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文檔簡介
第三節(jié)飛機系統(tǒng)液壓系統(tǒng)以油液為介質(zhì)傳遞動力的系統(tǒng),通過壓力源給系統(tǒng)增壓,以達到驅(qū)動負載的目的。液壓系統(tǒng)的優(yōu)點是體積小,重量輕,傳動靈敏準確,作動平穩(wěn)可靠,工作效率高。根據(jù)帕斯卡定理,在充滿液體的密封容器中,因為液體的不可壓縮性,對液體的任何一部分施加壓力,壓力都會被液體不變的傳到整個容器的任一點。飛機液壓系統(tǒng)主要用于飛機操縱,如副翼,方向舵,水平尾翼和擾流片的操縱,也用于起落架、襟翼和減速板的收放、反推操縱等。液壓系統(tǒng)是飛機的關(guān)鍵系統(tǒng),必須保證可靠,因此飛機上有多個液壓系統(tǒng)獨立工作,如果有一個系統(tǒng)失效,余下的系統(tǒng)亦能工作維持液壓系統(tǒng)的功能,保證飛機安全。液壓系統(tǒng)按功能分兩大部分:1.液壓源系統(tǒng),包括液壓增壓泵,油箱,油濾,冷卻裝置,壓力調(diào)節(jié)裝置及蓄壓器等。除每臺發(fā)動機帶動一個液壓泵之外,還有電動液壓泵,輔助動力裝置帶動的液壓泵及空氣沖壓渦輪帶動的液壓泵。液壓系統(tǒng)工作壓力越高設(shè)備重量越輕,占用空間越少。2.工作系統(tǒng),它是利用液壓源提供的液壓能量實現(xiàn)工作任務(wù)的系統(tǒng),包括動作執(zhí)行機構(gòu)和控制調(diào)節(jié)元件,能夠完成不同形式和順序的運動,如起落架的收放。液壓油是系統(tǒng)的工作介質(zhì),作用是傳遞壓力能量,潤滑,冷卻和防止銹蝕。液壓油要求潤滑性好,粘度適中,不易燃,不可壓縮。小型飛機一般使用被染成紅色的礦物油,又稱紅油,大型飛機上使用染成淡紫色的合成油,稱為紫油。液壓系統(tǒng)的附件液壓系統(tǒng)的附件包括液壓油泵,液壓閥門,液壓作動器,液壓馬達。液壓油泵的作用是向液壓油做功,增大系統(tǒng)的液壓油壓力和流量,把驅(qū)動液壓油泵的機械能量轉(zhuǎn)化為液壓能量。液壓閥門的作用是控制液流的流量和改變液流的方向。液壓作動器用來對外做功,把系統(tǒng)的液壓能量轉(zhuǎn)換成機械能,提供操縱飛機的作動力。液壓馬達用來驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動,放下和收起飛機襟翼。液壓和氣壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)成為現(xiàn)代飛機上操縱執(zhí)行機構(gòu)的主要動力。起落架收放、剎車、操縱面和增升裝置的操縱都使用液壓機構(gòu)。氣壓系統(tǒng)使用壓縮空氣或其他氣體,由于氣體的可壓縮性,氣壓作動筒的動作不如液壓機構(gòu)來的迅速和準確,但是它的重量輕,使用空氣為工作介質(zhì)時不用回收且沒有污染,因而在大多數(shù)飛機上氣壓系統(tǒng)是作為液壓系統(tǒng)的備份系統(tǒng),也有一些飛機把氣壓系統(tǒng)作為主要的操縱動力系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)儲油設(shè)備供油設(shè)備飛機燃油系統(tǒng)由燃油郵箱,加放油系統(tǒng),供油系統(tǒng),通氣增壓系統(tǒng),燃油交輸系統(tǒng)和燃油指示系統(tǒng)等部分組成。大部分現(xiàn)代客機利用位于機翼,中央翼及尾翼內(nèi)結(jié)構(gòu)的空間儲存燃油,這些結(jié)構(gòu)又稱為整體結(jié)構(gòu)油箱。結(jié)構(gòu)油箱內(nèi)構(gòu)件的聯(lián)結(jié)接縫用密封膠封嚴,其弊端是隨著飛行中郵箱封嚴處的振動及使用時間的延長,會使密封膠老化失效導致燃油滲漏到機翼外部,嚴重影響飛行安全。此外,每個郵箱的最低點各有一個排放活門用來排出油箱內(nèi)的沉淀和積水。燃油加油方式分重力加油和壓力加油兩種。重力加油作為一種輔助加油方式,可以在沒有壓力加油設(shè)備的情況下使用。壓力加油系統(tǒng)加油時由地面加油車引來軟管,連接在加油接頭上,在壓力的驅(qū)動下油料通過加油管路給各個油箱加油,加油接頭和加油控制面板通常裝在機翼前梁或起落架艙內(nèi)。因為壓力加油速度快,可以向所有油箱同時加油,且自動化程度高,所以現(xiàn)代客機普遍采用這種加油方式。飛機加油過程中要特別注意安全,避免加油時靜電引起的失火和爆炸,加油結(jié)束后,應(yīng)先將加油管內(nèi)的燃油抽回,再拆下加油接頭。在飛機發(fā)動機工作燃油消耗的過程中,需要空氣進入油箱補充燃油減少的空間,加油時油箱內(nèi)空氣則經(jīng)通氣系統(tǒng)排出。油箱通氣系統(tǒng)使飛機在任何姿態(tài)時,油箱都能和大氣相通,以防止油箱內(nèi)外產(chǎn)生壓差損壞飛機結(jié)構(gòu)和油箱密封性。為了確保向發(fā)動機順利供油,油箱需要保持正的壓力,這種壓力可以利用飛機的速度沖壓作用,也可以利用發(fā)動機壓氣機引氣獲得。飛機飛行時,升力抵消裝在機翼內(nèi)燃油的重力,減輕了機翼的結(jié)構(gòu)重量和載荷。但著陸時在垂直加速度作用下,飛機重量過大會對起落架和機翼造成破壞。因此當飛機起飛后需要緊急著陸時,為減輕飛機的重量就需要將油箱內(nèi)多余的燃油放掉,以免著陸時損壞飛機結(jié)構(gòu)。而且萬一緊急著陸失敗,多余的燃油會引起飛機燃燒和爆炸,因此從防火安全角度來考慮,飛機降落時燃油不能過多。正常飛行飛機降落時燃油重量已經(jīng)消耗到可以安全降落了。遠程客機上都有緊急排油裝置,可以迅速把燃油泄出,使飛機在著陸安全重量以下降落。而中短程客機一般不設(shè)緊急排油裝置,而是通過飛機在機場附近空中盤旋飛行耗油的方法,來減少機內(nèi)的燃油至安全油量然后降落。重力供油僅限在小型上單翼飛機上使用,因為油箱安裝的比發(fā)動機高而且距離也不遠,依靠重力就能夠把油箱中的燃油輸?shù)桨l(fā)動機?,F(xiàn)代客機采用壓力供油方式,利用機翼內(nèi)的增壓泵把燃油加壓送到發(fā)動機處。飛行時為了平衡,可以通過油箱之間的管路和活門輸送燃油來改變飛機重心。例如左右機翼油箱通過燃油交輸活門連接,燃油可以在左翼與右翼之間輸送。電氣系統(tǒng)組成電源系統(tǒng)輸配電線路系統(tǒng)用電設(shè)備功能:產(chǎn)生、變換和分配電能,確保飛機各系統(tǒng)正常工作和飛機安全飛行。飛機電源系統(tǒng)由主電源,輔助電源,應(yīng)急電源,二次電源及地面電源接口組成。主電源是發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機,輔助電源有航空蓄電池和輔助動力系統(tǒng)驅(qū)動的發(fā)電機。應(yīng)急電源有沖壓空氣渦輪發(fā)電機,用于應(yīng)急供電,保證飛機緊急著陸和飛行。二次電源是將主電源電能轉(zhuǎn)變成另外一種形式或規(guī)格的電能,例如高壓交流電變換為低壓直流電。