现代民用飞机电传飞控系统的基本组成

民机飞控系统简介

现代民用飞机飞行控制系统（Flight Control System，缩写“FCS”，中文简称“飞控”），是整个飞机机载系统的核心，也是整架飞机最复杂的系统之一。

飞控系统发展到现在，已经完成了由机械操纵到电传（Fly by Wire）的过渡。目前，电传飞行控制系统已成为新研飞机的标准配置。

那么飞控系统究竟可以实现哪些飞机功能？它的系统组成又包括哪些呢？

飞控系统的基本功能

通俗来讲，飞控系统是利用气动舵面的运动，来控制飞机的飞行姿态和轨迹的。

现代民机飞控系统以侧杆或杆盘、脚蹬、减速板手柄、配平控制板、襟缝翼手柄、飞行模式控制板等，作为驾驶员的操纵输入设备；以多余度的飞控计算机等为计算和处理核心，以机电/电液伺服作动器为执行部件；通过控制副翼、方向舵、升降舵、水平安定面、扰流板、襟翼、缝翼等飞机舵面，实现对飞机的三轴控制（横滚/俯仰/偏航）和配平、升力和阻力控制、自动飞行、包线保护、告警维护等功能。

飞控系统组成（按部件划分）

根据飞控系统设备的安装位置和布局，可简单把飞控系统分为三个部分：

1 控制输入

主要指驾驶舱输入设备，用来感知驾驶员指令。如下图黄色部分。

2 控制律计算

飞控计算机等电子设备，根据驾驶员输入，进行控制律计算，产生作动器指令。

这些电子设备一般安装在飞机的电子电气舱中，考虑到冗余和隔离要求，一般布置在多个位置。如下图蓝色部分。

3 作动器

驱动襟缝翼、副翼、升降舵、方向舵等舵面偏转，改变飞机所受的力和力矩。如下图绿色部分。

波音 B787 飞控系统组成示意

空客 A380 飞控系统驾驶舱（侧杆）

波音 B787 飞控系统驾驶舱（驾驶杆盘）

飞控系统组成（按子系统划分）

根据所实现的功能差异，可把飞控系统分为三个子系统：

1 主飞控系统

通过侧杆或杆盘、脚蹬等感知飞行员指令，经控制律解算，指令作动器动作，最终控制副翼、升降舵、方向舵、扰流板、水平安定面等，实现横滚/俯仰/偏航控制和配平。

2 高升力系统

通过襟缝翼手柄感知飞行员指令，经计算机解算，指令作动器动作，最终控制襟缝翼，实现升力和阻力控制。高升力系统主用用于起飞和着陆阶段。

3 自动飞行系统

通过飞行模式控制板感知飞行员指令，经控制律解算，实现飞机姿态保持，按设定的航向、航迹、速度、高度飞行。自动飞行系统主要是为了改善乘客舒适性、减轻驾驶员工作负担。

注意

需要注意的是，军机对系统的划分有所不同，军机飞控系统一般分为主飞行控制系统、辅助飞行控制系统和自动驾驶仪，而辅助飞行控制系统不仅仅包括襟缝翼，还涵盖了减速板和水平安定面等。

随着近年飞机设计技术的不断发展，这些概念的内涵也在不断变化。我们参考国际主流民用飞机设计研发的实践经验，不建议民机领域采用主辅飞行控制系统的划分方法。

飞控系统总线与接口

当然，飞控系统的正常工作，还离不开各种内/外部总线（CAN、A429、A664、TTP等）进行数据交互，各种内/外部传感器（角速率陀螺、攻角传感器、空速传感器、轮载轮速传感器等）以支持控制律计算，及电源、液压源以提供动力。

因此，飞控系统与航电系统、发动机系统、液压系统、电源系统、起落架系统、刹车系统等其它系统也存在密切关系。

这些接口系统和信号逻辑的复杂性，也直接导致了飞控系统的设计异常复杂。返回搜狐，查看更多