主动控制技术在大型运输机上的应用价值研究

主动控制技术在大型运输机上的应用价值研究

魏奇 ,郑康 ,戴霜强

航空工业陕西飞机工业有限公司总装厂 陕西省汉中市 723000

摘要：本文基于我国大型运输机中主动控制技术的发展趋势，分析现阶段我国大型运输机采用主动控制技术对于其放宽静稳定性、飞行品质、结构性能、综合经济效益四方面的应用价值，为我国大型运输机的高质量发展提供一定的参考，从而促进我国运输事业的发展，维护我国社会的稳定，助力我国经济建设。

关键词：主动控制技术；大型运输机；飞行品质

引言：主动控制技术对于我国飞机设计理念的优化起到绝对的促进作用，能够将飞机的效能发挥至最优状态。经济发展的背景下，人们对于生产生活的需求正在朝着多元化领域发展，因此有关部门及企业应该重视主动控制技术在大型运输机中的应用，明晰主动控制技术的重要性，为后期相关技术的优化奠定一定的基础。

一、我国大型运输机中主动控制技术的发展趋势

主动控制技术主要是指在飞机设计的过程中，充分考虑到飞机的电传飞行控制系统对于飞机性能及飞机的总体设计的影响，利用飞机控制系统自身的潜能，对于飞机进行控制，充分体现了飞机控制系统自身的潜力。

主动控制技术是从国外传入，我国主动控制技术的起步相对较晚，主动控制技术在我国目前主要应用于直升机、战斗机等小型飞机设计领域[1]。近年来，主动控制技术开始应用于大型飞机的设计及制造过程之中。数字化时代背景下，数字化技术开始渗透到各行各业，因此未来主动控制技术的发展趋势也应朝着数字化、智能化方向发展[2]。首先，综合化发展趋势，通过将主动控制技术中的机载系统与综合控制系统进行优化升级，进行相应的协调控制，从而提高主动控制技术的综合控制能力。其次，数字化发展趋势。将主动控制技术中的数字电传系统进行不断的优化与完善。将主动控制系统中的余度配置升级，从而扩展主动控制技术的数字化电传空间，进而为其后期算法的优化奠定基础。同时利用数字化技术的优化飞机故障修复技术，融合可视化、传感、3S等数字化技术，提高飞机故障修复效率[3]。再次，智能化发展趋势，利用光传操纵技术，提高飞机的智能化水平，减轻飞机自身的重量，降低电磁对于飞机信号的干扰。最后，功能多样化发展趋势，为了满足人们多元化需求，因此对于主动控制技术的水平的优化，促进其功能多元化发展势在必行。功能多样化发展，能够提高飞机的适应能力，提高飞机的性能以及飞行品质。

二、我国大型运输机中主动控制技术的应用价值

（一）有利于提高大型运输机的放宽静稳定性

我国大型运输机应用主动控制技术能够提高大型运输机的放宽静稳定性。采用主动控制技术能够降低飞机运行过程中的阻力，提高飞机的升阻比，减轻飞机结构的重量，从而增加航程。提高大型运输机放宽静稳定性主要可以从两方面入手。一方面，调整飞机焦点位置。大型运输机中的主动控制技术，能够将固定的飞机焦点位置后移至飞机的重心处，从而促进大型运输机的放宽静稳定，该技术中对于控制增稳系统进行了进一步优化，从而提高了飞机的操纵性。大型运输机的主动控制技术在进行增稳系统设计时，对于大型运输机中飞机已经进行放宽中心位置的飞机，需要根据飞机的实际运输情况及性能进行模拟分析，将控制增稳系统的俯仰角速率及攻角进行分析，从而提高控制增稳系统的整体性能。另一方面，调整飞机载荷的分布。飞机载荷分布对于飞机的重心位置起到绝对的影响作用，因此在大型运输机设计制造过程中，可以将飞机的载荷分布进行调整，并通过相应的控制算法，来提高控制增稳系统的驱动稳定性，从而提高飞机的整体性能。主动控制技术的采用能够放宽飞机对于气流、发动机等方面的限制，充分发挥飞机控制的主动性，调动飞机自身潜能。