飛機電源系統(tǒng)的主要類型有低壓直流系統(tǒng),變速變頻交流電源系統(tǒng),恒速恒頻交流電源系統(tǒng),變速恒頻交流電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)的供電方式對于直流供電系統(tǒng)普遍采用并聯(lián)供電,對于交流供電系統(tǒng)可以采用單獨供電也可以使用并聯(lián)供電。并聯(lián)供電系統(tǒng)的可靠性高,供電質(zhì)量高,但是控制復雜,使用在大型飛機如B-747上。多數(shù)飛機都是單獨供電,工作時發(fā)動機帶動發(fā)電機分別向各自的匯流條供電。現(xiàn)代民用飛機電網(wǎng)的連接方式普遍采用三相交流供電系統(tǒng),電流的參數(shù)主要有電壓,頻率和相數(shù),即115伏,400赫茲和三相。小型飛機的直流電網(wǎng)采用單線制,機體作為負線與直流發(fā)電機相連,電壓調(diào)定為28.5伏。航空蓄電池放電時把化學能轉(zhuǎn)化為電能,充電時又將電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來。航空蓄電池分為稀硫酸電解質(zhì)的酸性鉛蓄電池和氫氧化物電解質(zhì)的堿性銀鋅或鎳鎘蓄電池。鎳鎘蓄電池具有放電電壓平穩(wěn),使用可靠,壽命長的優(yōu)點,所以被廣泛使用于大型飛機上。航空蓄電池的功能是啟動發(fā)動機或輔助動力裝置,并在應(yīng)急情況下向最重要的飛行儀表、無線電通信,導航,飛機操縱等設(shè)備提供電源。飛機在地面時,可以使用地面外接電源,接通外接電源時通過匯流條向機上所有負載供電,此時機上電源不向匯流條供電,外接電源不同飛機電源并聯(lián)。照明系統(tǒng)飛機燈光照明系統(tǒng)分為機內(nèi)照明,機外照明和應(yīng)急照明。機內(nèi)照明包括駕駛艙的照明,客艙照明和儀表指示及警告指示的燈光。駕駛艙的燈光照明系統(tǒng)能夠照明駕駛艙,并能局部照明操縱臺,儀表和操縱裝置。客艙照明包括一般照明,乘客單獨照明和指示信號牌的照明,貨艙及服務(wù)艙內(nèi)的工作照明。一般照明是由天花板燈和窗花燈照明客艙區(qū)域,進口燈和門檻燈給登機口處提供照明,可以通過開關(guān)控制明暗。指示信號牌點亮后可以看到牌上的字樣,信號牌由開關(guān)控制。當開關(guān)在自動位,襟翼放下時,系好安全帶信號牌自動點亮,若開關(guān)在接通位,相應(yīng)燈點亮,開關(guān)在斷開位時則燈熄滅。信號牌點亮的同時,喇叭會發(fā)出低頻咚聲,以提醒旅客。機外照明包括著陸燈,滑行燈,探冰燈,航行燈,防撞燈,航徽標志照明燈等。航行燈用來顯示飛機的輪廓,燈的顏色左紅右綠尾白。應(yīng)急照明主要包括緊急降落所需要的儀表的照明,及降落后乘客迅速撤離飛機的通道、出口區(qū)域、出口標志的應(yīng)急照明。登機門上面的出口燈和機艙應(yīng)急出口燈在飛機電源全部失效時能夠自動點亮。有些燈光組件可以從其安裝架上拆下,作為手提燈使用。飛機座艙環(huán)境控制系統(tǒng)隨著飛行高度的增加,大氣壓下降,大氣中的含氧量下降,在4000米高度上人體中的氧氣已經(jīng)不能維持正常的活動,出現(xiàn)缺氧癥狀。在6000米的高度上人能保持正常知覺工作的時間下降到不足15分鐘,到8000米高空時這個時間只有3分鐘,此外在8000米以上的高度,人體內(nèi)部分的氮氣和水分都要以氣體形式逸出體外,使身體浮腫,稱為減壓癥。在10000米的高空氣溫會降到零下50℃,因而在飛行高度超過6000以上的飛機必須采用環(huán)境保護設(shè)施來保障乘客和機組人員的生命安全。這種保障系統(tǒng)我們稱之為座艙環(huán)境控制系統(tǒng)。它包括三個大部分:氧氣系統(tǒng)、增壓座艙和空調(diào)系統(tǒng)。1.氧氣系統(tǒng)除沒有增壓艙的貨機和一些軍用飛機使用氧氣面罩來維持機組的生命外,現(xiàn)代飛機的氧氣系統(tǒng)只在緊急情況下救生使用,它由氧源,供氧管路,氧氣面罩三部分組成。目前絕大多數(shù)客機的氧氣是用高壓氣瓶儲存的,有的飛機上有化學的氧氣發(fā)生器作備用氣源,還有個別客機和軍用飛機使用液氧作為氧氣源。氧氣經(jīng)過供氧管路送到氧氣面罩上??蜋C上為乘客使用的氧氣面罩裝置在座位附近,通常在天花板上,一旦艙內(nèi)氣壓降到低于4500米高空氣壓時,氧氣面罩會自動從上面落下,它的流量可分級調(diào)節(jié)。2.增壓座艙高空的低氣壓會使人產(chǎn)生減壓癥狀,因而在高空飛行時座艙和駕駛艙的氣壓要保持在一定的范圍,早期的活塞式發(fā)動機只能在5000米以下的空域中飛行,但為了躲避雷雨,有時要飛到6000米以上,當時的解決辦法是給乘員帶上氧氣面罩或穿上抗壓服,噴氣飛機的出現(xiàn)后,為了快速安全的運送大量旅客,必須長時間的在7000米以上的高空飛行,因此就需要把整個座艙的壓力保持在適當范圍,使座艙增壓。增壓的座艙要有一定的密封性能,以保證艙內(nèi)壓力。增壓艙的氣源來自發(fā)動機,噴氣飛機由發(fā)動機的壓氣機引出的氣體來加壓,活塞式發(fā)動機則備有專用的增壓器為座艙增壓,座艙的壓力高度保持在1800-4000米。飛行的高度越高,座艙外的壓力越低,為保證座艙內(nèi)外的壓力差基本不變,因而座艙內(nèi)的壓力高度也隨著變化,飛得越高,氣體向外泄漏的越多,加壓裝置也要供應(yīng)更多的空氣,當加壓裝置供應(yīng)的氣體不足以保障4000米高度的壓力時,飛機也就到了它飛行高度的極限,現(xiàn)代飛機座艙內(nèi)的壓力高度一般保持在1800-2400米,以保證旅客的舒適。3.空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的功能是保證座艙內(nèi)的溫度、濕度、CO2的濃度,保障舒適安全的飛行環(huán)境??照{(diào)系統(tǒng)由加熱、通風、去濕等部分組成。發(fā)動機引出的高溫空氣,經(jīng)過熱交換器冷卻,進入空氣渦輪機中膨脹冷卻,向機艙提供適宜的空氣。調(diào)節(jié)后的空氣送入空氣分配系統(tǒng),空氣由不同的管路通過座艙壁和頂部的通風孔送入座艙,座艙內(nèi)有空氣循環(huán)孔,通過循環(huán)風扇把座艙空氣抽回到空調(diào)總管,通入空調(diào)組件、回收的空氣在組件中和送入的新鮮空氣混合,再送入座艙。防冰防雨系統(tǒng)飛機的防冰排雨系統(tǒng)的主要作用是防止飛機的某些關(guān)鍵部位或部件結(jié)冰,并且保證在雨天飛行時駕駛艙風擋的干燥,使其不會妨礙駕駛員的視線。防冰系統(tǒng)氣熱防冰、電熱防冰、化學溶劑防冰、機械防冰防雨裝置飛機防冰飛機結(jié)冰會影響飛機性能。在結(jié)冰的氣象條件下飛行的飛機,若無防冰措施,飛機的所有迎風面都可能結(jié)冰。飛機結(jié)冰后,會破壞飛機的氣動外形,因而升力減少,阻力增大,使飛機操縱性能下降。若傳感器結(jié)冰則會導致信號失真和指示失常,使飛行員不能正確判斷飛機狀態(tài)。飛機上的主要防冰區(qū)域有機翼,尾翼,發(fā)動機進氣道,螺旋槳,風擋玻璃和測溫,測壓探頭。根據(jù)這些部位的不同和防冰所需能量的大小,有不同的防冰方法。防冰有兩種方法:一種是不允許飛機部件結(jié)冰的防冰系統(tǒng),另一種稱為除冰系統(tǒng)。