A320-自动飞行系统课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《A320-自动飞行系统课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- A320 自动 飞行 系统 课件
- 资源描述:
-
1、自动飞行与显示系统自动飞行与显示系统第22章 自动飞行自动飞行 第3131章章 通用显示系统通用显示系统 第3434章章 导航系统导航系统第22章 自动飞行自动飞行自动飞行系统概述飞行增稳系统飞行制导系统飞行管理系统自动飞行系统系统设计思想FMGC总述:系统描述FAC总述飞行指引仪自动推力-系统控制与指示基本工作原理系统设计思想 自动飞行系统(AFS)计算指令并自动地控制飞行操纵系统和发动机;自动飞行系统计算指令并发送至电子飞行控制系统(EFCS)和全权数字式发动机控制(FADEC),从而控制飞机各操纵面和发动机;当AFS没有衔接时,一些特殊的装置仍然发出指令(如:侧杆和推力杆),这些指令直接
2、加给电子飞行控制系统(EFCS)和全权数字式发动机控制(FADEC),来完成对飞行操纵面和发动机的控制。系统设计思想系统设计思想导航自动飞行系统基本的功能是计算飞机的位置。系统利用一些飞机传感器给出的信息,计算飞机位置。飞行计划在自动飞行系统的存储器中存储着由航空公司预先制订的飞行计划。飞行计划描述了一条完整的由起飞到目的地的计划,包括:垂直信息和所有的中间航路点,飞行计划可以在显示器上显示。工作有多种使用自动飞行系统的途径。正常的和推荐的途径是自动飞行系统自动地跟踪飞行计划。知道了飞机的实时位置和想要飞的(驾驶员选择的)飞行计划,AFS能够计算出指令,并将指令发送至舵面和发动机,以便飞机跟踪
3、飞行计划。在自动飞行系统工作中,驾驶员起着重要的监控作用。在AFS期间,侧杆和推力杆不能够自动移动。系统设计思想AFS/电传操纵系统当衔接了自动飞行系统,如果驾驶员移动侧杆,则自动驾驶仪断开,返回到人工操纵。当再次松开侧杆时,电子飞行控制系统将飞机保持在当时的飞行姿态。系统设计-为了满足可靠性的要求,AFS含有四个计算机:两个飞行管理和制导计算机(FMGC)和两个飞行增稳计算机(FAC)。每个飞行管理和制导计算机(FMGC)和每个飞行增稳计算机(FAC)都有一个指令部分和一个监控部分。自动飞行系统概述自动飞行系统(AFS)减轻驾驶员的工作负担,提高飞行安全性,提高飞行自动调节性。自动飞行系统由
4、以下系统组成:2个飞行管理和制导计算机(FMGC)2个飞行增稳计算机(FAC);2个多功能控制显示组件(MCDU);1个飞行控制组件(FCU)。自动飞行系统概述控制FCU和MCDU提供驾驶员控制FMGC的功能;FAC衔接按钮和方向舵配平控制板用于衔接FAC;MCDU用于飞机的长期控制,是机组和FMGC跟踪飞行管理的接口;FCU用于飞机的短期控制,并提供一个将从FMGC来的发动机数据传送到全作动数字式发动机控制(FADEC)的重要的接口。自动飞行系统概述FMGC 飞机上安装了两个可以互换的FMGC。每个FMGC包括两个部分:飞行管理部分,称为“FM”部分、和飞行制导部分,称为“FG”部分。飞行管
5、理部分提供飞行计划确定、修正和监控方面的功能。飞行制导部分提供飞行控制方面的功能。自动飞行系统概述FAC FAC的基本功能是方向舵控制和飞行包络保护。自动飞行系统概述其它系统 AFS与大量的飞机系统相连接,与自动飞行系统交换数据的系统,例如:从大气数据惯性基准系统(ADIRS)接收飞机高度和飞机姿态数据;向升降舵和副翼计算机(ELACs)发送自动驾驶仪指令。飞行增稳计算机(FAC)飞行增稳计算机(FAC)的基本功能是:偏航阻尼器;方向舵配平;方向舵偏转角度限制;飞行包络保护。FAC偏航阻尼器 偏航阻尼器有四个功能,其通过偏转阻尼器作动筒控制方向舵。FAC接收FMGC、升降舵副翼计算机(ELAC
