战斗机飞控到底是什么,中国飞控技术对比美俄落后吗?

h1>飞控是操控飞机的操作系统,我国飞控方面有一个大神和一个槽点

飞控正式的名称叫“飞行操纵系统”,也叫飞机操纵系统,是用来传递操纵信号指令,驱动飞机舵面运动,改变飞机飞行状态和飞行轨迹的所有部件和装置的总称。战斗机飞控,就是安装在战斗机上的飞行操纵系统。

▲数字电传的飞机驾驶舱

但需要注意的是,飞控系统不仅仅是计算机编程水平,他是跟飞机的气动研究,结构强度深度融合在一起的。飞控程序对飞机的管理方式,必须遵循气动研究得出的飞机能力,以及飞机结构所能承受的极限。飞控程序编写不仅仅是要计算机编程水平,更需要的是气动研究和飞机结构设计水平。

而F22A和F35,它飞控软件不是装在电脑硬盘上。而是制成一个卡,插在功能槽里……更新新版,拨掉旧的,插上新的即可。

至于我国的飞控方面,整体上比较不错,有一个大神,可以吹一下,那就是成飞(611所),可以说不亚于任何一个国外机构,但西安飞控院(618所)和沈飞(601所)则要被成为吐槽对象。我国在这方面起步是在上世纪80年代,当时是跟欧洲合作,成飞是找了法国达索,沈飞是先后找了德国MBB(梅塞施密特-伯尔科-布洛姆)和英国马可尼。在被制裁后,沈飞是找了俄罗斯茹科夫斯基中央流体力学研究院,而成飞则是通过美国退回的两架歼-8和平珍珠以及以色列,开始研究起美系风格和ADA语言。所以叫这两个一个成洛马(成都·洛克希德·马丁)一个沈霍伊(沈阳·苏霍伊)也没啥错。通过一系列学习、攻坚,在上世纪90年代,我国先后成功进行了歼-8IIACT验证机和K-8V多轴变稳机,完成了对先进数字电传试验性摸索。

众所周知,每一款飞机都有其成长周期,一般来说是五到七年,包括飞行员对战机的熟悉、装备可靠性的提升,只有这样才能形成完整战斗力,徐勇凌表示,未来战争归根结底是人的战争,中国空军年轻一代的飞行员一大优势就是在信息化年代成长起来,他们在掌握信息化战机、新一代战机的过程中一定比老一代飞行员更快,可以预测,最多三到五年中国空军就能将歼-20完全形成战斗力,到那时中国空军就是名副其实的亚洲第一空军,能够有力保卫我们的领空和战略空间。

实际上,飞控就是帮助飞行员操作飞机的操作系统,相当于飞机的windows或OS。汽车的操控是要靠方向盘来控制车轮朝向,而飞机的操控则是要飞行员通过操纵杆和踏板来控制各舵面来产生偏转控制力。连接这个飞行员和舵面的,早期是通过一系列连杆或钢索。这就是最原始的机械传控,机械传控现在依然在民航客机、运输机上有安装,作为安全备份。而米格-29是战斗机领域最后一个以机械传控为主的战斗机,这也是米格-29的两大槽点之一。

但是说到底,这种控制本身非常复杂,不同大气压力下,不同空速,不同攻角,不同姿态,不同的过载都会有不同要求,牵一发动全身,而且稍有差池就有可能酿成重大事故。

中国飞控技术对比美俄落后吗?

(早期的战斗机结构比较简单,采用机械飞控进行操纵)

现在,世界上战斗机使用的的主流飞行操纵系统为三轴四余度数字电传操纵系统。

(中国战机的飞控技术已处于世界先进水平)

据不完全统计,歼-20算上原型机目前已经生产了超过20架,这数量已经远超俄罗斯苏-57,后者目前只有9架原型机,虽然预计在2018年开始服役,但是初期量产数量只有12架,后续是否会追加还是未知,而美国F-22和F-35无疑是走在世界前列,尤其是F-22,被公认为五代机的典范,虽然是服役最早的五代机,但是却牢牢坐稳五代机的头号宝座,那么歼-20的真实战斗力到底如何呢?