根據(jù)防冰所采用能量形式的不同,又可分為機械除冰系統(tǒng),電脈沖除冰系統(tǒng),液體防冰系統(tǒng),熱空氣防冰系統(tǒng)和電熱防冰系統(tǒng)。(1)機械除冰就是利用機械方法使冰破碎,然后借助高速氣流將冰吹掉。(2)電脈沖除冰是一種高效節(jié)能的除冰方法,它的系統(tǒng)由供電裝置,程序器和感應(yīng)器等幾部分組成。電熱冰刀首先將冰分割成小塊冰塊,脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電脈沖,它作用在感應(yīng)器上,使蒙皮產(chǎn)生作用時間很短的脈沖,并產(chǎn)生小振幅高頻率振動使冰脫落,這樣可將冰很快除去。(3)液體防冰是一種物理防冰方法,它的基本原理是借助某些液體減小冰與飛機表面附著力或降低水在飛機防冰表面的凍結(jié)溫度。液體防冰系統(tǒng)可以連續(xù)的或周期的向防冰表面噴射工作液體。要求工作液體具有凝結(jié)溫度低,與水混合性能好,與防冰表面附著力強,對防冰表面沒有化學腐蝕作用,無毒及防火性能好等特點,(4)熱空氣防冰系統(tǒng)的熱源充足,能量大,通常用于機翼和尾翼的大面積防冰。熱空氣的來源主要有如下三種類型:其一,發(fā)動機壓氣機引氣?,F(xiàn)代民航客機多采用渦扇發(fā)動機壓氣機的引氣直接用于大翼或水平安定面前緣,發(fā)動機整流罩的熱防冰。其二,發(fā)動機排氣熱交換器。在活塞發(fā)動機飛機上采用發(fā)動機排氣熱交換器產(chǎn)生熱空氣。熱交換器的熱氣流是發(fā)動機的廢燃氣,冷氣流來自外界大氣。大氣流經(jīng)熱交換器被加熱后送入防冰系統(tǒng)作為加熱溫空氣。其三,燃燒加溫器。有些早期飛機上采用專門的燃燒加溫器提供防冰熱空氣。在燃燒加溫器中燃燒燃油,外界空氣流過燃燒加溫器后被加熱,然后被輸送到防冰系統(tǒng)。(5)電熱防冰是通過向加溫元件通電后產(chǎn)生熱量進行加溫的。電熱防冰主要用于小部件,小面積的防冰?,F(xiàn)代飛機上的空速管,迎角探測器,總溫探頭,水管,駕駛艙風擋等多采用電熱防冰。探頭加溫有的不能在地面進行,有的則可通過空地感應(yīng)電門進行功率轉(zhuǎn)換,即在地面時進行小功率加溫,在空中可進行正常加溫。防雨系統(tǒng)防止雨水在風擋玻璃上聚集,保持駕駛員的良好視線。中小型飛機采用的是和汽車同樣的雨刷來刷去雨水,只不過這種雨刷要承擔更大的速度和空氣動力載荷,功率更大。大型飛機多采用化學液體噴灑在風擋上,這種防雨液的作用是使雨片聚集成球狀,不在玻璃上依附然后被吹走,因而不影響視線。這種方法只在雨水較大能把風擋玻璃濕透時才能使用,在雨水較小時,防雨液可能粘在玻璃上,清洗較困難,也有的飛機從發(fā)動機引來熱氣吹在風擋外面來防雨。防火系統(tǒng)飛機在使用中有發(fā)生火災(zāi)的危險,因此現(xiàn)代飛機上都有專門的防火系統(tǒng),當飛機發(fā)生火險后迅速撲滅火源。1.火警探測系統(tǒng)1)溫度探測2)煙霧探測2.滅火系統(tǒng)火警探測系統(tǒng)由發(fā)動機和輔助動力裝置火警探測,貨艙溫度和煙霧探測,機輪艙和引氣管道過熱探測等組成。滅火系統(tǒng)分別由滅火劑貯存,滅火器釋放等組成。防火系統(tǒng)平常不工作,但萬一發(fā)生火險必須迅速撲滅起火,因此需要定期檢查,測試保證系統(tǒng)的可靠性?;鹁綔y系統(tǒng)工作原理是將著火發(fā)生時的特征物理量轉(zhuǎn)換成電信號,超過閥值時,接通火險報警。火警探測系統(tǒng)按照探測部位的不同分為單元型和連續(xù)型兩種。單元型火警探測器用于探測最有可能發(fā)生火險處的部位溫度,是點探測器,分為熔化-連接開關(guān)和熱電偶探測器兩種。連續(xù)型火警探測器可以對可能的防火區(qū)域進行全方位的探測,是面探測器。系統(tǒng)通過電線或管路圍繞防火區(qū)形成探溫環(huán)路,分為電阻型和電容型兩種。電阻型探溫環(huán)路在正常溫度下,環(huán)路內(nèi)通過微量電流不足以作動火警警告,溫度上升時,因為材料的負溫度電阻特性,電流超過預(yù)定值,接通火警警告電路。電容型探溫環(huán)路利用溫度和電容同比的特性探測火警,它與電阻式相比,優(yōu)點是探溫環(huán)路的接地或短路時不會產(chǎn)生錯誤的火警信號。煙霧探測系統(tǒng)安裝在飛機的貨艙,設(shè)備艙,廁所等處,它利用探測燃燒煙霧來判斷火險是否存在,包括CO探測和煙霧探測。CO探測器用于客艙和駕駛艙的火警探測,飛機燃燒時產(chǎn)生大量的CO,通過指示器的變色來判斷CO的濃度,進而判斷火警。煙霧探測器分為光電池型和電離型兩種。光電池型煙霧探測器中有煙霧時,煙霧微粒被光線照射反射,引起光電池產(chǎn)生電流,經(jīng)放大后接通警告燈和警鈴。電離型探測器內(nèi)有被電離的空氣,當煙霧進入探測室內(nèi)時,煙霧被吸附在空氣離子上,會減弱空氣的電離度?;鹁綔y系統(tǒng)在使用中經(jīng)常會發(fā)生虛假火警,但若為了減少虛警而提高報警閥值又有可能漏報火警,引起嚴重的后果,因此有專門的火警試驗電路,用來定期測試監(jiān)察系統(tǒng)的探溫環(huán)路工作是否正常。滅火系統(tǒng)火警探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火警發(fā)出聲音和燈光警告,駕駛員操作滅火手柄激勵電爆管引爆滅火劑釋放口,將滅火劑釋放到相應(yīng)區(qū)域。當火警探測系統(tǒng)設(shè)有觸發(fā)火警信號,滅火瓶溫度過高時,易熔塞熔化,滅火瓶釋放壓力,自動排出滅火劑,此時紅色的滅火瓶釋放指示器標貼被吹掉。機上設(shè)備機上設(shè)備的作用是保證乘客和機組人員有舒適,方便的生活環(huán)境,提供行李,貨物的存放,并在緊急情況下保證人員的安全。(1)駕駛艙設(shè)備駕駛艙內(nèi)安置了飛機系統(tǒng),發(fā)動機和無線電電子設(shè)備的操縱系統(tǒng)以及他們的顯示儀表。兩套飛行和導航儀表分別列在正副駕駛員前面的顯示屏上,中間是顯示飛機發(fā)動機狀態(tài)和各系統(tǒng)檢查的顯示屏。正副駕駛員座椅中間的位置是中央操縱臺,安置了發(fā)動機油門桿,襟翼控制桿及通信導航設(shè)備。正副駕駛員座椅可以上下前后調(diào)節(jié)。民用飛機的客貨艙設(shè)備1.客艙1)座椅大型客機:頭等艙(4)、公務(wù)艙(6)、經(jīng)濟艙(10)中型客機:頭等艙、經(jīng)濟艙小型飛機:一個等級的座艙不同艙位之間用可拆卸的隔板隔開,不同等級的客艙除座椅不同外,座位的寬度和排距也不一樣。頭等艙機艙內(nèi)裝有阻燃材料制成的壁板和天花板。在機身里緊貼內(nèi)蒙皮處鋪有隔熱隔音棉層,以減少使用過程中機艙與外界的熱交換和降低噪聲。2)廚房與廁所每60-70人一個廚房,廚房的布置按照供餐線路最短分布。一般單通道窄體客機廚房布置在機場頭尾兩部,而很多小型短途客機沒有廚房。廚房內(nèi)有電加熱烤箱,燒水器,冰箱,還有食品柜和廢物箱。飛機上有專門的水箱儲存飲用水,水箱由增壓空氣加壓,為了避免在高空飛行時水管凍結(jié)爆裂,水管帶有加熱裝置。衛(wèi)生間按照飛機的大小分別安置在前后機艙,每40-50人一個廁所。衛(wèi)生間沖洗馬桶的水儲存在污水箱內(nèi),產(chǎn)生的污水經(jīng)化學消毒后過濾循環(huán)使用沖洗馬桶。2.貨艙1)專門設(shè)計的貨運貨機:大部分是由客機改裝來的,在機身側(cè)面改裝出貨艙門,以使標準航空集裝箱進入貨艙。為了加快貨物裝卸的速度,提高飛機的使用效率,貨艙內(nèi)有滾棒系統(tǒng)。2)客貨混合型:快速轉(zhuǎn)換,預(yù)置了貨艙門,飛機的座椅與導軌使用快卸連接,可以迅速拆下并裝上滾棒。3)客機客艙下面的貨艙:存放乘客的托運行李,運輸貨物產(chǎn)生貨運收入。因為機身結(jié)構(gòu)限制貨艙門不能做得太大,所以只能運輸散貨。3.機艙內(nèi)的救生設(shè)備早期是降落傘1)撤離通道和應(yīng)急出口
