飞机仪电与飞控系统原理

目录前言第1章 绪论 11.1 飞机仪表概述 11.1.1 飞机仪表的分类和组成 21.1.2 飞机仪表的发展 21.2 飞机电气系统概述 41.2.1 飞机供电系统及其发展 41.2.2 飞机用电设备 71.2.3 飞机电气系统的工作条件和技术要求 81.3 飞机飞行控制系统概述 101.3.1 飞机飞行控制系统的定义与基本功能 101.3.2 飞机飞行控制系统的发展 111.4 惯性导航系统概述 171.4.1 惯性导航的概念及发展 171.4.2 平台式惯性导航系统与捷联式惯性导航系统 191.4.3 惯性导航的特点 20本章小结 21习题 22第2章 大气数据系统 232.1 大气基本知识 232.1.1 大气层 232.1.2 大气基本参数 242.1.3 大气参数与飞行 272.2 分立式大气数据仪表 302.2.1 空速管 302.2.2 气压式高度表 332.2.3 座舱高度压差表 372.2.4 升降速度表 392.2.5 空速表 432.3 集中式大气数据系统 452.3.1 集中式大气数据系统的功用和组成 452.3.2 集中式大气数据系统传感器 462.3.3 大气数据计算机 492.3.4 集中式大气数据系统显示装置 492.4 分布式大气数据系统 532.4.1 基本工作原理 532.4.2 主L形压力传感器组件 542.4.3 左/右机身压力传感器 552.4.4 嵌入式大气数据系统 55本章小结 56习题 57第3章 航向姿态仪表 583.1 陀螺基本知识 583.1.1 陀螺定义和分类 583.1.2 双自由度陀螺 593.1.3 单自由度陀螺 673.1.4 新型陀螺 773.2 飞机姿态测量仪表 823.2.1 飞机姿态角的定义 823.2.2 飞机姿态角测量原理 823.2.3 垂直陀螺仪 853.2.4 地平仪 923.2.5 姿态角测量误差 963.3 飞机航向测量仪表 993.3.1 飞机航向角的定义 993.3.2 飞机航向角测量原理 1023.3.3 磁罗盘 1033.3.4 航向陀螺仪 1053.3.5 陀螺磁罗盘 1113.3.6 航向角测量误差 1133.4 飞机航向姿态系统 1133.4.1 功能及分类 1143.4.2 组合式航向姿态系统 1143.4.3 捷联式航向姿态系统 125本章小结 127习题 128第4章 发动机仪表 1294.1 压力测量仪表 1294.1.1 直流式液压压力表 1294.1.2 交流式滑油压力表 1314.2 温度测量仪表 1324.2.1 热电偶式温度表 1334.2.2 电阻式温度表 1364.2.3 温度表的数字显示 1374.3 油量测量仪表 1384.3.1 浮子式油量表 1384.3.2 电容式油量表 1394.3.3 消耗量表 1424.4 转速测量仪表 144本章小结 146习题 146第5章 氧气设备、飞行参数及集中显示 1475.1 氧气设备 1475.1.1 高空生理的有关知识 1475.1.2 飞机供氧方式 1505.1.3 飞机供氧设备 1535.1.4 飞机供氧系统工作原理 1565.1.5 发动机补氧系统 1585.2 飞行参数记录系统 1585.2.1 飞行参数记录系统概述 1585.2.2 飞行参数记录系统的基本功用 1595.2.3 飞行参数记录系统的基本组成 1605.2.4 飞行参数记录系统的基本工作原理 1605.2.5 飞行参数记录系统与飞机上其他系统的交联关系 1615.3 座舱综合显示 1625.3.1 电子综合显示系统的类型 1635.3.2 电子综合显示系统的功用 1655.3.3 应急显示仪表 167本章小结 167习题 168第6章 飞机电源系统 1696.1 飞机电源的类型 1696.1.1 低压直流电源 1696.1.2 恒频交流电源 1696.1.3 变频交流电源 1706.1.4 混合电源 1716.1.5 高压直流电源 1716.2 航空蓄电池 1726.2.1 铅蓄电池 1726.2.2 银锌蓄电池 1786.2.3 镉镍蓄电池 1806.3 二次电源 1836.3.1 旋转变流机 1846.3.2 静止变流器 1846.3.3 变压整流器 1856.3.4 高压直流二次电源变换器 1866.4 飞机直流电源系统 1876.4.1 低压直流电源系统 1876.4.2 高压直流电源系统 2026.5 飞机交流电源系统 2046.5.1 飞机交流发电机的恒速传动 2056.5.2 飞机无刷交流发电机 2066.5.3 飞机无刷交流发电机电压的自动调节 2126.5.4 飞机交流电源的控制与保护 216本章小结 234习题 235第7章 飞机配电系统 2377.1 飞机配电系统布局 2377.1.1 对飞机配电系统的要求 2377.1.2 电网的线制 2377.1.3 配电方式 2397.2 飞机配电系统的控制与保护 2407.2.1 配电系统的控制 2407.2.2 飞机电网的保护 2427.3 飞机电气系统综合控制管理技术 2457.3.1 飞机电气综合控制系统结构 2457.3.2 飞机电气综合控制系统硬件 2467.3.3 飞机电气综合控制系统软件 247本章小结 250习题 250第8章 飞机电气控制系统 2518.1 航空发动机电点火系统 2518.1.1 概述 2518.1.2 航空电嘴 2528.1.3 电感式点火系统 2588.1.4 高能点火系统 2598.2 发动机电力启动控制 2628.2.1 概述 2638.2.2 发动机直接启动 2638.2.3 发动机间接启动 2698.3 飞机纵向操纵系统电气控制 2718.3.1 平尾纵向操纵系统的组成 2718.3.2 力臂自动调节系统 2758.4 飞机环境电气控制 