有誰能比較系統地介紹一下電傳操縱?最早使用電傳的是F-16嗎?如果飛機不用電傳那么用的是什么操縱,原理是怎樣的?

熱心網友

下面這篇文章不知能不能解答你的問題：主動控制技術與電傳操縱系統1。1 主動控制技術　　主動控制技術（Active Control Technology），是由美國率先提出的一種飛機設計和控制技術。從飛機設計的角度來說，主動控制技術就是在飛機設計的初始階段就考慮到電傳飛行控制系統對總體設計的影響，充分發揮飛行控制系統潛力的一種飛行控制技術。F-16是世界上第一架采用主動控制思想設計的飛機。常規設計方法的設計步驟　　采用主動控制技術的設計方法和常規設計方法有什么不同呢？我們就從常規的飛機設計方法談起。常規的飛機設計方法的過程是這樣的：根據任務要求，考慮氣動力、結構強度和發動機三大因素，并在它們之間進行折衷以滿足任務要求，這樣為獲得某一方面的性能就必須在其他方面作出讓步或犧牲，例如為實現更好的氣動穩定性就必須在尾翼的重量和阻力方面付出代價。折衷之后就確定了飛機的構形，再經過風洞吹風后，對飛機的各分系統（其中包括飛行控制系統）提出設計要求。這里飛行控制系統和其他分系統一樣，處于被動地位，其基本功能是輔助駕駛員進行姿態航跡控制。采用主動控制技術的設計方法的設計步驟　　而采用主動控制技術的設計方法則打破了這一格局，把飛行控制系統提高到和上述三大因素同等重要的地位，成為選型必須考慮的四大因素之一，并起積極作用。在飛機的初步設計階段就考慮全時間、全權限的電傳飛行控制系統的作用，綜合選形，選形后再對飛行控制系統以外的其他分系統提出設計要求。這樣就可以放寬對氣動、結構和發動機方面的限制，依靠控制系統主動提供人工補償，于是飛行控制由原來的被動地位變為主動地位，充分發揮了飛行控制的主動性和潛力，因而稱這種技術為主動控制技術。　　正是由于采用主動控制技術的設計方法在選形和布局的過程中，都將控制系統作為一個主要因素來考慮，所以這種技術又被稱作隨控布局技術（Control Configured Vehicle）。　　主動控制思想的出現是由兩個因素促成的，一個是美國空軍戰略思想的改變，從要導彈不要飛機變成發展機動性好的空中優勢戰斗機，正是提高飛機機動性的努力使主動控制技術走向航空科技的前緣；第二個是現代自動飛行控制技術和電子計算機的迅速發展，為主動控制技術的實現奠定了物質基礎。從控制的角度來說，主動控制技術實際上是自動控制系統的反饋原理的應用和發展。飛機上最早的應用就是自動駕駛儀，但早期的自動駕駛儀主要是為減輕駕駛員保持姿態、航向的工作負擔，在飛行個可以接通或斷開，因此它對飛機設計本身不產生直接影響。隨著超音速飛機的出現，產生了高空飛行氣動阻尼不足的問題。其中最突出的是航向穩定問題，為此采用了增穩系統造成人工阻尼來解決，由于增穩系統所阻尼的是頻率較高的短周期振動，這是駕駛員來不及反應并進行手操縱的，因此增穩系統的功能是駕駛員無法取代的。增穩系統的采用，減輕了飛機本身的設計任務，因此它的采用對飛機設計產生了直接影響。這些增穩系統仍然采用機械系統來進行控制，然而在越南戰爭中，美軍被擊落的飛機中有30%是被地面炮火擊中機械操縱系統而導致墜毀的，因此提出了電傳操縱系統的概念。正是電傳操縱系統的運用，成為了主動控制技術的物質載體。　　采用主動控制技術的飛機可以具有以下一些功能：　　1．放寬靜穩定度　　2．實現直接力控制　　3．控制機動載荷　　4．控制突風載荷　　5．控制機體顫振　　6．采用綜合火控/飛行/推力控制系統　　采用主動控制技術之后，對飛機的性能有很大提高，主要表現在：　　1．減小飛機尺寸，減輕結構重量，降低巡航阻力，增大航程；　　2．提高戰斗機的機動性和完成作戰任務的效率；　　3．