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為了更好的適應現代戰爭及國民經濟建設的快速發展需求，要求直升機必須轉變傳統機械式操作系統，全面採用電傳操作系統，本文全面分析了電傳操作系統的優缺點，探討了電傳操作系統在直升機中的有效應用。

1.電傳操作系統優缺點的分析

1.1電傳操作系統的優點

比較電器組合而言，機械操作系統的組合比較複雜，利用基於電氣操作的電傳操作系統，可以輕鬆使得主操作系統同其他操作系統有效連接，對於傳統機械操作系統而言，通常採用的是中央駕駛杆，電傳操作系統可以利用小側杆進行操縱，不僅有效減輕了駕駛人員的工作負擔，還確保了駕駛人員觀察儀表過程中實現不會受到中央駕駛杆的干擾，有效消除了重力加速度對於駕駛人員以及駕駛杆輸入量的影響；有效減輕了操作系統的重量，直升機約能減輕重量86%左右；此外，電傳操作系統和有效縮減了操作系統的體積。通常而言，電傳操作系統較為傳統機械操作系統而言，可減少50%左右的空間；由於電傳操作系統採用的是多餘度設計，在機身及機翼中有總線分置，如果利用電氣形式進行能源的提供，即動力電傳，將大幅提高其戰鬥生存力。

1.2 電傳操作系統的缺點

首先就單通道電傳操作系統而言，其可靠性較低，為了有效提高系統的可靠性，需要利用三餘度甚至四餘度系統；其次，電傳操縱系統成本高；就單通道系統而言，系統成本較機械操作系統低，但由於必須依靠餘度系統方可確保系統運行的可靠性，因此電傳操作系統成本仍然相對偏高，需要加快降低部件成本，簡化餘度；再次，電傳操作系統已受到電磁脈衝或雷擊的干擾，統計顯示，平均雷擊率每個飛行小時約為7×10-7次方，必須儘快加強系統電磁脈衝，以雷擊的抗干擾性；此外，現代直升機常利用複合材料，使用率平均超過30%，這樣會導致電子元件缺乏金屬屏蔽保護，進一步加劇了電磁干擾及核輻射等問題。

2. 直升機電傳操作系統設計要點

貝爾525：世界第一架電傳操縱民用直升機

2.1設計思路

對於直升機電傳操作系統而言，其操縱的反饋過程，均通過電信號綜合輸入實現的。因此，所有諸如高度、航跡、姿態等自動控制系統都能夠輕鬆利用電傳操縱系統，實現有效的控制與操縱。由於電傳操縱系統中必須具有增穩控制系統，因此，在設計過程中，必須將控制增穩的系統作為內迴路，將具有增穩控制系統的直升機視為一個新型直升機，並對外迴路進行科學設計。

對於縱向、側向增穩系統而言，其可採用傳統的頻域法結合根軌跡法進行設計，也可利用時域法，常用的是極點、特徵向量配置法，以及二次型最佳控制法進行設計。

2.2 相關設計指標分析

對於增穩控制系統而言，其設計過程需要確保閉環飛行的品質，並滿足國軍標一級飛行品質的相關要求，此外，原部件也必須滿足相關的品質規範要求。電傳操縱系統另一個重要特徵，既保障其穩定性與可靠性，且不能低於電傳機械操縱系統的穩定性與可靠性，因此，電傳操縱系統必須為多餘度系統，“可靠性”成為系統設計過程中最為關鍵的指標之一。對於直升機而言，失效率應達到10-7次每飛行小時，指的是導致直升機機毀人亡的概率。

因此要求設計人員已經精心選取餘度水平，科學進行系統元部件及可靠性設計。有關可靠性相關要求，可參閱相關資料，這裡不再贅述。同可靠性相關的要求，即抗雷擊能力。對於機械操縱系統直升機而言，如果電子線路受破壞，可以儘快返航，但對於純電傳操作系統直升機而言，一旦電子線路受損，將導致駕駛人員束手無策，只能棄機跳傘。為此，必須採取各種措施，最大限度的減小雷擊感應電壓，例如利用多點接地等屏蔽措施，進行雷電濾波等。還可利用非相似於度、光纖傳輸信號等，縮短傳輸電線，無論採用何種方法防雷，投入應用前，都需要通過雷電實驗。

2.3典型電傳操縱系統結構與原理分析

正如上文所提到的，當前全球各國所研製的電傳操縱系統有很多，本文以典型電傳操作系統為例，對直升機電傳操縱系統的結構及原理進行分析。

典型電傳操作系統上方兩個通道是二餘度操作系統，下方三個通道為備份使用的三餘度模擬操作系統，其共同利用三餘度信號傳感器進行輸出，經表決器形成相應的指令信號。對於數字式電傳操縱系統而言，各套均包括傳感器、監控器、伺服放大器，分別對一個電液伺服閥進行控制，左側為工作法，負責驅動動筒運動，右側閥門負責監控。若工作閥和監控閥二者壓差超出了容許值，將被判定出現故障，。上方兩通道數字機也是利用比較監控對故障進行判別的。由於其缺乏自監控能力，因此，一旦出現故障，會立即切除改用備用操縱模擬系統。三餘度模擬操縱系統，類似於駕駛感信號變換器，判斷故障需要兩兩進行比較，將故障通道切除之後，將確保一次故障工作。

總體而言，二餘度數字系統結合備份模擬操縱系統，可以保障二次故障工作。單其實，系統是利用五餘度才確保了二次故障工作，就尺寸的重量、成本及維護性方面而言，仍相對較差。但這是專門為實驗數字式系統的可操縱性而設計的。經多次試驗發現，該二餘度數字系統運行十分可靠，為數字式電傳操縱系統的全面應用奠定了基礎，也為主動控制功能的研究提供了條件。

3.結束語

總而言之，電傳操縱系統已經在固定翼飛機以及直升機操縱系統中得到了廣泛的應用，隨著直升機性能的逐步提升，以及現代電子技術的不斷髮展，電傳操縱系統也將逐步朝著自適應控制系統方向發展，自適應控制系統由於採用的神經網絡並進行處理技術，通過光纖實現數據的大量傳輸，因而將推動電傳控制系統逐步發展成為光傳控制系統，並將在直升機領域得到更廣泛和深刻的應用。