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飞行管理系统介绍
一、飞行管理系统(FMC)组成和基本功用
(一)、飞行管理系统(FLIGHT MANAGEMENT SYS)由五个分系统组成: 1、飞行控制系统(DFCS)
包括自动驾驶(A/P)和飞行指引(F/D),其核心为两台飞行控制计算机,该系统用于自动飞行控制(FCC)和飞行指引。 2、自动油门系统(A/T)
其核心是一台自动油门计算机和两台发动机油门操纵的伺服机构,A/T提供从起飞到着陆全飞行过程的油门控制。 3、飞行管理计算机系统(FMCS)
其核心是一台飞行管理计算机FMC和两台控制显示组件CDU,它用于从起飞到进近的几乎全部飞行过程的横向(LATERAL)剖面和纵向(VERTICAL)剖面的飞行管理。
我部的34N型飞机装有两部FMCS,这使飞行管理系统的可靠性更高。 4、惯性基准系统(IRUS)
其核心为两台惯导基准组件IRU,其主要功用为提供飞机的姿态基准和定位参数,也可用于飞机自备、远距导航。 5、电子飞行仪表系统(EFIS)
33A和34N型飞机装备的是电子飞行仪表系统,3T0型飞机装备的还是旧式的机械式仪表。由于飞行仪表的电子化,逐渐淘汰老式的机械式仪表,而电子飞行仪表必须有相应的字符,符号等图形信号发生器,以提供阴极射线管CRT或液晶LCD显示。EFIS就是起这个作用的电子式飞行仪表显示系统,它主要包括两台符号发生器(EFIS SG)和两套姿态指引仪(EADI)、两套水平状态指示器(EHSI)。
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(二)、飞行管理系统的基本作用:
这套系统技术先进,设备量大,承担的任务多,其中最根本的功用是: 1、实现飞行的自动化,大大减轻了飞行员的工作负担,减少人为操作所不可避免的差错和失误。 2、实现飞行全程的优化:
(1)起飞阶段(TO)—根据飞机的全重和环境温度提供最佳目标推力。 (2)爬升降段(CLB)—提供最佳爬升剖面:包括爬升点,阶段爬升的设置,目标推力和目标空速的设定。
(3)巡航(CRZ)—提供最佳高度和巡航速度,以及大圆航线和导航系统的选择和自动调谐。
(4)下降阶段(DSE)—提供下降顶点,目标下降速度和分段,以充分利用飞机高度下降所得到的动能,并以最佳的高度,速度和距离转入进近阶段。 (5)进近(APP)—确定飞机在五边进近基准点时的高度、空速和距离。
飞行的优化不仅得到最合理的飞行路径,节省燃油和飞行时间,而且飞机机体的损耗率最少。 3、实现自动着陆
由于有两套自动驾驶通道,具有余度通道,借助仪表着陆系统可实现Ⅱ类气象标准的自动着陆(决断高度50英尺,跑道能见距离700英尺)和自动复飞。
二、FMC控制飞行过程工作概述
飞行过程可归纳为正常程序和辅助正常程序 1、正常程序
所谓正常程序就是自动飞行的标准程序,可分为如下七个飞行阶段: (1)起飞TAKE OFF
在完成起飞前准备后,只要按压TO/GA开关,即开始起飞程序,此时推力杆自动前进到起飞目标N1值,当飞机滑跑达到60节时,F/D指令杆提
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供俯仰指令,起飞后400英尺RA高度以上,A/P衔接,同时选择L NAV(水平导航)和V NAV(垂直导航)方式,当此二方式衔接有效时,则飞机纳入FMC的飞行控制,完全按照FMC计划的航路和飞行剖面自动飞行。 (2)爬升CLIMB
在CLB阶段,FMC控制A/P和A/T,可有四种爬升方案供选用:最经济;最快爬升速率;最大爬升角以及选定的空速。一般如无特定要求选“经济方式”。另外还有“N1减推力方式”可供选用,在飞机轻负荷又飞行条件好的情况下,通过输入假定温度以得到减推力N1值,这样省油和延长发动机的使用寿命。如无人为超控,FMC还自动遵守高度低于10000英尺,空速不超过250节的限制(这是防止噪音污染的规定)。 (3)改平LEVEL OFF
飞机爬高达到FMC高度,在FMC控制下,飞机会自动平稳过渡到在预选高度平飞状态,速度也随之调整,使飞行保持最优化。 (4)巡航CRUIZE
巡航阶段占据飞行的大部分时间和里程,经济性考虑占第一位,飞行高度和飞行速度的最优配合是获得最佳经济性的决定因素。
因此FMC连续计算最佳高度和速度,预测燃油余量和到达时间。并根据导航数据库信息,自动选择并自动调谐地面的导航台,飞机沿预选航路一直飞行到截获APP为止。 (5)下降DSE
过早或过晚的下降不仅对燃油消耗的经济性,而且对正确转入APP阶段都有重要影响,所以FMC计算出最佳的下降顶点。在V NAV方式时,如飞行员已在MCP上选择了一个低的高度。则飞机将自动从下降顶点开始下降,下降高度和速度限制(包括10000英尺,250节限制)会自动遵守。 (6)进近APP
进近时,如两个通道都衔接在A/P方式,此时飞机交由LOC和G/S引
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导,FMC使命结束。 (7)复飞GA
按压TO/GA开关,当飞机在空中状态就进入复飞方式,此时推力手柄自动移动到GA目标推力位置,并保持N1限制值,而A/P和F/D则保持航向,并使机头上仰15°(GA状态) 2、辅助正常程序
辅助正常程序是一种半自动的飞行程序,飞行员可在任何时候选用,它的不同之处在于:
(1)升降方式:可选用高度层改变(LVL CHG),垂直速度(V/S)和人工驾驶盘操纵(CWS)等三种方式中的一种。 (2)改平与巡航方式均使用MCP速度为基准。
(3)进近时:只可使用单通道的A/P或F/D,不可自动着陆。在LOC和G/S引导作人工着陆。
(4)复飞:只F/D提供复飞指令,人工复飞。如A/P衔接,此时它自动脱开。
三、飞行管理计算机系统
1、飞行管理计算机系统部件的安装位置
FMCS跳开关——在P18-2和P6-1板 FMC——在E1-2架 DAA——在E1-2架 CDU——在P9板
燃油加法器——在副驾驶侧壁板上
N1指示器和推力方式告示牌——在发动机主参数显示器上 DFCS方式控制面板——在P7板
FMC数据转录组件和数据库装载组件——在P18板旁边
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