第六节 飞机其他系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 民用航空器,第六节 飞机的其他系统,飞机系统包括：,第六节 飞机的其他系统,导航,系统,警告系统,通信,系统,飞行管理系统,液压,系统,电源,系统,燃油系统,照明,系统,防冰排雨系统,防火系统,一、飞机通信系统,通信系统,主要用以实现飞机与地面之间、飞机与飞机之,间的相互通信；,也用于进行机内通话、旅客广播、记录话音号,以及向旅客提供视听娱乐信号等；,甚高频通信系统,高频通信系统,内话系统,选择呼叫系统,一、飞机通信系统,高频通信系统,甚高频通信系统,飞机寻址通信与报告系统,选择呼叫系统,内话系统,飞行内话系统,勤务内话系统,旅客广播及娱乐系统,飞行数据记录系统,驾驶舱话音记录器,飞行数据记录器,高频通信系统是一种飞机与飞机、飞机与地面之间的,远距离通信系统,。,飞机上一般都装有两套高频通信系统。高频通信系统包括地面高频电台和机载高频设备。,1.,高频通讯,传播特点：,远程通信系统，通信距离可达数千公里，与飞行高度无关 。,系统占用,2,30MHz,（兆赫）的高频频段，频率间隔,1KHZ,（千赫兹）。,高频通信信号利用电离层的反射实现电波远距离传播,(,天波,),，因此可以传播很远的距离。,高频电波利用电离层反射来传播，因此受电离层变化的影响特别明显，信号传播不稳定，容易产生衰减和越距（静区）等现象。,机载高频通信系统,包括机载高频设备，由收发机组、天线耦,合器、控制盒和天线组成，它的输出功率较大，需要有通风,散热装置，天线耦合器的作用是使天线和发射机之间的阻抗,相匹配。,1.,高频通讯,收发机组,天线,天线耦合器,控制盒,安装位置 ：,现代民航机用的高频通信天线都埋入飞机蒙皮之内，一般装在飞机尾部。,2.,甚高频通讯,甚高频（,VHF,）通信系统,是一种近程通信系统，包括甚高频话音通信和数据通信。,基本功用：,应用最广泛的飞机无线电通信系统，主要用于飞机的起飞、降落时或通过控制空域时机组人员和地面人员的双向语音通信。,甚高频通信使用甚高频无线电波，以直达波的形式在视距内传播，传播距离近，根据飞机飞行高度、发射功率和天线高度而定，最远可以达到400km。大型民航飞机通常装有2-3套系统。,2.,甚高频通讯,按照国际民航组织的统一规定在118.000MHz（兆赫）到135.975MHz（兆赫），每25KHz(,MHz（兆赫）定为,遇难呼救的全世界统一的频道,，通信信号是调幅的，通话双方使用同一频率，一方发放完毕，停止发射对方信号。,频率范围：,系统组成：,系统由收发机组、控制盒和天线三个部分组成，收发机组用频率合成器提供稳定的基准频率，然后和信号一起，通过天线发射出去，接收部分则从天线上收到信号经过放大、检波、静噪后变成音频信号，输入驾驶员的耳机或话筒，天线为刀型，一般装在机腹。,甚高频电波的频率很高，很容易穿透电离层而不能返回地面。同时沿地面传播衰减很快，所以以空间波传播方式为主。传播距离近，根据飞机飞行高度、发射功率和天线高度而定，最远可以达到,400km,。,传播特点：,空客,A320,甚高频天线,耦合器,耦合器,甚高频天线,甚高频天线,3.飞机寻址通信与报告系统,飞机寻址通信与报告,系统,是把数据通过空地双向的数据链进行交换，飞机用甚高频向地面发射，地面站把这些数据再发往航空公司、管制塔台等。,系统组成：,系统由管理组件、飞行管理计算机的控制显示组件（CDU）、甚高频收发机、打印机组成，其中管理组件是系统的核心，对系统进行数据管理和控制以及数据链联系。打印机则把数据打印，提供给机组阅读。,传播特点：,这个系统使飞机与地面各有关部门联系成为一个实时数据处理的整体。