6、)或FAC来的指令。偏航阻尼器提供以下四种功能:抑制荷兰滚协调转弯发动机故障配平偏航轴制导指令执行。FAC方向舵配平 来自方向舵配平选择器或FMGC的方向舵配平指令通过方向舵配平作动筒控制方向舵。方向舵配平有2种:使用RUN TRIM选择器人工配平;自动驾驶仪衔接时自动配平;FAC方向舵偏转极限 方向舵偏转限制功能是根据飞机速度限制方向舵的偏转角度,阻止对飞机性能不利的过大方向舵偏转。飞机速度信息由ADIRS提供。即提供:限制方向舵的偏转角度;预防飞行性能恶化情况下的超限偏转;FAC飞行包络保护 飞行包络保护,FAC计算出飞机在飞行过程中的各种特性速度,低紧急警告、迎角探测和风切变探测。利用来
7、自ADIRU、起落架控制和接口组件(LGCIU)、FMGC和缝翼襟翼控制计算机(SFCC)的数据计算的特性速度,并在PFD上显示。迎角探测(攻角极限)和风切变探测信号传输给FMGC;低速警告信号计算发送到飞行警告计算机(FWC),FWC产生一个“SPEED,SPEED,SPEED”语音警告。FAC控制/显示每个FAC接收其自己有关按钮(如:RUD TRIM选择器、RUD TRIM RESET按钮)的输入,。RUD TRIM选择器驱动方向舵偏转;RESET按钮使方向舵回到中立零位。FAC计算出的一些数据显示在:FAC计算的特性速度显示在PFD的速度带上;方向舵配平位置显示在ECAM系统显示器上和
8、RUD TRIM控制板上;红色的“WINDSHSR”显示在两个PFD中间。注:方向舵偏转限制位置没有显示,在ECAM上仅仅显示是的方向舵最大偏转位置。FMGC控制 FMGC主要功能是:飞行管理和飞行制导。主要通过MCDU和飞行控制组件(FCU)来控制。典型的工作是:起飞前,驾驶员在MCDU上输入飞行计划;飞行中,驾驶员在FCU上衔接自动驾驶仪、修改飞行参数用以控制飞机飞行。MCDU控制部分 基本上,MCDU提供机组和FMGC之间一个长期控制。MCDU允许,如:飞行计划的输入或确定,飞行计划的修改和显示;显示说选择和修改的与飞行管理功能有关的飞行参数;特殊功能的选择。FCU控制部分 基本上,FC
9、U提供机组和FMGC之间的短期控制,以提供导航最佳性能、无线电导航调谐、管理信息。飞行管理数据的计算主要用于飞行制导部分:自动驾驶、飞行指引、自动推力衔接;选择所需要的导航方式(航向保持等);选择说需要的飞行参数(航向值等)。飞行管理 飞行管理主要提供飞行计划选择以及水平和垂直剖面管理功能,提供导航最佳性能、无线电导航调谐、管理信息。飞行管理数据的计算主要用于飞行制导部分:飞行计划-包括从起飞到着陆之间各航路点和飞机航路上的各种限制。飞行计划通过MCAU选择、建立、修改和监控。水平功能包括:l飞机位置确定;l通过MCDU对IRS校准;l通过MCDU自动或人工选择VOR、DME、ILS、ADF频
10、率;l对水平飞行计划进行制导计算。导航数据库提供所有建立飞行计划所需要的信息,驾驶员也可使用MCDU插其它所需要的数据。飞行管理-垂直功能垂直功能主要包括:最优速度计算,此目标速度作为制导功能的基准;性能预测,如:飞行计划上所有航路点的预计到达时间、剩余燃油量、预定飞行高度;垂直飞行剖面的制导计算。性能数据库提供如上计算所需要的数据,驾驶员还需通过MCDU输入其它的相关数据。FMGC制导 飞行制导部分提供自动驾驶仪、飞行指引仪和自动推力功能,这些功能是根据在FCU上选择的工作方式进行工作的。正常的工作途径是利用管理部分作为制导部分的基准来源。自动驾驶仪AP AP功能计算所选择工作方式下的飞行控
