飞机系统 机械、电气和航空电子分系统综合 第3版PDF电子书下载

引言 1

系统综合 2

系统交联 4

参考文献 5

第1章 飞行控制系统 6

1.1 引言 6

1.2 飞行控制原理 8

1.3 飞行操纵面 9

1.4 主飞行控制 9

1.5 副飞行控制 10

1.6 商用飞机 10

1.6.1 主飞行控制 10

1.6.2 副飞行控制 11

1.7 飞行操纵联动系统 12

1.7.1 操纵连杆系统 12

1.7.2 钢索和滑轮系统 13

1.8 增升控制系统 15

1.9 配平和感觉 16

1.9.1 配平 16

1.9.2 感觉 17

1.10 飞控作动装置 19

1.10.1 简单的机械／液压式作动装置 19

1.10.2 具有电信号的机械式作动装置 20

1.10.3 多余度作动装置 21

1.10.4 机械式螺旋作动器 25

1.10.5 组合作动器组件（IAP） 25

1.10.6 先进作动机构 28

1.11 民用系统的实施 31

1.11.1 顶层比较 31

1.11.2 空中客车的实施 32

1.12 电传控制律 35

1.13 A380飞控作动 36

1.14 波音777的实施 39

1.15 飞行控制、引导和飞行管理的相互关系 42

参考文献 43

第2章 发动机控制系统 45

2.1 引言 45

2.1.1 发动机／机体接口 45

2.2 发动机技术和工作原理 47

2.3 控制问题 48

2.3.1 燃油流量控制 49

2.3.2 空气流量控制 50

2.3.3 控制系统 52

2.3.4 控制系统参数 52

2.3.5 输入信号 52

2.3.6 输出信号 53

2.4 系统实例 54

2.5 设计准则 61

2.6 发动机起动 63

2.6.1 燃油控制 63

2.6.2 点火控制 64

2.6.3 发动机旋转 65

2.6.4 油门杆 66

2.6.5 起动顺序 67

2.7 发动机指示 67

2.8 发动机滑油系统 69

2.9 发动机功率的提取 70

2.10 反推力 72

2.11 现代民用飞机上的发动机控制 72

参考文献 75

第3章 燃油系统 76

3.1 引言 76

3.2 燃油系统的特性 78

3.3 燃油系统部件说明 78

3.3.1 输油泵 78

3.3.2 燃油增压泵 79

3.3.3 输油阀 80

3.3.4 止回阀（NRV） 81

3.4 燃油油量测量 81

3.4.1 油面传感器 81

3.4.2 燃油油量测量传感器 82

3.4.3 燃油油量测量基础 82

3.4.4 油箱形状 83

3.4.5 燃油的性质 84

3.4.6 燃油油量测量系统 86

3.4.7 福克F50/F100系统 87

3.4.8 空中客车A320 88

3.4.9 “智能型”传感器 89

3.4.10 超声波传感器 89

3.5 燃油系统的工作模式 89

3.5.1 增压 90

3.5.2 发动机供油 90

3.5.3 燃油传输 92

3.5.4 加油／放油 93

3.5.5 通气系统 94

3.5.6 用燃油作为热沉 94

3.5.7 外部燃油箱（副油箱） 95

3.5.8 应急放油 96

3.5.9 空中加油 97

3.6 综合民机系统 98

3.6.1 庞巴迪“环球快车” 99

3.6.2 波音777 100

3.6.3 A340-500/600燃油系统 101

3.7 燃油箱的安全性 107

3.7.1 燃油惰性化原理 108

3.7.2 空气分离技术 109

3.7.3 典型的燃油惰性化系统 110

3.8 极区运行——冷燃油管理 111

3.8.1 最少设备清单（MEL） 111

3.8.2 冷燃油特性 112

3.8.3 燃油温度指示 113

参考文献 113

第4章 液压系统 115

4.1 引言 115

4.2 液压系统设计 116

4.3 液压作动 119

4.4 液压油 121

4.5 油液压力 122

4.6 油液温度 122

4.7 油液流量 122

4.8 液压管路 123

4.9 液压泵 123

4.10 油液调节 125

4.11 液压油箱 127

4.12 告警和状况指示 128

4.13 应急动力源 128

4.14 设计验证 129

4.15 飞机系统的应用实例 130

4.15.1 阿佛罗RJ型飞机液压系统 130

4.15.2 BAE系统公司“霍克”200飞机液压系统 134

4.15.3 “狂风”式飞机液压系统 135

4.16 民用运输机比较 137

4.16.1 空中客车A320 137

4.16.2 波音767 138

4.17 起落架系统 140

4.17.1 前起落架 140

4.17.2 主起落架 141

4.17.3 刹车防滑和拐弯操纵 141

4.17.4 电子控制 144

4.17.5 自动刹车 145

4.17.6 多轮系统 147

4.17.7 减速伞 149

参考文献 150

第5章 电气系统 152

5.1 引言 152

5.1.1 电源系统的发展 152

5.2 飞机电气系统 154

5.3 发电 155

5.3.1 直流发电 155

5.3.2 交流发电 155

5.3.3 发电控制 157

5.4 初级功率分配 165

5.5 功率转换和能量储存 167

