機械操縱系統飛機航向偏離現象分析

余立

摘要：隨著時代的快速發展，當前人們的生活水平在不斷提高，科學技術的快速進步使得人們的日常生活變得更加便利，飛機的出現能夠使人們的日常出行變得更加便利，飛機屬于一種十分重要的交通工具，如何保證整個飛機飛行的安全飛行，成為了相關部門重點研究的問題，本文對機械操作系統在某些飛行狀態下的航向偏離進行了深入的分析和研究，飛機在飛行的過程中由于航向機械操作系統的偏離特性會導致飛機出現一些側滑問題，如果不對這些問題進行及時有效的解決，將會嚴重影響飛機飛行的安全和穩定性。

關鍵詞：機械操縱系統;飛機;航向偏離;現象分析

飛機的誕生雖然能夠在一定程度上讓人們的出行變得更加便利，但是整個飛機在飛行的過程中安全性始終是人們比較關心和注重的問題。飛機是一個十分復雜的交通工具，其中飛機操縱系統是整個飛機的主要組成部分之一，飛機的操作系統經歷了時代的變革，并且不斷朝著先進化和完善化的方向進行發展，當前飛機的主操作系統都是由機械操作系統，液壓助力機以及多種不同電傳操作系統共同組成。在飛行的過程中，液壓助力機在整個飛機操作系統中占有十分重要的作用。當前大部分的飛機都是由這種液壓助力操作系統組成。本文在研究的過程中就以硬式桿系連接的不可逆液壓助力操作系統為例，對當前的飛機飛行偏離現象進行了深入的分析和研究。

一、航向操縱系統偏離的內涵

整個飛機在大表速狀態下進行飛行的過程中，由于整個機械操作系統的腳蹬位移和方向舵的偏度發生變化，會導致與原先設計的理論值產生一定的偏差，而且在飛行的過程中隨著表速不斷增大，偏離的距離也會越來越大，本文在研究的過程中，以一個十分典型的飛機航向操作系統為例，對當前飛機在飛行過程中機械操作系統的偏離現象進行了深入的分析和研究。

整個飛機在飛行的過程中，結構的彈性會發生一定的變化，操作系統安裝誤差和傳感器的誤差，都會導致整個航向操作器發生不同的偏度和偏離。而整個操作系統安裝誤差和傳感器主要是來自于一些常量的變化。這些常量的變化會導致腳動位移和方向偏度的平移，但是不會改變整個飛機航向操作系統的傳動比。因此在具體研究的過程中需要在彈性結構的變形下對整個操作系統的偏離值進行科學合理的計算，通過這樣的方式才能更加科學合理的對偏離問題進行有效的研究，整個飛機的機械操作系統，實質上都是按照一定的要求進行設計的，其中最為重要的設計點是剛度設計，如果在進行設計的過程中，剛度無法滿足當前的具體需求，則會出現操作延遲以及效率低下等情況，這對于整個飛機機械操作系統都會造成十分嚴重的影響，因此在具體設計的過程中一定要十分注重剛度的要求。

二、航向操縱系統偏離的實際情況分析

在對飛機的方向舵面偏度和腳蹬位移進行設計的過程中，都是采用曲線的線形設計方式，而且整個傳動比始終保持不變，從理論上來講，飛機在飛行的過程中，航向操作系統的腳蹬位移和方向偏度的軌跡是一個扁環的形狀，造成這種情況的原因主要是因為方向作動器對偏轉指令的響應會產生一定的延遲，腳蹬位移和方向舵偏度的軌跡軸線應與理論設計基本吻合，并且要充分考慮到在整個設計和生產過程中會不會出現一些安裝偏差，并且要設定一定的允許值，在一定的范圍內出現偏差則不會對整個安裝造成十分嚴重的影響。這樣才能保證整個飛機航向操作系統的安全穩定運行。

一個飛機在飛行過程中，飛機在飛行過程中腳蹬位移和方向舵偏的變化規律，當飛行員在進行操作的過程中，航向操作系統的軌跡已經偏離了原先預定的設計值，整個飛機在飛行的過程中，方向偏離值大概達到了三度，這與之前所提到的理論計算結果基本保持一致，但是值得一提的是，整個腳蹬位移和方向偏度從理論值附近就開始產生一定的偏離，而且這個偏離值會不斷減少，當飛機飛行的過程中，機身的結構不能立馬恢復到正常狀態，此時就會導致過載情況的出現。

由于飛機在飛行的過程中，整個航向操作系統都位于方向舵的左側，大多數在高速運轉的過程中會導致操作系統桿系相對縮短，此時會更加偏向左側而導致一些非線性右滑情況的出現。

三、航向操縱系統偏離對飛行的影響

飛機在飛行的過程中，方向舵是最為主要的航向操縱面，它的用途主要是抵消由于不對稱推力而造成的一些偏航力矩，協調整個飛機在飛行過程中的轉彎或者是定向轉彎，對于飛機的安全穩定飛行具有十分重要的作用。當飛機在著陸的過程中需要充分運用方向舵來完成側風著陸，飛機的飛行表速和過載較小，此時的角度位移和方向舵偏都不會出現偏離的情況，但是隨著飛行的表速不斷增大，此時方向舵就會進入到整個機械操作的極限狀態，當方向舵隨著表速和法向過載量增大的時候就會出現偏離的情況，但是偏離值一直都處在可控制的范圍內，因此對于整個飛機的正常飛行不會造成影響。飛機在飛行的過程中飛行表速會隨著時間而不斷增大，整個方向舵偏度會出現右偏的情況，這樣就會導致飛機在飛行過程中出現右側滑的情況，如果情況嚴重，甚至會出現滾轉的情況，但是面對這樣的情況仍然是處于可控的范圍內，飛行員在進行操作的過程中，可以使用調整片效應機構來對當前的策劃和滾轉情況進行有效的消除，因此即使航向機械操作系統發生不同程度的偏離情況，也不會影響到整個飛機的正常飛行。

結束語：

綜上所述，飛機在正常飛行的過程中，隨著表速和機動過載情況的出現，整個機械操作系統會出現與原來設計值出現偏離的情況，但是這些情況都是有一定規律并且可以被控制，整個飛機在飛行的過程中，飛行包線內大表速狀態下的機動飛行航向機械操作系統的偏離是導致整個飛機出現右側滑最為主要的原因，飛行員可以通過調整片效應來消除這種情況。即使出現了這種情況，也不會對飛機的整個安全飛行造成影響，整個偏離情況都會被合理的控制在一定范圍內。

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