飞控基本知识

民用：大疆无人机。作为全球顶尖的无人机飞行平台和影像系统自主研发和制造商，DJI大疆创新始终以领先的技术和尖端的产品为发展核心。从最早的商用飞行控制系统起步，逐步研发推出了ACE系列直升机飞控系统、多旋翼飞控系统、筋斗云系列专业级飞行平台S1000、S900、多旋翼一体机Phantom、 Ronin三轴手持云台系统等产品。军用：彩虹，翼龙。中国航天空气动力技术研究院依托空气动力学和飞行力学方面的技术优势，在2000年进军无人机这一新型飞行器领域，并研制了以"彩虹"为名的多种类型无人机，这些无人机尺寸从小到大，起飞重量从轻到重，在应用方面从各种形式的侦察监视到攻击等，形成了较为完备的体系。2017年5月末，由中国航天科技集团十一院研制的新型彩虹太阳能无人机在西北某地完成临近空间飞行试验，试验取得圆满成功。翼龙无人机是由中航工业成都飞机设计研究所研制的一种中低空、军民两用、长航时多用途无人机。装配一台100马力活塞发动机，具备全自主平台，是中国无人机制造领域"当家明星"。还可携带各种侦察、激光照射/测距、电子对抗设备及小型空地打击武器。可执行监视、侦查及对地攻击任务等任务，也可用于维稳、反恐、边界巡逻等。此外，广泛应用于民用和科学研究等领域，如 灾情监视、缉私查毒、环境保护、大气研究，以及地质勘探、气象观测、大地测量、农药喷洒和森林防火等。中文名称翼龙无人机研制者中航工业成都飞机设计研究所任务执行监视、侦查及对地攻击航程4000公里 机长9.34米翼展14米最高速度280.000km/h首飞时间2007年10月

原文地址： https://github.com/iNavFlight/inav/wiki/Fixed-wing-guide

固定翼使用iNav基础

为固定翼设计的飞控

任何飞控可以用于固定翼，然而飞控功能设计以简单组件少为目标。例如使用为多旋翼设计的飞控在固定翼飞机上通常需要额外的5V BEC给舵机供电，为固定翼设计的飞控提供独立的5V线路给舵机。

一些常用的固定翼飞控如下：

Matek F405-WING  (target F405SE)

Matek F722-WING

Matek F411-WING

FuriousFPV F-35

Matek F411-WING

推荐使用的GPS如下：

Beitian BN220

Beitian BN180

Matek M8Q

第一步：准备飞控

使用 iNav Configurator 烧写最新的iNav固件。

全部传感器做校准。

选择一个和你的飞机最匹配的预制类型，点击保存重启。

第二步：

下面的图片为飞翼和普通固定翼设置了标准的副翼，升降舵，方向舵布局，你需要连接飞控的PWM输出到每一个舵机。

注意：如果你的飞机是Mini Talon需要按照 这个页面 自定义。

Servo（舵机） 和ESC/MOTOR。（舵机正极应该使用独立的BEC供电，而不是直接连接飞控）

Airplane（固定翼）

Output 1 - Motor/ESC（马达/电子调速器）

Output 2 - Empty / Or 2. motor（空或者第二马达）

Output 3 - Elevator（升降舵）

Output 4 - Aileron（副翼）

Output 5 - Aileron（副翼）

Output 6 - Rudder（方向舵）

Flying Wing（飞翼）

Output 1 - Motor/ESC（马达/电子调速器）

Output 2 - Empty / Or 2. motor（空或者第二马达）

Output 3 - Port Elevon（左舷升降副翼）

Output 4 - Starboard Elevon（右舷升降副翼）

如果使用的是SpracingF3：

GPS连接UART 2。

GPS连接UART 2波特率57600 并在配置中使GPS有效（如果有问题尝试调整波特率115200）

Sbus 连接UART 3

PPM 连接IO 1 pin 1.

第三步：设置遥控器，终端和舵机正反

你的发射机不能设置混控（有单独的油门，副翼，升降，方向通道）

检查当摇动摇杆时在接收窗口显示正确的通道。所有通道应该在中值1500us位置，摇杆移动范围应该在1000-2000us之间。在你的遥控器上微调这些。

正确的方式是：

油门摇杆上推------值增加

方向摇杆右推------值增加

升降摇杆上推------值增加

横滚摇杆右推------值增加

下一步检查舵机的运动方向：

舵机按照摇动方向运动

舵机运动不超过控制面的最大偏转

舵机中点正好是控制面的正中

在舵机设置分页：

如果方向反了，改变"Direction and rate"从+100到-100

如果超出希望摆动的范围减少min/max的值

如果控制面不是正中校准舵机到中位

注意：舵机设置页的序号是0-7，但马达设置页对应的序号是1-8

到目前为止应该所有设备工作正常。

1:当在遥控器上移动摇杆，控制面上应该移动正确。

2: 当在空中用一定角度移动飞机时控制面应正确反方向移动。操纵面的移动方式与飞机的移动方式相同，以抵消和稳定飞机。你可能需要临时增加三倍的P增益在滚动、俯仰和偏航轴上的增益。 (那样很容易看到运动)。

