A320飞机电传操纵系统中的安全保护探讨

李丹

摘要：随着我国民用航空领域的发展，民用航空的班次正逐年增多，民用机场的规模也在逐步扩大，随之而来的是民用航空器的安全性能受重视的程度越来越高。基于这种背景，本文以A320飞机为研究对象，分析阐述了电传操纵系统的工作机理，并就飞机的保护功能、控制法则以及机械备份等方面展开论述，供读者参考。

关键词：民用航空；电传操纵系统；保护

民用航空器的安全性能是当今社会的热门话题之一，民用航空器的安全不仅能够保证国民出行的人身安全，更能促进我们国家物质文化的对外交流，从而保证国家经济的稳定发展。因此，对于民用航空器安全性的探讨就显得十分有必要。因此，本文就A320飞机电传操纵系统中的安全保护展开探讨。A320飞机是空客旗下的一款载客航空飞机，其历史性的改变了以往的操纵系统而采用了电传操纵系统，这在民用航空飞机上属于第一次。在对A320配置上电传操纵系统之后，空客公司制订了一系列的关于飞机电传操纵系统的标准，在行业内属于领先地位。电传操纵系统的安装使得航空器的安全性能有了质的飞跃，在飞机供电系统出现故障时，电传操纵系统可以协助飞行员对飞机进行飞行姿态或者航线调整，确保航行的安全性。除此之外，电传操纵系统在很大程度上降低了飞行员的工作强度。因此，电传操纵系统是民用航空器发展历史上的一大进步。

一、电传操纵系统工作机理

整个电传操纵系统由自动驾驶模块、侧杆、飞行控制模块、液压助力模块、操纵面以及舵面响应等这几部分构成。其中侧杆是飞行员进行手动操纵时的输入机构。自动驾驶模块负责对飞机的飞行姿态和航线进行自动调整，当由飞行员进行手动操纵控制飞机时，飞行员通过侧杆输入机械信号，输入的机械信号被飞行控制模块转换为电信号，飞行控制模块再对输入的电信号进行分析处理，然后将相应的动作指令传达给液压助力器，液压助力器控制操纵面进而实现对飞机飞行姿态和航线的控制。其中液压助力器和操纵面都会对飞行控制模块发出反馈信号，以实现对飞机飞行姿态和航线的准确控制。

二、计算机保护功能

计算机保护功能指的是：在电传操纵系统的工作过程当中，飞行控制模块并不是一味地执行飞行员传来的所有指令。在实际的飞行控制模块工作过程当中，飞行控制模块会对飞行员传来的指令进行分析，然后飞行模块只会选择执行在飞行安全范围以内的指令，这在很大程度上避免了飞行员误操作的可能性，极大的提高了飞行安全性。计算机保护功能有以下几类：一、当侧杆档位在零到三档的时候，计算机允许的飞机仰角不能超过三十度，当侧杆档位在最高档位时，计算机允许的飞机仰角不能超过二十五度。二、当飞行员操纵飞机的飞行速度超过安全飞行速度时，计算机将给飞行员发出警告，此时如果飞行员继续加速那么飞行控制模块将使飞机仰角提升，从而抑制飞行速度继续增加保障飞行安全。三、在飞行状态下，如果飞行员操纵飞机使飞机头部抬高，这时飞机的速度将会降低。飞行员持续使飞机头部抬高，飞机速度降低到安全速度时，飞行控制系统切断飞机仰角抬升动作，从而保证飞机不会超过最大安全仰角。

三、控制法则

3.1 正常法则

正常法则主要用于飞机的偏移指令，除此之外，它还能给飞机提供失速保护以及超速保护等各种计算机保护模式。因此，当飞行员的操作命令传达到飞行控制模块之后，飞行控制模块将会对操作命令进行分析计算，筛选出不符合飞行安全的指令，从而在最大程度上保证飞机飞行安全。正常法则对应的工作模式总共有三种，分别是地面模式、飞行模式以及改平模式。

3.2 备用法则

飞机的备用法则对于飞机的飞行安全具有重要作用。备用法则指的是应对正常法则之外的情况的法则。在飞机的飞行过程当中，由于人为因素或者天气因素的影响，有时会产生飞机控制模块、执行模块或者电力模块的失效，这些模块的失效会对飞机的飞行安全产生影响。因此，为了应对飞机一些模块失效的特殊情况，我们需要采用备用法则。备用法则是对正常法则的降级，因此备用法则不能提供正常法则的某些保护功能或者会对正常法则的某些保护功能进行降级。因此，备用法则在特殊情况下能够尽可能的保障飞行安全。

3.3 直接法则

直接法则主要适用于飞机处于地面情况时对飞机的控制操作，但是在飞行模式时正常法则和备用法则都失效的情况下也可使用直接法则。直接法则之下飞机将不具有正常法则所具有的一切保护功能，这个时候飞机的操作主要依靠飞行员的手动操作完成，飞行控制模块將不再对飞行员的操作指令进行筛选处理。

3.4 机械备份操作

机械备份操作对飞机飞行安全具有重要意义，它是对飞机安全控制的最后一个保障。正常法则、备用法则以及直接法则虽然已经在很大程度上保证了飞机的安全性能，但是对于一些极端情况还需要进行特殊的系统设计。比如在飞机的所有电力供给系统、传动控制系统都失效的情况之下，飞行员可以采用机械备份操作来保证飞机的飞行安全。

四、结语

电传操纵系统具有多重对飞机的保护功能，给飞机的飞机安全提供了强有力的保障，但是这种安全并不是绝对的安全，飞行员才是真正的飞机操纵者，也是所有因素当中最不稳定的因素。因此，为了尽可能提高飞机的地面安全和飞行安全，飞行员必须要熟悉飞机各个系统的工作原理，明白飞机故障产生的常见原因，积极提升自身素质，才能在最大程度上保障飞行安全。

参考文献：

[1]沈磊. 民用飞机电传飞控作动系统设计与工程运用[D].上海交通大学，2012.

[2]熊笑，贾自立，张平. 大型民机电传操纵系统可靠性建模研究与分析[J]. 系统仿真学报，2010，（S1）：228-233.

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