民用飞机电传飞控系统侧杆控制机构浅析

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【摘 要】 本文对电传飞控系统侧杆控制系统进行了简单的介绍，侧杆主要分为主动式侧杆和被动式侧杆。侧杆操纵机构是对传统驾驶杆盘的偏置和改进，其设计需要考虑人机工程学和防护设计等方面的要求。被动式侧杆已广泛应用到现役的民用飞机上，而主动式侧杆具有自身的优点，随着科技的发展，终将得到应用。

【关键词】 民用飞机 飞控 侧杆

【Abstract】 The papers introduce the sidestick of Flight Control System by Fly-By-Wire. The sidestick fall into active sidestick and inactive sidestick.The sidesitck is biased and improved from tranditional Control Wheel and Column. The design of sidestick is required to think over the requirements of ergonomics and protection. Inactive sidestick has been used in Civil Aircraft widely， and active sidestick will be used in Civil Aircraft because of its advantages along with development of science and technology.

【Key words】 Civil Aircraft； Flight Control System； Sidestick

飞行控制系统，主要包括主飞控系统和高升力系统，主飞控系统主要用来实现飞机在空中横向、纵向和航向控制和配平，空中减速控制以及飞机接地后的破升控制；高升力系统主要用来实现飞机在起飞、着陆时的升阻控制。电传飞行控制系统就是采用一套硬件和软件实现某些功能为驾驶员和（或）自动驾驶仪提供控制飞机姿态和飞行轨迹能力等的控制系统。

飞控驾驶舱是飞行驾驶舱员人机互动的关键界面，飞行员的所有控制指令都是通过驾驶舱内控制装置得以实现，因而不同控制装置直接影响到人机功效的效率。

目前主流民用大型客机的主舵面操纵控制装置主要有以波音系列为代表的驾驶杆盘和以空客系列为代表的侧杆控制。同传统的驾驶杆盘相比，侧杆具有体积小、重量轻、结构简单等诸多优点，所以侧杆控制越来越受到许多新型电传飞机的青睐。

1 侧杆控制

飞机侧杆操纵机构又称侧杆控制器、侧杆手控制器或侧臂飞行控制器、上肢操纵器等，有时也简称侧杆，它是传统驾驶杆的偏置和改进。国内也有人称之为侧驾驶杆、座侧驾驶杆或侧位驾驶杆。从侧杆的反驱形式可分为两种基本类型：被动式和主动式。

被动式侧杆控制器依据权限优先权操纵，左右控制杆不联动，自动驾驶仪接通时，侧杆控制器锁定在中立位置。主动式侧杆控制器，在侧杆内部布置一个伺服反驱装置，可以实现左右驾驶电气耦合联动，自动驾驶仪在操纵飞机时侧杆也跟随移动。无论是主动侧杆还是被动侧杆均有力感觉式和位移式两种：力感觉式是通过力传感器将以操纵力的形式控制飞机的响应。位移式是通过位移传感器将以操纵位移的形式控制飞机的响应。

2 主动侧杆和被动侧杆对比

被动式侧杆在现行服役的空客飞机上得到广泛的飞行验证，飞行机组保持了多年来对被动式侧杆的人工感觉评价。相较被动侧杆，主动侧杆增加了复杂性，并且需要修改被动侧杆在指令选择或输入时所遵循的简单代数叠加原则。

主动侧杆和被动侧杆相比较，主动侧杆具有系统影响小、对飞机机构的依赖性低、零件复杂程度低、自动驾驶具有反驱、正副驾驶联动、启动力可变、具有包线保护、根据飞机状态力可变、阻尼可变、具有配平指示、可根据程序选择驾驶超控/脱开、机械系统复杂性低、维修性好、对不同飞机的适用性高等优点，但毕竟尚未成熟，还并未应用到现役飞机中。

侧杆控制器是一种新的控制方式，采用电子耦合方式，CCAR/FAR/JAR-25没有说明这类控制器对飞行员力量及操作力的要求、 没有规定AP 快速释放控制器的配置和方式、没有对侧杆控制器的飞行品质符合性进行规定。需要制定专用适航条件替代（或更改）原25 部相关条目的定义。

3 结语

侧杆操纵机构是对传统驾驶杆盘的偏置和改进，其设计需要考虑人机工程学和防护设计等方面的要求。侧杆主要有主动式侧杆和被动式侧杆两种，具有各自的优缺点。被动式侧杆已广泛应用到现役的民用飞机上，而主动式侧杆具有自身的优点，随着科技的发展，终将得到应用。

参考文献：

[1]刘小熊，章卫国，李文广.电传飞行控制系统的余度设计技术[J].飞机设计，2006，（1）：35-38.

[2]戴跃庆.浅谈如何正确理解和使用电传侧杆操纵[J].科技创新导报.2011，（29）：111.