5.5.1 变流器 167

5.5.2 变压整流器（TRU） 167

5.5.3 自耦变压器 168

5.5.4 电瓶充电器 168

5.5.5 电瓶 168

5.6 次级功率分配 169

5.6.1 功率切换 169

5.6.2 负载保护 169

5.7 典型的飞机直流系统 171

5.8 典型的民用运输机电气系统 172

5.9 电气负载 174

5.9.1 电机和作动器 174

5.9.2 直流电机 175

5.9.3 交流电机 175

5.9.4 照明 175

5.9.5 加热 176

5.9.6 子系统控制器和航空电子系统 176

5.9.7 地面电源 177

5.10 应急发电 177

5.10.1 冲压空气涡轮 177

5.10.2 备用电源变流器 178

5.10.3 永磁发电机（PMG） 179

5.11 现代系统的发展 180

5.11.1 电气负载管理系统（ELMS） 180

5.11.2 变速／恒频（VSCF）系统 182

5.11.3 270VDC系统 187

5.11.4 多电飞机（MEA） 187

5.12 电气系统最新的发展 188

5.12.1 空客A380电气系统概述 188

5.12.2 A400M 192

5.12.3 波音787电气系统综述 192

5.13 电气系统的显示装置 195

参考文献 195

第6章 气压系统 197

6.1 引言 197

6.2 引气的应用 198

6.3 发动机引气的控制 200

6.4 引气系统指示 202

6.5 引气系统的使用对象 202

6.5.1 机翼和发动机的防冰 203

6.5.2 发动机的起动 205

6.5.3 反推力装置 205

6.5.4 液压系统 206

6.6 总静压系统 206

6.6.1 总静压测量的新方法 210

参考文献 211

第7章 环境控制系统 212

7.1 引言 212

7.2 对控制环境的需求 212

7.2.1 气动力加热 213

7.2.2 太阳加热 213

7.2.3 航空电子设备的热载荷 214

7.2.4 飞机系统的热载荷 214

7.2.5 座舱调节的需要 214

7.2.6 航空电子设备调节的需要 215

7.3 国际标准大气（ISA） 215

7.4 环境控制系统设计 215

7.4.1 冲压空气冷却 217

7.4.2 燃油冷却 218

7.4.3 发动机引气 218

7.4.4 引气流量和温度的控制 220

7.5 制冷系统 220

7.5.1 空气循环式制冷系统 221

7.5.2 涡轮风扇系统 222

7.5.3 升压式系统 222

7.5.4 逆升压式 224

7.5.5 冲压驱动逆升压式 224

7.5.6 蒸发循环式制冷系统 224

7.5.7 液冷式系统 225

7.5.8 消耗性热沉 226

7.6 湿度控制 226

7.7 现有系统的低效率 227

7.8 空气分配系统 227

7.8.1 航空电子设备的冷却 227

7.8.2 非调节舱 228

7.8.3 调节舱 228

7.8.4 调节舱的设备架 228

7.8.5 地面冷却 228

7.8.6 座舱分配系统 230

7.9 座舱噪声 230

7.10 座舱增压 231

7.11 缺氧 233

7.12 分子筛氧浓缩器 234

7.13 耐过载能力 236

7.14 驱散雨滴 237

7.15 防雾和除雾 237

7.16 飞机结冰 238

参考文献 239

第8章 应急系统 240

8.1 引言 240

8.2 告警系统 240

8.3 火警探测和灭火 243

8.4 应急动力源 246

8.5 防爆 248

8.6 应急供氧 248

8.7 乘客撤离 250

8.8 飞行人员救生 250

8.9 计算机控制的座椅 252

8.10 弹射系统的定时 253

8.11 高速救生 253

8.12 事故记录仪 254

8.13 应急坠毁电门 254

8.14 应急着陆 255

8.15 应急系统试验 256

参考文献 257

第9章 旋转翼（直升机）系统 258

9.1 引言 258

9.2 直升机的特殊要求 259

9.3 直升机飞行的原理 259

9.4 直升机飞行控制系统 262

9.5 主飞行控制作动 263

9.5.1 人工操纵 264

9.5.2 增稳 265

9.5.3 自动驾驶仪模式 267

9.6 主要的直升机系统 269

9.6.1 发动机和传动系统 269

9.6.2 液压系统 273

9.6.3 电气系统 273

9.6.4 健康监控系统 273

9.6.5 特殊的直升机系统 275

9.7 直升机自动飞行控制系统 277

9.7.1 EH101飞行控制系统 277

9.7.2 偏航控制的“无尾桨”（NOTAR）方法 279

9.8 主动控制技术 280

9.9 先进的战区直升机 281

9.9.1 目标截获和标示系统（TADS）／驾驶员夜视系统（PNVS） 281

9.9.2 AH-64C/D“长弓”阿帕奇直升机 283

9.10 偏转式旋翼系统 287

9.10.1 偏转式旋翼的原理和发展 287

9.10.2 V-22“鱼鹰” 288

9.10.3 民用倾转旋翼机 296

参考文献 296

第10章 先进系统 298

10.1 引言 298

