ATA 22 数字飞行控制系统课件：1. ATA 22章自动飞行-DFCS.ppt

1、1中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献 ( R0)编写：邵兆远校对：戴四刘批准：工程技术培训分部日期：2016-06-14课时：162中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训内容12DFCS概述自动驾驶（Autopilot)3飞行指引(Flight Director)4高度警告（Altitude Alert）5速度配平（Speed Trim)6马赫配平（Mach Trim)3中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Aut

2、opilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert 高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统1. 自动驾驶：由FCC发出控制指令到A/P作动筒，来控制副翼和升降舵的运动。2. 飞行指引：由FCC将导航指令输出到EADI上显示，用于为机组提供目视的飞行指引指令或者用于机组 监控自动驾驶的工作状态。3. 高度警告：当飞机接近或者远离MCP板上选择的高度时，发出警告来提醒机组注意。4. 速度配平：起飞阶段，A/P未衔接，飞机处于低速高推力状态，通过操纵水平安定面的运动来保持设定 的速度。5. 马赫配平：当空速超过0.6

3、15马赫时，通过控制升降舵的运动来防止出现马赫下俯，保证机头水平。4中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训1.自动驾驶：Climb、Cruise、Descent、Approach、Go-around、Flare2.飞行指引：Tack off、 Climb、Cruise、Descent、Approach、Go-around3.速度配平：Tack off5中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训6中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新

4、包容 奉献仅供培训7中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训8中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训DFCS概述概述1 1FCC的主要作用：的主要作用： A/P指令指令 F/D指令指令 高度警告高度警告 速度配平指令速度配平指令 马赫配平指令马赫配平指令9中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训DFCS概述概述1 110中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供

5、培训DFCS概述概述1 11、FCC内部构成：DMA（直接存储访问）系统、CPU1和CPU2、程序存储、电源供应2、DMA系统包含： DMA I/O装置接收ARINC429数据，将模拟或离散信号转换为ARINC429格式 DMA控制器控制所有FCC的数据以及CPU1和CPU2的数据 DMA RAM3 3、CPUCPU（1616位）：两个位）：两个CPUCPU为不同件号以防止同时故障，两个为不同件号以防止同时故障，两个CPUCPU计算不同的指令以防止计算不同的指令以防止A/P A/P pitchpitch和和rollroll指令同时出现故障指令同时出现故障。11中国邮政航空中国邮政航空 Chin

6、a Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训DFCS概述概述1 112中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训DFCS概述概述1 113中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Autopilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert 高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统14中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培

7、训A/P Roll Control自动驾驶滚转控制A/P Pitch Control自动驾驶俯仰控制Autoland自动着陆Engage interlocks衔接内锁Warning & Annuciations 警告和提醒Autopilot自动驾驶Stabilizer Trim安定面配平FCC发Roll指令到副翼A/P作动筒，驱动副翼PCU，进而控制副翼的运动。FCC发Pitch指令到升降舵A/P作动筒，驱动升降舵PCU，进而控制升降舵的运动。进近、拉平、复飞三个阶段使用自动着陆功能，当FCC A和FCC B均衔接时该功能起作用。自动着陆功能同时包括Pitch和Roll两种指令。监控Power

8、、Operation、Components三部分当满足条件时衔接自动驾驶；当不满足条件时，断开自动驾驶。将自动驾驶正常或非正常的指示显示发送给：EFIS SG、ASA、MCP IAS/MACH、Stab out of Trim灯当接通自动驾驶时，FCC将会发送配平指令到安定面配平电作动筒来进行安定面配平操作CMD指令方式CWS驾驶盘操纵方式15中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)2 216中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Au

9、topilot)部件介绍2 2衔接A/P接通F/D预位A/T操作模式选择控制参数选择与数据显示MCP方式控制面板17中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2序号序号部件名称部件名称部件说明部件说明1COURSE选择用于选择VOR航道或者ILS航道，左侧为机长VOR、ILS系统，右侧为副驾驶系统2F/D电门机长侧F/D电门控制FCC A给出F/D指令到机长侧EADI显示；3MA灯那一侧MA灯点亮表明本侧的FCC控制着模式选择。4IAS/MACH显示1、正常显示：IAS显示范围：110-340节

10、；MACH显示范围：0.60-0.82马赫； 2、故障显示：超速或欠速时显示屏会闪烁，LCD左侧会显示故障旗 3、VNAV模式下LCD显示空白5Bank Angle选择VOR和HDG SEL模式下工作6ALTITUDE高度显示范围：0-50000英尺7VERT SPEED垂直速度显示：-7900fpm至+6000fpm18中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 219中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot

