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      737飛控系統(tǒng)原理-副翼的操控

       呦呦名字沒見過 2024-08-06

      航線車間工作總結(jié)

      工作名稱

      737飛控系統(tǒng)原理——副翼的操控

      圖片

      副翼控制飛機(jī)繞縱軸的飛行姿態(tài)。位于機(jī)翼外側(cè)后緣。在滾轉(zhuǎn)控制時,一側(cè)機(jī)翼的副翼向上移動,另一側(cè)機(jī)翼的副翼向下移動。

      飛行員轉(zhuǎn)動駕駛盤手動控制滾轉(zhuǎn)。當(dāng)自動駕駛啟動時,會自動控制副翼。在自動駕駛操作過程中,作動筒給予反饋輸入以作動駕駛盤。飛行擾流板也提供滾轉(zhuǎn)控制。        

      圖片

      飛行員使用兩個駕駛盤來控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)姿態(tài)。副駕駛一側(cè)的傳動裝置在駕駛盤之間提供機(jī)械連接。如果一個駕駛盤不能作動,另一個可以繼續(xù)控制。

      駕駛盤通過鋼索和連桿向PCU提供機(jī)械輸入。液壓進(jìn)入PCU,使外殼移動。副翼PCU運(yùn)動通過機(jī)翼鋼索扇形盤機(jī)械地移動副翼。

      當(dāng)駕駛盤移動時,它也給滾轉(zhuǎn)駕駛盤操縱(CWS)力傳感器和駕駛盤位置傳感器一個機(jī)械輸入。滾轉(zhuǎn)CWS力傳感器向飛行控制計算機(jī)(FCCs)發(fā)送與駕駛盤轉(zhuǎn)向力成比例的信號。駕駛盤位置傳感器向失速管理偏航阻尼器(SMYD)和飛行數(shù)據(jù)采集組件(FDAU)發(fā)送信號以獲取駕駛盤位置。

      人工反轉(zhuǎn)時,駕駛盤通過鋼索和連桿向PCU提供機(jī)械輸入。PCU中的機(jī)械止擋使外殼移動。副翼PCU運(yùn)動通過機(jī)翼鋼索扇形盤機(jī)械地作動副翼。

      副翼配平電門配平作動筒讓機(jī)組人員平衡掉不必要的駕駛盤力。當(dāng)飛行員移動副翼/方向舵配平面板上的副翼配平電門時,電門會向副翼配平作動筒和FDAU發(fā)送信號。配平作動筒移動感覺和定中組件。這個運(yùn)動進(jìn)入副翼PCU。副翼PCU運(yùn)動通過機(jī)翼鋼索機(jī)械地移動副翼和扇形盤。        

      在副翼配平期間,駕駛盤動,并在駕駛桿的頂部提供指示。

      當(dāng)FCC參與時,它們控制副翼自動駕駛作動筒。作動筒為感覺和定中組件以及副翼位置傳感器提供機(jī)械輸入。感覺和定中組件的運(yùn)動進(jìn)入副翼PCU,副翼位置傳感器的信號進(jìn)入FCC。副翼PCU運(yùn)動通過機(jī)翼鋼索扇形盤移動副翼。該扇形盤還為副翼位置傳感器提供機(jī)械輸入。傳感器向SMYD和FDAU發(fā)送位置信號。飛擾也能提供滾轉(zhuǎn)控制。當(dāng)副翼PCU作動,會給飛擾系統(tǒng)提供輸入。

      圖片

      副翼控制系統(tǒng)的部件:

      - Aileron control wheels副翼駕駛盤(2)

      - Aileron control wheels drum副翼駕駛盤鼓輪

      - Aileron transfer mechanism and lost motion device副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和滯后機(jī)構(gòu)        

      - ACBA and ACBB; bus drum cablesACBA和ACBB,公共鼓輪鋼索

      - AA and AB, left and right body cablesAA和AB,左機(jī)長CAPT)和副駕F/O)機(jī)身鋼索

      - ABSA and ABSB, left and right wing cablesABSA和ABSB,左右機(jī)翼鋼索

      - Aileron control quadrant副翼控制扇形盤

      - Aileron feel and centering unit副翼感覺和定中組件

      - Aileron trim actuator副翼配平作動筒

      - Aileron power control units副翼動力控制組件PCU(2)