11、制信号,并根据选择的工作方式控制俯仰轴、滚转轴和偏航轴。如:高度保持方式。飞行指引(FD)在两个主飞行显示器(PFD)上,FD指引杆显示制导指令,这样飞行员可以根据FMGC的要求人工操纵飞机。自动驾驶仪没有衔接 驾驶员根据在PFD上提供的FD指令跟踪要求的指令,即,驾驶员通过人工操纵舵面跟踪这些指令。自动驾驶仪衔接 驾驶员根据在PFD上的FD指令,监控自动驾驶仪指令执行。自动推力(A/THR)自动推力(A/THR)功能根据选择的工作方式计算发动机控制所需的控制信号。自动推力的工作方式有速度或马赫数的获取和保持。FMGC-信息显示 多个显示器用于显示FMGC数据和信息,包括:多功能控制显示组件(
12、MCDUs);飞行控制组件(FCU);主飞行显示器(PFD);导航显示器(ND);ECAM发动机/警告显示器(EWD)和ECAM状态页面。FMGC-信息显示MCDU:显示所有与管理部分有关的数据,例如:飞行计划上一系列航路点的标识符;FCU:也看作是一个显示器,因为其含有指示灯和液晶显示器(LCD)窗口。FCU包括:指示灯给出方式指示、液晶显示器窗口显示基准参数。如:接通自动驾驶仪的爬升过程中,高度窗口显示飞机将要截获的高度。PFD:主要显示飞行指引仪符号,制导功能状态和方式,其也显示基准参数值。如:通过PFD的速度带上的符号显示目标速度值。FMGC-信息显示ND:主要显示飞行计划和各种导航数
13、据。例如:飞机当前位置附近的机场或航路点。ECAM:ECAM发动机/警告显示器(EWD):显示与功能或计算机故障有关的警告信息。ECAM状态页面显示着陆能力。自动驾驶仪 在FCU上通过自动驾驶仪(AP)按钮进行衔接。自动驾驶仪的衔接状态指示是:AP1按钮(或AP2按钮)上的绿色指示灯(三条绿色杠)点亮,其衔接状况同时在各PFD的右上角以白色的“AP1”“AP2”或“AP1+2”字符表示。自动驾驶仪制导方式人工在FCU上选择,或由FMGC自动给出。AP功能是一个闭合回路,FMGC比较实际和基准参数,计算操纵指令输送至飞行操纵机构,控制飞机飞行。然后再由传感器和其它系统(如ADIRU)将实际值反馈
14、到FMGC,以构成一个闭合回路。自动驾驶仪衔接时,方向舵脚蹬和侧杆受最大负载门限限制。如果脚蹬或侧杆负载门限超限,自动驾驶仪断开。自动驾驶AP AP工作方式包括水平方式和垂直方式。通常,每一种方式由驾驶员或系统选择。自动驾驶仪衔接上时,同时进入一种水平方式和一种垂直方式。根据不同的飞行阶段,水平方式控制:通过升降舵副翼计算机(ELAC)控制副翼;通过升降舵副翼计算机(ELAC)和扰流板升降舵计算机(SEC)控制扰流板;通过飞行增稳计算机(FAC)控制方向舵;通过升降舵副翼计算机(ELAC)和刹车/控制组件(BSCU)控制前起落架。通过升降舵副翼计算机(ELAC),垂直方式控制升降舵和水平安定面
15、(THS)。自动驾驶仪AP(续)在地面:在地面,两个发动机停车时,出于维修的目的,自动驾驶仪可以衔接。此时不需要液压动力。一旦发动机起动时,自动驾驶仪断开。起飞 在飞行中,飞机离地5秒后,可以衔接自动驾驶仪。巡航 巡航时,同一时刻只能衔接一部自动驾驶仪,后接通的自动驾驶仪优先,第二部衔接时断开第一部自动驾驶仪;副翼和扰流板执行水平方式指令,升降舵和水平安定面执行垂直方式指令。注:自动驾驶仪不控制方向舵,方向舵直接由FAC控制。自动驾驶仪AP(续)着陆 如果机场装备了ILS,自动驾驶仪能够完成:进近、拉平和滑跑的一个完整的着陆过程。第二部自动驾驶仪衔接(AP1主用,AP2备用).在滑跑阶段,自动