11、)部件介绍2 220中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2A/T N1A/T SPEEDLEV CHGHDG SELAPPMCP模式选择V NAVL NAVVOR LOCALT HLDV/S21中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2CONTROL WHEEL STEER FORCE TRANSDUCER1、部件作用：感知作用在驾驶盘、驾驶杆上的力信号，将其转换成电信号输出。2、部件数量

12、： Roll CWS力传感器、机长Pitch CWS力传感器、副驾驶Pitch CWS力传感器、3、部件说明： 传感器类型LVDT； 输入电压与作用力成比例即当作用力从0-+119磅变化时，输出电压从0-6.2V变化；当作用力从0119磅时，输出电压从0-6.2V变化，但电压相位相反。4、BITE说明： 力传感器失效可以通过DFCS BITE中的状态测试发现； DFCS BITE中的校装测试可以检查传感器调节情况； DFCS BITE中的模拟传感器测试可以检查传感器输出22中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopi

13、lot)部件介绍2 223中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 224中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 225中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2AUTOPILOT ACTUATOR1、部件作用：将来自FCC的电信号转换成液压控制的机械输出到副翼和升降舵的PCU。2、部件数量：A

14、/P副翼作动筒 两个； A/P升降舵作动筒 两个；3、部件说明： 一套A/P副翼和升降舵作动筒从FCC A接收信号，作动筒液压来自液压A系统。 作动筒输出曲柄上带有剪切销，当作动筒发生堵塞时，驾驶员的作用力超过100磅时剪切销断裂，人工超控作动筒。4、作动筒上的LRU：A.作动筒电磁活门当接收到电信号时，活门打开，液压流向作动筒B.止动电磁活门同上C.转换活门接收FCC的信号，控制液压到主活塞。D.液压电门当止动液压到达工作状态，发送电信号到FCC，作动筒预位E.LVDT测量作动筒主活塞的位置26中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培

15、训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 227中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 228中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 229中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 230中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训31中

16、国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2AUTOFLIGHT STATUS ANNUNCIATOR1、部件作用：A/P、A/T、FMC的警告提醒2、部件说明： 测试电门在“1”位A/P、 A/T、FMC三个指示灯琥珀色常亮； 测试电门在“2”位A/P、 A/T红色常亮；FMC琥珀色常亮。32中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 2AUTOFLIGHT STATUS ANNUNCIATOR序号

17、序号指示灯状态指示灯状态状态原因状态原因1A/P红色闪烁A/P脱开2A/P红色常亮DFCS在进行BITE；从FCC件号错误；地面上电测试失效；A/P pitch G/A模式下MCP失效；400ft,单通道俯仰失效导致不能从A/P G/A转换到高度捕获； 双通道 A/P俯仰，800ft一下，安定面配平失效警告3A/T红色闪烁A/T脱开4A/T红色常亮A/T在进行BITE33中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)部件介绍2 234中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创

18、新 包容 奉献仅供培训自动驾驶（Autopilot)2 235中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Autopilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert 高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统36中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训飞行指引(Flight Director)3 3F/D Roll 控制F/D Pitch 控制F/D指令BOVF/D比较器F/D故障探测F/D飞行指引FC

19、C计算F/D pitch和Roll指令的法则与计算A/P Pitch和Roll指令的法则相同，但是FCC在计算F/D指令时不使用舵面位置传感器信号，因为F/D指令不会做动舵面。 当自动驾驶因故障脱开时，EADI上的F/D指令将会偏离处视线（BOV）。比较器工作条件1、起飞模式，高度低于400Ft;2、复飞模式，高度低于400Ft3、进近模式，高度低于800Ft故障探测电路持续监控FCC工作情况，如果出现故障，则发送信号给SG，在EADI上显示F/D故障器。37中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训38中国邮政航空中国邮政航空 Chi

20、na Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Autopilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert 高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统39中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训高度警告（Altitude Alert）4 41、功能概述： FCC比较飞机气压高度与MCP板上选择的高度来给出高度警告。其中FCC A使用的气压高度来自左侧IRU和左侧ADC，FCC B来自右侧IRU和右侧ADC。2、功能说明：序号序号高度高度警

21、告现象警告现象1飞机从900FT外接近（爬升或下降）MCP选择高度，至两者相差300FT。1秒的音响警告，稳定的目视警告提醒2飞机从距离MCP选择高度300FT飞离所选高度1秒的音响警告，闪烁的目视警告提醒40中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训高度警告（Altitude Alert）4 43、备注A. 通常情况FCC A发出高度警告，FCC B在以下情况下给出高度警告： FCC A气压修正高度失效 只有FCC B接通CMD方式，且FCC B的气压修正高度有效 只有FCC B的F/D接通，且FCC B的气压修正高度有效B. 如果F

