直升機電傳飛行控制系統操縱裝置發展分析

張中含

摘要：電傳操縱系統研發成本較高、系統技術復雜，是一種現代化電子飛行控制系統，已經在航空領域，特別是軍用直升機方面得到了廣泛應用。

關鍵詞：電傳操縱系統;直升機;飛行控制系統

直升機上的工作運行狀態，是通過一定的方式進行傳播的，比如機械傳動鏈的方式，該方法是通過將飛行員的指令通過相應的渠道傳遞到操縱面上，這樣做的目的是要實現飛行控制的目的，同時，要與直升機的云頂信息反饋有所區別，這種方式的反饋也稱為常規的飛行操縱系統，這樣做的目的是要有利于后期的辨認工作。

一、電傳操縱系統的優點與缺點

（1）電傳操縱系統在實際的具體運用中具有一定的優勢，主要表現在其余傳統的電氣組合相比較而言，該種系統的構造更加復雜，在進行實際應用的時候也能夠利用相應的系統進行控制，這樣在操縱的過程中，可以更加輕松，可以使得系統有效進行連接，并且，傳統的機械操縱系統一般是由中央駕駛桿作為主要的前提，然后利用電傳操縱系統中小測桿進行操縱，這樣可以大大較少駕駛員的負擔，還可以使得駕駛在實際的駕駛中免受干擾，消除了不必要的麻煩和影響。

（2）電傳操縱系統主要具有下述缺點：其一，其不具備較高的可靠性。所以，針對這樣的情況，就需要加強系統可靠性提升的工作，這時候就可以使用三余度或者四余度的系統進行工作;第二，該種系統的花費比較多，即便是對于單通道的系統，其系統成本的支出一般要比機械操縱的系統做出的成本支出低，不過因為其一定要使用余度系統才能夠保障系統運轉的穩定性，因此，電傳操控系統的整體成本耗用依然較高，必需深入改進部件的資金耗用，加大其成本節約，使得余度得到進一步簡化;其三，這種系統的運用極易由于其他各種各樣的因素造成運行方面出現一定的故障，根據相關調查統計發現，平均雷擊率的一個小時飛行大約是7*10-7，在這樣的情況下，必須系統與雷擊之間的抗干擾性，盡可能降低危害;最后，現在的直升機大多數是使用符合材料作為機身的，而且符合材料的使用率還比較高，但事實是，盡管這樣使得直升機的整體性能得到提升，但是也會使得直升機上的電子元件未能全面的得到金屬材料的屏蔽和保護，使得電磁干擾問題進一步惡化。

二、直升機飛行控制系統

（1）直升機具有自身獨特的性質，它能夠在垂直起落的時候不需要機場跑道的支持，并且可以在空中實現更加便利的觀察和救護，還可以進一步實現飛機在任意方向的飛行，盡管如此，直升機也具有一定的缺點，比如，載重比較輕，經濟性能低，震動幅度較大以及舒適度比較差，在操縱的時候比較難，穩定性也相對比較差等。作為控制對象的直升機，它與固定翼飛機相比，氣動特性更加復雜，對于直升機而言，還必須得考慮旋翼和尾槳對于機身的轉動的影響。

（2）直升機在對各個通道進行控制的時候，不可避免存在著嚴重的氣動耦合，直升飛機與其他固定機翼的飛機相比，具有更加復雜的氣動特征，飛行狀態自然也就更為特殊，要做好四個控制通道之間的耦合，尤其是在懸停的狀態下。直升機在人員控制的情況下，還需要進行復雜而又緊張的協調控制工作，直升飛機的駕駛難度要高于其他普通飛機。

（3）直升機的飛行控制一般是由相關計算機設備、操控設備以及其他機構組成，其中，核心的操縱原理是指，要充分利用組合導航系統對直升飛機的姿勢以及線性加速度等相關飛行數據進行精確的測量，要獲得更為準確的數據信息，結合直升飛機實際的飛行速率、氣壓的高度和垂直方向的速度等諸多飛行數據，并將這些數據輸送至飛行控制計算機之中，用以作為計算控制率的基礎數據，然后通過伺服回路催動并/串聯舵機操控液壓助力器，從而使得直升機完成俯仰、抬/低頭、左向/右向滾轉和偏航力矩等動作，以此實現有效的操縱直升機。

三、發展分析及探究

（1）探究操縱系統單座艙的結構形式、具體參數以及直升機操控相應類別之間的聯系。當前，操縱系統單座艙的結構形式大多為2+1+1或者（3+1）總距式樣，前者之中的2代表縱向與橫向，能夠由側桿或者中央桿構成;后者之中的3大多為3軸側桿。操控設備參數通常包含位移、啟動量、慣性和阻值等等。

（2）探究觸感提醒同直升機操控限制二者之間的聯系，操控系統觸感提醒涵蓋抖動、阻尼、制動等。直升機操控限制可以分成扭矩功率、操控范圍、操控過載等限制。應當研究哪一類別的觸感提示聯合哪一強度的觸感，應用于某一類型的操控限制最為合適。若是能夠保證觸感提醒的有效性和合理性，一方面需要讓飛行人員可以得到更加合理的操控限制的提醒，使得飛行員可以對直升飛機的飛行狀態有準確的感知，提高飛行員的操縱水平和品質，另一方面還可以降低由于操縱負擔引起的一系列負面影響。

（3）要加強對新型操縱裝置軟件硬件的研究工作，該硬件軟件涉及到的飛行程度可以使它們達到更高的完整性和可靠性，提高安全的等級。要制造出新一代的可操控的設備，比如加大對小位移唯一配平位置側桿或者中央桿的研究力度，不管是被動形式或者主動形式，均需要符合有關的軍、民使用安全規范。

（4）在新時代發展背景下，新型的操縱裝置與需要與新型的電傳飛控系統進行有效的聯合和發展，要實現操縱裝置想小位移位移配平位置的改變，其同電傳飛行控制系統控制律的進步關聯性較大，當運用這一裝置之時，要將電傳飛控系統進行控制，按照一定的控制規律，使用全權限的跟蹤模型。

（5）電傳操縱系統當前已經在直升機的操控系統之中獲得大面積的推廣使用。隨著我國經濟社會的發展，直升飛機的機體性能得到有效的提升，再加上當今電子科學技術的不斷進步和發展，電傳操縱系統也逐漸向著自適應系統的方向不斷優化和改進，這是由于自適應控制系統可以在使用神經網絡的基礎上對其進行處理，實現了數據之間的有效控制，并可以進一步提升直升機的品質，使得直升機領域得到更快更有效的發展。

參考文獻：

[1]宋茜.直升機綜合飛行控制系統設，2015.

[2]馬玉.直升機飛行控制系統，2015.