      - Aileron body quadrants副翼機(jī)身扇形盤(2)

      - Aileron spring cartridge副翼彈簧連桿

      - Ailerons and wing quadrants副翼及機(jī)翼扇形盤(2)

      - Balance panels and tabs平衡板(8)和調(diào)整片(2)

      Control Wheels

      駕駛盤向副翼配平控制系統(tǒng)傳送飛行員輸入。CAPT駕駛盤轉(zhuǎn)動通過輸入軸傳遞到駕駛盤鼓輪F/O駕駛盤轉(zhuǎn)動通過輸入軸傳遞到公共鼓輪和鋼索(ACBA,ACBB),再到CAPT公共鼓輪。當(dāng)飛行員轉(zhuǎn)動駕駛盤時,控制鋼索移動。駕駛盤轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的機(jī)械止裝置使駕駛盤的左右運(yùn)動限制在107.5度。

      Control Wheel Drum

      來自CAPTF/O駕駛盤的輸入通過副翼駕駛盤鼓輪到副翼左機(jī)身鋼索。

      當(dāng)飛行員轉(zhuǎn)動駕駛盤時,軸轉(zhuǎn)動曲柄。曲柄運(yùn)動通過滾轉(zhuǎn)CWS力傳感器到達(dá)控制鼓輪。如果滾轉(zhuǎn)CWS力傳感器連接有故障,機(jī)械止擋會提供保護(hù)。當(dāng)控制鼓輪移動時,左機(jī)身鋼索移動。駕駛盤的止擋,限制了控制鼓輪駕駛盤的運(yùn)動。滾轉(zhuǎn)CWS力傳感器將駕駛盤的轉(zhuǎn)動力成比例的發(fā)送到飛行控制計算機(jī)(FCC)。        

      圖片

      Aileron Transfer Mechanism and Lost Motion Device:

      副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)有扭力鋼索和滯后機(jī)構(gòu)。在正常操作時,副翼轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將運(yùn)動從F/O駕駛盤傳遞到公共鼓輪鋼索。如果發(fā)生卡阻,轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和副翼彈簧連桿將副翼系統(tǒng)與擾流板隔離。

      正常工作時,扭力彈簧為滾轉(zhuǎn)控制提供載荷。

      駕駛盤公共鼓輪的運(yùn)動通過右副翼公共鼓輪到達(dá)扭力彈簧。扭力彈簧將運(yùn)動傳遞給右駕駛盤和軸。軸的運(yùn)動還帶動滯后機(jī)構(gòu)曲柄的運(yùn)動。

      駕駛盤的運(yùn)動通過軸到達(dá)扭力彈簧。扭力彈簧將運(yùn)動傳遞給右副翼控制公共鼓輪。運(yùn)動通過左副翼公共鼓輪到左駕駛盤和左機(jī)身鋼索。        

      如果右駕駛盤卡阻無法轉(zhuǎn)動,CAPT可以操作左駕駛盤,并克服扭力彈簧和感覺和定中組件的力,來操縱副翼完成滾轉(zhuǎn),而且此時能操縱副翼,飛擾將失效

      如果左駕駛盤卡阻無法轉(zhuǎn)動,F(xiàn)/O可以操作右駕駛盤,克服扭力彈簧和彈簧連桿的力。滯后機(jī)構(gòu)在駕駛盤轉(zhuǎn)動12度的時候嚙合,然后轉(zhuǎn)動擾流控制鼓并移動右機(jī)身鋼索,來操縱飛擾完成滾轉(zhuǎn),而且此時能操縱飛擾,副翼將失效

      圖片

      Control Cables

      公共鼓輪鋼索ACBA和ACBB將左右駕駛盤連接在一起。

      左(CAPT)機(jī)身鋼索AA和AB在正常操作期間提供從駕駛盤到副翼控制扇形盤的輸入。

      左右機(jī)翼鋼索ABSA和ABSB將機(jī)身扇形盤的運(yùn)動傳遞到機(jī)翼扇形盤,以作動副翼。

      右(F/O)機(jī)身鋼索AA和AB為轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)滯后裝置提供隨動。