2818.4.1 液压电气控制 2818.4.2 空调电气控制 2828.4.3 防火电气控制 2838.4.4 防冰电气控制 2848.5 灯光照明设备与灯光告警系统 2858.5.1 机外照明灯 2858.5.2 机内照明灯 2878.5.3 灯光告警系统 2888.6 非航电监控处理机 2898.6.1 NAMP的功用与组成 2898.6.2 NAMP的工作方式 290本章小结 291习题 292第9章 飞行控制原理基础知识 2949.1 飞机飞行控制系统基本原理 2949.1.1 自动驾驶仪 2949.1.2 舵回路 2969.1.3 角运动控制回路 2979.1.4 航迹控制回路 2979.2 自动控制的基本概念 2989.2.1 自动控制系统 2989.2.2 自动控制的基本方式 3019.2.3 控制系统的性能要求及设计原则 3039.3 控制系统的数学模型 3069.3.1 微分方程 3069.3.2 传递函数 3089.3.3 控制系统的动态结构图 3139.3.4 控制系统的传递函数 3179.4 控制系统时域分析法 3249.4.1 典型输入信号及性能指标 3249.4.2 一阶系统分析 3299.4.3 二阶系统分析 3329.4.4 系统稳定性分析 3419.4.5 系统稳态精度分析 3449.5 控制系统的校正 3469.5.1 校正方式 3479.5.2 PID控制规律 349本章小结 352习题 353第10章 飞机运动数学模型 35510.1 飞机坐标系及其操纵机构 35510.1.1 坐标系 35510.1.2 飞机运动参数 35610.1.3 飞机运动的自由度及其操纵机构 35810.1.4 飞机的气动力及气动力矩 35910.2 飞机运动方程及其运动模态 35910.2.1 飞机纵向运动方程及其运动模态 35910.2.2 飞机侧向运动方程及其运动模态 36410.3 飞机运动的传递函数 36810.3.1 飞机纵向运动的传递函数 36910.3.2 飞机侧向运动的传递函数 373本章小结 377习题 378第11章 增稳及电传飞行控制系统 37911.1 飞机舵机及舵回路 37911.1.1 飞机舵机 37911.1.2 飞机舵回路 38711.2 飞机阻尼器 39111.2.1 俯仰阻尼器 39211.2.2 滚转阻尼器 39411.2.3 偏航阻尼器 39611.3 飞机增稳系统 39611.3.1 俯仰增稳系统 39611.3.2 航向/横侧向增稳系统 40011.4 飞机控制增稳系统 40211.4.1 工作原理 40211.4.2 控制规律 40411.4.3 指令模型 40611.4.4 控制增稳系统中的舵机权限 40711.5 飞机电传飞行控制系统 40811.5.1 电传飞行控制系统基本组成与原理 40811.5.2 电传飞行控制系统可靠性和余度技术 41011.5.3 电传飞行控制系统控制规律模态 41411.5.4 典型电传飞行控制系统分析 41611.5.5 电传飞行控制系统的主要特点 424本章小结 425习题 426第12章 飞机自动飞行控制系统 42712.1 飞机纵向姿态控制系统 42712.1.1 俯仰角控制的基本原理 42712.1.2 俯仰角控制规律 43112.1.3 自动配平和自动驾驶仪的回零系统 43612.2 飞机纵向轨迹控制系统 43812.2.1 飞行高度控制系统 43912.2.2 下滑波束导引系统 44112.2.3 自动拉平着陆系统 44512.3 飞机空速保持与控制系统 44812.3.1 飞机空速保持与控制系统的主要作用 44912.3.2 基于升降舵控制的速度控制系统 45012.3.3 基于发动机油门控制的速度控制系统 45112.4 飞机侧向姿态控制系统 45312.4.1 滚转角控制的基本原理 45412.4.2 航向角控制的基本原理 45612.4.3 协调转弯和高度补偿 45912.5 飞机侧向轨迹控制系统 46412.5.1 侧向偏离控制系统 46412.5.2 侧向波束导引系统 467本章小结 468习题 469第13章 惯性导航原理 47013.1 惯性导航基本原理 47013.1.1 惯性导航的概念 47013.1.2 惯性导航的简单例子 47113.1.3 地球表面导航的基础知识 47213.1.4 地球表面惯性导航系统的基本工作原理 48013.2 加速度与惯性导航系统基本方程 48213.2.1 加速度计 48313.2.2 加速度测量与比力 48513.2.3 比力方程——惯性导航系统的基本方程 48713.3 陀螺稳定平台 48913.3.1 陀螺稳定平台的组成、功用和分类 49013.3.2 单轴指示式陀螺稳定平台 49113.3.3 三轴稳定平台 49413.3.4 四环三轴稳定平台 49613.4 平台式惯性导航系统 49713.4.1 平台式惯性导航系统概述 49713.4.2 舒勒调谐和平台式惯性导航系统的水平修正回路 49913.4.3 惯性导航系统的高度通道 50713.4.4 指北方位惯性导航系统的力学编排 50813.4.5 其他平台式惯性导航系统 51113.5 捷联式惯性导航系统 51413.6 惯性导航系统的初始对准 51713.6.1 初始对准的一般概念 51713.6.2 惯性导航系统的误差分析 51813.6.3 惯性导航系统静基座条件下的经典初始对准 52113.6.4 惯性导航系统动基座条件下的传递对准 52213.7 惯性/卫星组合导航系统 52413.7.1 卫星导航系统 52513.7.2 其他导航方法简介 52813.7.3 组合导航系统的组合方式 53113.7.4 惯性/卫星组合导航的类型 535本章小结 538习题 539参考文献 541附录 545