22、CC捕获下滑道或者襟翼放下超过20，FCC不会给出高度警告。C. 如果两部FCC的气压修正高度均失效，且飞机在空中时，会发生以下情况： MCP板高度显示窗显示50000FT 高度警告指示闪烁 有音响警告提示音 此时机组不可以改变MCP板上的高度显示，但是通过做动高度选择旋钮可以阻止高度警告提示音。41中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训42中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Autopilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert

23、高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统43中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训44中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训速度配平（Speed Trim)5 51、速度配平与A/P水平安定面配平 FCC对于水平安定面的控制分为速度配平和A/P配平两种，其中速度配平功能用于飞机低速、高推力，且自动驾驶未接通时。两者均是通过水平安定面配平电作动筒来实现配平操作。 速度配平的指令包括：Speed Trim NOSE UP和Spee

24、d Trim NOSE DOWN。 自动驾驶安定面配平指令包括：A/P Trim NOSE UP和A/P Trim NOSE DOWN。2、安定面配平系统的部件组成 FCC A和FCC B：提供配平信号；发出配平指令前监控驾驶杆是否人工做动。 驾驶杆电门组件：防止速度配平与A/P配平同时作用 A/P 安定门配平切断电门组件：电门在CUTOUT位时，FCC不能发出配平指令到作动筒。 安定面UP和DOWN限制电门：监控安定面是否超限，如果超限停止作动作动筒。 襟翼位置电门S245和S290： 安定门配平主电作动筒：当襟翼放下时，作动筒运动速度将会是襟翼未放下时的两倍45中国邮政航空中国邮政航空 C

25、hina Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训速度配平（Speed Trim)5 53、速度配平与A/P水平安定面配平警告 当速度配平功能失效时，FCC发出失效警告到P5飞控面板，【SPEED TRIM】指示灯点亮； 当安定面配平失效时，FCC发出配平失效警告到P1面板【STAB OUT OF TRIM】指示灯点亮A. 速度配平警告电路主要监控以下情况条件是否满足，不满足则发出警告空/地传感器有效：发动机N1超过22%；CAS低于80节；飞机在地面配平指令做动水平安定面10秒发动机N1有效水平安定面配平位置传感器有效IRU提供的数据有效ADC提供的数据有效 46中国邮

26、政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训速度配平（Speed Trim)5 53、速度配平与A/P水平安定面配平警告B. 安定面配平失效警告电路监控以下情况是否满足，不满足则会发出警告：配平指令发出后，安定面在10秒内均为做动A/P作动筒大幅度运动10秒：“大幅度”意味着升降舵A/P作动筒位置与升降舵位置传感器位置相差超过3。当自动驾驶单通道工作时，升降舵A/P作动筒位置与中立位移传感器位置相差小于0.5时，警告才会重置。升降舵指令10秒内过大：升降舵A/P作动筒位置与中立位移传感器位置偏差5。 47中国邮政航空中国邮政航空 China P

27、ostal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训Autopilot自动驾驶Flight Director飞行指引Altitude Alert 高度警告Speed Trim速度配平Mach Trim马赫配平DFCS数字飞行控制系统48中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训49中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训马赫配平（Mach Trim)6 61、马赫配平功能概述 马赫配平功能通过控制升降舵运动来防止飞机在高速运动时出现机头下俯的趋势，这一功能在马赫数为0.

28、615-0.830区间段工作。此外，飞机在起飞时，马赫配平功能通过控制升降舵的运动来增加机头抬头的稳定性。2、功能说明A. ADC向FCC提供飞机马赫数参数用于计算马赫配平指令，配平指令通过IFSAU送到马赫配平作动筒，作动筒与升降舵感觉定中组件相连，作动筒运动会带动定中组件的运动。B. 当A/P未接通时，感觉定中组件向升降舵PCU提供输入，作动升降舵。此时，马赫配平作动筒将升降舵的运动量告知FCC。C. 当A/P接通后，A/P升降舵作动筒锁定升降舵输入扭力管，此时升降舵感觉定中组件不能够做动升降舵PCU，但是马赫配平作动筒可以作动中立位移传感器。来自中立位移传感器和升降舵位置传感器的信号送到FCC，FCC感知中立位移传感器的变化，计算出A/P指令，由A/P升降舵作动筒来做动升降舵PCU，实现配平操作。 50中国邮政航空中国邮政航空 China Postal Airlines 安全 创新 包容 奉献仅供培训马赫配平（Mach Trim)6 63、备注A. 双FCC只有一部FCC向马赫配平作动筒发出配平指令。B. 当两部FCC内部的马赫配平功能均失效时，P5飞行控制面板上的【MACH TRIM】指示灯才会点亮，此时P7主警告牌上的【FLT CONT】指示灯也会点亮。