22-自动飞行

第22章 自动飞行

一、 概述

自动飞行系统通过飞行控制计算机（FCC）输出指令控制飞机的横滚、俯仰、航向运动，并通过A/T系统控制发动机的推力。 系统组成：

󰁺 数字式飞行控制系统（DFCS） 󰁺 偏航阻尼系统 󰁺 自动油门系统（A/T）

二、 数字式飞行控制系统（DFCS）简介（参见图22-1）

1. 数字式飞行控制系统（DFCS）的功能：

自动驾驶—在方式控制面板（MCP）上接通自动驾驶后，FCC接收飞机各系统的信号产生指令，从而控制副翼和升降舵的运动，飞机有两套自动驾驶，A通道自动驾驶与FCC A 相连，B通道自动驾驶与FCC B 相连。

飞行指引—在MCP上接通飞行指引后，FCC接收各系统的信号产生指令输出到公共显示系统（CDS），给飞行员提供指引，从而控制飞机的姿态。 高度警告—当飞机实际飞行高度靠近或偏离MCP上都选择的高度时，就会产生警告。无论自动驾驶或飞行指引是否接通都会产生警告。

速度配平—当发动机推力大而空速低时，通过飞行员设定产指令从而控制水平安定面的运动，以保持飞机以一定的速度飞行。速度配平功能只在飞机起飞且自动驾驶未接通时工作。

马赫配平—当飞机的马赫数超过0.615时，马赫配平功能可以使升降舵向上，从而使飞机机头与飞机保持水平。无论自动驾驶是否接通，都能实现马赫配平功能。

2. 数字式飞行控制系统（DFCS）的组成（参见图22-2）：

󰁺 方式控制面板（MCP） 󰁺 飞行控制面板

󰁺 两部飞行控制计算机（FCC） 󰁺 自动飞行状态灯牌（ASA）

󰁺 操纵台上的起飞/复飞电门，自动驾驶安定面配平切断电门

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󰁺 作动筒 󰁺 传感器

1） 主要系统组成介绍

󰁺 方式控制面板（MCP）

方式控制面板是机组与飞行控制系统之间的界面，MCP上的每个方式选择电门由6个发光二极管（LED）组成，选择电门和LED不是航线可更换件（LRU）。 MCP可实现以下功能： 接通自动驾驶 接通飞行指引 选择工作模式 控制参数选择 数据显示

󰁺 飞行控制计算机（FCC）

B737-800安装了两部FCC，两部完全相同且可互换。FCC从飞机其它系统获得各种参数，然后计算产生飞行控制指令信号。 FCC产生的指令包括： 自动驾驶指令 飞行指引指令 高度警告 马赫配平指令 󰁺 操纵面位置传感器

单同步位置传感器-具有一个同步器和一个输出，B737-800飞机上只有安定面位置传感器B 是这种传感器。

双同步位置传感器-具有两个同步器和两个输出，可测量副翼、升降舵、升降舵定中组件、4号扰流板、9号扰流板、安定面（通过A传感器）的位置运动。 󰁺 自动飞行状态灯牌

自动飞行状态灯牌可显示以下信息： 自动驾驶警告 自动驾驶脱开 起始BITE测试 自动油门（A/T）脱开 驾驶盘转弯（CWS）警告

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空速警告

󰁺 综合飞行系统附件组件（IFSAU）

IFSAU 是数字式飞行控制系统（DFCS）和飞机其他和系统之间的接口。它由两个印刷电路卡组成，自动驾驶卡A1和飞行仪表卡A2。

3. 数字式飞行控制系统工作简介

1） 自动驾驶控制

自动驾驶有两个通道：A通道和B 通道，A通道与FCC A 相连，B通道与FCC B 相连。

󰁺 FCC可提供以下自动驾驶（A/P）功能：

A/P横滚控制-使用飞机上各种传感器和横滚CWS力传感器的数据计算出横滚指令，通过副翼作动筒控制副翼运动。

A/P俯仰控制-使用飞机上各种传感器和俯仰CWS力传感器的数据计算出俯仰指令，通过升降舵作动筒控制升降舵的运动。

A/P自动着陆-包括进近，平漂，复飞阶段。必须在两部FCC都衔接时才能实现该功能。

衔接联锁-监控电源系统，A/P各功能和部件是否正常。 警告和显示—显示自动驾驶各系统的工作情况。

安定面配平—接通自动驾驶的同时，产生安定面配平指令。 󰁺 自动驾驶的控制方式：

指令方式（CMD）即通过指令控制飞机，而无需飞行员操纵驾驶。 驾驶盘转弯方式（CWS）即通过飞行员操纵驾驶盘控制飞机。 󰁺 自动驾驶的作动筒

自动驾驶的作动筒用于把FCC产生的电信号转化成为液压控制的机械式输出。作动筒的输出转换成副翼和升降舵PCU 的输入信号，由PCU产生舵面的运动。

作动筒包括以下航路可更换件（LRU）： 作动筒电磁活门 止动电磁活门 转换活门 液压电门 󰁺 自动驾驶警告灯

红色警告灯-当出现FCC 或MCP故障时，自动飞行状态灯牌（ASA）上的红色A/P红灯亮，有闪烁和不闪两种形式，机长和副驾驶的警告灯同时亮。

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琥珀色警告灯-当出现CWS警告或A/T速度警告时，自动飞行状态灯牌（ASA）上的琥珀色灯亮。

2） 飞行指引（F/D）

FCC使用与自动驾驶（A/P ）一样的控制法则来计算飞行指引（F/D）的俯仰和横滚指令。但由于F/D不产生舵面的运动，所以FCC 不需要用舵面位置传感器数据计算产生F/D指令。F/D指令输出到显示电子组件（DEU），然后在公共显示系统（CDS）上显示出来。 飞行指引与自动驾驶相同，也分成两个通道：A通道和B 通道。 FCC可实现以下功能：