90秒撤離2)陸上應(yīng)急撤離設(shè)備A)充氣撤離滑梯B)應(yīng)急定位發(fā)射機C)其他設(shè)備3)水面應(yīng)急撤離設(shè)備A)救生衣B)水上撤離滑梯C)救生筏D)其他設(shè)備目錄§2-1民用航空器的分類§2-2飛行基本原理§2-3飛機的基本結(jié)構(gòu)-機體§2-4飛機的動力裝置§2-5飛機的電子儀表裝置§2-5飛機的電子儀表裝置飛行儀表通信系統(tǒng)導航系統(tǒng)電子綜合儀表自動駕駛和飛行控制系統(tǒng)飛行管理系統(tǒng)飛機感知外部情況和控制飛行狀態(tài)的核心,它相當于飛機的大腦和神經(jīng)系統(tǒng),對于保障飛行安全、改善飛行性能起到關(guān)鍵作用。早期只有簡單飛行儀表,隨著科學技術(shù)的進步以及計算機在飛機上的應(yīng)用,飛機上的儀表和控制系統(tǒng)有了重大進展。飛行控制實現(xiàn)自動化,飛機依靠電子設(shè)備和地面導航系統(tǒng)的幫助,能辨別航向、適應(yīng)氣象條件、低能見度著陸;電子設(shè)備還能選擇最佳航線、最佳飛行狀態(tài);綜合彩色顯像管顯示:重量下降,費用上升
機載電子設(shè)備主要可分為航空儀表、航空無線電系統(tǒng)兩大部份。航空儀表:測量(或計算)飛機在飛行狀態(tài)下的飛行參數(shù)以及發(fā)動機和其它設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)的設(shè)備。航空無線電系統(tǒng):用以飛機通訊和無線電導航的無線電電子設(shè)備。航空儀表需要測量的參數(shù):飛行參數(shù)發(fā)動機參數(shù)導航參數(shù)(位置,航向,距離)座艙環(huán)境參數(shù)飛行員生理參數(shù)生命保障系統(tǒng)參數(shù)其它飛機控制系統(tǒng)的基本功能是控制飛機氣動操縱面,改變飛機的布局,增加飛機的穩(wěn)定性,改善操縱品質(zhì),優(yōu)化飛機性能。保持飛機姿態(tài)和航向,控制空速及飛行軌跡,自動導航和自動著陸。減輕飛行員的工作負擔,做到安全飛行,提高完成任務(wù)的效率和經(jīng)濟性。由傳感器,計算機,伺服作動器,控制顯示裝置,檢測裝置和能源部分組成。儀表系統(tǒng)通過提供飛機飛行中的各種信息和數(shù)據(jù),使駕駛員及時了解飛行情況,從而對飛機進行控制以順利完成飛行任務(wù)。早期的飛機飛行又低又慢,只裝有溫度計和氣壓計等簡單儀表,其他信息主要是靠飛行員的感覺獲得?,F(xiàn)代的飛機則裝備了大量儀表,并由計算機統(tǒng)一管理,用先進的顯示技術(shù)直接顯示出來,大大方便了駕駛員的工作。飛行儀表包括以下幾種類型:(1)第一類是大氣數(shù)據(jù)儀表,由氣壓高度表,飛行速度表,大氣溫度表,大氣數(shù)據(jù)計算機等組成。(2)第二類是飛行姿態(tài)指引儀表,可提供一套精確的飛機姿態(tài)數(shù)據(jù)如位置,傾斜,航向,速度和加速度等,實現(xiàn)了飛機導航,控制和顯示的一體化。(3)第三類是慣性基準系統(tǒng),主要包括陀螺儀表。20世紀70年代以前是機械式陀螺,現(xiàn)代客機使用更先進的激光陀螺。激光陀螺光束在閉合回路中順時針、逆時針運行,在檢測器中會聚如平面不轉(zhuǎn)動,兩束光沒有干涉如平面轉(zhuǎn)動,運動路線長短產(chǎn)生時間差,導致光產(chǎn)生干涉通過干涉條紋的位移,測出平面的轉(zhuǎn)動角度缺點:體積大,成本高電子綜合儀表在20世紀60年代后期,由于電子計算機應(yīng)用到航空儀表領(lǐng)域,同時電子顯示技術(shù)也取得了長足發(fā)展,這兩項技術(shù)的結(jié)合使得航空儀表發(fā)生了一次革命性的變化,產(chǎn)生了電子綜合儀表。該儀表系統(tǒng)由兩大部分組成,一是電子飛行儀表(包括電子水平狀態(tài)指示器顯示飛行過程中需要的導航參數(shù),電子姿態(tài)指引儀顯示姿態(tài),速度,ILS指引和姿態(tài)指引);一是發(fā)動機指示與機組警告系統(tǒng),可以顯示發(fā)動機的參數(shù)并對其進行自動監(jiān)控,如出現(xiàn)工作異常情況,則會發(fā)出警告并記錄下故障時的系統(tǒng)參數(shù)。電子綜合儀表它的主要優(yōu)點是:
1)可以把多種數(shù)據(jù)綜合在一個顯示屏幕上,從而大大減少儀表數(shù)量,使駕駛員能迅速看到所需信息。
2)把各種相關(guān)信息通過計算機進行綜合分析后,不僅給出了綜合信息,而且通過對趨勢分析給出指引信號或建議駕駛員按最佳方式操縱飛機。
3)和同時開發(fā)出來飛行管理系統(tǒng)交聯(lián),把全部飛行工作交由飛行管理計算機執(zhí)行,電子儀表進行顯示,駕駛員在飛行的大部分時間內(nèi)只執(zhí)行監(jiān)控和管理,降低了駕駛員的工作負荷,減少了人為差錯,使飛行安全有很大提高?,F(xiàn)在,電子綜合儀表已經(jīng)廣泛的在航線飛機上使用,因其價格比機電式儀表高出較多,因而它在通用航空的中小型飛機上只是選擇使用。電子飛行儀表系統(tǒng)EFIS
它是在機電式的組合儀表、姿態(tài)指引儀ADI和水平狀態(tài)指示器HSI的基礎(chǔ)上把來自大氣數(shù)字計算機、慣性基準系統(tǒng)、無線電導航、通信、雷達裝置送來的信息經(jīng)處理,通過符號發(fā)生器轉(zhuǎn)換后以字符或圖形的形式顯示在熒光屏的畫面上,由于不同飛行階段需要不同的信息,在顯示時可以使用幾種模式,一種模式只顯示當時駕駛員最需要觀察的一組信息,模式的轉(zhuǎn)換由駕駛員手動選擇或自動轉(zhuǎn)換。組成:電子水平狀態(tài)指示器(EHSI),電子姿態(tài)指示儀(EADI),符號發(fā)生器(SG),方式控制面板,信號儀器選擇板
用于接收大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)(ADS)、慣性基準系統(tǒng)(IRS)、甚高頻導航系統(tǒng)(VHFNAV)、測距機(DME)、無線電高度表(RA)的基本數(shù)據(jù)和飛行管理系統(tǒng)(FMS)、飛行控制計算機(FCC)的指令,經(jīng)處理后產(chǎn)生視頻信息送往EADI、EHSI上顯示。EFIS符號發(fā)生器(SG)EADI、EHSI顯示器電子姿態(tài)指引儀EADI
它是姿態(tài)指引儀ADI經(jīng)電子化升級的新型儀表,除了原來顯示的姿態(tài)和指引功能外,還能顯示出指引飛機的各種指令、空速、地速、無線電高度、儀表著陸時與下滑道和航向道偏離。二、EFIS的顯示
