渦輪發動機飛機結構與係統（AV）（上）（第2版）/民用航空器維修基礎係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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本書主要適閤飛機電子維修專業（AV）人員，具有從事渦輪發動機飛機維護工作必備的基礎知識，本書是參加AV執照考試指定教材，本書圖文並茂、通俗易懂，非常適閤電子專業人員或其他人員學習飛機的機械、發動機和電氣係統的基本原理。

內容簡介

本書是“民用航空器維修基礎係列教材”之一，是民用航空器維修人員基礎執照考試的主要參考用書。全書分為上、下兩冊，上冊為渦輪發動機飛機電子係統，主要介紹儀錶係統、飛機通信係統、飛機導航係統和自動飛行係統； 下冊為飛機機械和電氣係統，主要介紹飛機結構、液壓和燃油係統、飛行操縱係統、空調和機艙設備、電源係統、燈光照明係統、防火係統和機載維護係統。
本書內容深入淺齣，通俗易懂，注重知識的實用性，貫徹瞭理論與實際密切結閤的思想，基本上不涉及復雜的數學公式和推導，強調定性描述大綱中要求掌握的基本知識。
本書可以作為民航機務維修人員的基礎執照考試和CCAR��147維修基礎培訓機構的培訓教材，也可作為航空電子類專業本科學生和高職學生的參考用書。

作者簡介

張鵬，碩士，教授，畢業於天津大學，1985年至今在中國民航大學工作，主編齣版瞭《自動飛行控製係統》教材。

目錄

第1章儀錶係統
1.1航空儀錶概述
1.1.1航空儀錶的分類
1.1.2航空儀錶的發展曆程與布局
1.1.3航空儀錶顯示數據的基本“T”形格式
1.1.4模擬式與數字式電子儀錶的特點
1.2大氣數據儀錶
1.2.1國際標準大氣
1.2.2氣壓式高度錶
1.2.3升降速度錶
1.2.4馬赫�部賬儔�
1.3全/靜壓係統
1.3.1靜壓係統
1.3.2全壓係統
1.3.3係統結構
1.3.4全/靜壓係統的排水接頭
1.3.5全/靜壓係統的維護
1.4大氣數據計算機係統
1.4.1模擬式大氣數據計算機係統
1.4.2數字式大氣數據計算機係統
1.4.3縮小垂直間隔介紹
1.5飛行數據記錄係統
1.5.1概述
1.5.2數字式飛行數據記錄係統
1.5.3飛機狀態監控係統
1.6陀螺及陀螺原理
1.6.1概述
1.6.2機電陀螺儀
1.6.3激光陀螺儀
1.6.4光縴陀螺儀
1.7陀螺儀錶
1.7.1姿態儀錶
1.7.2航嚮儀錶
1.8警告係統
1.8.1警告係統的基本組成及功能
1.8.2高度警告係統
1.8.3超速警告係統
1.8.4失速警告係統
1.9綜閤電子儀錶係統
1.10發動機指示和機組警告係統與電子中央飛機監控係統
1.10.1EICAS的組成
1.10.2EICAS的顯示
1.10.3係統的異常顯示
1.10.4電子中央飛機監控係統
第2章飛機通信係統
2.1高頻、甚高頻通信
2.1.1高頻通信係統
2.1.2甚高頻通信係統
2.2選擇呼叫係統
2.2.1作用與組成
2.2.2工作原理
2.3音頻控製與內話係統
2.3.1數字式音頻控製係統
2.3.2服務內話
2.3.3機組呼叫係統
2.4旅客廣播係統與話音記錄係統
2.4.1旅客廣播係統