(没有电传飞控系统F16甚至飞不起来)

众所周知,飞行器在天上飞行,如果想改变当前的位置状态就要用到空气舵面,越是早期的飞机空气舵面也就越简单,一战的飞机舵面十分简单,仅仅只有平尾(升降舵),垂尾(方向舵)以及副翼(差动滚转)组成,而且基本都是通过钢索连接,由飞行员的躯体直接控制响应。

歼-20是目前战斗机领域飞控最复杂的战斗机,不说别的,他的四波系涡流控制,要比F-22的二波系涡流强出相当多。成飞能够吃到这一步相当了不起,有时候天才的作用的确很明显,可以强行提升一个级别。

四余度,是指三条数字信道与一条备用仿真式信道。四余度的优点是:拥有四套独立的电传操纵系统,实行“少数服从多数”原则。一旦出现故障,有一套不工作,另外三套还可操纵飞机正常飞源行。如果一套“乱来”,出现错误,另外三套可以把它纠正过来。

近段时间,歼-20从列装作战到实战训练,速度之快令人咂舌。而央视也在近日对杨伟总师进行了专访。在央视网6月2日的报道中,杨伟总师表示,歼-20只是一个开端。同时从其采访时透露的一些信息看,以前一些关于歼-20的传说竟然是真的!

飞控软件硬件化有什么好处呢?它是固化在上面的,不能被改写。这意味着其不会因为遇到网络病毒攻击而瘫痪。出现《独立日》1里,外星舰队的情况……

像B-2轰炸机,13个气动舵面全是水平舵面,要完成转向就是靠飞控统一协调各飞控面进行差动,以及发动机推力来进行。

歼20上,它是通过电传系统指挥液压系统来完成的;电传部分负责把飞行员的操作指令翻译成指挥气动面偏转的控制信号,而液压系统则为气动面的偏转提供动力。打个比方,飞行员是歼20的大脑,气动面是歼20 的手脚肢体,那么电传系统就是歼20的小脑和遍布全身的神经系统;而液压系统,就是歼20的肌肉。

就到这里,各位对此,是否还有其他高见?或者你们还有哪些补充,一起来探讨。

三轴,指的是纵轴、横滚轴和偏航轴。

而沈霍伊则是在歼-11BS和歼-15身上连续跌了大跟头,发生了多起严重飞控故障,甚至被央视公开“处刑”过。当然,苏-27本身有相当多的气动缺陷和结构性问题,在没有掌握第一手试飞和结构资料情况下,直接硬改很难,无法吃准飞机所承受的极限在哪里。比如说歼-11BS和歼-15飞控事故中经常出现的突然上仰问题跟苏-27低空俯仰力臂过大这一气动缺陷密不可分,苏-35是用TVC矢量发动机来进行克服。但整体上讲,在飞控领域沈霍伊的跌跌撞撞,与成洛马的一骑绝尘形成鲜明对比。

当飞控系统进一步发展时,则要开始兼管其他重要子系统的工作。先是发动机,本身发动机也是飞机一大控制来源,当发动机完成全权数字化控制(FADEC)之后,飞控系统经过升级后,就可以接管其运行,配合飞行员的操作意图进行增加或减少推力。而当发动机进一步升级,安装TVC矢量控制后,则更需要飞控系统进行管理。接着是火控系统,将传感器等结合进来,让飞机各系统配合飞行员的攻击意图发起“大迂回攻击”等作战意图。这就是现在主流的飞(控)火(控)推(力控制)一体化,歼-10C是我国第一款完成飞火推一体化的战斗机。而飞控系统的下一步发展,则应该是第六代战斗机的,AI人工智能了。

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解决了硬件,剩下的就是飞控软件的编写……这方面无所谓谁先进,主要是飞的多,发现的问题也多,补丁齐全……

机械传控有两大问题,一是重量太重、结构复杂,而且维修和保养很麻烦。二是想要实现精准操控很难,战机在不同速度和飞行高度情况下,空气对舵面的压力反馈是不一样的,飞行员这一脚下去得到的结果也不一样,相当的吃经验和感觉。于是在F-16的时候,开始应用新的操控系统,电传操控系统,将飞行员对操纵杆和踏板的操作信号转化成电信号,用电线代替连杆将信号传输给舵面控制装置进行操控。

飞控分为硬件、软件俩部分!