它向地面部门自动报告飞机的各种参数，同时接受地面来的各种指示和信息，使得情报及时沟通，故障及时处理；,同时还提供了双向语言通信和乘客的空中电话及安排预定旅馆、租用车辆等地面服务项目。,这种系统的使用使飞行安全性提高，降低了机组人员的工作负荷，减少了地面维修人员的工作量，扩大了服务范围。,4.选择呼叫系统,用于供地面通过高频或甚高频通信系统对指定飞机进行呼叫联系。,在收到地面的呼叫信号后，选择呼叫灯亮、铃响，通知飞行员航空管制员在呼叫本飞机。这样，即可使飞行员不必随时监听，避免疲劳。,（,1,）基本功用,选择呼叫系统由选择呼叫控制板、选择呼叫译码器和音响警告组件组成。,（,2,）组成,4.选择呼叫系统,每架飞机上的选择呼叫必须有一个特定的四位字母代码，机上的通信系统都调谐在指定的频率上，当地面的高频或甚高频系统发出呼叫脉冲（其中含有四个代码），飞机收到这个呼叫信号后输入编译器，如果呼叫的代码与飞机代码相符，则译码器把驾驶舱信号灯和音响器接通，通知驾驶员来进行通话。,4.选择呼叫系统,选择呼叫译码器,用于设定本机的编码，确定接收的编码是否为本机代码。每架飞机的编码为四个字母，可以是“,A”,到“,S”,（,I,、,N,和,O,除外）的任何四个。通过译码器面板上的四个拇指开关设定。,5. 内话系统,包括飞行内部的通话系统。其中有机组人员之间的通话系统，对旅客的广播和电视等娱乐设施以及飞机在地面时机组和地面维护人员之间的通话系统。,它分为飞行内话系统、勤务内话系统、客舱广播与旅客娱乐系统。,旅客娱乐系统,客舱广播,飞行内话系统,勤务内话系统,飞行内话,勤务内话,客舱内话,旅客广播,5. 内话系统,5. 内话系统,1）飞行内话系统,由音频选择器和相应的开关及线路组成，它的主要功能是使驾驶员使,用音频选择盒，把话筒连接到所选择的通信系统，向外部发射信号，,同时使这个系统的音频信号输入驾驶员的耳机或扬声器中，也可以用,这个系统选择收听从各种导航设备来的音频信号或利用相联的线路进,行机组成员之间的通话。,2）勤务内话系统,是飞机上各个服务站位，包括驾驶舱、客舱或货舱乘务员站位，地面,服务维护人员站位上安装的话筒或插孔组成的电话系统，机组人员之,间和机组与地面服务人员之间利用它进行电话联络。地面维护服务站,位一般是安装在前起落架上方的插孔，地面人员将话筒插入插孔就可,进行通话。,3）客舱广播与旅客娱乐系统,是机内向旅客广播通知和放送音乐的系统。各种客机的旅客娱乐系统,区别较大，最通用的旅客用的放送多通道的音乐广播设备和录像播放,设备。,驾驶舱语音记录器（,CVR,）,把驾驶舱内发生的声音和飞行的各种性能数据记录在磁带上,；,飞行数据记录器（,FDR,）,记录飞行时的各种参数。,这些磁带记录器存储在一个耐热抗震的金属容器中，这就是通常所说的“黑匣子”。容器涂着国际通用的警告色橘红色。外面写上“飞行数据记录器”，容器要求能承受1000克的过载冲击，30分钟1100C高温。海水浸泡30天而不进水，并带有自动信号发射器和水下超大型定位标，在失落后30天内发射信号，以便搜寻人员寻找。,驾驶舱语音记录器（,CVR,）,由一个区域话筒和控制板，及一个磁带记录器组成。,区域话筒，收集驾驶舱的音频信号，放大后输入磁带记录器，记录器至少有四个磁道，分别记录正、副驾驶员的通话声音和驾驶舱内其他音响，记录器最长记录飞行的最后2小时内的信号，把以前的信号抹掉。,飞行数据记录器（,FDR,）,由飞机数据采集装置、行记录器加速度计和磁带记录器组成。,数据采集装置的作用是接收数据，然后处理成记录格式，再输送到记录器中。有一个加速度计作为数据记录器专用，它记录三个轴的加速度并输入数据采集装置。