1、EADI的顯示EADI正常顯示側(cè)滑儀LOC偏離指示AFCS方式通告空速帶及各速度快慢指示,空速、馬赫數(shù)各種符號、刻度、指針等地速傾斜指示DH、無線電高度俯仰極限GS偏離指示飛行指引儀指令桿上升跑道電子水平狀態(tài)指示器EHSI
它取代了航向指示器,除指示航向外還具備顯示飛機的航路、航跡、高度偏離、風向以及與前方航路點的距離的功能,氣象雷達的圖像也顯示在這個屏幕上,并用各種彩色的符號和文字顯示導航信息和有關(guān)資料,為了分別顯示各類信息,它的顯示分為四種模式:飛行計劃plan模式:由飛行管理控制組件FMCU提供的信息,在屏幕上顯示出飛行計劃中所規(guī)定的各航路點及航路、航向等,使駕駛員對航路有明確的概念。地圖MAP模式:顯示了飛機在航路圖上的位置,同時指示了航向、時間及下個航路點的距離,氣象雷達的圖像也在這種模式中出現(xiàn),駕駛員通過這種模式可以了解飛行前方所需要的各種信息。
VOR模式:顯示飛機的航路與VOR導航臺之間的方向和DME臺的距離。
ILS模式:用于指示飛機在儀表著陸時與跑道、下滑導航波束的偏離。各種模式可由駕駛員前方的方式控制板上的按鍵進行選擇。航圖模式VOR全羅盤模式vor擴展羅盤模式3)控制面板位于中央駕駛臺上,駕駛員使用板上的按鍵和旋鈕來調(diào)整兩個顯示表上的亮度、量程或選擇工作方式。4)信號源儀表選擇板安裝在顯示儀表板側(cè)方。
ADS姿態(tài)指引、IRS、FMS、FCC、SG等備用儀表:升降速度表,空速表,高度表,RDDMIEFIS控制盒1.姿態(tài)指引儀指示器
2.高度計
3.空速表
4.位于遮光板中央位置的上方,備用磁羅盤。備用飛行儀表發(fā)動機指示與機組告警系統(tǒng)在駕駛儀表由電子儀表取代的同時,眾多的發(fā)動機儀表也被計算機控制和顯像管顯示組成的發(fā)動機指示與機組警告系統(tǒng)所取代,它能夠顯示發(fā)動機的參數(shù),并能在飛行的全部航段上連續(xù)自動監(jiān)控發(fā)動機和飛機其他系統(tǒng)的工作并在出現(xiàn)異常時報警,能自動記錄故障時的系統(tǒng)參數(shù)。EICAS優(yōu)點具有良好的人機界面,改善了駕駛員的工作條件可存貯和顯示飛行過程中的狀態(tài)和維護數(shù)據(jù)及信息,是地勤人員的維修手冊,大大提高了主極的維護效率,減輕了地勤人員的工作量顯示的信息量大,顯示形式靈活多變,同樣的硬件可適用不同的機種要求集參數(shù)顯示,告警和數(shù)據(jù)記錄于一體,設(shè)備的應(yīng)用效率高,顯示的內(nèi)容可擴展儀表盤布局上形成統(tǒng)一的電子儀表系統(tǒng)系統(tǒng)由2臺計算機、2臺顯示器、2套顯示轉(zhuǎn)換組件、1塊顯示面板和1塊維護面板組成。EICAS系統(tǒng)的功能:接受,處理,顯示發(fā)動機數(shù)據(jù)處理從其他系統(tǒng),傳感器上來的數(shù)據(jù)及向機組提出告警(1)顯示裝置:兩臺顯示器安置在儀表板的中央位置,上顯示器顯示發(fā)動機的主要參數(shù)和警告信息,顯示的參數(shù)為發(fā)動機壓力比EPR、排氣溫度EGT和轉(zhuǎn)速N。下顯示器顯示發(fā)動機的輔助參數(shù),如燃油和滑油的流量、壓力、溫度。1)工作模式:顯示各種參數(shù)2)狀態(tài)模式:在飛行中使用,顯示簽派所需的數(shù)據(jù),用指針方式表示各操縱面、副翼、升降舵、方向舵的位置,還可以顯示出一些系統(tǒng)的讀數(shù)。3)維護模式:主要在地面使用。(2)顯示轉(zhuǎn)換組件和顯示選擇板作用:轉(zhuǎn)換顯示方式(3)維護面板的作用是對不同類的維護信息的顯示進行選擇,并有開關(guān)來控制資料的記錄存儲或刪除。(4)計算機的功用是把各種信息和數(shù)據(jù)綜合處理從而實現(xiàn)顯示、警告、控制、記錄等功能。
EICAS已經(jīng)大大超越了儀表的單純顯示數(shù)據(jù)的功能,它可以存儲、打印、報告,并且根據(jù)所裝的數(shù)據(jù)庫對飛機整個的運行進行計算和分析,并和機上的各種機載檢測設(shè)備聯(lián)通,對飛機的各種失效和故障發(fā)出警告,提出糾正措施,成為飛機全面電子自動化管理的中心顯示裝置。電子儀表板的安排電子儀表取代了原來大量的機電式儀表,使得儀表板變得簡潔明亮,儀表板上主要由EFIS和EICAS的六塊屏幕構(gòu)成,正副駕駛員的正前方各安置一套電子飛行儀表系統(tǒng),屏幕的安排和傳統(tǒng)安排相似,上面一塊屏幕是電子姿態(tài)指引儀EADI或主飛行顯示器PFD,下面一塊是電子水平狀態(tài)指示器EHSI或?qū)Ш斤@示器ND。在儀表板的中央是EICAS的兩塊屏幕。圖5.4B737-600通用顯示系統(tǒng)自動駕駛和飛行控制系統(tǒng)利用陀螺儀控制和糾正飛機的飛行姿態(tài);1930s:保持飛機高度,速度,航跡1950s:AP+導航+儀表遠距離自動飛行,著陸1970s:計算機+AP+儀表——>FMS1.自動駕駛儀原理自動駕駛儀操縱飛機的過程和駕駛員操縱飛機的程序是相似的自動駕駛儀取代了駕駛員的工作①傳感元件:感受飛機姿態(tài)、參數(shù)的變化②變換放大元件:將傳感器傳來的信號放大,與標準比較,差值為執(zhí)行命令的信號③執(zhí)行元件:取代人手的工作
surfacecontrolunit——>改變舵面的位置現(xiàn)代飛機的各種飛行控制系統(tǒng)20世紀70年代末期,計算機和控制技術(shù)的迅速發(fā)展,使自動駕駛儀的功能迅速擴展,在新一代大中型民航機如波音737,747等,新一代儀表組成自動飛行控制系統(tǒng),它分為5部分:1)自動駕駛儀指引系統(tǒng)(AFDS)結(jié)合飛行指引儀(FD)和自動駕駛儀(AP)的功能飛行指引儀:只向駕駛員提供姿態(tài)信息、指令,沒有執(zhí)行機構(gòu)自動駕駛儀:只按原輸入控制飛機自動駕駛儀指引系統(tǒng)由方式控制面板,2臺飛行控制計算機和3套傳感器、伺服機構(gòu)和警告系統(tǒng)構(gòu)成。方式控制面板:選擇工作方式①:駕駛員操縱模式:系統(tǒng)起指示儀作用,且保持穩(wěn)定②:駕駛員指令模式:通過指令選擇高度、升降速度、空速、航向、AP執(zhí)行指令③:全自動模式:AP+其他系統(tǒng)飛行控制計算機(FCC):自動駕駛儀指引系統(tǒng)的核心部分。接收ADS、IRS、地面信號,根據(jù)面板、駕駛桿指令和信號處理,計算出在俯仰、橫滾、偏航三軸上的操作指令,輸出到伺服機構(gòu),操縱各個舵面?zhèn)鞲衅骱退欧C構(gòu):測出各操縱面的位置,反饋到計算機—>伺服機構(gòu)—>作動筒—>舵面偏轉(zhuǎn)警告系統(tǒng):由告警燈光,聲音指示器組成,與FCC相連,非正常情況時警告2)推力管理系統(tǒng)
