[科普中国]-飞行载荷记录器

飞行载荷

飞行载荷是飞机结构设计和强度计算的主要原始数据，它直接影响到飞机的重量、作战性能和飞行安全。选用合适的飞行载荷规范和可靠的计算方法，是获得合理、可靠载荷的重要条件。据资料了解，国外飞行载荷计算方法可分为两种。一种是针对已规定好的设计情况，按照给定的成套公式和大量的经验数据、图表，按飞机各部件进行载荷计算。另一种是按照飞机各种飞行情况，对飞机整体各部件同时受载进行计算，利用大量、可靠的气动力数据、飞机几何参数、速度包线、过载包线等，从求解飞机运动方程求出飞机各部件所受的载荷。两种方法各有特点。前者有成套的计算公式和经验数据，使用比较方便，但有局限性。后者规定合理但需要具备一定条件，如大量、可靠的气动力实验数据、可靠的计算和试验方法等等。目前，多数国家(包括我国)立足于后者。1

简介飞行载荷记录器能够采集飞机结构应力数据，以便比较精确地估算飞机机体的预期寿命。

飞行载荷记录器系统能处理来自飞机上的各种传感器信号和其它系统的信号，并把这些数据记录在磁带上。利用这些数据计算载荷时间历程，随后计算机体关键部位的载荷谱或应力谱。飞行载荷记录器系统接受和记录来自该系统内各种传感器的输入信号，以及来自起落架基体组件、油量控制器、发动机入:百分比转速表、中央接口装置、中央大气数据计算机、飞行控制计算机和电子元器件等输入信号。

组成飞行载荷记录器系统由信号数据记录器、信号数据转换一多路调制器、数据采集系统放大器、轴向加速度计传感器、应变计、操纵面位置传感器和油门杆角度电位计所组成。

信号数据记录器安装在舱门的背后，它是一种电于磁带装置，接收来自信号数据转换一多路调制器的串行数字字。这些信号为精确估算机体寿命提供了载荷准则数据的永久记录。记录器把这种串行数字数据转换成并行数字格式并记录在一个九通道的磁带上，该数据以每秒240个字的速率记录。磁带盒是记录器整体的一部分，它含有大约足够记录15个飞行小时的磁带。飞机的文件数据是通过记录器面板上的文件数据指轮打入的。这些数据与来自转换一多路调制器的串行数字数据一起记录，以完善载荷谱数据。

信号数据转换一多路调制器安装在舱口的背后，它是一种电子装置，接收来自飞机各部分的各种传感器和部件的模拟与离散数据信号，并以串行数字格式把这些信号转换为8位二进制字。把奇偶校验位加到数据字上，再把该数据字串行传送到信号数据记录器中，记录在盒式磁带上。信号数据转换-多路调制器的电源由信号数据记录器提供。

数据采集系统放大器安装在舱门的后面，它通常被称为应变计放大器，把来自应变计的低压信号放大以传送到信号数据转换一多路调制器。该放大器具有外部调节器，它可以把输出信号调零和选择放大器增益。

安装在舱门后面的轴向加速度传感器，也称为线性伺服加速度计，用来感受沿飞机纵轴的加速度。该加速度计是一种伺服力平衡装置，它能感受由作用在悬垂质量上的加速度所引起的位移，把平衡力转换为输出信号，该信号代表沿飞机纵轴所产生的加速度。

应变计安装在机身发动机舱内隔框部位上。该应变计是一种四个工作桥臂的电桥，用于感受隔框的结构应变。应变计输出信号能够反映隔框凸缘上应变的幅值和方向。把该信号传送到数据采集系统放大器。数据采集系统放大器为应变计提供电源。

操纵面位置传感器由两个襟副翼位置传感器、两个平尾位置传感器和一个方向舵位置传感器组成。每个传感器都与操纵面液压伺服作动筒相连接，一端连在可动操纵面上，另一端连在伺服作动筒安装接头上。每个传感器都是线性可变差动传感器(LVDT)，均将输出信号提供给信号数据转换一多路调制器。

油门杆角度电位计可变电阻器通过连杆齿轮组合件机械地连接到佃门上。该电位计可为信号数据转换一多路调制器提供代表油门杆位置的直流模拟信号。2