主動控制技術(shù)

　　主動控制技術(shù)（Active Control Technology），是由美國率先提出的一種飛機(jī)設(shè)計(jì)和控制技術(shù)。從飛機(jī)設(shè)計(jì)的角度來說，主動控制技術(shù)就是在飛機(jī)設(shè)計(jì)的初始階段就考慮到電傳飛行控制系統(tǒng)對總體設(shè)計(jì)的影響，充分發(fā)揮飛行控制系統(tǒng)潛力的一種飛行控制技術(shù)。F-16是世界上第一架采用主動控制思想設(shè)計(jì)的飛機(jī)。 

　　采用主動控制技術(shù)的設(shè)計(jì)方法和常規(guī)設(shè)計(jì)方法有什么不同呢？我們就從常規(guī)的飛機(jī)設(shè)計(jì)方法談起。常規(guī)的飛機(jī)設(shè)計(jì)方法的過程是這樣的：根據(jù)任務(wù)要求，考慮氣動力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和發(fā)動機(jī)三大因素，并在它們之間進(jìn)行折衷以滿足任務(wù)要求，這樣為獲得某一方面的性能就必須在其他方面作出讓步或犧牲，例如為實(shí)現(xiàn)更好的氣動穩(wěn)定性就必須在尾翼的重量和阻力方面付出代價(jià)。折衷之后就確定了飛機(jī)的構(gòu)形，再經(jīng)過風(fēng)洞吹風(fēng)后，對飛機(jī)的各分系統(tǒng)（其中包括飛行控制系統(tǒng)）提出設(shè)計(jì)要求。這里飛行控制系統(tǒng)和其他分系統(tǒng)一樣，處于被動地位，其基本功能是輔助駕駛員進(jìn)行姿態(tài)航跡控制。 

　　而采用主動控制技術(shù)的設(shè)計(jì)方法則打破了這一格局，把飛行控制系統(tǒng)提高到和上述三大因素同等重要的地位，成為選型必須考慮的四大因素之一，并起積極作用。在飛機(jī)的初步設(shè)計(jì)階段就考慮全時(shí)間、全權(quán)限的電傳飛行控制系統(tǒng)的作用，綜合選形，選形后再對飛行控制系統(tǒng)以外的其他分系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)要求。這樣就可以放寬對氣動、結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)方面的限制，依靠控制系統(tǒng)主動提供人工補(bǔ)償，于是飛行控制由原來的被動地位變?yōu)橹鲃拥匚�，充分發(fā)揮了飛行控制的主動性和潛力，因而稱這種技術(shù)為主動控制技術(shù)。 

　　正是由于采用主動控制技術(shù)的設(shè)計(jì)方法在選形和布局的過程中，都將控制系統(tǒng)作為一個(gè)主要因素來考慮，所以這種技術(shù)又被稱作隨控布局技術(shù)（Control Configured Vehicle）。 

　　主動控制思想的出現(xiàn)是由兩個(gè)因素促成的，一個(gè)是美國空軍戰(zhàn)略思想的改變，從要導(dǎo)彈不要飛機(jī)變成發(fā)展機(jī)動性好的空中優(yōu)勢戰(zhàn)斗機(jī)，正是提高飛機(jī)機(jī)動性的努力使主動控制技術(shù)走向航空科技的前緣；第二個(gè)是現(xiàn)代自動飛行控制技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，為主動控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。從控制的角度來說，主動控制技術(shù)實(shí)際上是自動控制系統(tǒng)的反饋原理的應(yīng)用和發(fā)展。飛機(jī)上最早的應(yīng)用就是自動駕駛儀，但早期的自動駕駛儀主要是為減輕駕駛員保持姿態(tài)、航向的工作負(fù)擔(dān)，在飛行個(gè)可以接通或斷開，因此它對飛機(jī)設(shè)計(jì)本身不產(chǎn)生直接影響。隨著超音速飛機(jī)的出現(xiàn)，產(chǎn)生了高空飛行氣動阻尼不足的問題。其中最突出的是航向穩(wěn)定問題，為此采用了增穩(wěn)系統(tǒng)造成人工阻尼來解決，由于增穩(wěn)系統(tǒng)所阻尼的是頻率較高的短周期振動，這是駕駛員來不及反應(yīng)并進(jìn)行手操縱的，因此增穩(wěn)系統(tǒng)的功能是駕駛員無法取代的。增穩(wěn)系統(tǒng)的采用，減輕了飛機(jī)本身的設(shè)計(jì)任務(wù)，因此它的采用對飛機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了直接影響。這些增穩(wěn)系統(tǒng)仍然采用機(jī)械系統(tǒng)來進(jìn)行控制，然而在越南戰(zhàn)爭中，美軍被擊落的飛機(jī)中有30%是被地面炮火擊中機(jī)械操縱系統(tǒng)而導(dǎo)致墜毀的，因此提出了電傳操縱系統(tǒng)的概念。正是電傳操縱系統(tǒng)的運(yùn)用，成為了主動控制技術(shù)的物質(zhì)載體。 

　　采用主動控制技術(shù)的飛機(jī)可以具有以下一些功能： 
　　1．放寬靜穩(wěn)定度
　　2．實(shí)現(xiàn)直接力控制
　　3．控制機(jī)動載荷
　　4．控制突風(fēng)載荷
　　5．控制機(jī)體顫振
　　6．采用綜合火控/飛行/推力控制系統(tǒng) 

　　采用主動控制技術(shù)之后，對飛機(jī)的性能有很大提高，主要表現(xiàn)在： 
　　1．減小飛機(jī)尺寸，減輕結(jié)構(gòu)重量，降低巡航阻力，增大航程；
　　2．提高戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)動性和完成作戰(zhàn)任務(wù)的效率；
　　3．減少結(jié)構(gòu)疲勞損壞，延長使用壽命，改善乘座品質(zhì)和著陸性能，減輕駕駛員工作負(fù)擔(dān)；
　　4．降低制造成本和維護(hù)費(fèi)用； 

　　國外的第三代戰(zhàn)斗機(jī)都廣泛采用了主動控制技術(shù)，例如F-16，F-18，Su-27，Mig-29等等。民航機(jī)也有采用主動控制技術(shù)的，例如波音777，空中客車A320等等。

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