AP+推力管理系統(tǒng):姿態(tài)、推力一體自動化推力管理計算機:①:發(fā)動機的推力限制計算:安全限度內(nèi)操作發(fā)動機②:自動油門方式管理:控制油門在推力最佳狀態(tài)工作方式選擇面板:起飛/復飛、爬升、保持、巡航3)偏航阻尼系統(tǒng)大后掠角機翼飛機,橫側(cè)穩(wěn)定性好,垂尾不能增加太大,方向穩(wěn)定性不夠荷蘭滾——>偏航阻尼器該系統(tǒng)提供飛機繞偏航軸的穩(wěn)定。在飛行中,偏航阻尼器通過控制方向舵,來抑制飛機繞偏航軸的擺動,即抑制飛機的“荷蘭滾”運動,并對飛機的轉(zhuǎn)彎起協(xié)調(diào)作用。荷蘭滾對于機翼帶后掠角,高速飛行的飛機而言,當飛機受到擾動,如側(cè)風干擾,飛機會產(chǎn)生繞其立軸及縱軸的周期性運動,即飛機產(chǎn)生左右偏航的同時還產(chǎn)生了左右滾轉(zhuǎn)的運動,也就是“荷蘭滾”運動4)自動安定面配平系統(tǒng)飛行速度增加使氣動中心后移。①飛行員需調(diào)整升降舵或水平安定面的傾角②升降舵迎角增大,使飛機阻力增大,升力減小將水平尾翼設(shè)計成安裝角可調(diào)組成:安定面配平和升降舵不對稱組件(SAM)處理FCC、駕駛桿、ADC數(shù)據(jù),向STCM發(fā)出指令安定面控制配平組件(STCM)接受駕駛桿、FCC、SAM、指令,實現(xiàn)縱向配平四種配平方式:①備用手動和電動配平,由駕駛員用手操縱②自動配平:FCC控制配平③馬赫數(shù)配平:高速時④速度配平:低速時偏航阻尼系統(tǒng),自動配平系統(tǒng)都是保證飛行穩(wěn)定性而設(shè)的輔助飛行操作系統(tǒng)偏航阻尼系統(tǒng),自動配平系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)疊加,稱為飛機增穩(wěn)系統(tǒng)穩(wěn)定性與操縱性是有矛盾的①穩(wěn)定系統(tǒng)操作權(quán)限不能太大②設(shè)有切斷開關(guān),駕駛員切斷增穩(wěn)系統(tǒng),用手工進行操縱。飛行管理系統(tǒng)1.飛行管理計算機系統(tǒng)(FMCS)將基準系統(tǒng)(ADS、IRS)、自動駕駛系統(tǒng)(AFCS、推力管理系統(tǒng))、顯示系統(tǒng)(EFIS、EICAS)統(tǒng)一管理,由FMCS完成組成:1)控制顯示組件(CDU)起飛前輸入飛行計劃、指令:航路,航段,離港/進港,爬升,巡航,等待下降等,顯示與整個航路相關(guān)的資料,數(shù)據(jù)2)飛行管理計算機(FMC)儲存著有關(guān)飛機性能和航路的大量信息接收,監(jiān)控飛行中的動態(tài)信息,計算處理后,顯示數(shù)據(jù)并發(fā)出指令到FCS執(zhí)行性能模塊:計算最佳姿態(tài)速度,計算速度和姿態(tài)限制,給出飛行各階段的建議數(shù)據(jù)顯示模塊:計算選擇航路,導航點,在電子儀表系統(tǒng)顯示導航功能模塊:計算位置,速度,姿態(tài),風速制導功能模塊:下達操縱,推力指令,計算誤差并修正FMCS控制飛機航行:飛行員監(jiān)控飛機應(yīng)急時手動操縱起飛/著陸時手動操縱2.飛行信息記錄系統(tǒng):大型民航機上必須安裝黑匣子:駕駛艙話音記錄器(CVR),記錄駕駛艙的聲音飛行數(shù)據(jù)記錄器(DFDR),記錄飛行時的各種數(shù)據(jù)和發(fā)動機各種參數(shù)橙紅色,承受1000g過載沖擊,30分鐘1,100℃高溫,海水浸泡30天,自動信號發(fā)生器,ULB和水下超大型定位標。失落后30天發(fā)射信號,安裝在垂尾下方的機身后段,失事時最不容易被損壞的部位。用途:事故分析:記錄的數(shù)據(jù)在飛機失事后再現(xiàn),用模擬器模擬,它是分析事故原因最直接可行的方法。維修:從這些記錄上可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的故障,從而適時進行維修。監(jiān)控飛行質(zhì)量:發(fā)現(xiàn)飛行員的不安全操作,及時加以修正。1)駕駛艙話音記錄器(CVR)區(qū)域話筒:電容式,收集音頻信號磁帶記錄器:至少四個磁道,記錄飛行員和地面指揮機構(gòu)的通話,正副駕駛員對話,機長,空姐對乘客的講話以及駕駛艙內(nèi)各種聲音。記錄最后30分鐘信號,以前的信號抹掉2)飛行數(shù)據(jù)記錄器(DFDR)飛行數(shù)據(jù)采集裝置(FDAU):接收數(shù)據(jù),處理成記錄格式,送到記錄器飛行記錄器加速度計:記錄三軸的加速度,輸入FDAU磁帶記錄器:由步進馬達帶動,8條磁道,全長140米,記錄25小時,60多種數(shù)據(jù),16種必錄數(shù)據(jù)(加速度,姿態(tài),空速,時間,推力,各操縱面位置)數(shù)字飛行數(shù)據(jù)記錄器可以向人們提供飛機失事瞬間和失事前一段時間里,飛機的飛行狀況,機上設(shè)備的工作情況。駕駛艙話音記錄器能幫助人們根據(jù)機上人員的各種對話分析事故原因,以便對事故做出正確的結(jié)論。3.近地警告系統(tǒng)(GPWS)向駕駛員提供以不安全方式或速度異常靠近地面的警示,防止發(fā)生因疏忽或計算不周而發(fā)生的觸地事故。組成:近地警告計算機(GPWC)、警告燈,控制板六種方式警告:①下降速度過大②相對于地面的接近速率過大③起飛/復飛爬高時襟翼放得太?、茱w機離地高度不夠
⑤飛機進近時,下滑道向下偏離⑥風切變駕駛艙音響,燈發(fā)出報警,EFIS顯示警告信息增強型近地警告系統(tǒng)使用自身的全球機場位置數(shù)據(jù)庫和地形數(shù)據(jù)庫,并且利用飛機位置,氣壓高度,和飛行軌跡信息來確定潛在的撞地危險,并通過燈光和聲音通知駕駛員飛機正在以不安全的方式或速度靠近地面,警告駕駛員預(yù)防因疏忽或計算不周而發(fā)生的可控飛行觸地事故。該系統(tǒng)目前已成為新出廠大型客機的標準配置。EGPWC和普通型GPWC最大區(qū)別是增加了前視地形警告和地形顯示的功能??罩芯婕氨茏蚕到y(tǒng)TCAS1)原理這是應(yīng)用二次雷達原理,用應(yīng)答機確定飛機編號,航向和高度的原理,把詢問雷達裝置和應(yīng)答機都裝在飛機上,在裝有TCAS的飛機之間就組成個探測系統(tǒng)(飛機編號,航向,高度),通過詢問和應(yīng)答飛機之間可以相互顯示它們的間隔,這樣駕駛員就可及時得到警告,采取措施防止空中相撞。防撞系統(tǒng)可顯示飛機周圍的情況,并在需要時提供語音告警,同時幫助駕駛員以適當機動方式躲避危險,避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。2)組成詢問器、應(yīng)答器、收發(fā)機,計算機詢問器:發(fā)脈沖信號,監(jiān)視前方30海里,上、下方3000米應(yīng)答器:與二次雷達共用,S模式編碼,接收到詢問信號時,會發(fā)射應(yīng)答信號。計算機:根據(jù)發(fā)射信號和應(yīng)答信號間的時間間隔來計算距離,同時根據(jù)方向天線來確定方位,提供信息和警告,顯示在導航信息顯示器上監(jiān)視30架以內(nèi)飛機的動向、危險接近,20~40秒采取措施有能力辨別飛機的識別代碼和氣壓高度的地面管制雷達稱為二次雷達。二次雷達向飛機發(fā)出詢問信號,機上的應(yīng)答機就被觸發(fā),應(yīng)答機根據(jù)詢問的模式自動產(chǎn)生應(yīng)答脈沖信號,向地面雷達報告飛機的編碼和飛行高度,這樣在雷達屏幕上的飛機光點就會顯示出飛機的編碼和高度,這使航行管制工作的準確性大為提高,管制方式也由程序管制變?yōu)槔走_管制。