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[27飞行操纵] A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式

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发表于 2021-2-24 12:22:40 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京


01

什么是伺服作动器?


在 A320 FCOM 的27章描述部分,关于升降舵的内容,出现了“伺服作动器”(servojack)的概念以及它们的“控制模式”(control mode)。


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-1.jpg


这些文字在读者那里产生了一些困惑。第一个困惑:什么是servojack?有的中文手册翻译成了“伺服传动装置”,但还是造成迷惑:它到底是什么?它的“位置”又是什么?


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-2.jpg


首先梳理翻译上的问题,以便能进一步讲明白“控制模式”。比较建议把这里的 servojack 理解和翻译成“伺服作动器”,因为它和 AMM 里的 servocontrol 或 servo control (此处有空格)是一回事。一起来来看看它长什么样子——


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-3.jpg


图片里的C、D标示出的是电气插头。servojack 一词虽然带有通常被翻译为“千斤顶”的 jack,但它只不过是我们经常见到的“简单作动筒”的加强版:通过计算机给出电气控制信号,从而精细地控制作动筒两侧的液压动力,实现作动筒的伸出和缩回。


因此,它的“位置”(jack position)指的就是作动筒的活动端是“伸出的”还是“缩回的”。活动端和舵面有机械连接,因此,这个位置也就决定了舵面的状态。


下图是它的内部结构示意图,我们可以看到一个“简单作动筒”以及一系列复杂的液压动力和控制管路。


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-4.jpg


在副翼部分,也提到了这种部件。


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-5.jpg


它也是这种作动筒,同样可以理解和翻译为“伺服作动器”。


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-6.jpg



02

什么是伺服作动器的控制模式?



回到最初的手册。书上指出伺服作动器有3种控制模式:

- 主动模式:其位置是电气控制的;

- 阻尼模式:它跟随舵面而运动;

- 定中模式:它被液压油保持在中立位置。


“主动模式”的原文(Active)在一些手册里被翻译成“工作模式”,这可能会影响理解。因为“阻尼模式”也可能是正常工作的一种模式。


左侧和右侧升降舵,都各自连接着两个伺服作动器,但每次只有其中的一个是通电的。电气插头接收到控制信号,用于改变这个作动器内部液压油的流动。当这个作动筒的一侧有压力,而另一侧没有压力,作动筒被推动。这就是“主动模式”。


另一个作动器处于“待命”状态。“待命”意味着一旦收到了电气信号,就要立即作出反应,因此它的作动筒两侧也有液压油。这些液压油反过来牵制着“主动”作动筒以及舵面的运动。这就是“阻尼模式”。


如果两个作动器都没有收到电气信号,但是液压系统已经增压,则两个作动筒各自的两侧都有增压液压油,它们都回到中立的位置。这就是“定中模式”。


如果两个作动筒既没有收到电气信号,也得不到增压液压油,则两个作动筒各自两侧都是不增压的液压油,舵面将在重力的作用下缓慢地下垂。这不属于以上的任何一种模式。



03

升降舵和副翼的区别


只有升降舵有定中模式。正常情况下ELAC 2控制升降舵,如果它失效了,ELAC 1自动接管,如果这两个计算机都失效了,两侧升降舵的4个作动筒将在增压液压油的作用下回到中立位。升降舵失效了,俯仰控制交给了SEC 2(电动马达配平)和配平手轮(机械备份)。这时候,俯仰法则是备用的。


副翼没有定中模式。正常情况下ELAC 1控制副翼,如果它失效了,ELAC 2自动接管,如果这两个计算机都失效了,两侧副翼的4个作动筒都回到阻尼模式。在这种情况下,侧杆仍然可以控制扰流板。副翼将在高速空气的冲击下摆动。这时候,横滚法则是直接的。


事实上,ELAC 1 和 ELAC 2 负责偏航阻尼和正常的转弯协调功能的计算,如果它们都故障了,那么FAC负责转弯协调转弯的备份计算。偏航法则是备用的。


A320飞控舵面:伺服作动器和控制模式-8.jpg



往期相关文章:


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什么是Servojack?为什么它被翻译成“伺服传动装置”?

手册里的Screwjack是怎么回事?

