基于LADRC的舰载V/STOL飞机短距起飞性能优化

针对垂直/短距起降（V/STOL）飞机在有限的甲板上实施滑跑起飞以及离舰后快速、稳定爬升的实际需要,对其整个过程进行操控优化以提升短距起飞性能。建立了反映多推力矢量操纵特性的非线性动力学模型,其中包含了地面效应模型和V/STOL飞机特有的喷气诱导效应模型。分别以舰面滑跑距离最短和离舰后增速时间最短为优化指标,给出了舰面滑跑和离舰初期的预置多推力偏转方案。在此基础上,提出了一种线性自抗扰反演（LADRC-Backstepping）控制方法,以实现对爬升角不确定非仿射系统的有效控制,其中设计了一种辅助补偿系统来拟制控制量的饱和,同时保证了爬升角跟踪误差的有界性;直接利用一种高阶LADRC方法设计了俯仰角控制器,确保了V/STOL飞机最终以稳定的姿态爬升。仿真结果表明,所提出的"二次预置多推力偏转角+爬升角控制+俯仰角控制"的分段优化操控策略,能够较好地提升V/STOL飞机的短距起飞性能,对内部不确定性和外界干扰具有较强的鲁棒性,可满足实际飞行任务的需要。     

军事动态

F-35动向由QinetiQ公司领导开发的一种新型飞行控制系统将安装到F-35上。这种飞控系统能降低飞行员负荷,提高飞行安全性,减少培训时间,操作简便,并可减少使用成本。 过去短距起飞／垂直降落(STOVL)飞机对飞行员的能力要求很高,这使得飞行员的选拔严格,训练要求高。而这种新式综合飞行推力控制     

国外研究/验证机在飞机研制中的重要作用及发展方向(之三)

当前国外研究/验证机AV-8V/STOL技术验证机1994年2月开始的AV-8垂直/短距起落(V/STOL)技术验证机计划是一项多国用户和多国合同商共同制订的计划,其目的是为下一代V/STOL飞机发展关键技术,由麦道公司实施.AV-8技术验证机计划涉及3个技术进步领域:针对AV-8B改型的应用技术;与未来垂直/短距起落飞机有关的技术;可应用于未来任何飞机的通用技术.AV-8B专用改型技术包括:提高热气吸入控制,修改升力提高装置;改善性能和生存性的零斜面后体喷管;改善高度控制和为提高安全性改进的反作用控制系统,     

C-17飞机飞行控制系统分析

从飞控系统设计要求和飞控系统控制模态等几个方面，分析了C-17飞机电传飞控系统的构成和特点，C-17飞机作为现役大型军用运输机的范例，成功地实现了多项先进控制技术，以机械操纵系统为备份操纵的三轴四余度数字式电传飞控系统和自动控制系统相结合，使飞机运输能力、在战区的适应能力和生存力方面得到很大提高。采用直接力控制、自动油门和动力增升装置等，极大地提高了飞机的性能和完成任务的能力。迎角、侧滑角和速度等飞行边界限制增加了飞行安全性，减轻了驾驶员操纵负担。     

防务

波音寻求更轻的JSF波音公司对其联合攻击机（JSF）进行了重新设计后，开始寻求减轻飞机内部重量的途径，以解决这种多用途战斗机的短距起飞、垂直着陆型遗留的若干性能问题。据报道，波音公司用一种代号为“373”的双平尾、后掠翼布局（下图）取代了原有的三角翼设计（上图）。据波音称，这种373方案基本已经确定。通过评审，波音公司的设计满足了JSF95％的性能要求，只是短距起飞、垂直着陆型还暂时不能满足海军陆战队希望带回的燃油和武器载荷的要求。为进一步减轻重量，公司通过改变内部设计来达到节重的要求。短距起飞、垂直着陆型…     