,磁带记录器是由步进马达带动的8条磁道的记录器，磁带全长约140米，可记录25个小时的60多种数据，其中有16种是必录数据（主要是加速度、姿态、空速、时间、推理及各操纵面的位置）。,现代飞行数据记录器有两种类型，一种是磁带式飞行数据记录器，另一种称为固态飞行数据记录器，目前飞机多选用后者。,二、导航系统,飞行安全是民航的第一位要求，因而对导航提出了高要求，为此不断改进着空中和地面的导航系统，以进行全面的空中交通管理，使飞机 能安全、正点地离场和到达预定地点。,导航系统广义讲包括所有为飞机确定位置、方向的设备，狭义上只包括在航路上使用的设备。,民航飞机常用的导航方法:无线电导航、惯性导航、卫星导航,导航系统,惯性导航,无线电导航,卫星导航,二、导航系统,1、 无线电导航,无线电导航,是利用机载无线电导航设备接收和处理来自地面无线电台的无线电波，获取导航参数，确定飞机位置及飞往预定点的航向、时间，从而引导飞机沿选定航向安全、高效地完成规定的飞行任务的领航方法。,无线电导航主要是利用电磁波传播的基本特性：,电磁波在均匀理想媒质中，沿直线传播；,电磁波在自由空间的传播速度是恒定的；,电磁波在传播路线上遇到障碍物或在不连续媒介的界面上时会发生反射；,二、导航系统,无线电导航特点：,优点：,无线电导航不受时间、天气限制、精度高、作用距离远，定位时间短，设备简单可靠；,缺点：,是因必须辐射和接收无线电波而不易受干扰，需要导航台支持，一旦导航台失效，与之对应的导航设备无法使用，同时易发生故障。,常见的无线电导航设备有：甚高频全向信标台、无方向信标台、仪表着陆系统、测距机、仪表着陆系统和气象雷达等。,二、导航系统,2、 惯性导航,惯性导航系统,是利用陀螺仪和加速度计这两种惯性敏感器，通过测量线性加速度和角加速度而实现的远程自主式导航方法。,惯性导航工作原理：,利用惯性敏感元件测量飞机相对惯性空间的线运动和角运动参数，,在给定运动初始条件下，由计算机计算出飞机的经纬度位置、真/,磁航向、姿态、升降速度和地速等信息，并将这些信息传送给飞行,仪表系统、飞行管理系统和自动飞行系统等；,二、导航系统,惯性导航系统：,优点：,（1）由于它是不依赖任何外部信息、也不向外辐射能量的自主式系统，受外界电磁干扰的影响小；,（2）可全天候、全球、全时间地工作于空中地球表面乃至水下；,（3）能提供位置、速度、航向和姿态数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低；,（4）数据更新率高、短期精度和稳定性好。,缺点：,（1）由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间产生累积误差；,（2）每次使用之前需要较长的初始对准时间，以求得初始数据；,（3）设备的价格较昂贵；,（4）不能给出时间信息；,二、导航系统,3、 卫星导航,卫星导航系统工作原理,是利用已建立的导航卫星系统，由飞机上的接收机，接收导航卫星发射的无线电信号，求出飞机相对卫星的位置，再根据已知的卫星相对地面的位置，计算并确定飞机在地球上的位置的技术。,卫星导航系统由,导航卫星、地面台站和用户定位设备,三个部分组成。,卫星导航系统,地面台站,导航卫星,用户定位设备,二、导航系统,卫星导航系统由,导航卫星、地面台站和用户定位设备,三个部分组成。,1）导航卫星,卫星导航系统的空间部分，由多颗导航卫星构成空间导航网。,2）地面台站,跟踪、测量和预报卫星轨道并对卫星上设备工作进行控制管理，通常包括跟踪站、,遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分。,3）用户定位设备,通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成。