第八章 现代飞行操纵系统设计与分析概论
第一节 概述
自飞机诞生以来，飞行操纵系统的发展大约经历了如下四个阶段：简单机械操纵
系统、不可逆助力操纵系统、增稳和控制增稳系统以及电传操纵系统（"）阶段。
第一阶段： %&世纪 ’&年代以前。由于当时飞机飞行速度不高，舵面气动载荷不
大，操纵系统只是由简单的一杆三舵和机械传动杆系构成。
第二阶段： ’&年代初期至中期。随着飞机性能的提高，速度增加，作用在舵面上
的气动载荷急剧增加，单凭驾驶员体力难以操纵飞机，不可逆助力操纵系统孕育而
生。不可逆助力操纵系统一般由简单机械操纵系统、无回力液压助力器、载荷感觉
器、力臂调节器、调效机构等组成。
第三阶段： ’&年代中期到 (&年代。随着飞机向高空高速方向发展，歼击机外形
具有大后掠角、薄翼、机身细长等特点，为了解决此时飞机自身稳定性不足的缺点，在
不可逆助力操纵系统中，引入了特征飞行参数反馈，构成增稳操纵系统。然而增稳操
纵系统虽然增加了飞机稳定性，但同时降低了飞机的操纵性，为有效解决稳定性与操
纵性的矛盾，在增稳系统基础上，发展成了控制增稳系统。该系统是在增稳系统基础
上增加一个杆力传感器和一个指令模型构成的，系统由机械通道、电气通道和增稳回
路组成。
第四阶段： (&年代至今。虽然控制增稳系统能兼顾飞机稳定性和操纵性的要求，
但是电气通道的操纵权限不是全权限的，也没有可靠的安全措施；另一方面，这种系
统是在不可逆助力机械操纵系统基础上发展起来的，本质上仍属机械式操纵，其中驾
驶杆到助力器间的复杂机械杆系存在很多弱点，如占空间大、重量重、战伤生存能力
低等。随着飞行控制技术、计算机技术的迅速发展，模拟式和数字式电传飞行控制系
统（"）诞生了，由于在系统中取消了庞大的机械杆系操纵系统，大大提高了系统的
操纵精度，另外系统采用了余度技术，使得其具有更高的安全可靠性和较低的故障率（四余度 "故障概率可达 )& *+次 ,飞行小时）。 -&年代以来，主动控制技术在飞机设计中逐步得到应用，飞机设计概念也发生了
•.&+•
质的变化，在飞机设计过程中，飞行控制系统的设计已由过去的被动过程转变为主动过程，新设计概念下的飞行器称为随控布局飞行器（ "%"&"’()*%+,-+./&+，简称 -）。-为了完成非常规机动，通常需要进行多操纵面的协调控制，这种复杂控制只能由电传操纵系统来完成。
本章主要按照飞行操纵系统的以上发展演变过程，概要地介绍各类操纵系统的组成与工作原理。
第二节 0简单机械操纵系统
简单机械操纵系统是一种人力操纵系统。由于其构造简单，工作可靠，使用了 12余年，才出现助力操纵系统。现仍广泛地用于低速飞机和一些运输机上。其中央操纵机构和部分传动机构则仍被现代歼击机采用，机械传动系统则普遍用于辅助操纵系统。
一、对飞机主操纵系统的要求
飞机主操纵系统除了应具有足够的强度和刚度、重量轻、制造简单、维修方便、生存性好等一股要求之外，还应满足一些特殊的要求，其中主要有：
（3）保证驾驶员手、脚的操纵动作与人类运动本能反应相一致。这样就可避免发生错误的操纵动作和分散驾驶员的注意力，并且可以缩短训练驾驶员的时间。正确的操纵动作应当是：
驾驶杆（或驾驶盘）前推，机头应下俯，飞机下降；驾驶杆后拉，机头应上仰，飞机上升。
向左压杆，飞机应向左倾斜；向右压杆，飞机应向右倾斜。
蹬右脚，机头应向右偏转，蹬左脚，机头应向左偏转。脚操纵动作与人的本能反
应稍有不同，但经过一股时间的训练，也就能适应，没有发生过错误操纵，因而延袭到现今。
（4）由于驾驶杆既可操纵升降舵，又可操纵副翼，也可同时操纵两者，为了简化操
纵技术，要求在纵向操纵或横向操纵时互不干扰。在驾驶舱里的脚操纵机械应该能够按驾驶员的身材来调节。
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