飛機協調轉彎方向舵面偏轉較大的控制律優化

摘要：文章針對自動飛行控制系統控制飛機協調轉彎時方向舵面偏轉較大、側滑明顯的現象，結合控制律設計和操縱參數，進行定性和定量分析，找到了引起方向舵面偏轉較大的原因，并對航向通道控制律中相關參數進行了優化調整，獲得了滿意的解決方案。

關鍵詞：飛機協調轉彎；自動飛行控制系統；航向通道；控制律；側滑；舵面偏轉 文獻標識碼：A

中圖分類號：V249 文章編號：1009-2374（2016）24-0031-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.24.015

現代飛機設計中，橫側向姿態穩定與控制都采用協調轉彎的方式，以此解決水平轉彎控制方式所存在的空速與機體縱軸協調性差、轉彎半徑大、側滑明顯、乘員乘坐不舒適等缺點。而在使用按照協調轉彎方式設計的某型自動飛行控制系統控制飛機進行轉彎操縱時，卻出現了方向舵面偏轉較大、飛機側滑未消除的問題，針對該問題應通過分析控制律設計予以解決。

1 協調轉彎的意義

所謂協調轉彎，是指飛機在水平面內連續改變飛行方向、保證飛機側滑角為0，也就是說飛機的滾轉與偏航運動耦合影響最小，并能夠保持住飛行高度的一種轉彎機動。在實際飛行過程中，飛機的滾轉運動和偏航運動并不是完全獨立的，二者緊密關聯、相互交叉耦合。因此，在轉彎機動過程中，會出現機體縱軸與空速向量的方向不同。我們知道側滑角的定義為空速向量與飛機對稱平面的夾角，那么當機體縱軸與空速向量不能重合協調轉動時，一定會產生側滑角。側滑角的出現將使飛行阻力增大，乘坐品質變差，不利于飛機機動和導航。……