DA42NG飛機自動駕駛系統分析與維護

張千

摘? 要：自動駕駛系統是現代飛機的主要機載系統之一，對保證飛行安全、改善飛行品質、減輕飛行員工作負擔等起著重要作用。目前，絕大多數現代飛機都裝備了該系統。該系統接收駕駛員的輸入指令和其他系統的輸入信號，計算相應控制指令，并輸出到伺服系統或顯示系統，實現對飛機操縱面的自動控制和相應指令及狀態顯示。自動駕駛是根據確定的工作方式和系統輸入信號，計算控制指令，輸出給自動駕駛伺服系統，自動控制飛機的姿態，從而實現對飛行軌跡和速度的控制。

關鍵詞：自動駕駛? 輸入指令? 伺服系統

中圖分類號：TPl82 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0011-02

1? GFC 700自動駕駛儀系統

1.1 系統組成

（1）GFC 700自動駕駛儀系統為數字式飛行控制系統，可提供橫滾、俯仰、俯仰配平和偏航操縱與高度控制。

（2）該系統由以下部件組成：飛行指引儀（集成在Garmin G1000系統中）、控制板（集成在MFD左下角）、 GSA 81橫滾伺服機構、GSA 81俯仰伺服機構、GSA 81俯仰配平伺服機構、GSA 80偏航伺服機構。

飛行指引：集成在Garmin G1000系統中，在PFD上顯示飛行指引符號。主要有以下功能：在自動駕駛銜接以前，為飛行員提供目視飛行指引指令，飛行員按照飛行指引符號的指引人工操縱駕駛桿，控制飛機按照指令飛行;在自動駕駛銜接后，監控自動駕駛的工作狀態。

控制板：GFC 700自動駕駛系統是由Garmin G1000綜合座艙系統（ICS）的MFD控制，控制按鍵主要有AP（自動駕駛銜接）、FD（飛行指引銜接）、NAV（導航模式）、ALT（高度保持模式）、VS（垂直速度模式）、FLC（飛行高度改變模式）、YD（偏航阻尼模式）、HDG（航向選擇模式）、APR（進近模式）等。

GSA 81橫滾伺服機構：操縱副翼的執行裝置，位于右側后主隔框的背面。它安裝在鋁制的安裝板上。兩個鋁夾連接操縱索到副翼推桿。

GSA 81俯仰伺服機構：操縱升降舵的執行裝置，位于機身行李艙隔框的后面。它安裝在鋁制的安裝板上。兩個鋁夾連接操縱索到升降舵的控制桿。

GSA 81俯仰配平伺服機構：操縱升降舵配平的執行裝置，位于副駕駛的座位下方。它安裝在由鋁板制成的安裝板和由玻璃纖維復合材料制成的安裝支架上。伺服機構的轉動通過一個在伺服機構上的鏈條齒輪、鏈條、一個萬向軸和一個鏈條齒輪接到右側的配平輪。

GSA 80偏航伺服機構：操縱方向舵的執行裝置，位于乘客座位下。它安裝在由不銹鋼和由碳纖維復合材料制成的安裝支架上。一個操縱索連接在方向舵操縱索的兩個松緊螺套上。

升降舵電動配平：DA42NG飛機的升降舵調整（配平）片可以通過操作飛行員駕駛桿上的撥動式開關來操縱升降舵電動配平伺服機構。開關在中立位置彈簧加載。開關可向前或向后推動。向前推時，配平伺服機構使飛機機頭更下俯。向后推時，配平伺服機構使飛機機尾更重。

1.2 工作方式與脫開

（1）傾斜通道工作方式：機翼水平、航向選擇、VOR/ LOC截獲和跟蹤。GFC700耦合了G1000系統的導航信息。從航向姿態基準系統獲得姿態信息。

（2）俯仰通道工作方式：垂直速度、飛行高度改變、下滑高度和高度保持以及可選的高度預選。俯仰信息從航向姿態系統和大氣數據計算機處理得到。

（3）人工脫開：①按壓駕駛桿上AP脫開電門，自動駕駛脫開。②飛行員在駕駛盤上施加足夠大的力，自動駕駛脫開。

（4）故障脫開：GFC700 自動駕駛系統的內部監控保持軌跡狀態不變，在發生故障時可以讓自動駕駛儀或配平系統自動關機的功能。

2? 伺服機構離合器檢查、測試

離合器摩擦力矩檢查使用Garmin的專用設備，件號85的只能采用機械的方式檢查件號86的既可以采用機械的方式檢查，也可以用Garmin系統測試。

（1）機械方式：每5年進行一次，使用Garmin的專用設備，將需要測量的離合器固定在專用設備的固定夾子上，對設備通電，按壓開始按鈕后設備對離合器的摩擦力矩進行檢查，分別對離合器順時針和逆時針的摩擦力矩進行測量，由設備上的表盤讀出力矩值，當力矩不符合要求時，需拆下離合器，用扳手調節力矩螺帽直至力矩值在規定的范圍即可。

（2）系統測試方式：每年進行一次年度測試。

①使用千斤頂頂升飛機。

②連接飛機地面電源。

③在未接通自動駕駛儀的情況下，檢查所有控制軸（包括俯仰配平控制）能自由移動。

④按住PFD上的ENT鍵，接通電瓶（LH BATT和RH BATT）斷路器（90A），使PFD進入維護模式。

⑤旋轉PFD上的FMS旋鈕進入GFC STATUS頁面。

⑥在“SELECT SERVO AXIS”項選擇俯仰舵機（PITCH SERVO）。

⑦按壓ENG CLCH軟鍵，將DRIVE SERVO速度置為0，按壓DRV SRVO軟鍵，接通俯仰舵機。

⑧將駕駛桿在活動范圍內向前和向后移動，手動使舵機的作動過載并打滑。

⑨ 查看屏幕上的SERVO DATA區的SPEED速度數值，來確認舵機的電機沒有轉動。

⑩ 按壓STP SRVO軟鍵，再按壓 DIS CLCH 軟鍵，脫開俯仰舵機，確認俯仰軸能自由移動。

對其他軸（包括俯仰配平）重復步驟⑥～⑩。

斷開電瓶（LH BATT 和 RH BATT）斷路器（90A）。

斷開飛機地面電源。

從千斤頂上放下飛機。

參考文獻

[1] 蔡成仁.航空無線電[M].北京：航空工業出版社，1994.

[2] 鄭連興，任仁良.渦輪發動機飛機結構與系統[M].北京：兵器工業出版社，2006.

[3] DA42 Airplane Parts Catalog[Z].2007.

[4] Garmin G1000 System Maintenance Manual[Z].2007.