飞行指引俯仰控制—F/D采用与A/P相同的法则计算出F/D俯仰指令。 飞行指引横滚控制—F/D采用与A/P相同的法则计算出F/D横滚指令。 飞行指引指令偏离显示范围（BOV）—如果非正常情况发生，则自动驾驶脱开，在CDS上显示的飞行指引指令将偏离显示范围。

故障检测—故障探测电路持续监控FCC的工作，如果发现故障，则产生信号到CDS并在飞行姿态显示器上显示F/D故障旗。 3） 高度警告

FCC将气压修正高度和在MCP上的预选高度进行比较，如果偏差在一定范围内，则FCC将产生高度警告。

如果飞机在预选高度的上、下900英尺内向预选高度飞行时，高度警告产生。包括1秒中的音响警告和在飞机姿态显示器上出现白框，且选择高度在公共显示系统（CDS）上显示。飞机在选择高度的200英尺范围内飞行时视觉警告消失。 4） 速度配平功能

速度配平在自动驾驶仪脱开且飞机在低速-高推力的情况下起作用。速度配平系统对于正向速度稳定性产生自动安定面配平。速度配平控制安定面来产生与空速变化相反的飞机姿态来提高稳定性。空速增加产生使飞机抬头的指令控制安定面运动，空速减小则产生使飞机低头的指令控制安定面运动。

速度配平的完成是通过同步装置产生基准信号，然后将基准信号和当前信号值相比较，输出信号是基准信号和输入信号的差值。

失速检测线路监控襟翼位置和飞机迎角，当飞机接近失速时，速度配平功能通过配平安定面使机头向下，使飞机在出现抖杆的迎角范围以上和油门慢车时对安定面配平。

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速度配平功能如下： 速度配平抬头 速度配平低头 速度配平基准保持 速度配平警告 5） 安定面配平功能

自动驾驶计算升降舵移动的最大位置和控制升降舵移动的速度，如果升降舵移动的指令相对其位置过大，则自动驾驶将通过配平安定面减小升降舵移动的位置。否则，升降舵可移动到其极限位置，自动驾驶就不能在某个方向移动升降舵。

当自动驾驶衔接时，FCC提供配平信号到安定面，安定面配平功能计算以下信号：

自动驾驶安定面配平机头向上 自动驾驶安定面配平机头向下 6） 马赫配平

当马赫数在0.615—0.860之间时，马赫配平系统通过升降舵的运动来防止高速情况下的低头动作。在起飞时，马赫配平系统通过升降舵的运动使飞机抬头更快。

马赫配平作动筒位于升降舵感觉定中组件上，因此当作动筒运动时，带动感觉定中组件运动。

三、 偏航阻尼系统

偏航阻尼系统通过控制方向舵的运动来减少由于飞机荷兰滚或紊流引起的偏航,使飞机保持偏航轴运动的稳定性。 1. 主偏航阻尼系统组成（参见图22-3）：

SMYD（失速管理偏航组件） 偏航阻尼接通电门 偏航阻尼脱开电门 偏航阻尼指示器

主方向舵的PCU 上的偏航阻尼器 2. 主要部件功能介绍

SMYD（失速管理偏航组件）-通过ADIRU和其它飞机传感器的信号检测由于荷兰滚和紊流引起的偏航运动，SMYD将指令送到主方向舵PCU，通过方向

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舵的运动来减小不必要的偏航。飞机上装有两部SMYD，且完全相同。 主方向舵PCU-飞机上装有两个方向舵PCU，分为主要和备用。根据飞行员脚蹬的输入信号，通过液压作动的垂直安定面上的PCU来移动升降舵，正常工作状态时使用主PCU，备用工作状态时使用备用PCU。

四、 自动油门系统（A/T）（参见图22-4）

自动油门系统计算机接收来自飞机各系统，传感器，驾驶舱电门的信号，计算并

控制发动机推力。失速管理偏航组件将最小使用空速输入A/T计算机进行最小速度包络控制。

1. 选择自动油门（A/T）的方式

人工方式——在MCP上进行人工选择A/T

自动方式——接通飞行控制系统（DFCS）后自动产生 人工选择——通过推力杆的TO/GA 电门选择 2. 自动油门系统（A/T）模式：

N1 模式 推力保持模式 预位模式 速度模式 收油门模式 复飞模式

3. 自动油门系统计算机

自动油门计算机通过计算进行自动发动机推力控制。A/T计算机的前面板上有两个跳开关：ASM1和ASM2，它们给自动油门伺服马达提供电源。 4. 自动油门伺服马达

自动油门伺服马达从A/T计算机接收信号，然后根据指令信号通过两个的齿轮箱分别使推力杆向前或向后运动，每个推力杆各有一个伺服马达和齿轮箱。

5. 自动油门系统的电门（参见图22-5）

包括MCP上的 A/T Arm Switch（预位电门）,MCP上的 A/T Mode Select Switches,（模式选择电门），Thrust Lever Switches（推力杆电门） 1） MCP A/T Arm Switch（预位电门）

电门位于MCP上，用于接通A/T系统。将该电门置于OFF位可人工脱

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开A/T。

2） MCP A/T Mode Select Switches,（模式选择电门）

通过该电门可选择A/T的模式：N1模式，速度模式 3） Thrust Lever Switches（推力杆电门）

左右推力杆上分别有该电门，包括：

TO/GA（起飞/复飞）电门—在起飞和复飞模式接通DFCS系统和自动油门。

A/T（自动油门脱开）电门—脱开自动油门系统，按压电门两次可复位A/T警告。

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