飞机设计的主动控制技术

《飞机设计的主动控制技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、主动控制技术中文名称：主动控制技术英文名称：activecontroltechnology在设计航空器时采用反馈控制技术与气动设计、结构设计和动力装置系统设计等综合协调以获得布局合理、性能先进的航空器设计技术。所属学科：航空科技（一级学科）；飞行控制、导航、显示、控制和记录系统（二级学科）f-16"战隼"战斗机主动控制技术（ActiveControlTechnology），是由美国率先提出的一种飞机设计和控制技术。从飞机设计的角度来说，主动控制技术就是在飞机设计的初始阶段就考虑到电传飞行控制系统对总体设计的影响，充分发挥飞行控制系统潜力的一种飞行控制

2、技术。F-16是世界上第一架采用主动控制思想设计的飞机。1.放宽静稳定性控制2.机动载荷控制3.颤振抑制控制4.阵风载荷控制5.直接力控制主动控制技术与常规设计的区别　　采用主动控制技术的设计方法和常规设计方法有什么不同呢？我们就从常规的飞机设计方法谈起。常规的飞机设计方法的过程是这样的：根据任务要求，考虑气动力、结构强度和发动机三大因素，并在它们之间进行折衷以满足任务要求，这样为获得某一方面的性能就必须在其他方面作出让步或牺牲，例如为实现更好的气动稳定性就必须在尾翼的重量和阻力方面付出代价。折衷之后就确定了飞机的构形，再经过风洞吹风后，对飞机的各分系统（其中包括飞行控

3、制系统）提出设计要求。这里飞行控制系统和其他分系统一样，处于被动地位，其基本功能是辅助驾驶员进行姿态航迹控制。常规设计方法的设计步骤　　而采用主动控制技术的设计方法则打破了这一格局，把飞行控制系统提高到和上述三大因素同等重要的地位，成为选型必须考虑的四大因素之一，并起积极作用。在飞机的初步设计阶段就考虑全时间、全权限的电传飞行控制系统的作用，综合选形，选形后再对飞行控制系统以外的其他分系统提出设计要求。这样就可以放宽对气动、结构和发动机方面的限制，依靠控制系统主动提供人工补偿，于是飞行控制由原来的被动地位变为主动地位，充分发挥了飞行控制的主动性和潜力，因而称这种技术为主

4、动控制技术。主动控制技术的设计方法的设计步骤　　正是由于采用主动控制技术的设计方法在选形和布局的过程中，都将控制系统作为一个主要因素来考虑，所以这种技术又被称作随控布局技术（ControlConfiguredVehicle）。　　主动控制思想的出现是由两个因素促成的，一个是美国空军战略思想的改变，从要导弹不要飞机变成发展机动性好的空中优势战斗机，正是提高飞机机动性的努力使主动控制技术走向航空科技的前缘；第二个是现代自动飞行控制技术和电子计算机的迅速发展，为主动控制技术的实现奠定了物质基础。从控制的角度来说，主动控制技术实际上是自动控制系统的反馈原理的应用和发展。飞机上最

5、早的应用就是自动驾驶仪，但早期的自动驾驶仪主要是为减轻驾驶员保持姿态、航向的工作负担，在飞行个可以接通或断开，因此它对飞机设计本身不产生直接影响。随着超音速飞机的出现，产生了高空飞行气动阻尼不足的问题。其中最突出的是航向稳定问题，为此采用了增稳系统造成人工阻尼来解决，由于增稳系统所阻尼的是频率较高的短周期振动，这是驾驶员来不及反应并进行手操纵的，因此增稳系统的功能是驾驶员无法取代的。增稳系统的采用，减轻了飞机本身的设计任务，因此它的采用对飞机设计产生了直接影响。这些增稳系统仍然采用机械系统来进行控制，然而在越南战争中，美军被击落的飞机中有30%是被地面炮火击中机械操纵系

6、统而导致坠毁的，因此提出了电传操纵系统的概念。正是电传操纵系统的运用，成为了主动控制技术的物质载体。主动控制技术的优势　　采用主动控制技术的飞机可以具有以下一些功能：　　1．放宽静稳定度　　2．实现直接力控制　　3．控制机动载荷　　4．控制突风载荷　　5．控制机体颤振　　6．采用综合火控/飞行/推力控制系统　　采用主动控制技术之后，对飞机的性能有很大提高，主要表现在：　　1．减小飞机尺寸，减轻结构重量，降低巡航阻力，增大航程；　　2．提高战斗机的机动性和完成作战任务的效率；　　3．减少结构疲劳损坏，延长使用寿命，改善乘座品质和着陆性能，减轻驾驶员工作负担；　　4．降低制

7、造成本和维护费用；　　国外的第三代战斗机都广泛采用了主动控制技术，例如F-16，F-18，Su-27，Mig-29等等。民航机也有采用主动控制技术的，例如波音777，空中客车A320等等。主动控制技术内容　　在飞机总体设计阶段就主动把控制系统与气动布局、结构、发动机等进行协调，从而提高飞行性能、改善飞行品质的反馈控制技术。又称随控布局技术。它是20世纪70年代出现电传操纵系统控制后迅速发展起来的一项新技术。主要内容包括：放宽静稳定性控制　　按传统办法，飞机是靠平尾使其焦点位于质心之后以获得静稳定性，往往为此要付出增大平尾、加长机身、增加重