直升机机载设备

飞机装备对直升机技术发展的影响

直升飞机的机载设备是指为保障飞行和完成各种任务而使用的设备和系统。飞机上各种不同的设备，包括电力、显示与控制、导航、通信和电子对抗故障诊断等。随著现代直升机的发展，机载设备的重要性日益突出。现代直升机是否先进，机载设备的性能是否优良，是衡量直升机是否先进的重要标志之一，先进的机载设备对于提高直升机的使用效能，确保经济安全有着不可替代的重要作用。根据有关统计，80年代中期民用直升机的机载设备价格仅为总价格的5%，而军用直升机的机载设备价格为30%一40%。

伴随着对民用直升机和军用直升机性能要求的不断提高，以及军队和民用直升机应用领域的不断扩大，机载装备在全机总造价中的比重明显增加。现在，装备与民用直升机的比价约为10%，而军事直升机，特别是特种武装直升机、特种部队装备的直升机机载装备比价已升至约50%。RAH-66型轻型侦察攻击直升机是美国正在研发中的，其机载装备的价格比已经超过60%。

直升飞机飞行自控系统

直升飞机具有悬停、垂直升降、后飞等功能，其自动控制系统和全向空速系统在技术上具有特殊性。

相对于固定翼飞机，直升机作为受控物体在空中飞行，其运动状态更加复杂。在飞行中，固定翼飞机可以作为六自由度的运动物体。而且对于直升机来说，还必须考虑旋翼、尾桨的转动，直升机特有的飞行状态，如悬停、垂直升降、自转下降等。旋冀在旋转中除产生升力外，还产生操纵直升机运动的纵向、横向力，俯仰、滚转力矩。所以，直升机在飞行控制方面与固定翼飞机有很大的不同。

旋转翼系产生的操纵载荷不仅数量巨大，而且变化复杂，因此不能通过操纵线系等反向传递给驾驶操纵机构，为此，现代直升机，尤其是中大型直升机，都采用不可逆(无回转)液压助力式操纵系统，使载荷在转向驾驶杆前分散到机体结构上。使得助力器产生足够大的力来操纵旋翼系统，同时也使旋翼操纵载荷直接传递给机体结构，而不会传递给操纵机构。

水力增压器

液力助力器是系统中的助力器装置。采用水力助推器，飞行员只需用很小的力就能操纵大载荷的旋翼系统。液力助力器因其体积小、重量轻、致动性强、能产生较大操纵力等优点而得到广泛应用。普通的液压助力器是由下列几个主要部件组成(见下图)：液压滑阀(伺服阀)，活塞杆，驱动筒，输入摇臂机构等等。液力滑阀是一种动力放大装置，活塞杆是一种把液力压力转换为机械能的机械能输入机构，摇臂机构是一种操纵反馈机构。

当前直升机上使用的液压助力器，其结构形式很多，但常见的有装有主副液压分油滑阀的单腔液压助力器；装有制动器的双系统供油的液压助力器；装有主副液压分油滑阀的双压助力器(有些在主副液压分油滑阀上装有阻尼活塞)。

对于较小规模的直升机，只有一个液压系统就可以进行满意的操作，即使液压系统关闭或出现故障也可以飞行。而大型直升机则采用两个或多个独立的液压系统，以保证一台系统随时工作，确保飞行安全。

平分机构。

驾驶者改变飞行状态，借着自动倾斜器的作用使桨叶周期变距位置。假如驾驶员不能感觉到操纵杆的力量，显然是不能操纵直升机，杆的力量大小不同反应也会不同。多数直升飞机驾驶杆的杆力纵向梯度在0.2~0.7kg/cm之间，杆力横向梯度较小，全部由感载弹簧产生。但是在飞行中如果这种状态持续很久，驾驶员会感到疲劳。要在不使驾驶员身体疲劳的情况下在不同飞行状态下持续飞行，需要卸下驾驶杆(包括脚蹬)上的“负荷”。因此普通直升机为此设置了杆(舵)力平衡机构。

现有直升机上的平衡机构有两种，一种是采用磁力制动，另一种是采用电动双向传动，以达到卸载作用。平直机构的按钮都安装在操纵杆的顶部，飞行时使用起来很方便。

直升飞机的自动控制

通常直升机的操纵力矩较小，操纵反应慢，而且直升机在操纵时协调动作多，再加上直升机本身的稳定性差，使得直升机驾驶员工作负担较重，容易疲劳，也很难掌握直升机的驾驶技术。为了减轻飞行员的负担，提高直升机的稳定性，自动驾驶仪和增稳器等飞行控制系统被越来越多的直升机所采用。

早期的系统出现于上世纪50年代，即电控液压舵机，采用传感器(姿态角、航向角、高度和加速度等传感器)，舵机采用平行或串联方式连接到操纵系统中，通过自动倾斜器使桨叶周期变距，从而自动控制俯仰角和倾斜角，通过尾桨变距，实现对航向角的稳定和控制，通过控制总距，实现对飞行高度的稳定和改变，还可通过速度信号控制俯仰角。从上世纪70年代起，该特性发展到包括自动悬停、自动过渡飞行、自动载重稳定、全天候自动飞行和拖曳式舰艇(直升飞机在颠簸的舰艇表面上着陆时，用直升索悬挂和拖曳直升飞机以安全着陆)、自动稳定等。此外，还可与其他装备交联，以提高直升机的作战性能，如：地形避让、反潜吊放声呐缆绳角自动稳定、反潜搜索时自动控制飞行轨迹等。射流系统、增稳系统、数字控制系统、电传系统、变稳系统等许多新技术也相继进行了试验和应用。