飛行指引儀系統(tǒng)( FDS)將許多儀表信息使用一套顯示系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行顯示,使飛行員對(duì)飛行路徑更加容易理解。通過(guò)計(jì)算得出的方案向飛行員提供必要的轉(zhuǎn)彎指令來(lái)獲得一條預(yù)計(jì)航路并保持這條航路上。
圖 3-37水平狀態(tài)指示器(HSI)
FDS的主要組件包括一臺(tái) ADI,也可以稱為飛行指引指示器(FDI),一套 HIS,一個(gè)方式選擇器以及一個(gè)飛行指引計(jì)算機(jī)。飛行員應(yīng)該注意到正在使用中的飛行指引儀不能推斷自動(dòng)駕駛(耦合的)是否正在操縱飛機(jī),但是可以向飛行員(或者自動(dòng)駕駛,如果為耦合的)提供轉(zhuǎn)彎指令。
典型的飛行指引儀使用一套或者兩套顯示系統(tǒng)用于操作。第一套為指令桿,一個(gè)水平飛向一個(gè)為垂直方向。在這種形態(tài)下指令桿保持在中立位置(與處在下滑道中間的情況相似)。第二套使用儀表上的小飛機(jī)來(lái)與指引進(jìn)行校準(zhǔn)。
飛行指引儀在 ADI上向飛行員提供操作指令。正如之前提到的,飛行指引儀從多種源中的一個(gè)源接收信號(hào)并提供給 ADI用于發(fā)布操作指令。方式控制器通過(guò) ADI提供信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)指令桿,例如飛行員駕駛飛機(jī)時(shí)使三角符號(hào)跟隨指令桿上的 V字符號(hào)并與之進(jìn)行校準(zhǔn)。 “指令”指示器告訴飛行員選擇什么方向以及改變多少度的飛機(jī)姿態(tài)來(lái)達(dá)到預(yù)期的飛行目標(biāo)。
將計(jì)算得出的指令進(jìn)行顯示可以減輕儀表飛行過(guò)程中飛行員需要進(jìn)行的大量的腦力計(jì)算。ADI上的黃色指引『圖 3-39』向飛行員提供所有轉(zhuǎn)彎指令。該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng),接收導(dǎo)航系統(tǒng),ADC,AHRS以及其他數(shù)據(jù)源提供的信息。計(jì)算機(jī)對(duì)該信息進(jìn)行處理,向飛行員提供一個(gè)單獨(dú)的指引。以下指引向飛行員提供必要的三維飛行軌跡圖以使飛機(jī)保持在預(yù)計(jì)的航跡上。其中第一種廣泛使用的飛行指引由 Sperry建立,被稱為 Sperry三軸姿態(tài)基準(zhǔn)系統(tǒng)(STARS)。該系統(tǒng)建立于 20世紀(jì) 60年代,廣泛應(yīng)用于商業(yè)飛機(jī)以及公務(wù)機(jī)上。 STARS(帶有更新)以及之后的飛行指引儀將飛機(jī)與自動(dòng)駕駛相接合提供一套完整的綜合性飛行系統(tǒng)。
在大部分通用飛機(jī)上,下面介紹的飛行指引 /自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是典型的安裝模式。
典型的飛行指引的構(gòu)成包括模式控制器, ADI,HIS以及信號(hào)牌面板。這些組件在『圖 3-39』中有圖示。
飛行員可以從眾多方式中進(jìn)行選擇,包括 HDG(航向)方式, VOR/LOC(航向道航跡)方式,或者自動(dòng)進(jìn)近(APP)或者下滑道(自動(dòng)截獲并且跟蹤儀表著陸系統(tǒng)( ILS)下滑道和航
圖 3-38向飛行員提供的典型的指引信息。
向道)方式。自動(dòng)方式使用完全自動(dòng)俯仰選擇計(jì)算機(jī),通過(guò)使用飛機(jī)性能以及風(fēng)進(jìn)行計(jì)算,一旦飛行員已經(jīng)到達(dá) ILS下滑道則開(kāi)始進(jìn)行操作。大部分技術(shù)成熟的系統(tǒng)可以支持更多的飛行指引方式。
1.9.4 綜合飛行控制系統(tǒng)
綜合飛行控
圖 3-40 Cirrus飛機(jī)上安裝的 S-TEC/Meggit公司綜合自動(dòng)駕駛儀。
制系統(tǒng)對(duì)多種系統(tǒng)進(jìn)行合并使其成為一個(gè)操作系統(tǒng)并由一個(gè)主組件來(lái)進(jìn)行控制!簣D 3-40』為飛行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,從一套包括機(jī)身,自動(dòng)駕駛以及飛行指引系統(tǒng)的綜合系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)。這種綜合系統(tǒng)曾經(jīng)只用在大型商務(wù)飛機(jī)上,但是現(xiàn)在在通用航空上已經(jīng)越來(lái)越普遍了。
1.9.4.1 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)
自動(dòng)駕駛儀通過(guò)使用電氣,液壓或者數(shù)碼系統(tǒng)來(lái)機(jī)械控制飛機(jī)。自動(dòng)駕駛可以控制飛機(jī)的三個(gè)軸:橫滾,俯仰以及偏轉(zhuǎn)。通用航空中的大部分自動(dòng)駕駛用來(lái)控制飛機(jī)的橫滾以及俯仰。
自動(dòng)駕駛也可以使用其他方法來(lái)控制。第一種系統(tǒng)使用位置信息。即使用姿態(tài)陀螺儀來(lái)傳感飛機(jī)位置的不同角度,例如機(jī)翼水平,俯仰的改變或者航向改變。
圖 3-41 Century公司生產(chǎn)的自動(dòng)駕駛儀。
確定是根據(jù)位置以及/或者是根據(jù)速率主要取決于使用的傳感器的類型。為了使自動(dòng)駕駛儀具有控制飛機(jī)姿態(tài)的能力(例如,橫滾以及俯仰),必須向系統(tǒng)持續(xù)提供有關(guān)飛機(jī)實(shí)際姿態(tài)的信息。這需要通過(guò)使用幾種不同類型的陀螺儀傳感器來(lái)完成。有些傳感器設(shè)計(jì)用來(lái)指示飛機(jī)相對(duì)于天地線的姿態(tài),還有一些用來(lái)指示速率(某段時(shí)間內(nèi)位置的改變)。
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