第四步：替换默认值

在CLI 输入和保存以下命令设置max roll 和 pitch angle角度到60°:

set max_angle_inclination_rll = 600

set max_angle_inclination_pit = 600

增加角度：

set small_angle = 180

返回原点后空中徘徊不降落：

set nav_rth_allow_landing = NEVER

默认返回原点功能先爬升，设置下面的值保持当前高度返回：

set nav_rth_climb_first = OFF

默认返回原点时保持地面高度10米，通过下面命令修改为70米：

set nav_rth_altitude = 7000

设置低油门滑行：

set failsafe_throttle_low_delay = 0

设置失控后的动作，这里是返回原点：

set failsafe_procedure = RTH

更多 命令

歼-20战机在2001原型机上确实是有减速板的，这也在一些试飞的照片当中可以证实。不过随着歼-20战机实验的推进，确实没再看到歼-20战机配备减速板的设计，如果真的取消减速板设计，那么歼-20战机必然是有其他的减速方式。

那么歼-20战机会依靠什么来进行减速呢？歼-20战机有一个其他五代机并不具备的特长，那就是全动式舵面。包括全动式鸭翼设计和全动式外倾垂尾设计，这样的设计除了能够给战机提高其高机动性，另外一个重要作用就是可以起到减速板的作用。

比如全动式鸭翼设计就可以在战机需要减速时，将其推向垂直机身直线上，利用空气阻力达到减速的目的。但是单靠鸭翼进行全动式减速，又会导致战机出现机体机动。而这又需要主机翼襟翼配合使用，并且保持战机的力矩平衡。在襟翼与鸭翼的配合使用之下，达到平衡力矩后，进行战机的减速运动。

另外一方面利用全动垂尾与鸭翼配平的配合也同样会起到一定的制动效果，这样的设计这样可能会更加复杂一些，但是就目前的信息来看，还没有获得更多的证实。利用发动机设计反推力装置也可以达到减速的作用，但是歼-20配备的WS-10B发动机，显然是没有这样的设计，而这样的设计也逐渐处于淘汰的地步。毕竟过多的死重设计并不利于寸土寸金战斗机应用。

如果去掉减速板的歼20战机，可以减少很多不必要的死重。可以减少活动的液压减速机构，减少不必要的控制流程。对于在战斗机而言，其内部结构都是寸土寸金之地，哪怕去掉100公斤的重量，对于战斗机而言都是相当难得。

歼-20战机利用鸭翼和襟翼作为减速板使用，掉了机背减速板，这对于我们的航空工程师来说是一个突破。毕竟全动式鸭翼与襟翼配合是需要设计好一定的制动程序和必然的控制系统，而这样的应用，显然我们的航空人已经完全解决了这样的问题。

本文图片来源于网络！

纸上的宣仔，为您解答。

歼20虽然量产机型不需要减速板了，但是它有减速伞啊。减速板之所以要取消，是因为它占了不少重量和空间，作为原型机这么做没啥问题，可作为要量产的机型，要装下很多设备和传感器，这时候这个减速板就显得有点碍事了。所以从俄罗斯从Su35开始就不再用这个东西了，我们的歼20也只在验证气动性能的原型机上使用。而减速伞这个东西，是个成熟实用的设计，而且成本很低，二代机时代就被开发出来的。二代机因为气动设计比较落后的问题，失速速度高，降落时进场速度比较高；相应的滑跑距离太远，所以必须有减速手段，所以减速伞也就应运而生了。

歼20降落仍然在用减速伞

疑似歼20减速伞舱

不过现在最先进的减速方式，已经不是减速伞了，而是刹车盘。比如美国就为自己装备的所有战斗机都装上了炭陶刹车盘，有了它就不需要减速伞了。那么歼20现在有没有装碳陶刹车盘？这个真不好说，其实我国的技术水平完全可以做出战斗机用的刹车盘出来。但是即使装了，为了节约成本，使用减速伞也无可厚非，毕竟平时作训不是打仗，效率稍低一点没关系。

