直升机电传飞行控制系统操纵装置发展分析

张中含

摘要：电传操纵系统研发成本较高、系统技术复杂，是一种现代化电子飞行控制系统，已经在航空领域，特别是军用直升机方面得到了广泛应用。

关键词：电传操纵系统;直升机;飞行控制系统

直升机上的工作运行状态，是通过一定的方式进行传播的，比如机械传动链的方式，该方法是通过将飞行员的指令通过相应的渠道传递到操纵面上，这样做的目的是要实现飞行控制的目的，同时，要与直升机的云顶信息反馈有所区别，这种方式的反馈也称为常规的飞行操纵系统，这样做的目的是要有利于后期的辨认工作。

一、电传操纵系统的优点与缺点

（1）电传操纵系统在实际的具体运用中具有一定的优势，主要表现在其余传统的电气组合相比较而言，该种系统的构造更加复杂，在进行实际应用的时候也能够利用相应的系统进行控制，这样在操纵的过程中，可以更加轻松，可以使得系统有效进行连接，并且，传统的机械操纵系统一般是由中央驾驶杆作为主要的前提，然后利用电传操纵系统中小测杆进行操纵，这样可以大大较少驾驶员的负担，还可以使得驾驶在实际的驾驶中免受干扰，消除了不必要的麻烦和影响。

（2）电传操纵系统主要具有下述缺点：其一，其不具备较高的可靠性。所以，针对这样的情况，就需要加强系统可靠性提升的工作，这时候就可以使用三余度或者四余度的系统进行工作;第二，该种系统的花费比较多，即便是对于单通道的系统，其系统成本的支出一般要比机械操纵的系统做出的成本支出低，不过因为其一定要使用余度系统才能够保障系统运转的稳定性，因此，电传操控系统的整体成本耗用依然较高，必需深入改进部件的资金耗用，加大其成本节约，使得余度得到进一步简化;其三，这种系统的运用极易由于其他各种各样的因素造成运行方面出现一定的故障，根据相关调查统计发现，平均雷击率的一个小时飞行大约是7*10-7，在这样的情况下，必须系统与雷击之间的抗干扰性，尽可能降低危害;最后，现在的直升机大多数是使用符合材料作为机身的，而且符合材料的使用率还比较高，但事实是，尽管这样使得直升机的整体性能得到提升，但是也会使得直升机上的电子元件未能全面的得到金属材料的屏蔽和保护，使得电磁干扰问题进一步恶化。

二、直升机飞行控制系统

（1）直升机具有自身独特的性质，它能够在垂直起落的时候不需要机场跑道的支持，并且可以在空中实现更加便利的观察和救护，还可以进一步实现飞机在任意方向的飞行，尽管如此，直升机也具有一定的缺点，比如，载重比较轻，经济性能低，震动幅度较大以及舒适度比较差，在操纵的时候比较难，稳定性也相对比较差等。作为控制对象的直升机，它与固定翼飞机相比，气动特性更加复杂，对于直升机而言，还必须得考虑旋翼和尾桨对于机身的转动的影响。

（2）直升机在对各个通道进行控制的时候，不可避免存在着严重的气动耦合，直升飞机与其他固定机翼的飞机相比，具有更加复杂的气动特征，飞行状态自然也就更为特殊，要做好四个控制通道之间的耦合，尤其是在悬停的状态下。直升机在人员控制的情况下，还需要进行复杂而又紧张的协调控制工作，直升飞机的驾驶难度要高于其他普通飞机。

（3）直升机的飞行控制一般是由相关计算机设备、操控设备以及其他机构组成，其中，核心的操纵原理是指，要充分利用组合导航系统对直升飞机的姿势以及线性加速度等相关飞行数据进行精确的测量，要获得更为准确的数据信息，结合直升飞机实际的飞行速率、气压的高度和垂直方向的速度等诸多飞行数据，并将这些数据输送至飞行控制计算机之中，用以作为计算控制率的基础数据，然后通过伺服回路催动并/串联舵机操控液压助力器，从而使得直升机完成俯仰、抬/低头、左向/右向滚转和偏航力矩等动作，以此实现有效的操纵直升机。

三、发展分析及探究

（1）探究操纵系统单座舱的结构形式、具体参数以及直升机操控相应类别之间的联系。当前，操纵系统单座舱的结构形式大多为2+1+1或者（3+1）总距式样，前者之中的2代表纵向与横向，能够由侧杆或者中央杆构成;后者之中的3大多为3轴侧杆。操控设备参数通常包含位移、启动量、惯性和阻值等等。

（2）探究触感提醒同直升机操控限制二者之间的联系，操控系统触感提醒涵盖抖动、阻尼、制动等。直升机操控限制可以分成扭矩功率、操控范围、操控过载等限制。应当研究哪一类别的触感提示联合哪一强度的触感，应用于某一类型的操控限制最为合适。若是能够保证触感提醒的有效性和合理性，一方面需要让飞行人员可以得到更加合理的操控限制的提醒，使得飞行员可以对直升飞机的飞行状态有准确的感知，提高飞行员的操纵水平和品质，另一方面还可以降低由于操纵负担引起的一系列负面影响。

（3）要加强对新型操纵装置软件硬件的研究工作，该硬件软件涉及到的飞行程度可以使它们达到更高的完整性和可靠性，提高安全的等级。要制造出新一代的可操控的设备，比如加大对小位移唯一配平位置侧杆或者中央杆的研究力度，不管是被动形式或者主动形式，均需要符合有关的军、民使用安全规范。

（4）在新时代发展背景下，新型的操纵装置与需要与新型的电传飞控系统进行有效的联合和发展，要实现操纵装置想小位移位移配平位置的改变，其同电传飞行控制系统控制律的进步关联性较大，当运用这一装置之时，要将电传飞控系统进行控制，按照一定的控制规律，使用全权限的跟踪模型。

（5）電传操纵系统当前已经在直升机的操控系统之中获得大面积的推广使用。随着我国经济社会的发展，直升飞机的机体性能得到有效的提升，再加上当今电子科学技术的不断进步和发展，电传操纵系统也逐渐向着自适应系统的方向不断优化和改进，这是由于自适应控制系统可以在使用神经网络的基础上对其进行处理，实现了数据之间的有效控制，并可以进一步提升直升机的品质，使得直升机领域得到更快更有效的发展。

参考文献：

[1]宋茜.直升机综合飞行控制系统设，2015.

[2]马玉.直升机飞行控制系统，2015.