應(yīng)答機工作頻率為1090Mhz。6.電傳操縱(Fly-by-Wire)將操縱系統(tǒng)中的機械傳輸部分全部用電信號代替,與機械系統(tǒng)相比減少了運動摩擦和操作時間延遲的發(fā)生,避免了原來的手動操縱與自動操縱間轉(zhuǎn)換時的不協(xié)調(diào),與飛機儀表和航電系統(tǒng)交聯(lián)提高了飛機的自動化水平。駕駛員操縱駕駛桿把指令信號直接輸入飛行控制計算機中去,飛行控制計算機把指令信號和各傳感系統(tǒng)來的信號相比較,把相差的部分通過計算送入操縱面回路,控制操縱面運動人機合一,全電閉環(huán)操作系統(tǒng)電傳操縱的優(yōu)點:①操縱靈敏度高②自動駕駛系統(tǒng)的功能完整統(tǒng)一③飛機機動性能提高④重量減輕,可靠性提高電傳操縱的問題:①機組適應(yīng)期②可靠性疑問,隱蔽故障、突發(fā)故障需要增加備用系統(tǒng)(余度技術(shù)),目前采用四余度發(fā)展方向:光纖操縱通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語音和信號聯(lián)系,當然這個系統(tǒng)也提供了飛機內(nèi)部人員之間和與旅客聯(lián)絡(luò)服務(wù)。飛機裝備的通訊系統(tǒng)主要有甚高頻通訊、高頻通訊、選擇呼叫和音頻系統(tǒng)四大類。左圖紅色圈選部分是駕駛艙內(nèi)機長和副駕駛的無線電管理面板(RMP)、音頻控制面板(ACP)的位置,其他現(xiàn)代化客機都類似,位于駕駛艙后電子面板(機長和副駕駛座位間),觀察員也有一套,位于后頂板,未在圖中列出。使用甚高頻無線電波。它的有效作用范圍較短,只在目視范圍之內(nèi),作用距離隨高度變化,在高度為300米時距離為74公里。起飛和降落時期是駕駛員處理問題最繁忙的時期,也是飛行中最容易發(fā)生事故的時間,因此必須保證甚高頻通信的高度可靠。收發(fā)機組用頻率合成器提供穩(wěn)定的基準頻率,然后和信號一起,通過天線發(fā)射出去。接收部分則從天線上收到信號,經(jīng)過放大、檢波、靜噪后變成音頻信號,輸入駕駛員的耳機。天線為刀形,一般在機腹和機背上都有安裝。甚高頻通信系統(tǒng)甚高頻通信系統(tǒng)VHFCOMM系統(tǒng)的工作頻段通常為118~135.975MHZ,信號是以直達波的形式在視距內(nèi)傳播,并受飛行高度的影響。波道間隔為25kHZ。在118~135.975MHZ頻段內(nèi)可提供720個通訊波道。系統(tǒng)有收發(fā)組、控制盒和天線三個基本組件組成。甚高頻通信系統(tǒng)118.000~121.400MHZ、123.675~128.800MHZ和132.025~135.975MHZ三個頻段主要用于空中交通管制人員與飛機駕駛員間的通話,其中主要集中在118.000~121.400MHZ;121.100MHZ、121.200MHZ用于空中飛行情報服務(wù);121.500MHZ定為遇難呼救的全世界統(tǒng)一的頻道;121.600~121.925MHZ主要用于地面管制;值得注意的是通信信號是調(diào)幅的,通話雙方使用同一頻率,一方發(fā)送完畢,停止發(fā)射等待對方信號。甚高頻通信系統(tǒng)高頻通信系統(tǒng)高頻通訊(HighFrequencyCOMM)系統(tǒng)是機載遠程通訊系統(tǒng)。它使用了和短波廣播的頻率范圍相同的電磁波,利用電離層的反射,因而通訊距離可達數(shù)千公里,用于飛機遠程飛行時與地面的聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)占用2~30MHZ的高頻頻段,波道間隔為1kHZ。信號利用天波傳播,傳輸距離較遠。高頻通信系統(tǒng)大型飛機一般裝有兩套高頻通信系統(tǒng),高頻通訊(HFCOMM)系統(tǒng)通常采用單邊帶通訊系統(tǒng),以壓縮所占用的頻帶、節(jié)省發(fā)射功率。通常情況下,它會與普通調(diào)幅通訊兼容。香港國際機場高頻操作臺
高頻通信系統(tǒng)典型的高頻通信系統(tǒng)由收發(fā)機組、天線耦合器、控制盒和天線組成,它的輸出功率較大,需要有通風散熱裝置?,F(xiàn)代民航機用的高頻通信天線一般埋入飛機蒙皮之內(nèi),裝在飛機尾部,不過目前該系統(tǒng)很少使用。
高頻通信系統(tǒng)選擇呼叫系統(tǒng)選擇呼叫(SELCAL)系統(tǒng)不是一種獨立的通訊系統(tǒng),它是配合高頻通訊系統(tǒng)和甚高頻通訊系統(tǒng)工作的。它的功用是當?shù)孛婧艚兄付w機時,以燈光和鐘聲諧音的形式通知機組進行聯(lián)絡(luò),從而免除機組對地面呼叫的長期守候或是由于疏漏而不能接通聯(lián)系。選擇呼叫系統(tǒng)為了實現(xiàn)選擇呼叫,機上高頻和甚高頻通訊系統(tǒng)必須調(diào)諧在指定的頻率上,并且把機上選擇呼叫系統(tǒng)的代碼調(diào)定為指定的飛機代碼。選擇呼叫系統(tǒng)由選擇呼叫譯碼器和控制盒組成。選擇呼叫系統(tǒng)選擇呼叫系統(tǒng)每架飛機上的選擇呼叫必須有一個特定的四位字母代碼,機上的通信系統(tǒng)都調(diào)在指定的頻率上。當?shù)孛娴母哳l或甚高頻系統(tǒng)發(fā)出呼叫脈沖,其中包含著四字代碼,飛機收到這個呼叫信號后輸入譯碼器,如果呼叫的代碼與飛機代碼相符,則譯碼器把駕駛艙信號燈和音響器接通,通知駕駛員進行通話。音頻綜合系統(tǒng)音頻綜合(AIS)系統(tǒng)泛指機內(nèi)的所有通話、廣播、錄音等音頻系統(tǒng)。其主要作用是實現(xiàn)機內(nèi)各類人員間的語音信息交換以及駕駛艙內(nèi)的話音記錄。如不考慮電視系統(tǒng),則該系統(tǒng)不是無線電系統(tǒng)。干線飛機上的音頻系統(tǒng)有飛機內(nèi)話系統(tǒng)、客艙和勤務(wù)內(nèi)話、旅客廣播和娛樂系統(tǒng)、地面呼叫系統(tǒng)、駕駛艙話音記錄器等。音頻綜合系統(tǒng)
l)飛行內(nèi)話系統(tǒng):主要功能是使駕駛員使用音頻選擇盒,把話筒連接到所選擇的通信系統(tǒng),向外發(fā)射信號,同時使這個系統(tǒng)的音頻信號輸入駕駛員的耳機或揚聲器中,也可以用這個系統(tǒng)選擇收聽從各種導航設(shè)備來的音頻信號或利用相連的線路進行機組成員之間的通話。
2)勤務(wù)內(nèi)話系統(tǒng):是指在飛機上各個服務(wù)站位,包括駕駛艙、客艙、乘務(wù)員、地面服務(wù)維修人員站位上安裝的話筒或插孔組成的通話系統(tǒng),機組人員之間和機組與地面服務(wù)人員之間利用它進行聯(lián)絡(luò),如地面維護服務(wù)站位一般是安裝在前起落架上方,地面人員將話筒接頭插入插孔就可進行通話。
3)客艙廣播及娛樂系統(tǒng):是機內(nèi)向旅客廣播通知和放送音樂的系統(tǒng)。各種客機的旅客娛樂系統(tǒng)區(qū)別較大。最通用的是旅客用的放送多通道的音樂廣播設(shè)備和錄像播放設(shè)備。
4)呼喚系統(tǒng):與內(nèi)話系統(tǒng)相配合,呼喚系統(tǒng)由各站位上的呼喚燈和諧音器及呼喚按鈕組成,各內(nèi)話站位上的人員按下要通話的站位按鈕,那個站位的揚聲器發(fā)出聲音或接通指示燈,以呼喚對方接通電話。呼喚系統(tǒng)還包括旅客座椅上呼喚乘務(wù)員的按鈕和乘務(wù)員站位的指示燈。