減少結構疲勞損壞，延長使用壽命，改善乘座品質和著陸性能，減輕駕駛員工作負擔；　　4．降低制造成本和維護費用；　　國外的第三代戰斗機都廣泛采用了主動控制技術，例如F-16，F-18，Su-27，Mig-29等等。民航機也有采用主動控制技術的，例如波音777，空中客車A320等等。1。2 操縱系統的發展及電傳操縱技術　　從飛機發明直到現在，飛機的操縱系統仍然主要是機械式的操縱系統。機械操縱系統在操縱裝置（操縱桿、腳蹬）和飛機的舵機之間存在著一套相當復雜的機械聯動裝置和液壓管路，飛行員操縱操縱桿和腳蹬，通過上述聯動裝置控制舵機位置，從而使飛機達到希望的姿態和航向。　　早期的飛機只是直接人工機械操縱。隨著飛機的尺寸和速度的增加，駕駛員再直接通過鋼索去拉動舵面感到困難，于是作為駕駛員輔助操縱裝置的液壓助力器安裝在操縱系統中。它由一個并聯的液壓作動器來增大駕駛員施加在操縱鋼索上的作用力，目前液壓助力器仍在許多飛機上使用。　　第二次世界大戰后不久，出現了全助力操縱系統。在這種系統中，操縱鋼索從駕駛桿直接連到作動器的伺服閥上，不再與操縱面發生直接機械聯系。使用全助力操縱的主要原因是在跨音速飛行時，作用在操縱面上的力變化很大而且非線性很歷害。這樣，操縱時從操縱面反傳到駕駛桿上的力從操縱品質的觀點來說是難以接受的。全助力操縱系統本身是不可逆的，因此不受跨音速飛行中非線性力的影響，由于這種操縱方法不再需要飛行員的體力去改變舵面狀態，使得飛行員無法直觀地感受到飛機所處的狀態，于是就借助一些力反饋裝置來提供人工桿力，這種人工桿力雖然在移動操縱面時不需要，但在操縱飛機時給飛行員提供適當的操縱品質還是必要的，人工桿力的設計可以使人的操縱感覺從亞音速飛行平滑地過渡到超音速飛行階段。　　隨著飛機尺寸的繼續增加和性能的進一步提高，增加穩定性幫助飛行員操縱變得十分迫切，于是從全助力操縱系統發展到增穩系統，如偏航增穩系統、俯仰增穩系統和橫滾增穩系統。系統通過傳感器反饋的飛機狀態，在程序控制下自動控制舵機偏轉，以保證飛機靜穩定性。這種增穩系統與駕駛桿或腳蹬是互相獨立的，因而增穩系統的工作不影響駕駛員的操縱。　　從增穩系統發展到電傳操縱（FBW）系統只是很小的一步，通過加上一個離合器或其它使機械系統在不使用時斷開的方法便可以實現，“協和”超音速客機上就裝有這種系統。　　把電傳操縱系統中的機械備份完全去掉就變成了全電傳操縱（FFBW）系統。　　在這里我們已經能夠給電傳操縱系統下一個定義了：電傳操縱（Flying By Wire）系統是將飛行員的操縱信號，經過變換器變成電信號，通過電纜直接傳輸到自主式舵機的一種系統。它去掉了傳統的飛機操縱系統中布滿飛機內部的從操縱桿到舵機之間的機械傳動裝置和液壓管路。電傳操縱系統的主要組成部分包括運動傳感器、中央計算機、作動器和電源，它相當于動物的感覺器官、大腦和肌肉。　　由飛機操縱系統的發展我們可以體會到，任何事物的發展都是由需要和可能這兩個因素決定的，電傳操縱系統的發展也是如此。它是隨著飛機（包括某些飛行器）的飛行控制技術的不斷提高以及科學技術的發展而逐漸發展起來的。　　電傳操縱的重要性在于打破了飛機設計中需要保持靜穩定性的布局，設計師們可以為戰斗任務選擇和優化最有效的布局，然后由儲存在飛行控制計算機軟件中的相應控制律增加人工穩定性。現役戰斗機中已經有多種飛機采用電傳操縱系統，例如F-16、幻影2000、“狂風”戰斗機、F-15、Su-27、F/A-18等等。 我國對FBW的研究比美國晚了二十多年,第一架試驗FBW是殲教6,它是縱向變穩的飛機,首飛于1988年11月。而我國的主動控制技術驗證機應在90年以后。公開的報道是J-8IIACT為此技術的驗證機。J10才是我國第一種CCV布局戰斗機,即從飛機設計階段就采用主動控制技術飛機。。