10.1.1 短距起降机动技术验证机（SMTD） 298

10.1.2 飞行器管理系统（VMS） 298

10.1.3 多电飞机 298

10.1.4 多电发动机 299

10.2 隐身性 300

10.2.1 联合攻击战斗机（JSF） 300

10.3 综合飞行和推进控制（IFPC） 301

10.4 飞行器管理系统 303

10.5 多电飞机 306

10.5.1 发动机功率的提取 306

10.5.2 波音787（多电）电气系统 307

10.5.3 多电液压系统 309

10.5.4 多电环控系统 311

10.6 多电作动 312

10.6.1 电静液作动器（EHA） 312

10.6.2 机电作动器（EMA） 312

10.6.3 电刹车 313

10.7 多电发动机 313

10.7.1 常规发动机特性 314

10.7.2 多电发动机特性 314

10.8 隐身设计的影响 316

10.8.1 洛克希德公司F-117A“夜鹰” 317

10.8.2 诺斯罗普公司B-2“幽灵” 318

10.8.3 联合攻击战斗机——F-35“闪电”Ⅱ 323

10.9 技术发展／验证机 324

10.9.1 270V直流容错发电系统 324

10.9.2 热能量管理组件 325

10.9.3 AFTI F-16飞行验证 325

10.10 预报系统 326

参考文献 327

第11章 系统设计和研制 328

11.1 引言 328

11.1.1 系统设计 328

11.1.2 研制程序 328

11.2 系统设计 328

11.2.1 主要机构和文件 329

11.2.2 设计指南和认证技术 329

11.2.3 研制程序的主要部分 330

11.3 主要的安全性程序 331

11.3.1 功能危险性分析（FHA） 332

11.3.2 初步系统安全性分析（PSSA） 333

11.3.3 系统安全性分析（SSA） 333

11.3.4 共同源分析（CCA） 333

11.4 需求的捕捉 334

11.4.1 自上而下法 334

11.4.2 自下而上法 335

11.4.3 捕捉需求的实例 335

11.5 故障树分析（FTA） 337

11.6 依存关系图 338

11.7 故障模式和影响分析（FMEA） 340

11.8 元（部）件可靠性 340

11.8.1 分析的方法 341

11.8.2 使用中数据 341

11.9 调遣可靠性 342

11.10 马尔柯夫分析 342

11.11 研制程序 344

11.11.1 产品寿命周期 344

11.11.2 初步设计（原理）阶段 345

11.11.3 定义阶段 346

11.11.4 设计阶段 347

11.11.5 制造阶段 348

11.11.6 试验阶段（鉴定阶段） 348

11.11.7 使用阶段 349

11.11.8 整修或报废 350

11.11.9 研制大纲 350

11.11.10 V形图 352

11.12 双发飞机延长航程运行 353

参考文献 354

第12章 航空电子技术 355

12.1 引言 355

12.2 微电子器件的性质 357

12.2.1 处理器 359

12.2.2 存储器器件 359

12.2.3 数字式数据总线 360

12.2.4 A429数据总线 361

12.2.5 MIL-STD-1553B 362

12.2.6 ARINC 629数据总线 365

12.2.7 商用货架产品（COTS）数据总线 368

12.3 飞机系统的数据总线综合 370

12.3.1 战斗机技术验证机（EAP） 371

12.3.2 空中客车A330/A340 372

12.3.3 波音777 372

12.3.4 支线飞机／公务喷气机 373

12.3.5 A380航空电子结构 374

12.3.6 波音787航空电子结构 377

12.3.7 COTS数据总线——IEEE 1394 378

12.4 光纤总线 378

12.5 航空电子设备集装标准 379

12.5.1 航空运输无线电台（ATR）标准 379

12.5.2 模块原理装置（MCU） 380

12.6 典型的LRU结构 380

12.7 综合模块化航空电子设备 382

参考文献 384

第13章 环境条件 385

13.1 引言 385

13.2 环境因素 386

13.2.1 高度 387

13.2.2 温度 387

13.2.3 油液污染 389

13.2.4 太阳辐射 389

13.2.5 淋雨 湿度 潮湿 390

13.2.6 霉菌 390

13.2.7 盐雾／轻盐雾 391

13.2.8 沙、尘 391

13.2.9 爆炸性大气 391

13.2.10 加速度 392

13.2.11 浸渍 392

13.2.12 振动 392

13.2.13 噪声 393

13.2.14 冲击 393

13.2.15 爆炸冲击 394

13.2.16 酸性大气 394

13.2.17 温度 湿度 振动 高度 394

13.2.18 结冰／冻雨 394

13.2.19 声音振动 温度 395

13.2.20 射频辐射 395

13.2.21 闪电（雷击） 396

13.2.22 核、生物和化学武器的污染 396

13.3 试验和鉴定程序 396

参考文献 399