客艙廣播及娛樂系統(tǒng)旅客廣播系統(tǒng)用來供駕駛員或空服人員通過客艙喇叭向旅客進行廣播,播放預(yù)錄音頻和音樂??团摲?wù)員面板用于乘務(wù)人員向旅客廣播,上面裝有手提話筒。磁帶放音機用于播放登機音樂和預(yù)錄的廣播,具有緊急情況下自動播放的功能。例如客艙失壓時,壓力傳感器接通電路發(fā)出緊急播放請求,磁帶放音機自動播放緊急信息。廣播的優(yōu)先權(quán)通過邏輯電路進行控制,分別為:駕駛艙廣播,乘務(wù)員廣播,自動信息廣播,登機音樂廣播。旅客娛樂系統(tǒng)用于向旅客放映錄像,電視及音樂等。導航系統(tǒng)引導飛機沿著預(yù)定航線飛到預(yù)定地點隨時給出飛機準確的即時位置在軍事上,導航系統(tǒng)還要配合其他系統(tǒng)完成武器投放、偵察、巡邏、反潛、預(yù)警和救援等任務(wù)。民航客機的導航主要依賴于無線電導航系統(tǒng),其設(shè)備有:甚高頻全向無線電信標/測距儀系統(tǒng)(VOR/DME),無方向性無線電信標系統(tǒng)(NDB),儀表著陸系統(tǒng)(ILS)等。一、無線電導航測向無線電設(shè)備
接收地面導航臺信號,確定自身方位測距無線電設(shè)備
根據(jù)無線電信號的傳輸時間,計算距離測距差無線電設(shè)備
遠程導航系統(tǒng),測量各個導航臺信號的相位差測速無線電設(shè)備
利用多普勒效應(yīng)通信、導航、識別綜合系統(tǒng)根據(jù)工作原理,導航系統(tǒng)可分為它備式導航和自備式導航兩大類。為發(fā)揮不同導航系統(tǒng)的優(yōu)點,出現(xiàn)了組合導航系統(tǒng)。它備式導航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是由飛機上的導航設(shè)備依靠外部的基準導航臺取得,包括各種無線電導航系統(tǒng),如塔康,伏爾,羅蘭,奧米加以及衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。組合導航系統(tǒng)是兩種或兩種以上導航系統(tǒng)的結(jié)合,這類系統(tǒng)多以慣性導航作為分系統(tǒng),然后構(gòu)成慣性/多普勒、慣性/羅蘭、慣性/奧米加、慣性/天文和慣性全球定位等組合系統(tǒng)。(二)自備式與他備式自主式導航不需要依賴任何地面設(shè)施,可以實現(xiàn)導航功能。無線電高度表氣象雷達多普勒導航雷達非自主式導航測距機應(yīng)答機定向機全向信標需要和地面設(shè)施配合才能實現(xiàn)既定導航功能的系統(tǒng)根據(jù)作用距離不等,機載導航系統(tǒng)可分為遠程,中近程,區(qū)域和進場著陸幾種。(一)遠程導航系統(tǒng)通常把作用距離達幾千千米以上的歸為遠程導航系統(tǒng),目前絕大部分飛機的無線電導航使用全球定位系統(tǒng),它屬于測距型衛(wèi)星導航系統(tǒng)。(二)中近程導航系統(tǒng)典型的有無線電羅盤,伏爾和塔康等。(三)區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)由各導向設(shè)備(如VOR,DME,大氣數(shù)據(jù)計算機等)、計算機、控制顯示器組成,是航空導航的一種新發(fā)展。(四)進場著陸系統(tǒng)進場著陸是飛機航行的最后一個重要階段。飛機沿下滑線從30-50千米處開始,一直降至跑道延長線上空20-30千米高度處,這一階段稱為進場;飛機在垂直平面內(nèi),由曲線飛行至觸地,并沿跑道滑行至完全停止,這一階段稱為著陸。1.羅盤系統(tǒng)磁羅盤:用磁針指示出地球上南北極的儀表ADF:自動定向機,用無線電信號測定飛機縱軸與地面導航臺的相對方位精度2-5°頻率范圍:100-2000kHz中波波段地面設(shè)無方向?qū)Ш叫艠伺_(NDB)組成:環(huán)形天線(方向性)+垂直天線控制器指示器轉(zhuǎn)動loop固定loop+測角器RMI盤由磁羅盤帶動,針由VOR/ADF帶動概述(自動定向機)系統(tǒng)有接收機、環(huán)形天線、垂直天線、控制盒和指示器等組成。
無方向性無線電信標系統(tǒng)(NDB)
無方向性信標系統(tǒng)(NDB),即導航臺,是用來為機上無線電羅盤提供測向信號的發(fā)射設(shè)備。根據(jù)要解決的導航任務(wù),導航臺可以設(shè)置在航線上的某些特定點、終端區(qū)和機場。航線上導航臺,可以引導飛機進入空中走廊的出、入口,或到某一相應(yīng)的導航點以確定新的航向。終端區(qū)的導航臺,用來將飛機引導到所要著陸的機場,并保證著陸前機動飛行和穿云下降,也用來標志該機場的航線出口位置。機場著陸導航臺,用來引導飛機進場,完成機動飛行和保持著陸航向。概述(測距機)測距機(DME)用于測量飛機與地面測距臺之間的直線距離,它是利用脈沖詢問-應(yīng)答方式工作的。機載測距機通過測量接收的應(yīng)答脈沖與詢問脈沖間的時間間隔,計算飛機與測距臺間的斜距,顯示在HSI上,單位為海里。圖8-0-2飛機到測距臺的斜距概述(測距機)測距機工作在L波段。詢問頻率為1025~1150MHz,地面信標臺的應(yīng)答頻率為962~1213MHz,民用測距機共有200個頻道。測距機的頻道與全向信標和儀表著陸系統(tǒng)的的頻道配套選擇的,在用甚高頻導航控制盒選定了甚高頻導航頻率后,即確定了與之配對的測距機工作頻率。概述(無線電高度表)無線電高度表用于測量飛機相對于地球表面的實際高度主要在飛機進近著陸時應(yīng)用。它是通過測量由地面反射回波信號與發(fā)射信號間的時間間隔來計算高度的。民航機上安裝的無線電高度表通常采用頻率測距的方式工作,使用的是測高范圍在0-2500英尺或0-5000英尺的低高度無線電高度表。工作頻率是固定的,一般在4200~4400MHz之間選擇,多數(shù)使用調(diào)幅連續(xù)波。由收發(fā)組、發(fā)射天線和接收天線及高度指示器組成。
(甚高頻全向無線電信標系統(tǒng)(VOR)
甚高頻全向信標系統(tǒng)(V0R)是一種近程無線電導航系統(tǒng)。它由地面發(fā)射臺和機載設(shè)備組成。地面設(shè)備通過天線發(fā)射從VOR臺到飛機的磁方位信息,機載設(shè)備接受和處理該信息,并通過有關(guān)指示器指示出飛機到VOR臺的磁方位角。圖8-2-1VOR方位、飛機磁方向VOR機載設(shè)備的基本工作原理是測量地面臺發(fā)射的基準相位30Hz和可變相位30Hz的相位差,兩個30Hz信號的相位差正比于VOR臺的徑向方位。為了在接收機中能夠分開兩個30Hz信號,VOR臺發(fā)射信號采用兩種不同的調(diào)制方法:可變相位信號和基準相位信號。1、基準相位信號:基準相位信號使用30Hz的低頻信號先調(diào)制到9960Hz的負載上(調(diào)頻),然后調(diào)幅到載頻(108MHz~118MHz)上,用無方向性天線發(fā)射。(一)、兩種信號調(diào)制方式2、可變相位信號:可變
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