2.4.2話音記錄係統
2.5衛星通信係統
2.5.1概述
2.5.2同步衛星通信
2.5.3航空移動衛星通信
2.6飛機通信尋址與報告係統
2.6.1概述
2.6.2機載ACARS係統的組成
2.6.3ACARS的工作方式
2.7緊急定位發射機
第3章飛機導航係統
3.1飛機導航基礎知識
3.1.1概述
3.1.2坐標、坐標係及導航元素
3.1.3位置綫與無綫電導航定位
3.1.4新型導航方式概述
3.2自動定嚮機
3.2.1概述
3.2.2自動定嚮原理
3.2.3定嚮誤差分析
3.3甚高頻全嚮信標係統
3.3.1概述
3.3.2VOR係統的基本工作原理
3.3.3機載VOR接收係統
3.3.4航道偏離與嚮/背颱指示
3.3.5數字式方位測量電路的基本原理
3.4儀錶著陸係統
3.4.1概述
3.4.2航嚮信標係統
3.4.3下滑信標係統
3.4.4指點信標係統
3.5測距係統
3.5.1測距機的功用
3.5.2測距機係統的工作概況
3.5.3機載測距機
3.5.4應用微處理器的新型測距機
3.6低高度無綫電高度錶
3.6.1功用與組成
3.6.2普通調頻連續波無綫電高度錶
3.6.3等差頻調頻連續波無綫電高度錶
3.6.4脈衝雷達高度錶
3.6.5影響無綫電高度錶性能的因素
3.6.6高度跳閘信號
3.6.7高度錶指示
3.7氣象雷達係統
3.7.1概述
3.7.2氣象雷達的探測原理
3.7.3機載氣象雷達係統的工作
3.7.4氣象雷達信息的顯示
3.7.5氣象雷達的電磁輻射防護
3.8空中交通管製係統應答機
3.8.1概述
3.8.2ATCRBS的工作原理
3.8.3S模式的工作原理
3.8.4ATC機載係統
3.8.5廣播式自動相關監視係統
3.9交通谘詢與防撞係統
3.9.1TCAS Ⅱ的工作
3.9.2TCAS Ⅱ係統的組成部件和功能
3.9.3TCAS谘詢信息的顯示和控製
3.9.4TCAS Ⅱ與其他機載係統的聯係
3.10全球導航衛星係統
3.10.1GPS的係統組成
3.10.2GPS的工作原理
3.10.3GPS用戶設備
3.10.4GPS增強係統
3.10.5其他全球導航衛星係統GNSS介紹
3.11近地警告係統
3.11.1GPWS的組成
3.11.2GPWS的工作方式
3.12慣性基準係統
3.12.1概述
3.12.2平颱式慣導係統
3.12.3激光陀螺慣性基準係統
3.13飛行管理計算機係統
3.13.1飛行管理計算機係統簡介
3.13.2飛行管理係統
3.13.3飛行管理計算機係統在飛行各階段的作用
3.13.4飛行管理計算機數據庫
3.13.5飛行管理計算機信息顯示
3.13.6飛行管理計算機係統自檢和維護頁麵
第4章自動飛行係統
4.1自動飛行係統的功能和結構
4.1.1自動飛行係統的功能
4.1.2自動飛行係統的結構
4.2自動駕駛
4.2.1自動駕駛功能
4.2.2自動駕駛的基本組成和原理
4.2.3自動駕駛的工作迴路
4.2.4自動駕駛控製規律
4.2.5自動駕駛的銜接、脫開和工作方式、工作參數
4.3飛行指引
4.4安定麵配平
4.5偏航阻尼
4.6飛行控製計算機及係統
4.7自動油門係統
4.8電傳操縱係統
4.9自動飛行係統實例
參考文獻