16、驾驶仪根据飞机的速度向方向舵和前轮提供转弯操纵指令。副翼和扰流板输出指令为零,水平安定面(THS)设置到机头向上05度。注:扰流板直接由扰流板升降舵计算机(SEC)控制作为减速板.在滑跑期间,在飞机速度低速(约60节)时,驾驶员通常通过按压侧杆上的超控(优先)按钮正常断开自动驾驶仪.飞行指引仪FD 系统一供电且满足一定的逻辑条件时,FD功能自动衔接。FD已衔接的指示是在FCU上FD按钮上的指示灯(三条绿杠)亮,同时每个PFD右上角有FD字符指示。在每个PFD上若显示1FD2表示:FD1衔接在机长一侧,FD2衔接在副驾驶一侧。在地面,如果没有一个有效的AP/FD方式,在PFD上没有FD符号。飞行
17、指引仪FD(续)在PFD上FD显示FMGC制导指令。在人工飞行时,FD显示制导指令,帮助飞行员向控制部件提供指令以便跟踪最优飞行航迹。如果自动驾驶仪接通,制导指令由自动驾驶仪执行,自动驾驶仪衔接时,FD能够监控FMGC指令。FD的方式与AP方式相同,并且使用同一方法选择。FMGC计算AP/FD指令,发送至显示管理计算机(DMC),由其将指令转换为指引符号。FD有两种符号显示:FD杆、飞行航迹指引仪和飞行航迹矢量符号。FCU上的中心HDG-V/S/TRK-FPA按钮允许驾驶员对这两种符号类型显示进行转换。飞行指引仪(续)FCU上电、复飞或着陆的滑跑阶段,FD按钮上三个绿色杠自动变亮,这表明FD指
18、引符号能够在相应的PFD上(机长的FD按钮指PFD1,副驾驶的FD按钮指PFD2)能够显示。如果按压下一个点亮的FD按钮,绿色指示灯(三条绿)杠熄灭,再次按压按钮,绿色指示灯(三条绿)杠重新变亮。如果某个FD按钮绿色指示灯(三条绿)杠不亮表明在相应的PFD上不会显示FD符号。在FCU上选择HDG-V/S(航向-垂直速度)FD杆就会出现;系统通电后自动选择的方式就是HDG-V/S。在某些系统构型改变时,FMGC向DMC发送一个指令,使FD杠闪亮10秒。当FD杆位于PFD飞机符号中间时,表明AP/FD正确地跟踪了飞行计划。有三种FD杆:俯仰杆、滚转杆和偏航杆。如果除着陆滑跑阶段外,只要有一个有效的
19、垂直方式,就会显示水平俯仰杆。如果有一个有效的水平方式,垂直滚转杆就会出现。当飞机在起飞(LOC信号有效)和着陆期间,飞机低于30英尺(RA),那么用一个偏航杆符号替代了滚转杆。偏航杆就在黄色方块下方的正中央。FD指引杆飞行航迹指引/飞行航迹矢量符号在FCU上选择TRK-FPA(轨迹-飞行航迹)方式,那么飞行航迹指引仪(FPD)和飞行航迹矢量(FPV)符号将会被显示。在某些系统构型改变时,FMGC向DMC发送一个指令使FPD和FPV符号闪亮10秒。当FPD和FPV符号重叠时,表明AP/FD正确地跟踪了飞行计划。FPD符号提供了一个信号去截获和跟踪由FMGC确定的水平和垂直飞行航迹指令。如果FM
20、GC没有提供制导方式,则FPD符号消失。FPV符号给出当前正在跟踪的飞机轨迹角和飞行航迹角水平和垂直飞行航迹信息,ADIRS计算FPD符号的位置。偏航杆的指示与FD杆指示情况相同。自动推力A/THR 为了完成自动推力功能,在飞行控制组件(FCU)上选择,由FMGC计算的推力目标值,每个FCU处理器使用自己的总线,通过发动机接口组件(EIU)向电子控制组件(ECU)发送推力(THR)目标值。A/THR功能有人工和自动两种衔接功能。按压FCU上A/THR按钮可以人工衔接A/THR功能。但是在发动机启动,无线电高度低于100英尺时,此项功能被抑制。以下情况A/THR可以自动衔接:AP/FD衔接在起飞
