F/A-18C 飞行控制系统:襟翼控制与减速板详解
F/A-18C 飞行控制系统:襟翼控制与减速板详解
F/A-18C战斗机的飞行控制系统是确保飞机安全和高效飞行的关键。本文将详细介绍次级飞控系统中的襟翼控制与减速板,包括它们的功能、控制方式以及在不同飞行状态下的表现。
次级飞控系统舵面
次级飞控舵面包括整体前缘襟翼、整体后缘襟翼、下垂副翼和减速板。
说明
前一章所讲述的“主要控制系统”负责飞机的姿态与稳定性,而本章所述的“次级控制系统”是用于提高飞行性能,提升操作便利性。在起飞、着陆和高性能机动中起到非常关键的辅助性作用
- 前缘襟翼和后缘襟翼:通过调整升力和阻力,增强飞机在低速或高迎角下的性能。
- 下垂副翼:在起飞和着陆时增加升力,提高升阻比。
- 减速板:提供气动刹车功能,用于减少空速或增加着陆时的阻力。
此外,相较于主控系统的控制由飞行员的操纵输入主导,次级控制主要通过自动控制的方法进行,飞行员可通过开关选择控制模式:
例如:襟翼的位置和调节主要取决于飞控计算机的模式( AUTO、HALF、FULL),根据迎角、空速等自动调整偏转角度。减速板通过油门上的开关手动控制,但在特定条件下(如高 G 或高迎角)会自动收回。增益开关(GAIN)允许飞行员选择固定的襟翼位置,用于特殊任务或紧急情况下。
襟翼控制
(左右图分别为前缘/后缘襟翼与马赫数,攻角的关系线)
如上图所示,其展示了当飞行员将襟翼开关设置在“AUTO”模式下的代表性调节曲线
整体前缘和后缘襟翼根据飞控计算机(FCC)的模式控制,以提供飞行包线内所需的飞行特性。
最大襟翼偏转限制
- 最大襟翼偏转受马赫数和空速限制:
- 前缘襟翼:在马赫数 ≥ 1.2时完全收起,与迎角(AOA)无关。
- 后缘襟翼:在马赫数 ≥ 1.0时完全收起,与迎角无关。
- 在低高度和高空速下,襟翼可能无法达到上图中显示的偏转角度。
前缘襟翼性能监控
前缘襟翼系统配备性能监控器,通过预测与实际偏转速率的对比检测潜在的 LEF 系统性能问题:
- 如果偏转速率低于预期,飞控计算机会触发BLIN 221,标识性能不足的 LEF。
- 不伴随任何警告提示。
襟翼调节
AUTO档位:
- 在空中时:根据上图关系线条件
- 在地面时:前后缘襟翼与下垂副翼均设置为0°
HALF档位:
- 空速低于 250 节:前缘襟翼根据 AOA 调节,后缘襟翼和副翼下垂根据空速调节,最大偏转为 30°(在进场速度)
- 空速高于 250 节:襟翼切换到 AUTO 模式,FLAPS 黄灯亮起。
- 地面:前缘襟翼设置为 12°,后缘襟翼和副翼下垂设置为 30°;如果机翼未锁定,副翼下垂设置为 0°
FULL档位:
- 空速低于 250 节:前缘襟翼根据 AOA 调节,后缘襟翼和副翼下垂根据空速调节,最大偏转为 45°(襟翼)和 42°(副翼下垂)
- 空速高于 250 节:襟翼切换到 AUTO 模式,FLAPS 黄灯亮起。
- 地面:前缘襟翼设置为 12°,后缘襟翼设置为 43°~45°,副翼下垂设置为 42°; 如果机翼未锁定,副翼下垂设置为 0°。
襟翼指示灯
指示灯颜色
- 绿色灯:表示飞机在飞行参数内,飞控计算机能够按选定的开关位置调整襟翼。
- 黄色灯:用于警告异常情况。
实际襟翼位置
仅能通过 FCS 显示页面验证,而不能依赖指示灯。
增益开关(GAIN)
增益开关位于 FCS 面板上,允许飞行员选择固定值的空速、高度和 AOA 输入到飞控计算机,并根据 FLAP 开关位置固定襟翼位置。
GAIN 开关位置与操作
NORM档位:
襟翼按FLAP 操作部分所述的模式运行。
ORIDE档位
① FLAP 开关在 AUTO:
- 前缘和后缘襟翼固定偏转 3° 下垂,副翼下垂设置为 0°。
- 建议保持低于 350 节和亚音速状态以维持控制稳定性,迎角限制为 10° 以下。
- FLAPS 黄灯和 CRUIS 提示出现在 DDI。
② FLAP 开关在 HALF:
- 空速限制为 200 节,迎角限制为 15°。前缘襟翼固定为 17°,后缘襟翼和副翼下垂固定为 30°。
- FLAPS 黄灯和 LAND 提示出现在 DDI。
③ FLAP 开关在 FULL
- 空速限制为 160 节,迎角限制为 12°。前缘襟翼固定为 17°,后缘襟翼固定为 43°~45°,副翼下垂固定为 42°。
- FLAPS 黄灯和 LAND 提示出现在 DDI。
【注意】GAIN ORIDE 下,失速迎角降低,触发“Alpha Tone”提示音被禁用
减速板
减速板安装在垂尾之间,通过油门上的开关控制,使用左侧 28 伏直流母线供电,液压由HYD 2A 管路系统提供
操作限制
空中操作
- 襟翼 AUTO 挡位下:
- 减速板在G 负荷超过 6.0 G或迎角超过 28°时自动收回。
- 襟翼 非 AUTO 模式下:
- 空速低于 250 节时减速板自动收回。
【注】减速板可在 FLAP 设为 HALF 或 FULL 时完全伸出,但不推荐此操作
地面操作
减速板正常运行,无限制
开关位置
① 后位:持续按住后位置时,减速板伸出
② 前位:减速板收回,防止其意外移动
③ 中位:减速板保持当前位置,但可能会缓慢滑开
注意
减速板未完全收回时,主仪表面板上的SPD BRK 灯会点亮