A320飛機電傳操縱系統中的安全保護探討

李丹

摘要：隨著我國民用航空領域的發展，民用航空的班次正逐年增多，民用機場的規模也在逐步擴大，隨之而來的是民用航空器的安全性能受重視的程度越來越高。基于這種背景，本文以A320飛機為研究對象，分析闡述了電傳操縱系統的工作機理，并就飛機的保護功能、控制法則以及機械備份等方面展開論述，供讀者參考。

關鍵詞：民用航空；電傳操縱系統；保護

民用航空器的安全性能是當今社會的熱門話題之一，民用航空器的安全不僅能夠保證國民出行的人身安全，更能促進我們國家物質文化的對外交流，從而保證國家經濟的穩定發展。因此，對于民用航空器安全性的探討就顯得十分有必要。因此，本文就A320飛機電傳操縱系統中的安全保護展開探討。A320飛機是空客旗下的一款載客航空飛機，其歷史性的改變了以往的操縱系統而采用了電傳操縱系統，這在民用航空飛機上屬于第一次。在對A320配置上電傳操縱系統之后，空客公司制訂了一系列的關于飛機電傳操縱系統的標準，在行業內屬于領先地位。電傳操縱系統的安裝使得航空器的安全性能有了質的飛躍，在飛機供電系統出現故障時，電傳操縱系統可以協助飛行員對飛機進行飛行姿態或者航線調整，確保航行的安全性。除此之外，電傳操縱系統在很大程度上降低了飛行員的工作強度。因此，電傳操縱系統是民用航空器發展歷史上的一大進步。

一、電傳操縱系統工作機理

整個電傳操縱系統由自動駕駛模塊、側桿、飛行控制模塊、液壓助力模塊、操縱面以及舵面響應等這幾部分構成。其中側桿是飛行員進行手動操縱時的輸入機構。自動駕駛模塊負責對飛機的飛行姿態和航線進行自動調整，當由飛行員進行手動操縱控制飛機時，飛行員通過側桿輸入機械信號，輸入的機械信號被飛行控制模塊轉換為電信號，飛行控制模塊再對輸入的電信號進行分析處理，然后將相應的動作指令傳達給液壓助力器，液壓助力器控制操縱面進而實現對飛機飛行姿態和航線的控制。其中液壓助力器和操縱面都會對飛行控制模塊發出反饋信號，以實現對飛機飛行姿態和航線的準確控制。

二、計算機保護功能

計算機保護功能指的是：在電傳操縱系統的工作過程當中，飛行控制模塊并不是一味地執行飛行員傳來的所有指令。在實際的飛行控制模塊工作過程當中，飛行控制模塊會對飛行員傳來的指令進行分析，然后飛行模塊只會選擇執行在飛行安全范圍以內的指令，這在很大程度上避免了飛行員誤操作的可能性，極大的提高了飛行安全性。計算機保護功能有以下幾類：一、當側桿檔位在零到三檔的時候，計算機允許的飛機仰角不能超過三十度，當側桿檔位在最高檔位時，計算機允許的飛機仰角不能超過二十五度。二、當飛行員操縱飛機的飛行速度超過安全飛行速度時，計算機將給飛行員發出警告，此時如果飛行員繼續加速那么飛行控制模塊將使飛機仰角提升，從而抑制飛行速度繼續增加保障飛行安全。三、在飛行狀態下，如果飛行員操縱飛機使飛機頭部抬高，這時飛機的速度將會降低。飛行員持續使飛機頭部抬高，飛機速度降低到安全速度時，飛行控制系統切斷飛機仰角抬升動作，從而保證飛機不會超過最大安全仰角。

三、控制法則

3.1 正常法則

正常法則主要用于飛機的偏移指令，除此之外，它還能給飛機提供失速保護以及超速保護等各種計算機保護模式。因此，當飛行員的操作命令傳達到飛行控制模塊之后，飛行控制模塊將會對操作命令進行分析計算，篩選出不符合飛行安全的指令，從而在最大程度上保證飛機飛行安全。正常法則對應的工作模式總共有三種，分別是地面模式、飛行模式以及改平模式。

3.2 備用法則

飛機的備用法則對于飛機的飛行安全具有重要作用。備用法則指的是應對正常法則之外的情況的法則。在飛機的飛行過程當中，由于人為因素或者天氣因素的影響，有時會產生飛機控制模塊、執行模塊或者電力模塊的失效，這些模塊的失效會對飛機的飛行安全產生影響。因此，為了應對飛機一些模塊失效的特殊情況，我們需要采用備用法則。備用法則是對正常法則的降級，因此備用法則不能提供正常法則的某些保護功能或者會對正常法則的某些保護功能進行降級。因此，備用法則在特殊情況下能夠盡可能的保障飛行安全。

3.3 直接法則

直接法則主要適用于飛機處于地面情況時對飛機的控制操作，但是在飛行模式時正常法則和備用法則都失效的情況下也可使用直接法則。直接法則之下飛機將不具有正常法則所具有的一切保護功能，這個時候飛機的操作主要依靠飛行員的手動操作完成，飛行控制模塊將不再對飛行員的操作指令進行篩選處理。

3.4 機械備份操作

機械備份操作對飛機飛行安全具有重要意義，它是對飛機安全控制的最后一個保障。正常法則、備用法則以及直接法則雖然已經在很大程度上保證了飛機的安全性能，但是對于一些極端情況還需要進行特殊的系統設計。比如在飛機的所有電力供給系統、傳動控制系統都失效的情況之下，飛行員可以采用機械備份操作來保證飛機的飛行安全。

四、結語

電傳操縱系統具有多重對飛機的保護功能，給飛機的飛機安全提供了強有力的保障，但是這種安全并不是絕對的安全，飛行員才是真正的飛機操縱者，也是所有因素當中最不穩定的因素。因此，為了盡可能提高飛機的地面安全和飛行安全，飛行員必須要熟悉飛機各個系統的工作原理，明白飛機故障產生的常見原因，積極提升自身素質，才能在最大程度上保障飛行安全。

參考文獻：

[1]沈磊. 民用飛機電傳飛控作動系統設計與工程運用[D].上海交通大學，2012.

[2]熊笑，賈自立，張平. 大型民機電傳操縱系統可靠性建模研究與分析[J]. 系統仿真學報，2010，（S1）：228-233.

[3]柯瑞同.飛機電傳操縱系統安全性分析方法的研究[D].中國民航大學，2009.endprint