深圳勒迈公司生产的国产碳陶刹车盘已经装到了法拉利跑车上

除此之外，歼20的两个大鸭翼在降落触地后也可以起到减速板的作用，在落地滑跑阶段，将鸭翼竖起，成为一个大迎风面。

歼20的2个硕大的鸭翼完全可以作为减速板用

客机在降落滑跑时需要打开扰流板减速，歼20的鸭翼竖起后可以起到相同作用

中国的歼20战斗机不使用减速板也可以使用其他办法减速的。主要有两个办法第一，歼20使用了碳-陶刹车片；第二，歼20的鸭翼配合襟翼和副翼也可以当做减速板使用。其实使用减速板的歼20只有验证机，从2011号机型开始，以后的机型都取消了减速板。

由于减速板的设计占用了一定的机体空间，增加了重量。如果在量产机型上继续使用，就会影响其整体性能。而在验证机上使用时，就没有这种影响。歼20的验证机估计没使用碳-碳刹车片，所以才外增了减速板。倒不是说碳-碳刹车技术有多难，主要是由于其耐久性不行，用不多长时间就要更换，不经济。毕竟2001型只是验证机而已，又不用参加实战，使用减速板也无可厚非的。

歼20的技术验证机，仅仅是验证相关技术，并不进行作战部署，使用减速板时，既不妨碍其相关性能的实验，又经济实惠，一举两得。而进行作战部署的机型，就对航程，机动性有严格的要求。省去了减速板的，就可以将这部分空间设计成油箱或者其他电子设备，以增加航程或者空战能力。

歼20的减速措施有两个。第一，鸭翼+襟翼+副翼；二，使用了碳-陶刹车片。众所周知，歼20为鸭式气动布局，巨大的鸭翼可以充当减速板。碳-陶刹车技术是中国在2008年左右解决的，这种刹车片要比碳-碳刹车片性能高得多。碳-陶刹车片的使用寿命是碳-碳刹车片的2倍，价格是三分之二，生产周期是三分之一。目前，在战斗机上使用碳-陶刹车片的国家只有中国。所以说，歼20的后续机型取消了减速板也有办法进行减速。

中国的歼-20隐身战机取消机背减速板后该如何减速呢？要了解这个问题，首先需要弄懂减速板对战机的作用，减速板顾名思义就是可以让战机降低速度的板块结构。

减速板的存在可以让战机在空中迅速减速，以便进行小半径转弯等机动动作。在降落时战机也会打开减速板，以缩短战机的降落距离。

平时战机的减速板将会关闭，和战机机体表面顺畅的融合在一起，在需要时才打开，瞬间增加战机的正面阻力，降低战机的速度。俄罗斯的苏-27/30战机、美国的F-15战机都是在机背上设置了巨大的减速板结构，平时关闭时完全看不出来，只有需要时才打开。

最初中国的歼-20隐身战机的技术验证机是拥有机背减速板设计的。不过后来歼-20隐身战机的原型机和量产机开始取消了减速板。没有了机背减速板，歼-20隐身战机该如何减速呢？答案就是依靠全动鸭翼和全动尾翼。

这里可以以俄罗斯的苏-35S战机为例，作为终极侧卫，苏-35战机取消了苏-27/30系列战机上颇为经典的机背减速板。原因是苏-35S战机拥有更加先进的电传操纵飞行控制系统，在苏-35S战机需要减速时，可以灵活操纵襟翼、副翼、垂尾等控制面板发挥出和减速板相同的减速作用。

一般来说，在空中需要减速时，苏-35S战机会通过操作垂尾进行气动面差动，以此来增大阻力，达到减速效果。取消巨大的机背减速板结构后，苏-35S战机节省下来的机体空间和重量被用于增加机内载油量，这也是苏-35S战机能够拥有超大航程的秘诀之一。

歼-20隐身战机后来取消了机背减速板也是得益于更加先进的电传飞控系统。在地面时，歼-20隐身战机经常进行全动鸭翼、全动尾翼等气动面的大幅偏转测试，显得异常科幻帅气。而这种设计是具有实际意义的，歼-20隐身战机可以在降落后竖起全动鸭翼，或者是将垂尾分别向内侧偏转，从而增大机体正面阻力，降低降落速度。另外，歼-20隐身战机还配备有传统的减速伞，可在降落后放出显著降低歼-20隐身战机的着陆速度。