至于说,我国战斗机飞控技术与美俄相比如何?

线传操控和静不稳定,是F-16两大开创性成就

战斗机的飞控系统实际上是伴随着战机的发展而不断发展。飞控系统主要有硬件部分、软件部分以及辅助动力系统等组成。硬件主要是指操纵杆、脚蹬、连杆或金属索等,软件主要由飞控计算机、通讯信号系统以及飞控软件等部分组成。辅助动力系统主要由液压助力装置等组成。早期的战机由于结构比较简单、速度慢、体积小,飞控系统也比较原始,飞机的各个舵面通常由金属索进行联接,再由驾驶杆和脚蹬牵拉进行控制。随着战机性能的提升,战机的速度和体积也在不断提高。单凭人力肯定无法操纵飞机的舵面,这就用到了液压助力装置进行助力,辅助飞行员操纵飞机。这种飞控系统也称为机械飞控,在螺旋桨战斗机和第一、二代战斗机上应用非常广泛。

其中最核心的提升就是数字飞控可以对信号进行处理,由于将飞行员对飞机的操作动作“转化”成数字信号,这就意味着机载计算机可以通过某种程序对数据加以处理和计算。机载计算机只要理解了飞行员的操作意图,就可以自行分配信息给各个气动舵面,飞行员只需要像我想怎么飞,不需要考虑各舵面怎么控制。这极大的简化了飞机的操控,提升飞机操控灵活度,比如当飞机左右挂载不平衡时,自动进行配平;飞行员想要进行滚转时,命令水平尾翼、襟翼等一起差动,提供更多的偏转力臂。你只管想要怎么飞,我来控制飞机各个系统配合你,这就是飞机的飞控系统。

实战胜于雄辩

网上常有人说歼10C、歼16碾压X欧美机。我一般说还年青……为什么这么说呢?就是人家出来的早,飞的多……补丁齐……基本达到了全权限飞行控制!

央视对歼-11BS飞控问题的“公开处刑”

这个看歼20复杂气动面就知道了,歼-20作为我国最先进的战斗机,服役已经有一段时间,期间关于这款战机的真实战斗力问题引起了各方面的激烈讨论,日前我国歼-10首席试飞员徐勇凌在节目中透露,歼-20战机从2011年首飞至今只花了五年时间就交付部队服役,这一速度比美国的F-22、F-35或是俄罗斯的苏-57都要快,而在战斗力形成周期上,这款战机形成完整战斗力的时间也要远比之前预期的要快,这让很多之前对歼-20实力抱有疑虑的军迷松了一口气。

  得益于我们自主研发,并在这一领域取的世界领先的电传飞控系统。再联想总师的“让飞行员回归为战斗员”可以肯定,我们现在一直在说的AI技术与武器装备的结合,歼-20上或许已经先行一步。这也让前几年我们所猜测的,飞行员不需要多少时间,就能同新型战机完美磨合,歼-20的飞控计算机在一定程度上甚至可以协助控制、驾驶战机。

而飞控系统就是作为“解码器”,将飞行员的操作意图,转化为相应的操作信号。早期电传操控比较简单,是属于模拟信号阶段,用电流强弱和电压高低来代表信号的意义,所以那时候飞控也比较简单。而到上世纪80年代末,开始进入数字信号时代,飞控的难度开始几何级的攀升,但相应的重要性也愈发显现,数字飞控也是目前主要讨论的飞控形式。

