图 " %&’四余度电传操纵系统简图
三、电传操纵系统的组成
电传操纵系统可分为模拟式和数字式两种，而数字式电传操纵系统是飞行控制系统的主要发展方向。这是因为后者相对前者有以下优点：具有高度的灵活性，易实现多种逻辑运算和电子综合化；能够实施复杂控制律，修改控制律也方便；容易与自动驾驶仪、火力控制系统、导航系统等交联。
( %)飞机是世界上第一架现役的电传操纵系统飞机。图 " %为 ( %)*飞机的电传操纵系统原理图。该系统是在 +( %)飞机基础上研制而成的，是模拟式四余度电传操纵系统，无机械备分系统。 ( %)飞机电传操纵系统具有如下特点：
（%）纵向放宽静稳定度，以提高飞机的机动性；
（"）三轴控制增稳可提供精确的控制和极好的操纵品质；
（）具有双故障安全故障等级，以提供高度的安全性和任务的成功概率；
（,）全电传操纵系统为改善操纵品质提供了很大的灵活性；
（-）能够自动限制迎角，这样允许飞行员无顾虑地发挥飞机的最大能力，不必担心由于疏忽造成的失控；（)）机内具有自检能力，以最短的停飞维护时间保证电传操纵系统处于良好的飞行准备状态。由图 " %&可知，电传操纵系统主要由驾驶杆或侧杆（含杆力传感器）、前置
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放大器（含指令模型）、传感器、机载计算机和执行机构等组成。四余度电传操纵系统实质上是由四套完全相同的单通道系统，按一定的关系组合而成。图 " "%为四余度模拟式电传操纵系统原理图。它由 &，’，(，)四套完全相同的单通道电传操纵系统按一定关系组合而成。图中表决器 *监控器是用来监视、判别四个输入信号中有无故障信号，并输出一个从中选择的正确的无故障信号，如果四个输入中任何一个被检测出故障信号后，系统自动隔离这个故障信号，不使它再输入到后面的舵回路中去。当四套系统都正常工作时，驾驶员操纵杆经传感器 &，’，(，)产生四个相同的电指令信号，分别输入到相应的综合器 *补偿器、表决器 *监控器中，通过四个表决器 *监控器的作用，分别输出一个正确的无故障信号加到相应的舵回路，四个舵回路的输出通过机械装置共同操纵一个助力器，使舵面偏转，以操纵飞机作相应的运动，如果某一个通道中的杆力传感器或其他部件出现故障，则输入到每个表决器 *监控器的四个输入信号中有一个是故障信号，此时由于表决器 *监控器的作用，将隔离这个故障信号。因此每个表决器 *监控器按规定的表决方式选出工作信号，并将其输至舵回路。于是飞机仍按驾驶员的操纵意图作相应运动。如果某一通道的舵回路出现故障后，它本身能自动切断与助力器的联系（因舵回路是采用余度舵机），这样到助力器仍是一个正确的无故障信号。同样，如果系统中某一通道再出现故障，电传操纵系统仍能正常工作，而且不会降低系统的性能。由此可见四余度电传操纵系统具有双故障工作等级，故它又称为双故障 *工作电传操纵系统。
综上所述，电传操纵系统可定义为：驾驶员的操纵指令信号，只通过导线（或总线）传给计算机，经其计算按预定的规律产生输出指令，操纵舵面偏转，以实现对飞机的操纵。显然它是一种人工操纵系统，其安全可靠性是由余度技术来保证的。
四、电传操纵系统对飞机稳定性和操纵品质的作用
（）提高飞机的飞行性能和机动性。
（）提供大迎角和大过载条件下的好的操纵稳定性。
（+）提供满意的杆力特性。
五、电传操纵系统的优点及存在的问题
,电传操纵系统的优点（）减轻了操纵系统的重量。（）减少体积。（+）节省设计和安装时间。（-）提高战伤生存力。（.）消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙、非线性因素以及飞机结构变形的影响。
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图 " "% & "’(飞机电传操纵系统管理
图 " ")%四余度模拟式电传操纵系统原理图 •**)•
消除机械操纵系统中的摩擦、间隙和非线性因素的作用是不言而喻的，它从根本上改
善了精微操纵信号的传递。（）简化了主操纵系统与自动驾驶仪的组合。（"）可采用小侧杆操纵机构。（）飞机操稳特性不仅得到根本改善，而且可以发生质的变化。
%电传操纵系统存在的问题
（&）单通道电传操纵系统的可靠性不够高。
（）电传操纵系统的成本较高。
（’）系统易受雷击和电磁脉冲波的干扰。
（(）尚无一套系统完善的品质规范可循。
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第九章 现代飞机结构先进设计技术的发展及展望
第一节 飞机结构的多目标综合优化设计
为使设计生产的飞机具有良好的飞行品质、优秀的技术性能、可靠的工作质量以及合理的设计生产周期与成本，离不开对设计生产活动中各工作环节乃至整个过程的合理配置与综合优化。作为飞机设计更是把这些优异的技术指标作为自身活动所追求的目标，由此，优化设计作为一门学科分支和实用设计技术在飞机设计工程中得到了蓬勃发展，飞机结构优化设计则为其重要的组成部分。
早期狭义的飞机结构优化设计概念，是在依据结构功能要求和客观条件决定了结构类型、结构拓扑（结构外形及各部件间的连接形式以及采用哪些类型的构件等）及所用的结构材料之后，利用优化技术求得材料最省（重量最轻），造价最低或某种性能最佳的设计方案。近来随着计算机技术的发展，结构分析能力和手段（如有限元法）的不断完善以及数学寻优技术的提高，结构优化设计方法也得到了迅速发展。
然而从现代飞机设计的并行工程概念上看，应当将飞机生产 "使用 "保障等全寿命周期行为纳入到设计思维及设计工作中，也就是说设计过程要计人飞机全寿命周期的综合因素。因此，广义的飞机结构优化设计应当追求对各类综合设计要求的寻优，如长寿命、可靠性高、经济性好、工艺性以及维修性好等。从这个意义上说，飞机结构的优化设计是一个多目标的综合优化设计过程。另一方面从飞机设计的多目标构成性质来看，目标要求间不尽是协调相容的，而更多的是互为矛盾方面，例如，在规定的载荷作用下，飞机结构既要有足够的强度、刚度、可靠性和使用寿命，又要具有尽可能轻的重量或低的成本，这两方面的基本要求通常就是矛盾的。再者，从寻优方法论上讲，满足多目标优化设计的最优解可能是不存在的；即使存在，也难以找到。这样，就需要对多个目标进行折衷评估，依据其重要性在寻优中适当放宽要求。而折衷评估又往往带有经验性和模糊性，这就使得现代飞机结构优化设计具有了在模糊折衷决策支持意义下实施多目标综合优化的特征。
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