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6.1 自动飞行控制系统(AFCS) 的组成和基本功能
6.1.1 自动飞行控制系统( AFCS)的组成
目前几乎所有现代飞机都装有自动飞行控制系统( AFCS)。一个典型的自动飞行控制系
统包括：自动驾驶仪( A/P)、飞行指引系统(F/D)、自动油门系统(ATS)、自动配平系
统、偏航阻尼系统( Y/D)。另外，现代飞机都装有飞行管理系统(FMS)，该系统的输出
信号加到自动飞行控制系统，完成飞机的制导和推力管理。典型的AFCS组成如图6.1-1
所示。
6.1.2基本功能
图6.1 -1 AFCS的组成
自动驾驶仪——主要通过自动地控制飞机的飞行，减轻驾驶员的工作负担，它还可以在
恶劣的气象条件下完成飞机的自动着陆。
飞行指引——主要在PFD或ADI上显示驾驶指令杆，以指导驾驶员人工驾驶飞机或监
控飞机的姿态。
偏航阻尼——在飞机的整个飞行过程中，改善飞机的动态稳定性。
下篇飞机电气与电子系统531
自动配平——在所有飞行阶段，通过自动调整水平安定面，以保持飞机的俯仰稳定性。
自动油门系统——自动控制发动机的输出功率，以减轻驾驶员的工作负担。
其中，自动配平和偏航阻尼结合在一起，称为增稳系统。它改善了飞机的稳定性，提高
了飞行安全和旅客乘机的舒适性。
现代飞机还装备有飞行管理系统( FMS)，它为飞机完成最佳飞行、进行导航和飞行剖
面的计算。FMS的输出信号控制自动飞行控制系统的工作，并对其进行监视。这样，就防
止了飞机在不正常条件下的自动飞行。
6.1.3AFCS的基本结构
典型的自动飞行控制系统包括以下设备：
①计算机——用于指令的计算。
②控制板——接收驾驶员的输入指令，它是通向计算机的主接口。
③输出设备——计算出的信号加到飞机的飞行控制系统和显示器等子系统。
在20世纪60年代，模拟式自动飞行子系统都是分立组件，在20世纪70年代，电子技
术得到了飞速的发展，这为组件的集成化提供了可能性，在20世纪80年代，数字技术已经
进入到了航空电子领域，它使自动飞行组件减少了500/0还多。例如，AP/FD计算机集成为
一个单独的FCC，如图6.1-2所示。
控制板 计算机
输出
图6.1 -2 20地纪80年代自动飞行控制系统的结构
532涡轮发动机飞机结构与系统
在20世纪90年代以后，自动飞行组件的集成化程度就更高了。由于电子飞行控制系统
( EFCS)系统的出现，使利用电传操纵(FBW)直接控制舵面成为了可能。这就是说，AF-
CS只需要将数字信号传给EFCS就可以完成对飞行的控制。现在AFCS计算机也称为飞行管
理制导和包络计算机( FMGEC)。所有AP和FD的功能由飞行管理系统(FMS)控制。所
有的自动油门功能也集成为一个计算机，发动机由全权数字式电子控制系统( FADEC)控
制。偏航阻尼和配平功能也集成在一起，并且利用飞行包线保护功能监视AFCS的整个工作
过程，如图6.1 -3所示。
输出
图6.1 -3 20世纪90年代自动飞行控制系统的结构
6.2 自动驾驶仪( AP)
6. 2.1 自动驾驶仪功用及其基本组成
当自动驾驶仪投人工作后，可以实现的主要功能列举如下：
①自动保持飞机沿三个轴的稳定（姿态角的稳定）。
②接收驾驶员的输入指令，替驾驶员操纵飞机以达到希望的俯仰角、航向角或升降速
度等。
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——————————一
③接收驾驶员的设定，控制飞机按预定高度、预定航向飞行。
④与飞行管理系统耦合，执行飞行计划，实现按预定飞行轨迹的飞行。
⑤与仪表着陆系统(ILS)耦合，实现飞机的自动着陆（CAT I、Ⅱ、Ⅲ等）。
自动驾驶仪的基本组成部分包括：
①传感器——主要敏感飞机的姿态变化（采用垂直陀螺或IRU），并将其转换为电信号
输入到AP。 ，
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(113)