它接收卫星发,来的微弱信号，从中调解并译出卫星轨道参数和定时信息等，同时测出导航参数,（距离、距离差和距离变化率等），再由计算机算出用户的位置坐标和速度矢量,分量。,卫星导航系统优点：,精度高，设备简单，不受气候影响，和惯性导航相比没有积累误差，因而是比较理想的新型导航设备。,二、导航系统-气象雷达（补充）,气象雷达,三,、,飞机座舱环境控制,系统,随着飞行高度的增加大气压下降，大气中的含氧量下降，在4000米高度上普通人体中的氧气已经不能维持正常的活动，出现缺氧症状。因而在飞行高度超过6000米以上的飞机必须采用环境保护措施来保障乘客和机组人员的生命安全，这种保障系统我们称之为,座舱环境控制系统,。,增压系统,空调系统,座舱环境控制系统,氧气系统,1、氧气系统,目前绝大多是客机有两套独立的氧气系统，一套给旅客使用，一套给飞行机组使用。,三,、,飞机座舱环境控制,系统,三,、,飞机座舱环境控制,系统,1、氧气系统,为乘客供氧一般采用连续供氧系统，采用化学式氧气发生器作为氧气源。客机上为,乘客使用的氧气面罩储存在座位附件，通常在天花板上，一旦舱内气压降低到4500,米高空气压时，氧气面罩会自动从上面落下。,三,、,飞机座舱环境控制,系统,1、氧气系统,给机组使用的一般是高压气瓶储存的液态氧，因为机组人员活动量大而且责任重，,一旦出现缺氧症状后果不堪设想。,机组人员的供氧系统一般采用需用压力系统，这个系统与连续供氧系统不同：每,一个成员的面罩前有一个需用压力调节器。这个调节器按照使用者的呼吸过程断续,供氧，使用者可以按自己的需要来调节氧气的压力，这个调压器不仅可以调节氧气,的供应量，还可以调节吸入空气来调节氧气的浓度，一般称为呼吸压力调节器。,2,.,增压座舱,三,、,飞机座舱环境控制,系统,增压座舱的气源来自发动机，喷气飞机由发动机的压气机引出的气压来加压，活塞式发动机则备有专用增压器为座舱增压，座舱压力保持在1800-4000米的高度。,现代飞机座舱内的压力高度一般保持在1800-2400米，以保证乘客的舒适。,飞行高度,座舱高度,2400m(8000ft),A,B,C,D,E,F,G,空调系统的功能是保证座舱内的温度、湿度和CO,2,浓度，保障舒适、安全的飞行环,境。,空调系统由加热、通风、祛湿等部分组成。,三,、,飞机座舱环境控制,系统,空调循环制冷系统的工作原理,四、警告系统,1,、空中交通警戒与防撞系统（,TCAS,）,2,、近地警告系统（,GPWS,）,警告系统,是用来提醒飞行机组人员在飞行中出现了需要采取措施或注意的情况。,飞机碰撞失事主要有两种：空中飞机与飞机之间相撞和飞机与地面之间的碰撞。,警告系统的分类：,四、警告系统,侵入飞机,1,、空中交通警戒与防撞系统（,TCAS,）,交通咨询,决断咨询,侵入飞机,垂直探测范围,交通咨询,决断咨询,空中交通警戒与防撞系统（TCAS）主要用于显示临近飞机与本机的间距与航向，若是与其他飞机的距离或航向有相撞的危险时，TCAS会用声音及显示警告驾驶员，并且会用语音指示避撞的动作，驾驶员通过这些信息可及时得到警告，采取措施防止空中相撞。,四、警告系统,1,、空中交通警戒与防撞系统（,TCAS,）,组成,工作原理,四、警告系统,2,、近地警告系统（,GPWS,）,近地警告系统,向驾驶员提供飞机在以不安全的方式或速度靠近地面的警告，防止,发生因疏忽或计算不周而发生的触地事故，增加飞机的安全性。,四、警告系统,2、近地警告系统（GPWS）,组成,工作原理,（1）过大下降率警告；,（2）过大地形接近率警告；,（3）起飞或复飞掉高度过大警告；,（4）不安全离地高度警告；,（5）低于下滑道过大警告；,（6）地形意识显示(TAD)，可以预测地形冲突并在ND 上显,示地形。