然后接下来沈霍伊和成洛马在实际应用中反差极大,成洛马的歼-10和JF-17枭龙战斗机上的飞控相当成功,歼-10在试飞过程中没有发生一次坠毁事故,在服役后飞控系统也没有出现严重事故实践,可以说是相当的成功(歼-10服役主要坠毁事故是起降过程中撞鸟导致,单发战斗机遇到撞鸟是神仙也没辙)。值得一提的是,歼-10和枭龙的飞控负责人就是现在歼-20的总设计师杨伟。

总体来看,我国目前的飞控技术与美国是不相上下,比俄罗斯略胜一筹。

随着战斗机的作战模式从强调高空高速转向强调中低空机动性能,战斗机也开始采用静不稳定设计以提高战机的机动性。由于采用静不稳定设计的战斗机,需要不断调整飞行姿态以保证飞行状态,机械飞控显然已经无法满足这样的需求。随着计算机技术的发展和应用,通过计算机的飞控软件来控制战机成为了可能。因此,通过计算机和电缆来传递操纵信号控制舵面运动的电传操纵,逐步开始取代机械操纵,成为战斗机的飞控系统。最早使用电传飞控的战机是美国的F16,而后电传飞控开始成为第三代战斗机的标配。电传飞控也经历了从模拟信号发展为数字信号的过程,而随着隐身战斗机的出现,电传飞控系统也开始向着更为先进的飞火推一体化飞控系统发展。这使得飞行员可以更灵活地操纵战机,可以与自动驾驶系统、火控系统、雷达导航和发动机推力控制等系统进行交互,极大提升了飞机的性能和攻击精度。

什么是全权限呢?就是飞行员想怎么操作怎么操作,可以猛推、猛拉,而不必担心飞机超负荷、解体和撞地……因为无论飞行员动作多大,飞控只会给执行到允许的最大过载……低于30米,不会给你执行,甚至会自动拉起改出……

三轴四余度数字电传操纵系统的主要优点是:具有高度的灵活性,容易实现多种逻辑运算和电子综合化,实施复杂控制律和修改控制律都很方便,尤其容易与自动驾驶仪、火力控制系统、导航和推力控制系统交连,从而使飞机的性能和攻击精度均发生质的变化。

硬件部分主要就是信号发生器、机电液压伺服器、飞控电脑或核心、光纤!目前美国的的确作的体积小、重量轻、液压力高……

其基本参数在一定范围内可调!飞行员可按自己飞行习惯微调。但一般只有试飞员可调,调好后,量产了,就不怎么动了……

  杨伟总师在采访中称,“我们是抓住歼-20突出的一些特点,规避以往短发,使作战效能真正为我所用。同时当飞机的能力提升后,让飞行员回归为战斗员,让其精力更多的放在战场的探测、态势感知、战事判断等战斗决策事物上。”同时其作为一个开端,它带来的各种变化、创新发展等也仍然在不断的显现。

我国的飞控系统一开始也比较落后,发展到今天也经历了很多艰辛的历程。我国在上世纪80年代开始研究电传操纵,一方面积极与欧洲开展合作,为歼10的研发打下基础。另一方面与俄罗斯合作以便仿制苏27和自研歼11系列战机。同时,通过中美之间的和平典范计划,中国也开始接触美国的先进飞控技术。不过,随着中美蜜月期的结束,中美和中欧关于飞控系统的合作也戛然而止,而俄罗斯因为电子工业较为落后,在先进的电传飞控系统上也存在一些问题,导致当时的中国在飞控系统上遇到了很大瓶颈。不过,经过科研人员不懈的努力,国产先进电传飞控系统取得了很大的进展。随着国产歼10、歼11B等第三代战机的服役,国产电传飞控系统已基本可以满足国产三代机的需求。而后我国又在飞控系统上进行了一系列改进,并应用到了歼10C、歼16等三代半战机上。伴随着歼20的服役,标志着我国在先进的飞火推一体化飞控系统上也达到了世界领先水平。