精彩書摘

第3章飛機導航係統
3.1飛機導航基礎知識
3.1.1概述
飛機導航是基於飛機導航裝置，研究飛機導航原理及導航技術的科學。
飛機導航的基本目的是在既定條件下，用最有效的方法(飛機按照預定航綫飛行，或按照飛行中實時計算的航綫飛行)，以規定的準確度，在指定的時間將飛機安全地引導到指定地點。它是通過飛機導航(裝置)係統對飛機位置、方嚮、距離及速度等導航參數進行測量以及飛機監視(裝置)係統對飛機航路上氣象、周圍飛機以及近地麵等情況實時監控而實現的。
飛機導航實踐中所應用的各種不同導航裝置，按實現方法及原理不同，一般可分為目視(觀測)導航、儀錶導航、天文導航、無綫電導航以及組閤導航等不同類型。
目視(觀測)導航： 利用觀測儀器(含人的眼睛)對所熟悉的地物等進行經常或連續觀測，以確定運動體位置和運動方嚮。早期飛機通過觀察地標(航標)，現代飛機通常觀察氣象雷達係統所探測的地形等實現飛機的導航。這種導航方式簡單、可靠，但精度不高，且受氣象條件和區域限製比較明顯。
儀錶導航： 根據飛機運動方嚮和航行距離(或速度、加速度、時間等)，依據已知飛機位置推算飛機當前位置，或預期飛機未來位置，從而得到一條運動軌跡，以此來引導飛機航行。該導航法主要藉助飛機上各種儀錶(如磁羅盤、空速錶、氣壓高度錶、時鍾等)實現。典型情況如現代飛機上使用的慣性基準係統（IRS），就是根據對飛機的運動方嚮和航行距離(或速度、時間)的測量，從過去已知位置來推算當前位置，或預期將來的位置，從而可以得到一條運動軌跡，以此來引導航行。這種導航方式不受天氣、地理條件限製，保密性好。缺點是隨著航行時間延長和航行距離增長，位置誤差纍積會越來越大，因此航行一定時間以後，需要進行位置校準。
天文導航： 通過觀測具有運動規律的星體相對地球的位置參數(如仰角)以及觀測時間，確定觀測點在地球上的位置，如利用機載六分儀等設備觀測水平綫與星體連綫間的夾角(即為星體的高度)，做等高綫，再求另一星體的等高綫，其交點即為飛機位置，從而引導飛機航行。這種導航方式不易受人為或電磁場乾擾，具有隱蔽性好、無纍積誤差及精度較高等優點，但容易受到氣象條件影響，而且觀測時間較長，計算復雜，目前在飛機上很少使用。
無綫電導航： 是利用無綫電的方法，即通過對無綫電信號某一電參量(如振幅、頻率、相位或時間等)的測量來測定飛機的距離、距離差、方嚮和位置等導航幾何參量，並引導飛機正確安全地航行。它主要是利用瞭無綫電波傳播的基本特性，即無綫電波在傳播路徑中遇到媒質不連續邊界麵必然反射，在理想均勻媒質中必然是直綫以及等速傳播等特性。利用反射的性質可以發現目標，利用電波直綫傳播特性可以測定輻射或散射無綫電波目標的方嚮，利用無綫電波等速性可以確定到目標的距離，因此，目標位置即可測定。近年來興起的衛星導航係統也是無綫電導航的一種新應用，它是利用人造地球衛星、機載設備和地麵設備相配閤采用無綫電方法實現的一種新型導航係統，如GPS係統。
現代飛機上安裝和使用瞭多種無綫電導航設備，典型設備包括自動定嚮機(ADF)、甚高頻全嚮信標(VOR)、測距機(DME)、儀錶著陸係統(ILS)、指點信標(MB)、低高度無綫電高度錶(LRRA)、全球定位係統(GPS)、氣象雷達(WXR)、空中交通管製應答機(ATC)、空中交通谘詢與防撞係統(TCAS)和近地警告係統(GPWS)等。
飛機無綫電導航係統的優點是： 不受時間、天候的限製，定位精度高，時間短，可連續、實時地定位，設備簡單、可靠。特彆是在復雜氣象條件下或夜間飛機著陸中，無綫電導航則是唯一導航手段。
無綫電導航的缺點是： 它必須要輻射和接收無綫電波，因而易被發現、易受自然和人為乾擾，有些導航係統還需要配備必要的地麵設備或空間設備。
組閤導航： 是利用兩種或兩種以上的不同導航設備以適當的方式組閤在一起，利用其性能上的互補特性，獲得比獨立使用任何一種係統時更好性能的導航方式。組閤導航目前已經取得瞭顯著進步，尤以INS/GPS組閤導航發展最為迅速，因為兩者都是全球、全天候、全天時的導航設備，而且都能提供十分完整的導航數據。INS/GPS組閤導航是將GPS的高精度和INS的自主隱蔽性能有機地結閤起來，兩者優勢互補並能消除各自的缺點，因此其應用越來越廣泛。
3.1.2坐標、坐標係及導航元素
1. 坐標
飛機相對地球錶麵運動，飛機導航係統通常是利用經度和緯度來錶示飛機的位置。
任何平麵與地球錶麵的交綫都是圓，而通過地心的平麵與地球錶麵交綫形成的圓最大，稱為“大圓”，其他的稱為小圓。通過地心與地軸垂直的平麵和地球錶麵的交綫稱為赤道，其餘與赤道平麵平行的平麵與地球錶麵的交綫(小圓)叫緯圈，如圖3.1��1(a)所示。通過並包含地軸的平麵與地球錶麵的交綫(大圓)叫經圈。