,（7）地形间隔平台(TCF)，可在着陆时改善低地形警告。,四、警告系统,2、近地警告系统（GPWS）7级危险警告,五、飞行管理系统FMS,飞行管理系统,是以飞机管理计算机系统为核心的高级区域导航、制导系统和性能管理系统。,飞机在FMS的控制下，可以实现全自动导航，可以以最佳的飞行路径、最佳的飞行剖面和最省油的飞行方式完成从起飞到进近着陆的整个飞行过程。,飞行管理系统包括四个子系统：,执行子系统自动飞行系统,传感器子系统惯性基准系统,大气数据系统,无线电导航系统,处理子系统飞行管理计算机系统,显示子系统电子飞行仪表系统,五、飞行管理系统FMS,1,、飞行管理计算机系统（FMCS）,1)飞行管理计算机,2）控制显示组件,五、飞行管理系统FMS,2、自动飞行系统,自动飞行系统,飞行指引,自动驾驶,自动推力,自动飞行系统,由,自动驾驶、飞行指引和自动推力,三个部分组成。,自动飞行系统可在飞机起飞、爬升、巡航、下降和进近着陆的这个飞行阶段使用。,五、飞行管理系统FMS,1)自动驾驶,2、自动飞行系统,飞行仪表,眼、脑、手,驾驶杆,舵面,飞机气动力,人工操纵回路,感应元件,舵面,飞机气动力,自动驾驶仪操纵回路,执行元件,变换放大元件,自动驾驶,五、飞行管理系统FMS,2)飞行指引,2、自动飞行系统,飞行指引,的工作就是将飞机的实际飞行路线与目标路线进行比较，并计算出进入目标路线所需的操纵量，以目视的形式在指示器上给出。,指引信号直接显示出操纵要的指令是向上、向下，还是向左、向右，驾驶员看到后，直接跟随指引杆操纵飞机，保证飞机正确切入或保持在预定的航线上。,3)自动推力,通过感受航空器空速、加速度和迎角的变化，自动控制发动机的推力达到所需要的值，形成发动机油门位置的自动调节，提供从起飞到落地的飞行全程的发动机推力控制,。,主要功能是执行发动机推力限制计算和自动推力方式管理。,六、液压系统,1.,帕斯卡原理,在一个密封的充满液体的容器中如果对液体的任何一部分施加压力，液体将把这个压力不变地传到整个容器的任一点，这是由液体的不可压缩性决定的。,液压系统,是根据帕斯卡原理，以液体为工作介质，利用液体静压来完成传动功能的系统，在飞机上是以油液为工作介质，靠油压驱动执行机构来完成特定操纵动作的整套装置。,液压系统包括：公用液压系统和助力（操纵）液压系统。,六、液压系统,1）公用液压系统工作原理,2）助力（操纵）液压系统工作原理,飞机液压系统,六、液压系统,液压系统的组成,（,1,）动力元件,液压泵，其作用是将电动机或发动机产生的机械能转换成液体的压力能。,（,2,）执行元件,其职能是将液体的压力能转换为机械能。,（,3,）控制调节元件,即各种阀。用以调节各部分液体的压力、流量和方向，满足工作要求。,（,4,）辅助元件,除上述三项组成元件之外的其它元件，包括油箱、油滤、散热器、蓄压器及导管、接头和密封件等。,S,W,O,T,液压系统优点,单位功率重量小,系统传输效率高,安装简便灵活,惯性小,动态响应快,控制速度范围宽,油液本身有润滑作用,动作机能不易磨损,S,W,O,T,液压系统缺点,油液容易渗漏,不耐燃烧,操纵信号不易综合,（1） 直流电源系统-应用于早期飞机和现代小型飞机。,28V直流电,（2）交流电源系统-应用于现代飞机。,115V，400HZ交流电,飞机上的电源,由主电源、辅助电源和应急电源组成。,主电源是发动机带动的发动机；辅助电源是飞机上的辅,助动力装置带动一台发电机在发动机不运转时在地面或,紧急状况下提供电力；应急电源一般由蓄电池构成的独,立电源。,七,、电气系统,1,、电源系统,这个系统包括导线组成的电网、各种配电器具和接头以及检,查仪器。