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甲
    上篇飛機機械與電氣系統25
動到極限位時，位置電門將使控制電路斷開，防止操縱面運動超過極限位最，引發安全
問題。
2。2  電傳撰縱系統
    電傳操縱系統（Fly - By - Wire，簡稱FB/Xr）是指利用電氣信號形式，通過電纜實現駕
駛員對飛機運動進行操縱的飛行控制系統。本節介紹電傳操縱系統的組成、工作原理以及電
傳操縱系統的優缺點和存在問題。
2。2。重  電傳系統的提出
    盈。機械傳動系統的缺點
    由于在機械傳動系統中存在著摩擦、間隙和彈性變形，始終難以解決精微操縱信號的傳
遞問題。20世紀70年代初，成功地實現了電傳操縱系統，它取代不可逆助力操縱系統而成
為新型操縱系統形式。電傳操縱系統是控制增穩系統發展的必然產物。若把操縱權限全部賦
予控制增穩系統，并使電信號替代機械信號麗工作，機械系統處于備用地位，這就是“準
電傳操縱系統”；若再把備用機械操縱系統取消，就成為“純電傳操縱系統”，簡稱為“電
傳操縱系統”。
    2。電傳系統的可靠性問題
    從工程實際來看，機械操縱系統的可靠性遠比單套電信號操縱系統好。按美國對軍
民用飛機因機械操縱系統故障所造成的致命故障所統計出的故障率：a9s2～l959年間
事故為2.3×10。／飛行小時(FH)．1962～1969年間的事故率為I．19×lO-，／飛行小
時，以后的兩個年代事故率還有所減小（約為1×10—7／飛行小時）。按照這種致命故障
率（以后簡稱故障率）估計，即使每個飛行日飛行i0小時，也要2000多年才會出現
一次致命的事故。
    目前單套電傳操縱系統的最小故障率只能達到約(1 N2)×lO一3／…行小時，與機
械操縱系統相比要差上萬倍。這是因為機械零件由于磨損與斷裂而造成的故障隱患，
極為明顯，外場維護人員發現并更換零件后，在相當長的時期內可以萬無一失。而電
氣電子設備的隱患往往看不見、摸不著，傳統的電氣電子設備的故障是十分令人頭痛
的。但是從20世紀50年代后期開始應用的余度技術與可靠性工程，在60年代已較成
熟。盡管單套電傳操縱系統滿足不了可靠性要求，卻可采用多余度電傳操縱系統來提
高。只要設計合理，其可靠性可以與原來機械操縱系統相當，甚至超過機械操縱系統
的可靠性。
    目前世界各國均以l×10一／飛行小時的故障率作為電傳操縱系統的可靠性指標。為了
保證電傳系統的可靠性，需要采用余度技術，引入多重系統。
    余度技術是利用多重設備執行同一指令、完成同-任務而布局的系統設計方法。它不是
僅僅多重硬件和軟件資塬的簡單重疊。其必須要包括以下幾個條件，最p余度管理功能：
    (i)對組成系統的各個部分具有故障監控、信號表決的能力。
    (2)-旦系統或系統中某部分出現故障后，必須具有故障隔離的能力。
    26渦輪發動機飛機結構與系統一____
    (3)當系統中出現一個或幾個故障時，它具有重新組織余下的完好部分，使系統具有
    故障安全或雙故障安全的能力。
    現代飛機的基本余度等級以四余度和具有自監控能力的三余度方案最為常見，二者均可
  +  以實現雙故障重榫二≯冀故障率均砰洚“對圣一黌哮0曼g /礴行酒x酵i。{巳爵蘺磐ilh_+dAthr-b費存待完善，一。
    所以民航飛機上，以按比較監控的方式進行監控的四余度方案為首選。
    多余度系統結構可以使電傳操縱系統代替傳統的機械式操縱系統，但其也是有代價的。
    它是以超常規所需的資源來換取高可靠性，因而使系統的重量、空間、復雜性、費用和設計
    時間大為增加。而復雜性的增加又將造成非計劃維修可靠性下降，即增加了維修任務。因
    此，多余度系統在提高系統安全性、任務可靠性的同時，相應降低了系統基本可靠性，即平
    均無故障時間( MTBF)。
2。2。2  電傳操縱系統的組成
    電傳操縱系統主要由駕駛桿或側桿（含桿力傳感器）、前置放大器（含指令模型）、傳
感器、機載計算機和執行機構組成，如~2.2—1所示。電傳操縱系統是把駕駛員發出的操
縱指令變換為電信號并與飛機運動傳感器反饋回來的信號綜合，經過計算機處理，抱計算結
果通過電纜（導線）輸送給操縱面作動器，對飛機進行全權限操縱的一種人工飛行操縱系
統。由于操縱時駕駛員不是直接控制操縱面的位置，而是直接控制飛機運動的參數，所以電
　
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