歼-20的进气口边缘、鸭翼、边条翼和机翼可以拉出4对涡流,对于涡升力利用极为彻底

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我国现役的主力战斗机歼-10、歼-11B、歼-15、歼-16、歼-20等使用的都是三轴四余度数字电传操纵系统。而美国主要战斗机F-16、F-15、F-18、F-22、F-35等用的也都是三轴四余度数字电传操纵系统。就性能来说,中美两国的数字电传操纵系统并没有质的差别。同时,两国的数字电传操纵系统都已经在本国现役战斗机中大规模使用,这说明两国的三轴四余度数字电传操纵系统在技术上已非常成熟,运行使用稳定且可靠。

(战斗机的飞控系统就是战斗机的操纵系统)

这得经年累月飞行,才能摸清战机一般性能和最大潜能。发现各种问题……然后打补丁或编写飞行辅助程序。打一阵补丁,就出个新版本,全新升级飞控软件和自动辅助软件!

电传操纵系统,是把驾驶员的操纵指令转变为电信号来控制飞机飞行的飞行操纵系统。

对于数字电传的飞机来说,飞行员并不是通过操纵杆来直接控制舵面,而是用操纵杆向飞控系统输入一个自己想要的飞行姿态,由飞控计算机根据传感器数据来控制舵面,进而实现这种飞行姿态。

战斗机的飞控系统就是指战斗机的操纵系统,其主要作用是将飞行员的操作指令传递到战机的舵面,通过改变战机舵面来控制战机的飞行状态和飞行轨迹。简单来说,飞控系统就是飞机的操纵系统,飞行员通过飞控系统来控制飞机,提高飞行品质,减轻飞行员的负担,提高完成任务的能力。飞控系统伴随着飞机的进步,已经跨入了飞火推一体化的时代。而作为推出歼10C、歼16和歼20等先进战机的中国,飞控技术已经达到了国际先进水平,虽然距离美国还有一定的差距,但是跟俄罗斯相比还是略有优势的。

  在今年3月份,《简氏防务周刊》就发表了一篇文章表示,歼-20战机的改进版已经筹备当中。这一点也在杨伟总师此次的采访中得到了证实。随着我国对AI技术的重视以及投入,相信在未来,我国更多的战机都将搭载这一先进的飞控系统,将更多的精力放在“战斗”上,未来我国的空中力量,也必将向上再迈一层台阶。

数字电传操纵系统,是指使用数字信号的电传操纵系统,主要组成部分包括运动传感器、中央计算机、作动器和电源。

(现代先进的战斗机广泛采用了电传飞控系统)

再说俄罗斯,三轴四余度数字电传操纵系统对于俄罗斯来说,不是做不了、而是做不好。由于当初点错了技能树,所以造成了如今俄罗斯在微电子工业方面的落后。体现到飞控方面,就是从模拟式电传一直到数字式电传,飞控故障就没有消停过。不但苏-27、苏-30、苏-35等深受困扰,就连苏-57也曾因飞机电传操纵系统出现故障,导致战机坠毁。

歼20的出现标志着中国空军进入了隐身时代,该机出色的机动性能很大程度上得益于先进的电传飞控系统。就技术水平而言,歼20的电传飞控水平应该与F22处于同一水平线上。不过,美国在技术上还有一定的优势,像美国的F35B在垂直起降时的飞行控制能力,我国目前还有一定的对差距。但相比于电子技术相对落后的俄罗斯来说,我国在飞控系统方面还是有一定优势的。

