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A320飞机电传操纵系统的控制律及其重构浅析
作者：周蜜
来源：《科技风》2016年第12期
摘 要：A320飞机率先在民用运输机领域采用电传操纵系统，将驾驶员的操纵指令转变成电信号传递给飞行控制计算机，由飞行控制计算机根据飞机飞行的不同阶段，生成不同的控制律，控制飞机的姿态。本文简介了A320飞机的正常控制律、备用控制律和直接控制律的特点及所提供的保护，并介绍了控制律之间的重构与转换关系。 关键词：A320飞机；电传操纵系统；控制律 中图分类号：V227 文献标识码：A
A320飞机是欧洲空中客车公司研发的经典中短程民用运输机，此机型率先在民用运输机领域采用电传操纵系统。所谓电传操纵系统是指将驾驶员的操纵指令转变成电信号，传递给飞行控制计算机，飞行控制计算机同时通过传感器接收飞机姿态响应的反馈信号，并将这些电信号进行综合比较和运算处理，按照既定的控制律，将控制指令输送到舵面驱动装置，驱动舵面偏转，实现对飞机姿态的控制。采用电传操纵后，飞行的自动化程度大大提高，驾驶员从直接操纵者转变为监控者和管理者，显著降低了驾驶员的工作负荷，提高了飞行安全性[ 1-2 ]。 1 A320飞机控制律的重构与转换
控制律即控制规律，飞行控制计算机根据不同的工作模式计算控制律，并生成必要的控制指令，控制飞机姿态。A320飞机有三种控制律，包括正常控制律（Normal Law）、备用控制律（Alternative Law）和直接控制律（Direct Law），备用控制律和直接控制律是降级的飞行控制律。此外，俯仰、偏航轴还可采用机械备份操纵[ 3 ]。
如图1，正常、备用、直接控制律具有自动重构能力，在正常使用状态或飞控计算机、传感器、电源发生单故障状态下，因电传操纵系统采用余度技术，所以飞机仍可采用正常控制律。多个飞行控制、液压或电源系统的失效会导致飞行控制律的降级。
当多个故障发生时，根据后续故障出现的数量和性质正常控制律会由备用或直接控制律自动接替。在飞行中，根据故障的数量和性质，也可由备用控制律转换为直接控制律。在某些特定场合，可通过驾驶员干预再次接通备用模式。在此基础上，再发生一次故障将导致转换至机械备份操纵。机械备份控制可以主动地超控正常控制律、备用控制律和直接控制律，尤其在正常控制律、备用控制律、直接控制律都失效时能够维持飞机的安全飞行和着陆。