21、或复飞方式时;或:飞行中,探测到迎角极限时。除非在飞机离地15秒内(或:无线电高度低于100英尺),此项功能被抑制。自动推力A/THR(续)推力杆人工操纵并与ECU电气连接。值得注意的是推力杆永远不会自动移动。每个推力杆区域,由槽和止档位分成三个部分。推力杆可以在包括特殊位置的每个区域移动,这些区域有:最后部分:慢车反推放出位到反推最大位。中央部分:“0”表示慢车推力,“CL”对应爬升推力。前面部分:“FLX/MCT”对应灵活起飞推力或一个发动机故障后最大连续推力;“TO/GA”对应最大的起飞/复飞推力。自动推力A/THR(续)ECU根据推力杆的位置计算推力限制值,如果两个推力杆位于相同的槽,
22、推力限制值对应这个槽的位置;如果两个推力杆没有在同一个槽,推力限制值对应较高的槽的位置。FMGC选择ECU1和ECU2推力限制的较大的一个值作为推力目标计算。自动推力A/THR(续)A/THR功能有衔接和断开,衔接时又分为激活和不激活。A/THR断开:A/THR断开时推力杆控制发动机;FCU上A/THR按钮灯灭;FMA上既不显示A/THR的衔接状态也不显示推力方式。A/THR衔接并被激活:A/THR衔接并被激活需要满足以下条件:至少一个推力杆在CL-O之间,包括CL和O,和至多一个推力杆在FLX/MCT-CL之间,包括FLX/MTC和CL,发动机不能工作在灵活起飞方式;过大迎角保护被独立激活;
23、在A/THR衔接并被激活情况下:A/THR系统控制发动机;在FCU上A/THR按钮灯亮;FMA上显示A/THR的衔接状态和A/THR方式自动推力A/THR(续)A/THR衔接但没有被激活:A/THR衔接而没有被激活的情况是:至少一个推力杆超出了A/THR激活区域或者两个推力杆都在“CL”槽以上,至少一发工作在灵活起飞方式;过大迎角保护没有被激活;因为在A/THR衔接但并没有被激活,所以:l只要推力杆在A/THR之外,推力杆控制发电机;l在FCU上A/THR按钮灯亮;lFMA上显示一青色的A/THR的衔接状态和人工推力符号。自动推力A/THR(续)A/THR的功能按照所选择的工作方式和相关的基准
24、参数计算推力的目标值。基准参数是速度或马赫数。它们是由FCU或FMGC给出的。推力,当需要推力限制时由ECU给出的,或由FMGC给出,A/THR的方式是被过大迎角保护根据AP/FD的垂直方式FMGC自动选择了A/THR的工作方式,有个“速度优先控制”控制选择法则:当AP控制飞行速度,A/THR是固定的推力指令方式控制(THR方式);当AP控制飞机的其它参数,如:高度时,推力控制发动机用以改变飞行速度(速度、马赫数方式);自动推力A/THR(续)除以上两种方式外,当飞行员自动着陆到RA低于40英尺,在改平阶段,收油门方式是有效的,它将发动机推力减小到慢车位。当没有垂直方式衔接时,A/THR仅仅工
25、作在速度/马赫数方式。以下情况除外:过大迎角保护情况下,推力THR方式自动衔接;当A/THR工作在收油门方式,AP断开,A/THR功能保持在收油门方式,直到飞机落地。自动推力A/THR(续)过大迎角保护:是避免飞机超过最大迎角范围飞行,过大迎角保护是由FAC探测的。当飞机在大迎角飞行时,为避免出现飞机的危险机动飞行,FAC发出一个指令加到FMGC,FMGC去激活过大迎角保护功能,此时,A/THR衔接或激活使发动机变为起飞/复飞推力。在这种情况下,FMA上显示带有琥珀色闪烁方框的绿色A.FLOOR信息,当FAC里面的过大保护探测信号消失后,FMA上显示一个带有闪烁的琥珀色方框的绿色“TOGA L
展开阅读全文