目录

  • 1 绪论
    • 1.1 飞行器的基本概念
      • 1.1.1 飞行器
      • 1.1.2 航空器
      • 1.1.3 飞机
    • 1.2 飞机的主要组成部分及功用
      • 1.2.1 飞机的主要组成
      • 1.2.2 各组成部分的功用
    • 1.3 飞机的研制过程
    • 1.4 单元测验
  • 2 飞机结构分析概述
    • 2.1 飞机结构设计的基本要求
    • 2.2 飞机主要结构材料
    • 2.3 典型飞行状态的过载
    • 2.4 飞机设计规范简介
    • 2.5 受剪板式薄壁结构
      • 2.5.1 受剪板式薄壁结构模型的假设
      • 2.5.2 板的平衡
      • 2.5.3 杆的平衡
    • 2.6 薄壁结构的承力特点
      • 2.6.1 薄壁结构的受压特点
      • 2.6.2 薄板的剪切稳定性
      • 2.6.3 组合壁板的稳定性
      • 2.6.4 集中力的扩散
    • 2.7 薄壁结构的静不定度
    • 2.8 薄壁结构的受力分析
      • 2.8.1 平面薄壁结构的受力分析
      • 2.8.2 空间薄壁结构的受力分析
    • 2.9 单元测验
  • 3 机翼、尾翼结构分析
    • 3.1 机翼、尾翼的功用与要求
    • 3.2 机翼、尾翼的外载特点
      • 3.2.1 机翼的外载特点
      • 3.2.2 尾翼的外载特点
    • 3.3 机翼结构的典型元件与典型受力型式
      • 3.3.1 机翼结构的典型元件
      • 3.3.2 机翼结构的典型受力型式
    • 3.4 机翼典型受力型式的传力分析
      • 3.4.1 受力分析的基本方法
      • 3.4.2 双梁式直机翼的传力分析
      • 3.4.3 单块式机翼的传力分析
      • 3.4.4 多腹板式机翼的传力分析
      • 3.4.5 机翼各典型元件的受力功用
      • 3.4.6 各典型受力型式结构受力特点的比较
    • 3.5 后掠翼与三角翼的受力分析
      • 3.5.1 后掠机翼的受力特点
      • 3.5.2 单块式后掠机翼的传力
      • 3.5.3 三角翼的结构特点
    • 3.6 气动弹性问题概述
      • 3.6.1 机翼的扭转扩大
      • 3.6.2 副翼反效
      • 3.6.3 颤振
    • 3.7 尾翼及操纵面的结构分析
      • 3.7.1 尾翼的安定面、飞机操纵面的结构分析
      • 3.7.2 全动平尾
    • 3.8 单元测验
  • 4 机身结构分析
    • 4.1 机身的功用及设计要求
    • 4.2 机身的外载和受力特点
    • 4.3 机身典型结构型式的传力分析
      • 4.3.1 机身结构的组成元件及功用
      • 4.3.2 机身结构的典型受力型式
      • 4.3.3 机身结构的受力分析
      • 4.3.4 运输机有效载重引起的地板载荷的传力分析
    • 4.4 机身加强框
    • 4.5 机身开口的受力特点
    • 4.6 气密座舱的受力特点
    • 4.7 单元测验
  • 5 飞机起落装置
    • 5.1 起落架的安装形式
    • 5.2 起落架的构造形式
    • 5.3 起落架的收放形式
    • 5.4 起落架的减震机构
    • 5.5 起落架的机轮和刹车
    • 5.6 起飞降落的一些方法
    • 5.7 单元测验
  • 6 飞机操纵系统
    • 6.1 飞机操纵系统的分类
    • 6.2 飞机主操纵系统
    • 6.3 飞机辅助操纵系统
    • 6.4 自动驾驶仪的组成、功用及工作原理
    • 6.5 单元测验
  • 7 飞机动力装置
    • 7.1 航空发动机的分类
    • 7.2 活塞发动机
    • 7.3 燃气涡轮发动机
      • 7.3.1 涡轮喷气发动机
      • 7.3.2 其他燃气涡轮发动机
    • 7.4 冲压发动机
    • 7.5 发动机在飞机上的安装
    • 7.6 单元测验
  • 8 机载设备
    • 8.1 航空仪表的工作原理
      • 8.1.1 飞行仪表
      • 8.1.2 发动机仪表
    • 8.2 航空电子系统概述
      • 8.2.1 航空电子系统的概念
      • 8.2.2 通信系统
      • 8.2.3 导航系统
      • 8.2.4 探测系统
      • 8.2.5 电子战系统
    • 8.3 飞机飞行控制系统概述
      • 8.3.1 飞行控制系统分类、构成和工作原理
      • 8.3.2 自动飞行控制系统
    • 8.4 飞机通用系统概述
      • 8.4.1 飞机机电系统
      • 8.4.2 飞机环境控制与生命保障系统
      • 8.4.3 航空武器系统
      • 8.4.4 座舱显示系统、控制和记录设备
    • 8.5 单元测验
飞机主操纵系统
  • 1 课堂内容
  • 2 随堂练习

飞机的主操纵系统是指驾驶员用来操纵升降舵、副翼和方向舵来实现飞机飞行姿态改变的机构。主要包括手(操纵副翼和升降舵)、脚操纵(操纵方向舵)两个部分。

手操纵和脚操纵由驾驶舱的操纵机构和到各舵面的传动机构组成,可以是硬式的或软式的,也可以是混合式的。

  • 硬式操纵:优点是操纵敏捷,生存力强;缺点是比软式操纵系统重,构造复杂且难以绕过内部结构。广泛应用于高速飞机上(保证飞机具有灵敏的操纵性和较高的生存力)。

  • 软式操纵:优缺点与硬式正好相反。多用于速度较低的飞机上,也广泛的应用于脚操纵上。

  • 混合式:同时采用上述两种形式。

无论何种操纵系统,在所有转动或滑动的地方都要求摩擦最小,以保证操纵的轻便灵活。同时,对接头间隙和系统的弹性变形也要加以限制。

随着飞机飞行速度的提高和飞机结构尺寸的增大,作用在操纵面上的气动力越来越大,使操纵飞机时,手和脚的作用力也在不断增加,而驾驶员的力量是有限的。为使驾驶员能比较轻松的操纵飞机,必须使操纵力保持在合理的范围之内,因此操纵系统引入了助力器。


此种形式称为有回力助力器,这是因为驾驶杆力F与力P1成正比,而P1是克服舵面铰链力矩的力的一部分,即舵面上的气动力可以按照一定比例回传给驾驶员。

若让a=0,即驾驶员的作用力P1直接作用于分配活门2上,P2通过杠杆3的支点O,这样,克服舵面的铰链力矩的只有P2,而驾驶员施加的力P1只是用来带动分配活门中的活塞。同理,舵面上的气动力不能传给驾驶员,因此,这种形式称为无回力助力器。它广泛应用于超声速飞机,这是由于舵面的压力中心位置由亚音速到超声速后移较大,相对于舵面转轴会产生操纵力的反向,使驾驶员产生错误的感觉。


为使驾驶员在操纵驾驶杆的时候仍然有力的感觉,在无回力助力器中广泛采用了载荷感觉器。它与其它附件配合工作,能使驾驶杆力随舵面偏角、飞行速度、高度、飞行过载等的变化而变化,给驾驶员应有的操纵力的感觉。

以上均为早期飞机上广泛使用的机械操纵结构,优点是可靠性高,但缺点是存在间隙、摩擦、延迟等因素,并且小信号的传递能力很差。现代飞机上已经广泛使用电传操纵系统来取代机械操纵机构。