新机纵横

X-35B验证机进行推进系统试验　　近日,洛克希德·马丁JSF短距起飞/垂直着陆(STOVL)型验证机X-35B正在一种特殊设计的"悬停坑"内试验其推进系统,这是该机STOVL试飞计划的第一步。试验过程中,飞机安装在地面的一个金属格栅上,下面是一矩形的悬停坑,内有特殊的管道将推进系统排出的空气和发动机废气抽出。富有"鹞"式飞机驾驶经验的BAE系统公司的试飞员,在X-35B的驾驶舱内操纵推进系统,对将在实际飞行时遇到的每项操作进行试验。将由传感器确定飞机的飞控系统是否产生出恰当的控制力,并对垂直推力和控制力进行仔细的测量。与…     

HUD——提升飞行安全的有力工具

一、HGS系统综述与工作原理HUD(Head-up Display),平视显示器,一种可以把飞行数据投射到驾驶员正前方的透明显示组件上的显示器,它可以使驾驶员保持平视获取飞行信息。平视显示着陆系统(HUDLS)是具备进近着陆引导能力的平视显示系统,它可在整个飞机进近、着陆或复飞阶段提供平视显示引导,其组成包括自     

电传飞控系统起飞着陆时的PIO研究

应用目前国外许多著名飞机公司及研究关于起飞着陆阶段的驾驶员诱发振荡问题的预测方法和设计判据，对某数字电传飞控系统起飞着陆系统进行了纵向ＰＩＯ研究。经多种设计准则的迭代优化及ＰＩＯ预测方法的评定，使所设计的系统性能处于最优区，无纵向ＰＩＯ趋势。     

基于非线性逆变换的控制选择器设计

提出一种非线性逆变换控制选择器的设计方法，并成功地应用于先进短距起飞／垂直着陆（ＡＳ－ＴＯＶＬ）技术的战斗机控制系统。该方法基于非线性逆变换原理，对飞机进行多气幼舵面和多推力矢量舵面的融合控制，合理地分配飞机上的力和力矩，克服了传统设计方法的不足，使设计简单化。最后通过ＡＳＴＯＶＬ飞机减速过渡的仿真计算与分析，证明了所设计的控制选择器，能够使飞机在低速飞行包线内具有良好的飞行品质。     

适应性好可扩展性强"枭龙"/FC-1飞机飞控系统

由于引入了数字式电传飞控系统,"枭龙"/Fc-1飞机在各种飞行阶段、外挂条件以及飞行状态下都具有良好的飞行品质."枭龙"/Fc-1型飞机在飞控系统的研制、程序和手段方面较传统的操纵系统发生了巨大的变化     

A340飞机在中国进行卫星导航自动着陆飞行表演

空客公司一架A340飞机于1995年3月下旬,在中国的北京、上海和广州进行了历时约两周的使用卫星导航的自动着陆飞行表演,这是A340首次在国外进行自动着陆飞行表演。此前,A340曾在法国图鲁兹进行了50次自动着陆试验,平均定位精度约为±2米(横向1.5米,垂直2米)。通常情况下,卫星导航系统可以使已知飞机位置     

平视导引系统在我国的应用前景分析

随着现代航空电子产品的不断发展,从飞行指引仪(F/D),自动驾驶仪(A/P)和自动油门系统(A/T)发展到现在的数字式飞控系统(DFCS),已经使飞行的可操纵性、自动化程度和安全可靠性提高到过去无法比拟的水平。平视导引系统(HGS)的出现,从另一个角度上消除了飞行对自动系统的过份依赖并进一步保证了进近、着陆及起飞的精确性,也是FAA唯一批准允许飞行员在能见度244米条件下飞行的系统。     

V—22飞机上的飞控系统

V—22飞机上技术最先进的系统是三余度数字式电传飞行控制系统。它与发动机的全权数字式控制系统完全结合在一起.该系统能减少驾驶员的工作负荷并防止飞机越出飞机包线.通过编程,它可以控制空速、挂架倾转、迎角等,从而防止飞机失速     