鸭式布局天生就有起降性能好的优点，而且歼20先进的飞控可以控制众多的舵面实现“虚拟减速板”的效果。

歼20是我国研制的战机中第一个取消加速板的，这小小的变化代表着歼20在气动和飞控设计方面先进的性能。

正如题主在题目中所言，歼20在验证机阶段的设计比较保守，仍然保留了减速板。

但是在原型机和量产型上，已经取消了减速板。歼20取消减速板，原因有2个：

1、鸭式布局天生就有起降性能好的优点，能够降低战机的降落速度，减少滑跑距离。

采用鸭式布局的战机，前置的鸭翼在向上偏转时与主翼一样生产向上的升力，相当于共同抬着战机（所以我国最早将鸭式布局成为抬式布局），升力性能好，因此可以获得更低的降落速度。采用鸭式布局的阵风作为舰载机拥有世界上最低的着舰速度，比超级大黄蜂还低。

世界上对战机短距起降性能要求最苛刻的瑞典在JAS-37上首开鸭式布局之先河，后来延续到JAS-39上，也是看中了鸭式布局优越的起降性能。注意上图正在降落的JAS-39鸭翼上偏，此时产生向上的升力。

另外，巨大的鸭翼在降落滑跑时大角度下偏可以起到大型减速板的效果，增加阻力、减少滑跑距离。

写到这里笔者多说一句，网络很多反对歼20改进型上舰的理由之一就是认为歼20降落速度快，不适合作为舰载机，实际上歼20升力体带边条的鸭式布局天生就有起降性能好的优势，妨碍歼20上舰的原因另有它故。

2、歼20飞控先进，可以操纵数量众多的气动舵面联动，达到虚拟减速板的效果。关于虚拟减速板，最明显的例子就是苏35。

俄罗斯在苏35身上取消了苏27家族祖传的大型机背减速板，其技术基础就是采用了数字飞控系统，由先进的飞控系统操纵襟翼、副翼、方向舵等翼面进行联动，实现减速板的效果。注意看上图苏35在降落时两个方向舵同时偏转，增加了阻力。

我国的歼16还保留有大型机背减速板，说明其飞控性能尚未达到苏35的水准。

歼20是目前世界上气动设计最复杂、气动舵面最多的战机，这赋予了歼20优越的机动性能，也为在由先进飞控系统操纵下实现虚拟减速板提供了可能。

正在降落中的歼20，内侧副翼下偏、全动垂尾外偏、鸭翼上偏，在先进飞控系统的操纵下多个气动舵面联动完成减速，起到了虚拟减速板的效果。

综上，歼20取消减速板，正是歼20先进气动设计和飞控水平的体现。

歼20作为第四代战机，数字飞控技术已经在其身上得到了非常成熟和广泛的应用，减速板已经不再是早期三代机上的那种功能单一的存在，比如最经典的如苏27和F15都采用的机背式减速板，不但多出一个巨大的机背口盖，造成强度下降，而且还配有复杂笨重的液压系统，更要命的是——反应迟钝，根本无法在空战中使用，相对而言歼10的分瓣式减速片就好用得多，而且减速力矩均匀，轻巧灵活，可在格斗空战中游刃有余，但这也是要有专门的液压系统，而JAS39就更进一步，用近乎呈直角的鸭翼充当减速板，一物多用，省去了一套传动装置，只是不知道能不能在空战中如此操作，后来歼20的全动垂尾终于有了专属的终极减速板，粗壮的全动垂尾同时内倾形成了巨大的阻力，实现空中瞬间刹车，在格斗空战中把对方蹓进自己的杀伤扇区内，歼20之所以有如此强悍的减速性能，除了受益于全动垂尾得天独厚的条件以外，还有全数字化飞控带来的控制面强大的自由组合能力，因为全动垂尾在机身后上部，在其减速执行的过程中机头会有上仰力矩，必须同时偏转鸭翼来进行平衡操作，只有全数字飞控软件的自由编程能力以及飞控计算机强大的处理能力，能将多个气动舵面组合完成特定的功能。这是早期飞控系统无法完成的使命。以至于不论F22用了何种减速装置，就是无法媲美歼20的全动对称大面积减速板，全动垂尾似乎就是为减速而生的，如果发生四代机的近距离对抗，必将显示其巨大的优越性。