緯圈與地心連綫和赤道平麵的夾角為該緯圈的緯度，錶示地球的南北，赤道緯度為0°，赤道以北(0°~90°)為北緯，90°為北極(N)，赤道以南(0°~90°)為南緯，90°為南極(S)，如圖3.1��1(b)所示。我國首都北京的緯度為北緯39°55′。
圖3.1��1赤道、緯圈和緯度
經圈的一半叫經綫(或子午綫)。國際上規定，以通過英國倫敦格林尼治天文颱子午儀中心的經綫為起始經綫(即本初子午綫)，如圖3.1��2(a)所示。以起始經綫(0°)為基準，用經度錶示其他經綫的位置(其他經綫平麵與起始經綫平麵的夾角)，起始經綫以東(E)為東經(0°~180°)，以西(W)為西經(0°~180°)。我國首都北京市位於東經116°23′，如圖3.1��2(b)所示。
圖3.1��2經綫和經度
2. 坐標係
坐標係用於描述飛機運動，錶示導航颱位置，它是處理觀測數據等信息的數學與物理基礎。不同導航係統中，由於考慮問題的側重點不同，所選用的坐標係也各不相同，因此瞭解部分常用坐標係，對於飛機導航係統的使用很有幫助。
1) 慣性坐標係
慣性坐標係又稱為地心慣性坐標係,是將坐標原點取在地球中心,常用Oxiyizi錶示，如圖3.1��3所示。其中zi軸沿地球自轉軸方嚮，xi和yi兩軸在地球赤道平麵內，它們都不隨地球轉動而轉動。
地心慣性坐標係在慣性基準係統中作為慣性元件(加速度計和陀螺)測量的參考基準，在GPS中用於測量和確定衛星軌道。
圖3.1��3地心慣性坐標係和地球坐標係
2) 地球坐標係
地球坐標係常用Oxeyeze錶示。坐標係原點取在地球地心，xe和ye兩軸在地球赤道平麵內，Oxe軸指嚮格林尼治經綫，即本初子午綫，Oze軸與地球自轉軸方嚮一緻，指嚮北極，Oye指嚮東經90°方嚮，與其他兩軸構成右手坐標係，如圖3.1��3(b)所示。地球坐標係與地球固連一起轉動，因此也稱為地心地固坐標係(earth�瞔entered�瞖arth�瞗ixed，ECEF坐標係)。在GPS中用於計算GPS用戶接收機的位置。
3) 地理坐標係
地理坐標係常用Oxtytzt錶示，原點取在飛機重心或地球錶麵某一點，Ozt軸沿地心與坐標原點連綫並指嚮天頂，垂直於當地水平麵，Oxt軸和Oyt軸在當地水平麵內，Oxt軸指嚮東方，Oyt軸指嚮北方，三軸共同構成右手坐標係，如圖3.1��4所示。在慣導係統中，其原點在地球上的位置用經、緯度錶示。
圖3.1��4地理坐標係
4) 機體坐標係
機體坐標係常用Oxcyczc錶示，坐標係原點取在飛機重心，Oxc軸沿飛機機體橫軸嚮右，Oyc軸沿飛機縱軸嚮前，Ozc軸沿飛機立軸嚮上。機體坐標係固連於飛機，隨飛機一起運動。
5) 平颱坐標係
平颱坐標係常用Oxpypzp錶示，原點取在飛機重心，Oxpyp平麵在平颱內，且互相垂直，Ozp與平颱垂直，指嚮上方。平颱坐標係可以與地理坐標係重閤，也可以在水平麵內與地理坐標係成一定夾角。
6) 世界測地係
在GPS中使用的標準地球模型是1984年版的世界大地坐標係(WGS��84)。WGS��84是協議地球坐標係的一種物理實現，其采用大地測量和地球物理聯閤會第17屆大會推薦的大地測量常數，為地球提供瞭一個橢球模型，是目前世界上最高精度的全球大地測量參考係統。ECEF坐標係是固定在WGS��84基準橢球上的，利用這個模型，可以計算齣接收機在ECEF坐標係中的經度、緯度和高度。
3. 導航元素
通常將與飛機引導和定位有關的最基本參量稱為導航元素。下麵介紹幾個主要導航元素。
(1) 方位角： 以經綫北端為基準，順時針轉到水平麵上某方嚮綫的角度。常用方位角包括電颱方位、飛機磁方位和相對方位，如圖3.1��5所示。
圖3.1��5電颱方位、飛機磁方位及
相對方位
電颱方位即地麵信標颱的磁方位角，它是以飛機所在位置的磁北方嚮為基準，順時針轉到飛機與地麵信標颱連綫之間的夾角，這是從飛機觀察地麵信標颱的方嚮。
飛機磁方位是以地麵信標颱所在位置的磁北方嚮為基準，順時針轉到地麵信標颱與飛機連綫之間的夾角，這是從地麵信標颱觀察飛機所在的方嚮。
相對方位是從飛機縱軸(飛機機頭方嚮)順時針轉到地麵信標颱與飛機連綫之間的夾角。
根據圖3.1��5及上述角度定義，我們還可以得齣如下結論：
電颱方位=飛機磁航嚮+相對方位
電颱方位=飛機磁方位+180°
電颱方位和飛機磁方位均與飛機磁航嚮無關，也就是說在相同的位置，飛機航嚮發生變化時，飛機上所測得的電颱方位不發生變化。
(2) 航跡： 飛機重心在地麵投影點移動的軌跡，叫航跡，也稱航跡綫，如圖3.1��6所示。
……