神奇法则在哪里?关于ABC三家的飞控系统




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发表于 2021-2-24 12:37:31 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
副翼没有定中为什么地面液压车一给压力他自动回到中立位
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发表于 2021-2-24 12:49:57 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国
升降舵abs安全系统是什么,怎么理解
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 楼主| 发表于 2021-2-24 18:54:03 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
PaperSS 发表于 2021-02-24 12:37
副翼没有定中为什么地面液压车一给压力他自动回到中立位

是定义的问题。那是主动模式的一个情况,虽然处在中立位,但是不叫中立模式。
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发表于 2021-3-1 18:45:45 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
HelloSky 发表于 2021-02-24 18:54
是定义的问题。那是主动模式的一个情况,虽然处在中立位,但是不叫中立模式。

意思是副翼回到中立位以后作动筒两边是没有压力的。是阻尼模式。对吗
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操作面安全锁定工具 有实物图吗?没见过
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发表于 2021-3-10 23:23:49 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国四川
PaperSS 发表于 2021-03-01 18:45
意思是副翼回到中立位以后作动筒两边是没有压力的。是阻尼模式。对吗

副翼和升降舵其实都一样。

升降舵,方向舵定中的时候,应该从物理上都是一样的。

液压是过来了的,只是伺服活门没有指令信号,所以放出腔,收回腔不会变化,作动筒也不会改变位置

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发表于 2021-3-19 12:08:42 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
jiwudaye 发表于 2021-03-10 23:23
副翼和升降舵其实都一样。

升降舵,方向舵定中的时候,应该从物理上都是一样的。

液压是过来了的,只是伺服活门没有指令信号,所以放出腔,收回腔不会变化,作动筒也不会改变位置

升降舵控制器件号是31075,副翼控制器件号是31073,这两个产品从结构上和原理上基本相同,主要区别在于子部件伺服阀这块,升降舵的伺服阀带有反馈杆,反馈杆和舵机连接形成了机械闭环控制,副翼的伺服阀无反馈杆,所以只能进行电气闭环。至于加压后副翼自动回中的问题,应该是因为副翼是在通电状态,实现了电气闭环。推测的依据是,副翼做动器能够做动的前提是,必须处于主动模式,而只有在电磁阀通电状态下,副翼做动器才是主动模式,做动器的伸出和缩回受高压油液的控制。
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发表于 2021-3-24 17:15:11 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
320升降舵定中模式时的机械输入具体是什么?
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发表于 2021-3-27 12:50:22 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
PaperSS 发表于 2021-03-24 17:15
320升降舵定中模式时的机械输入具体是什么?

有个机械指示销
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发表于 2021-3-27 16:21:49 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津

那个机械连杆是怎么给的信号呢。我难道是哪个杆的位置直接觉得了中位。还是上面有别的传感机构。。
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发表于 2021-3-27 17:37:36 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
HelloSky 发表于 2021-02-24 18:54
是定义的问题。那是主动模式的一个情况,虽然处在中立位,但是不叫中立模式。

给请问一下大佬。serve valve 和solenoid valve的区别和个子的功能
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发表于 2021-3-29 05:56:15 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
PaperSS 发表于 2021-03-27 16:21
那个机械连杆是怎么给的信号呢。我难道是哪个杆的位置直接觉得了中位。还是上面有别的传感机构。。

有个机械指示,一个pin,增压时能插进去就是中立位
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发表于 2021-3-29 10:37:40 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
PaperSS 发表于 2021-03-27 16:21
那个机械连杆是怎么给的信号呢。我难道是哪个杆的位置直接觉得了中位。还是上面有别的传感机构。。

难道飞行中会有人去按压那个rigging销钉吗
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PaperSS 发表于 2021-03-29 10:37
难道飞行中会有人去按压那个rigging销钉吗

升降舵每次在c检过程中都会有工作,最基本的就是检查升降舵中立位。检查最简单的办法就是增压后升降舵回中立位,按压中立位定位销,能正常按入那就基本没啥大问题。最准确的定中是要用升降舵定中工具,俗称扁担。至于飞行中的中立位,是地面校装好后,位置信号会通过反馈杆来给信号。
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PaperSS 发表于 2021-03-24 17:15
320升降舵定中模式时的机械输入具体是什么?

升降舵失效了,俯仰控制交给了SEC 2(电动马达配平)和配平手轮(机械备份)
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发表于 2022-6-11 21:19:39 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
请教一下,320的方向舵跟脚蹬之间是否有机械连接,有些人说有,有些人说没有。
飞机停在地面无电无液压的情况下,外面刮风把方向舵吹偏,驾驶舱里脚蹬也会跟着偏,这是否说明方向舵跟脚蹬之间有机械连接?
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发表于 2022-7-27 20:28:10 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国广东
你好蓝星人 发表于 2022-06-11 21:19
请教一下,320的方向舵跟脚蹬之间是否有机械连接,有些人说有,有些人说没有。
飞机停在地面无电无液压的情况下,外面刮风把方向舵吹偏,驾驶舱里脚蹬也会跟着偏,这是否说明方向舵跟脚蹬之间有机械连接?

在地面脚蹬是跟方向舵断开的吧
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