[科普中國(guó)]-主動(dòng)控制

概念定義

從20世紀(jì)70年代開始，在飛機(jī)設(shè)計(jì)中采用一種新的技術(shù)——主動(dòng)控制技術(shù)ACT。按這種思想設(shè)計(jì)飛機(jī)的過程，也就是在飛機(jī)設(shè)計(jì)的初始階段，根據(jù)對(duì)飛機(jī)的性能要求，綜合考慮飛行控制、氣動(dòng)力、結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和選型，并通過充分發(fā)揮飛機(jī)控制的主動(dòng)性和潛力，協(xié)調(diào)和解決所產(chǎn)生的矛盾，使飛機(jī)具有最佳性能；于是，飛機(jī)控制在飛機(jī)的總體設(shè)計(jì)中，由原來的被動(dòng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)作用，因而被人們稱為主動(dòng)控制技術(shù)。

從飛機(jī)的設(shè)計(jì)角度來說，主動(dòng)控制技術(shù)就是在飛機(jī)設(shè)計(jì)的初始階段，考慮飛行控制系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)總體設(shè)計(jì)的影響，充分發(fā)揮飛行控制潛力的一種飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。

從飛行控制角度來說，主動(dòng)控制技術(shù)就是在各種飛行狀態(tài)下，通過飛行控制系統(tǒng)使作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力按照需要變化，從而使飛機(jī)性能達(dá)到最佳，并使成本、使用費(fèi)用降低的一種飛行控制設(shè)計(jì)技術(shù)。

過去把這種飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)稱為隨控布局CCV。目前，廣泛采用的說法是主動(dòng)控制技術(shù)，而隨控布局僅是主動(dòng)控制技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

主動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展主動(dòng)控制技術(shù)是20世紀(jì)60年代中期首先在美國(guó)發(fā)展的一種飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。60年代中期，美國(guó)空軍的戰(zhàn)略思想發(fā)生了重要變化，從原來的“要導(dǎo)彈不要飛機(jī)”，變?yōu)橐l(fā)展機(jī)動(dòng)性好的“空中優(yōu)勢(shì)”戰(zhàn)斗機(jī)，并且認(rèn)為要使戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)動(dòng)性有更大的改善，最有希望的突破口就是主動(dòng)控制技術(shù)。此外，從50年代后期開始，現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展也為主動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在那些年代，空氣動(dòng)力學(xué)發(fā)展也很快，出現(xiàn)了許多新的飛機(jī)氣動(dòng)布局方案，經(jīng)過試驗(yàn)，對(duì)這些新布局飛機(jī)特性也有了深入的了解，從而為主動(dòng)控制技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

在上述需求和技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，從20世紀(jì)70年代開始，世界很多航空工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都相繼開展了主動(dòng)控制技術(shù)的驗(yàn)證工作。美國(guó)在發(fā)展主動(dòng)控制技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先地位。

我國(guó)從1978年秋成立主動(dòng)控制規(guī)劃組以來，在有關(guān)研究所、工廠和學(xué)校的合作下，不僅對(duì)ACT進(jìn)行了理論方法的研究，而且完成了驗(yàn)證機(jī)的試飛驗(yàn)證，取得了可喜的成果。

主動(dòng)控制技術(shù)的主要功能目前，在飛機(jī)上可實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)控制技術(shù)功能主要包括以下各項(xiàng)：

放寬靜穩(wěn)定性RSS、邊限控制BC、直接力控制DFC、陣風(fēng)載荷減緩GLA、乘座品質(zhì)控制RQC、機(jī)動(dòng)載荷控制MLC、顫振模態(tài)控制FMC。

按照主動(dòng)控制技術(shù)設(shè)計(jì)的飛機(jī)，通常都具有以下特點(diǎn)：

這種飛機(jī)是放寬靜穩(wěn)定的或本身就是靜不穩(wěn)定的，需要通過控制增穩(wěn)實(shí)現(xiàn)人工穩(wěn)定和保證飛機(jī)具有期望的飛行品質(zhì)。

電傳操縱系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)各種主動(dòng)控制功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。

從氣動(dòng)布局來講，主動(dòng)控制飛機(jī)均采用多個(gè)操縱面，除三個(gè)常規(guī)的主操縱面外，通常還使用一些輔助操縱面。

主動(dòng)控制飛機(jī)的駕駛艙布局和儀表顯示也與普通飛機(jī)不同。1