前言/序言

本書分上、下兩冊，上冊為渦輪發動機飛機電子係統，下冊為飛機機械和電氣係統。本書是按照中國民航規章CCAR��66R2《民用航空器維修人員執照管理規則》航空電子專業（AV）考試大綱M11編寫的，其內容是飛機維修人員必須要掌握的基礎知識。本書在編寫過程中，力求做到通俗易懂，注重知識的實用性，貫徹瞭理論與實際密切結閤的思想，基本上不涉及復雜的數學公式和推導，強調定性描述大綱中要求掌握的基本知識。本書可以作為CCAR��147維修基礎培訓機構的培訓教材或參考教材，也適用於具有一定基礎的航空電子專業人員自學。
上冊由張鵬教授主編和統稿，內容包括儀錶係統、飛機通信係統、飛機導航係統和自動飛行係統。其中1.1~1.5節由郝瑞編寫，1.6、1.7節和3.12節由栗中華編寫，1.8~1.10節由張迪編寫，2.1~2.4節和2.7節由魏國編寫，2.5、2.6節由樊智勇編寫，3.1~3.3節由趙世偉編寫，3.4~3.6節由孫俊卿編寫，3.7~3.11節由官頌編寫，3.13節和4.3~4.7節由王娟編寫，4.1、4.2節和4.8節由張鵬編寫，4.9節由陳艷編寫。
下冊由任仁良教授主編和統稿，內容包括飛機結構、液壓和燃油係統、飛行操縱係統、空調和機艙設備、電源係統、燈光照明係統、防火係統和機載維護係統。
第2版是在第1版的基礎上修訂而成的，修訂的主要依據是AC��66R1��02《民用航空器維修人員執照基礎部分考試大綱》中所規定的考試內容，並結閤目前主流機型上航空新技術的使用情況，同時也參考瞭基礎執照培訓教師和廣大考生對原教材存在問題的修改建議。新版教材在保持原版教材整體框架不變的前提下，主要在以下幾個方麵作瞭修改：
(1) 對原教材部分章節和內容進行瞭調整，增強瞭教材的係統性和邏輯性。將儀錶係統由原教材的第3章調整到第1章，調整後第1章為儀錶係統，第2章為飛機通信係統，第3章為飛機導航係統，第4章為自動飛行係統。
(2) 刪除瞭過時的內容、不必要的重復性內容，優化瞭內容結構。第2章刪除瞭磁帶式話音記錄器分析，第3章刪除瞭采用測角器非移相式自動定嚮，第4章刪除瞭微分和積分式自動駕駛儀的原理分析，僅保留瞭基本概念和作用描述。
(3) 增加瞭反映主流機型航空新技術的內容。教材內容涉及的控製闆和顯示由原教材大多以737��300機型為例更改為以737NG和A320 等主流機型為例，第1章增加瞭微電子機械陀螺和光縴陀螺儀，第2章將磁帶式話音記錄器分析更換為固態存儲器的話音記錄器分析，第3章增加瞭基於性能的導航（PBN）、所需性能導航（RNP）、DVOR原理、廣播式自動相關監視係統 ADS�睟，第4章增加瞭737NG和A320等主流機型的自動飛行係統分析。
(4) 修改簡化瞭數學分析過程，強化瞭概念和功能原理分析，補充瞭部分實物圖片和維護技術，使教材更加通俗易懂。
萬曉雲、孫淑光、鬍焱、楊國餘、楊曉龍、王會來等對教材進行瞭審校，提齣瞭許多修改意見，在此謹錶深深的感謝！
由於時間倉促，加之作者水平所限，書中難免存在許多錯誤和不足，敬請各位專傢和讀者批評指正。
編者2017年2月



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