,飞机上的输电线路,使用了单线制取代了过去的双线制，即,用电设备只有一根导线，而回路则用金属机体作为地线，这,样节省了大量的导线。,机上的用电设备主要有电动机、电子仪器设备、照明系统、,电加热设备几类。,七,、电气系统,2、配电线路系统,3、用电系统,七,、电气系统,3、用电系统,1）电动机,2）电子仪器设备,4）电加热设备,3）照明系统,飞机上大量使用各类不同,的电动机，主要用于飞的,操纵，如舵面、起落架收,放等，以及驱动油泵，阀,门等的电动机，其功率约,占总负荷的30%左右。,现代飞机仪表装备了大量使用固态元件的电子器件，对,电压波动十分敏感，如果电压变化太大，这些电子仪器都会受到损害，对电源质量要求高，一般采用恒频交流电，其功率约占总负荷的20%左右。,飞机外部照明：飞机的外部灯光有航行灯、着陆灯、滑行灯、防撞灯和机翼检查灯等。,飞机内部照明：座舱照明、仪表照明、驾驶舱照明大多使用荧光灯，只有阅读灯为了保证光线集中使用白炽灯，小型飞机因只有直流电源一般使用白炽灯。,机上的电加热设备主要用于防冰和加温，约占总电量的40%左右。在小型飞机的机翼前缘、发动机进气口、空速管、风挡玻璃上全部使用电热防水，座舱饮食也用电来加热，因而热电器是电能的最大用户，有的飞机上电热用电占整个飞机的50%以上。,3）,照明系统,外部照明,1、,航行灯-飞机的左右翼尖和尾翼顶端，颜色是。,2、,滑行灯和起飞灯-用于在滑行和起飞时为前方照明。,3、,着陆灯-用于飞机着陆时使用,4、,防撞灯-,红色的频闪灯,，在机身上方或机腹下方。,5、,机翼照明灯-目的是让驾驶员能看到机翼的结冰情,况，以便采取防冰措施，一般安装在机身或发动机吊舱,上。,灯光布局,飞机外部照明：飞机的外部灯光有航行灯、着陆灯、滑行灯、防撞灯和机翼检查灯等。,防撞灯,机翼照明灯,跑道脱离灯,航行灯,着陆灯,起飞、滑行灯,灯光布局,内部,照明,内部,照明,八,、,燃油,系统,燃油系统,是飞机上用来贮存和向发动机和辅助动力装置连续供给燃油的整套装置。,燃油系统主要两种包括：,重力供油式和油泵供油式。,八,、,燃油,系统,燃油系统,是飞机上用来贮存和向发动机和辅助动力装置连续供给燃油的整套装置。,燃油系统主要两种包括：,重力供油式和油泵供油式。,喷气飞机耗油量大，燃油系统比较复杂。它一般由燃油箱、输油和供油管路、油箱通气增压分系统、油量指示和自动控制分系统等组成。,八,、,燃油,系统,八,、,燃油,系统,1）燃油箱,4）紧急放油系统,3）通气增压系统,轻型低速飞机多采用铝合金焊接油箱。喷气飞机多采用尼龙薄膜油箱或整体油箱。,喷气飞机载油多，油箱数量也多，如果注入的方式逐个油箱加油太费时间。为此在飞机上较低的部位位置一个压力加油口，用较粗的管子和各个油箱连通，由地面压力加油车迅速把全部油箱加满。,飞机由高空急速俯冲到海平面时，油箱如没有通气增压管道与大气相通，油箱便会在强大的外界压力下被压瘪。,大型旅客机和轰炸机起飞时载油量很大。为了紧急情况下安全着陆，油箱内的燃油应能尽快地排放掉。紧急放油管道应足够粗大，排放口的位置适当，不使放出的燃油喷洒在飞机的机体上。,2）压力加油系统,5）输油控制系统,飞机上众多的油箱分散布置在机身和机翼内。控制系统根据各油箱内油量传感器提供的信息，按照保证重心变化为最小的要求自动安排用油顺序。,九、防冰排雨系统,1,、防冰系统,2、排雨装置,飞机防火系统包括：,1.,火警、过热探测及灭火系统,用于：发动机、,APU,2.,烟雾探测和灭火,用于：货舱、盥洗室,3.,烟雾探测,用于：航空电子设备舱,4.,手提式灭火瓶,用于：驾驶舱、客舱,十、防火系统组成,十一、民用飞机的客、货舱设备,十一、民用飞机的客、货舱设备,十一、民用飞机的客、货舱设备,