歼-8IIACT,我国首次完成三轴四度余数字飞控系统

F22A有两条功能线,各有66个插槽!即便打坏一个,还有另一个……

众所周知,如果飞机在空中飞行,如果要更改当前位置,则需要使用空气舵面。飞机的空气舵表面越早,它越简单。第一次世界大战的飞机舵面非常简单,只有平尾(电梯)。 ,垂直尾翼(方向舵)和副翼(差速滚子)基本上通过钢缆连接,飞行员的身体直接控制响应。▲数字电传飞机驾驶舱对于数字电传操纵飞机,飞行员不使用操纵杆直接控制舵面,而是使用操纵杆向飞行控制系统输入所需的飞行姿态,并且飞行控制计算机根据传感器数据。 ,然后意识到这种飞行态度。但是归根结底,这种控制本身非常复杂。在不同的大气压,不同的空速,不同的迎角,不同的姿态和不同的过载下,会有不同的要求。它影响整个身体,微小的差异可能会导致严重的问题。事故。中国的飞行控制技术是否落后于美国和俄罗斯?通过查看J-20的复杂空气动力学特性可以理解这一点。作为中国最先进的战斗机,J-20服役了一段时间。在此期间,该战斗机的真实战斗力问题引起了各方面的热烈讨论。试飞员许永玲在计划中透露,自2011年首飞以来,J-20战斗机仅用了五年时间就交付了陆军,这比美国的F-22,F-35或俄罗斯的Su- 57。更快,并且在战斗力形成周期中,这架战斗机形成完整战斗力的时间比以前预期的要快得多,这使许多以前对J-20的力量感到怀疑的军迷松了一口气。 。据不完全统计,已经生产了20多架J-20原型机,远远超过俄罗斯Su-57(目前只有9架原型机)。尽管预计将于2018年开始服务,但初始数量产量仅为12,并且未知是否将来会增加。美国的F-22和F-35无疑处于世界领先地位,尤其是F-22,尽管它是最早使用的第五代飞机,但被公认为是第五代飞机的模型。 ,但是牢牢地坐在第五代飞机的最高宝座上,那么J-20的真正战斗力是什么?在F-20上,是通过电传操纵系统命令液压系统来完成的。电传操纵部件负责将飞行员的操作说明转换为控制信号,以控制气动表面的偏转,而液压系统则为气动表面的偏转提供动力。例如,飞行员是F-20的大脑,气动表面是F-20的手和脚的四肢。然后,电传操纵系统就是F-20的小脑和整个身体的神经系统。液压系统是F-20的肌肉最近,J-20从部署到实战训练的速度惊人。中央电视台最近还独家采访了杨维局长。在6月2日的闭路电视报道中,杨维局长说J-20仅仅是个开始。同时,从采访中透露的信息来看,关于J-20的一些先前的传说被证明是真实的!杨伟处长在接受采访时说:“我们抓住了J-20的一些突出特点,避免了过去的短发,使战斗力对我真正有用。同时,当飞机的能力提高时,让飞行员重返战斗人员,让其精力更多地放在战场侦查,态势感知和战斗判断上。”与此同时,各种变化,创新它带来的发展仍在不断涌现。得益于我们的独立研发,以及该领域世界领先的电传操纵系统。回顾联想的“让飞行员重返战场”,可以肯定的是,我们现在正在谈论的AI技术和武器的结合可能已经在J-20上占据了领先地位。几年前,这还使我们猜测,飞行员能够花很长时间才能完美地驾驶新战斗机。在某种程度上,J-20的飞行控制计算机甚至可以协助控制和驾驶战斗机。今年3月,《简氏防务周刊》发表了一篇文章,指出正在准备J-20战斗机的改进版本。杨威院长在这次采访中也证实了这一点。随着中国重视并投资于人工智能技术,人们相信在未来,中国将有更多的战斗机配备这种先进的飞行控制系统,并且更多的能源将用于“战斗”。我国未来的空中力量也必将进一步提高。众所周知,每架飞机都有一个成长周期,通常为五至七年,其中包括飞行员对战斗机的熟悉程度以及设备可靠性的提高。只有这样,才能形成完整的战斗力。徐永玲说,未来的战争最终是人为的。在战争中,中国空军年轻一代飞行员的主要优势在于他们在信息时代已经成长。在掌握信息化战斗机和新一代战斗机的过程中,它们必须比老一代飞行员更快。可以预见,中国空军的年龄最多为三至五年。它将能够将J-20完全转变为战斗力。届时,中国空军将成为亚洲第一的空军,能够有效捍卫我们的领空和战略空间。以上是铁军迷的意见,欢迎关注铁军迷,欢迎深入讨论和评论!图片来源网络,如果有任何侵权,请告知,我将其删除。

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