      Aileron Control Quadrant        

      副翼控制扇形盤連接副翼輸入軸。副翼控制扇形盤通過副翼輸入軸將運(yùn)動從左機(jī)身鋼索傳遞到副翼感覺和定中組件以及副翼PCU。

      Aileron Feel and Centering Unit

      副翼感覺和定中組件在副翼輸入軸的底部。定彈簧將滾子固定在凸輪的中心。當(dāng)駕駛盤移動時,凸輪隨軸轉(zhuǎn)動并使?jié)L子在凸輪上向上移動。這拉伸了彈簧,并為飛行員提供了感覺力。

      當(dāng)飛行員松開駕駛盤時,彈簧力使?jié)L子移動到凸輪的中心。系統(tǒng)回到了中立配平位。

      配平期間,副翼配平作動筒將滾向上移動到凸輪上。彈簧使凸輪保持在中心,并使扇形盤輸入軸運(yùn)動。這給副翼PCU一個輸入來作動副翼。這會轉(zhuǎn)動駕駛盤駕駛盤的頂部指示配平量。

      圖片

      Aileron Trim Actuator

      副翼配平作動筒在感覺和定中組件內(nèi)。在電配平過程中,飛行員同時用兩個電門控制配平作動筒控制副翼的配平。當(dāng)有電時,副翼配平作動筒可以隨時操作。前部的電門控制副翼配平方向并向飛行數(shù)據(jù)采集組件(FDAU)發(fā)送信號。后部的電門為電馬達(dá)提供接地。必須同時操作兩個電門,才能操作配平作動筒配平作動筒移動副翼感覺和定中組件,移動副翼輸入軸和副翼PCU,并反向驅(qū)動駕駛盤。副翼配平指示牌顯示配平量駕駛盤轉(zhuǎn)動6度為一個單位。最大配平量為9.5單位(57度)。配平時必需要有液壓壓力才能操縱副翼。        

      圖片

      Aileron PCU Linkage

      PCU聯(lián)動裝置有以下部件:控制扇形盤、輸入軸、自動駕駛輸入桿、感覺和定中組件、配平作動筒、輸入pogo曲柄(4)、輸入pogo桿 (4)、承力連桿(2)。

      當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動時,會作動輸入pogo曲柄,作動pogp桿來控制副翼PCU。兩個副翼PCU桿端固定,外殼移動副翼機(jī)身扇形盤。

      圖片

      Aileron Power Control Unit:

      PCU用于提供液壓作動副翼。

      正常操作:在正常操作期間,副翼的輸入通過每個PCU的POGO桿到輸入曲柄。上、下輸入曲柄移動控制活門中的滑閥并向作動筒提供液壓。下輸入曲柄連接至主級滑閥,上輸入曲柄連接至次級滑閥。PCU中的扭力彈簧連接兩個輸入曲柄。主級滑閥的運(yùn)動提供了總流量的一半,次級滑閥的運(yùn)動提供了另一半。在次級曲柄開始移動次級滑閥之前,主級滑閥移動到其全部有效行程。當(dāng)主滑閥和副滑閥移動時,液壓通過控制活門到達(dá)作動筒的一側(cè)。這將作動筒外殼和副翼機(jī)身扇形盤移動到命令位置。作動筒的另一側(cè)連接回油。

      系統(tǒng)壓力失效:如果一個PCU失去液壓,則其旁通活門移至旁通位,連接作動筒的兩側(cè),并防止液鎖。當(dāng)飛行員移動駕駛盤時,ON側(cè)PCU仍然正常移動到其命令位置。當(dāng)ON側(cè)PCU移動時,它也移動其各自的副翼機(jī)身扇形盤,并反向驅(qū)動OFF側(cè)PCU作動筒外殼。當(dāng)OFF側(cè)外殼移動時,液壓油通過旁通活門從作動筒的一側(cè)推到另一側(cè)。        