（二）有利于提高大型运输机的飞行品质

大型运输机运用主动控制技术能够提高飞行品质。主动控制技术能够提高飞机的短期反应能力以及飞机的操纵性能。第一，自动配平网络的优化，其能够使得在信号扰动状态下，切断非指令信号，避免出现信号干扰，影响飞机飞行的安全。当飞机加减速时，操作杆能够依据相应的稳定性要求主动将飞行速度调至中性稳定速度，从而简化飞行人员的操作流程，减轻飞行人员的工作量，进而在一定程度上促进飞行品质的提高。第二，飞机操纵性能优化，主动控制技术的应用能够依据相应的控制规律，将飞机操纵系统进行优化。对于原有飞机的机械操作系统而言，随着其飞行状态的改变，其对应杆力的梯度也会发生非线性变化。而主动控制技术能够通过电传操纵系统的参数进行优化，控制单位过载杆力变化程度，将其的变化控制在最小状态，从而提高飞机的操作性能，进而提升大型运输机的飞行品质。第三，边界保护功能的优化，主动控制技术能够在飞机飞行过程中加入边界保护功能，即使是在大仰角和大过载的情况下，以及能够保证飞机飞行操纵的稳定性，降低飞行事故的发生概率，提高了飞机的飞行品质。

（三）有利于优化大型运输机的结构性能

大型运输机运用主动控制技术能够有利于优化大型运输机的结构性能。在主动控制技术的使用过程中，能够减轻大型运输机的结构疲劳。大型运输机由于其体型相对较大，因此其自身的结构重量相对较大，因此在大型运输机飞行过程中，极易受风力等环境因素的影响。主动控制技术的应用将会考虑飞机的整体布局，通过对于飞机整体布局的优化，减少飞机飞行过程中风力对于飞机承载力的影响，进而降低机翼弯曲力矩，从而优化大型运输机机翼的结构性能，降低其结构重量，增加飞机运行过程的稳定性以及安全性。并且主动控制技术能够优化飞机内部结构性能。通过对于飞机的形状选择及布局选择的改变，提高控制增稳系统的整体性能，从而减小飞机的尺寸，优化飞机的内部结构性能，延长飞机的使用寿命，减少飞行阻力。同时，主动控制技术能够降低阵风对于飞机运行过程中的干扰，主动控制技术能够依托阻尼系统，根据阻尼系统的角速度反馈情况，提高大型运输机中直接力控制对于阵风干扰的抑制作用，从而降低阵风对于大型运输机运行过程中的承载力的影响，避免出现过载增量的情况。

（四）有利于提高相关企业的整体经济效益

大型运输机运用主动控制技术能够有利于提高相关企业的整体经济效益。首先，主动控制技术降低了大型运输机的安全事故发生概率。主动控制技术提高了大型运输机的整体性能，进而保证飞机运行的安全性，减少了飞机事故。一方面，其减少了在飞机运行过程中的资金投入。因为主动控制技术对于大型运输机结构的优化，能够减少飞机燃油损耗，从而提高了相关企业整体的经济效益。另一方面，安全事故发生概率的降低，能够较少相关企业的资金投入，从而助力相关企业的产业拓展。其次，主动控制技术提高了大型运输机的飞行品质，提高了用户满意度。主动控制技术提高了飞行品质，进而使得用户对于相关企业飞机乘坐体验满意度上涨，从而提高在一定程度上促进其品牌建设，助力其市场拓展，增加其用户粘性，从而促进相关企业经济效益的提升。最后，主动控制技术的设计思想，能够将飞机的效能发挥至最优状态。一方面，主动控制技术将会减少相关企业的设备维修费用。飞机的效能的提高，因此飞机发生故障的概率将会降低，从而相关企业不必要在大型运输机设备维修上投入大量的资金。另一方面，主动控制技术将会提高大型运输机的飞行速度。其性能的提高，降低了外部环境对于飞机飞行过程中产生的影响，从而加快飞机的飞行速度。

结论：主动控制技术对于大型运输机的性能及安全性起到绝对的影响。有关企业应该结合当前时代发展趋势，优化主动控制技术在大型飞机中的应用水平，从而促进我国经济交流，助力我国经济迈向更高领域。

参考文献：

[1]肖庆东,张学睿,郭飞燕,等.飞机装配质量主动实时控制技术研究现状与发展趋势[J].航空制造技术,2021,64(20):22-35.

[2]谭少海,邓飞,郭鹏.多点力值同步的大型支架预压自动控制技术研究及应用[J].湖南交通科技,2021,47(02):141-144.

[3]厉聪聪. 基于流动控制技术的旋翼气动特性研究[D].南京航空航天大学,2021.DOI:10.27239/d.cnki.gnhhu.2021.001448.