电传操纵飞机起飞着陆动态特性仿真研究

 以刚体系动力学理论为依据,结合飞机起飞着陆运动学特征,建立了起落架-机身组合刚体6自由度全量飞机方程。提出的阶跃跟踪驾驶员时域数学模型,有助于评价起飞着陆阶段人-机系统的飞行品质。然后建立机械操纵系统、电传操纵系统的数学模型,并编制非线性全量时域仿真程序,对起飞着陆动态特性做出了综合的全面的定量分析,其结果与试飞情况吻合。     

S/VTOL 战斗机及其推进系统的技术研究

短距起飞/垂直降落战斗机集固定翼和旋翼飞机的优势于一身,由于其出色的性能一直广受关注,但由于技术难度大,迄今为止,世界范围内仅有3型战斗机真正装备部队使用,分别是英国"鹞式"战斗机、前苏联雅克-38战斗机和美国F-35B战斗机。按照短距起飞/垂直降落战斗机推进系统提供升力和推力的方式,将其推进系统分为共用型、组合型和复合型3种类型。介绍了3种短距起飞/垂直降落战斗机推进系统的工作原理、应用和发展,并分析了其优缺点,给出了推进系统研制发展的启示及建议。     

B737—300飞机A／T故障的分析与排除

B737—300机载自动油门计算机(A/F)系统,和机载自动驾驶仪等系统一样,是一个新型的,现代化的电子设备。它和机载惯性导航系统,飞行管理计算机系统,数字飞行控制系统,电子飞行仪表系统相互配合,可向飞行员自动提供从起飞到着陆期间各个飞行阶段不同的发动机推力,从而结束了人工油门操纵飞机的历史,减轻了     

电传系统起飞着陆控制律设计

主要讨论了起飞着陆控制律构型选择的原则，提出了在飞行品质评定时，应采用以等效拟配系统为基础，同时用其它一些参考准则，进行评估和迭代设计，使带电传飞行控制系统飞机在着陆期间具有满意的飞行品质。最后，给出了一个简化的某数字电传系统起飞着陆控制律设计的例子。     

飞行控制系统中的PID参数整定技术

正对于一架飞机而言,其飞行控制系统的设计是至关重要的。其各项性能(包括起飞着陆性能、作业飞行性能、飞行安全可靠性能、系统的自动化性和可维护性等)的优劣在很大程度上都取决于其飞控系统的设计。因此,研究飞机的飞行控制技术具有十分重要的现实意义。飞行控制系统中,PID控制是最常用的控制方式。PID控制器结构简单、实现容易且鲁棒性强,应用十分广泛,其核心是PID参数整定。PID控制器3个参数的选     

先进运输机航电系统——C-17飞机的航电设备

美国空军／麦道公司的C-17运输机航电系统的研制代表着早在20世纪70年代开始的YC-15原型机设计过程的结束。C-17飞机航电系统采用的现代先进技术包括数字式电子设备、彩色阴极射线管、平视显示器（HUD）、液晶显示器和数字计算机。航电系统按照两人驾驶体制设计，将领航员和飞行工程师的任务综合进了航电设备。通过驾驶舱的设计，使驾驶员可以高效、有序、安全地完成所有规定的任务。至关重要的一点是驾驶舱的设计提高了驾驶员的空情警觉性，降低了驾驶员关注于常规飞行任务的程度。     

民用飞机电传飞控系统浅析

电传飞行控制系统是从上世纪80年代开始在民用飞机上逐步推广使用的飞行控制系统,它取代了以钢索传动为特征的机械操纵系统,重量更轻,安全性更高。阐述了电传飞控系统的优点及以B777与A380飞机飞控系统为代表的两种典型的电传飞控系统的架构,并简单地分析和对比了两种飞控系统的计算机系统架构。希望为大型客机电传飞行控制系统的自主设计和研制提供参考与借鉴。