      卡阻:如果一個PCU輸入的POGO桿不能自由移動,飛行員必須提供20磅的額外力量來壓縮或延長POGO桿內(nèi)的彈簧。另一個PCUPOGO桿仍然移動其輸入曲柄和滑閥到命令位置。這平衡了作動筒兩側(cè)的壓力,防止了液鎖?,F(xiàn)在另一個PCU可以正常移動副翼機(jī)身扇形盤組件。當(dāng)ON側(cè)PCU移動副翼機(jī)身扇形盤時,它也會反向驅(qū)動OFF側(cè)PCU作動筒外殼。當(dāng)OFF側(cè)殼體移動時,液壓油通過旁通活門從一側(cè)推到另一側(cè)。

      人工控制:在人工控制過程中,旁通活門沒有收到液壓并移動到旁通位,這連接了作動筒的兩側(cè),并防止液鎖。當(dāng)駕駛員將駕駛盤移動超過三度時,主、次輸入曲柄撞擊作動筒外殼外部的機(jī)械止擋。當(dāng)外殼移動時,作動筒中的液壓流體通過旁通活門從一側(cè)推到另一側(cè)。殼體的運(yùn)動還將副翼機(jī)身扇形盤組件移動到命令位置。

      兩個副翼PCU與升降舵PCU可互換。

      圖片

      Aileron Body Quadrants

      副翼機(jī)身扇形盤位于主輪艙前壁板,他移動副翼左右機(jī)翼鋼索機(jī)翼扇形盤。副翼機(jī)身扇形盤的上部也移動副翼彈簧連桿。每個副翼機(jī)身扇形盤連接到一個曲軸。PCU外殼通過曲柄連接到相關(guān)的曲軸。三個剪切鉚釘連接每個扇形盤和相關(guān)的輸出軸。上扇形盤鋼索連接到右機(jī)翼扇形盤。下扇形盤鋼索連接到左機(jī)翼扇形盤。組件連接上下扇形盤。PCU外殼通過曲柄移動曲軸。這移動機(jī)身扇形盤和相關(guān)的副翼。如果一個液壓系統(tǒng)關(guān)閉,另一個系統(tǒng)PCU通過叉耳組件移動兩個扇形盤。如果一個機(jī)身扇形盤不能移動,則相關(guān)系統(tǒng)PCU移動其曲軸并剪切三個剪切鉚釘。現(xiàn)在PCU和曲軸仍然可以移動,但副翼的輸入只能來自另一個機(jī)身扇形盤        

      圖片

      Aileron Spring Cartridge

      在正常操作期間,副翼彈簧連桿提供副翼系統(tǒng)到飛行擾流系統(tǒng)的輸入。如果發(fā)生卡阻,副翼彈簧連桿轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將副翼系統(tǒng)與擾流板隔離。

      Ailerons and Wing Quadrants

      副翼機(jī)翼扇形盤將運(yùn)動從副翼機(jī)身扇形盤機(jī)翼鋼索傳送到副翼。當(dāng)機(jī)翼鋼索移動時,它會移動相關(guān)的機(jī)翼扇形盤和副翼。副翼調(diào)整片連桿從副翼運(yùn)動中獲得輸入,并將調(diào)整片朝與副翼運(yùn)動相反的方向移動。另一側(cè)機(jī)翼上的副翼和調(diào)整片的移動量相等,但方向相反。當(dāng)駕駛盤居中時,副翼向下傾斜1度。行程范圍受到副翼PCU行程的限制。副翼可以向上移動20度,向下移動15度(或依據(jù)構(gòu)型,向上19度向下16度)。        

      圖片

      Balance Panels and Tabs

      副翼平衡板Balance Panel調(diào)整片(Balance Tab)使用空氣動力來幫助減少飛行中移動副翼所需的力。平衡板在第一到第四副翼艙內(nèi)。平衡板的前通過鉸鏈連接到機(jī)翼結(jié)構(gòu)上,后連接在副翼上。封嚴(yán)沿著平衡板的兩側(cè)連接鉸鏈組件,這就形成了兩個獨(dú)立的腔室,上腔和下腔。當(dāng)沒有輸入時,壓力會在平衡板上產(chǎn)生,并使副翼保持在中立位置。當(dāng)操縱副翼時,副翼上下表面之間存在一個遞增的壓差。這些壓力被排入平衡艙,并在平衡板上提供一個力,幫助副翼運(yùn)動。當(dāng)調(diào)整片移動時,副翼尾部會產(chǎn)生力的差值,這會幫助驅(qū)動副翼。這些力一直存在,但在人工控制時最有用。        

      如下圖A-A,當(dāng)控制副翼向上偏轉(zhuǎn)時:

      平衡艙上腔壓力>下腔壓力,壓力差作用在平衡板上,在副翼前緣形成向下的力,幫助副翼向上偏轉(zhuǎn);

      調(diào)整片上部壓力<下部壓力,壓力差作用在調(diào)整片上,在副翼后緣形成向上的力,幫助副翼向上偏轉(zhuǎn)。

      副翼平衡板和調(diào)整片一起使用,一個作用在副翼前緣一個作用在后緣,他們產(chǎn)生的空氣動力對副翼舵面形成的力矩都是幫助副翼偏轉(zhuǎn)的。

      圖片

      功能描述:

      正常控制

      當(dāng)駕駛盤移動時,左機(jī)身鋼索移動并控制PCU。PCU外殼移動控制副翼機(jī)翼鋼索

      當(dāng)PCU外殼移動時,還控制右機(jī)身鋼索并完成到右駕駛桿環(huán)路,也通過擾流混合器控制擾流板機(jī)翼鋼索也會在駕駛盤作動后,控制飛擾作動筒作動        

      人工控制

      人工控制與正常操作幾乎相同,只有一點(diǎn)不同。在輸入曲柄觸碰到機(jī)械止擋之前,副翼PCU上有三的駕駛盤運(yùn)動。然后PCU外殼移動,但需要飛行員提供操作力。

      一個駕駛盤不能移動

      如果一個駕駛盤不能移動,相關(guān)的側(cè)鋼索也不會移動。

      如果右駕駛盤不能移動,飛行員只能使用左駕駛盤正常作動副翼。

      如果左駕駛盤不能移動,飛行員只能使用右駕駛盤。這將移動駕駛盤12度后作動右機(jī)身鋼索。這控制飛擾作動筒在駕駛盤運(yùn)動預(yù)定量后再作動。

      一個副翼不能移動

      如果一個副翼不能移動,機(jī)身扇形盤處的剪切鉚釘將剪切并隔離該副翼。副翼控制系統(tǒng)的另一部分正常工作。

      一個PCU輸入不能移動

      如果一個PCU POGO桿輸入不能自由移動,那么它就會壓縮或伸長。另一個PCU POGO桿仍然移動到命令的位置。這使作動筒兩側(cè)的壓力相等。這可以防止液鎖PCU,并讓另一個PCU通過副翼機(jī)身扇形盤移動副翼

      轉(zhuǎn)輸入時副翼系統(tǒng)運(yùn)作:

      中立位:

      當(dāng)駕駛盤處于中間位置時,駕駛盤頂部的副翼配平指示器顯示副翼配平的量。感覺和定中組件是平衡的。滾子停留在凸輪的底部,彈簧沒有伸展。副翼PCU輸入曲柄處于中立位,沒有液壓輸入到PCU。        

      右滾轉(zhuǎn)控制輸入:

      要向右滾轉(zhuǎn),機(jī)長順時針轉(zhuǎn)動駕駛盤。這也將在滯后機(jī)構(gòu)的限制內(nèi)移動副駕側(cè)的公共鼓輪。副翼控制鋼索移動滾輪,使其在感覺和定中組件的凸輪上向上滾動。彈簧伸展并抵抗輸入力以提供感覺力。鋼索帶動輸入桿,移動了副翼PCU的輸入曲柄。此時液壓進(jìn)入PCU。

      控制輸入完成:

      液壓推動PCU外殼向左移動。這將使副翼機(jī)身扇形盤逆時針轉(zhuǎn)動機(jī)翼鋼索張力使副翼移動。當(dāng)副翼PCU外殼移動時,也會導(dǎo)致副翼彈簧連桿向左移動,再帶動擾流輸入桿和右機(jī)身鋼索。這使滯后機(jī)構(gòu)處于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的中間。當(dāng)擾流輸入桿移動時,它給擾流混合器一個輸入來控制飛行擾流的位置。

      手動操作:

      如果液壓關(guān)閉,控制順序與上述相同。

      編寫王雪松

      審核吳江





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