不管是什么样的现代战机都不一定非要依靠减速扳来减速，减负板，实际上已经是一种正在逐步消失的减速方式，不是新型代战机上的标配，尤其是在

第5代战机上，已经不再流行。歼20也只是原型机用过，后来取消。

飞机在着陆过程中减速的方式除减速板外，还有其他几种方式，其中之一就是：轮胎刹车，与现代 汽车 的刹车方式非常类似，不过要求更为苛刻一点。

这个刹车技术实际上西方战机使用多一点，我们由于技术进步，相关技术也提高的很快，目前也可以采用于歼20，只是这个方式成本略高一点，采用的刹车

片非常昂贵，维护上要麻烦点，要经常的更换刹车片。

再有一个就是使用减速伞，我军战机的基本是标配，歼20也有。一种小型的降落伞，它在着陆时打开给飞机减速，达到一定速度时就会自然坠落。可以

进行重复使用这个呢，回收、维护等就较为麻烦一点，但是成本很低，而且也很方便。

首先要说一点，飞机的减速板从来都不是用来给飞机剧烈减速使用的，其作用是在飞机飞行时通过增大飞机的迎风面积，产生额外阻力来使飞机减速。

此前由于早期飞控系统的不完善，飞机各操纵面的功能单一，所以需要单独的减速板以在不影响其余舵面工作的前提下实现减速。随着电传飞控的发展，单纯增大迎风面积增阻已经完全不需要单独设置减速板。通过飞控系统对副翼，尾舵等操纵面偏转的自动调控已经可以实现之前独立减速板的效果，独立的减速板自然也就没有了存在的意义。这一点从苏27到苏35的升级上已经成功应用。

至于地面上的快速降速手段，目前最有效的还是减速伞和反推装置。过早的使用刹车片除了本身成本的问题之外，刹车片的过热碎裂给跑道带来的FOD入侵问题也要选大于单件的减速伞。很多人总说减速伞是某种落后的提现。其实F35也为了长期使用减速伞的欧洲用户专门研制了减速伞装置，你总不能说加个减速伞就落后三十年吧。至于不使用减速伞的国家，比如美军，地面减速实际上需要接地后飞行员持续保持飞机的高仰角滑行，用整个机身做减速板，或者配合机场的拦阻系统实现快速减速到可以安全使用刹车片的速度范围。各国在减速伞和拦阻系统的选择上只能说是需求和思路的不同，硬说先进与否并没有什么意思

歼-20战机在2001原型机上确实是有减速板的，这也在一些试飞的照片当中可以证实。不过随着歼-20战机实验的推进，确实没再看到歼-20战机配备减速板的设计，如果真的取消减速板设计，那么歼-20战机必然是有其他的减速方式。

▲歼-20的2001原型机上减速板

那么歼-20战机会依靠什么来进行减速呢？

歼-20战机有一个其他五代机并不具备的特长，那就是全动式舵面 。包括全动式鸭翼设计和全动式外倾垂尾设计，这样的设计除了能够给战机提高其高机动性，另外一个重要作用就是可以起到减速板的作用。

▲歼-20全动式舵面

比如全动式鸭翼设计就可以在战机需要减速时，将其推向垂直机身直线上，利用空气阻力达到减速的目的。但是单靠鸭翼进行全动式减速，又会导致战机出现机体机动。而这又需要主机翼襟翼配合使用，并且保持战机的力矩平衡。在襟翼与鸭翼的配合使用之下，达到平衡力矩后，进行战机的减速运动。

▲歼-20全动式舵面

另外一方面利用全动垂尾与鸭翼配平的配合也同样会起到一定的制动效果 ，这样的设计这样可能会更加复杂一些，但是就目前的信息来看，还没有获得更多的证实。利用发动机设计反推力装置也可以达到减速的作用，但是歼-20配备的WS-10B发动机，显然是没有这样的设计，而这样的设计也逐渐处于淘汰的地步。毕竟过多的死重设计并不利于寸土寸金战斗机应用。

如果去掉减速板的歼20战机，可以减少很多不必要的死重。可以减少活动的液压减速机构，减少不必要的控制流程。对于在战斗机而言，其内部结构都是寸土寸金之地，哪怕去掉100公斤的重量，对于战斗机而言都是相当难得。

歼-20隐身战机后来取消了机背减速板也是得益于更加先进的电传飞控系统。如今随着战机设计技术的进步，减速板这种结构重量大，占用机体空间较多的结构已经是越来越不方便了，不合时宜了。如今已经有新战机取消了减速板，需要减速时，则使用飞控系统统一操作战机的气动面，来达到减速板的效果。

▲歼-20全动式舵面演示

在地面时，歼-20隐身战机经常进行全动鸭翼、全动尾翼等气动面的大幅偏转测试，显得异常科幻帅气。而这种设计是具有实际意义的，歼-20隐身战机可以在降落后竖起全动鸭翼，或者是将垂尾分别向内侧偏转，从而增大机体正面阻力，降低降落速度。

另外，歼-20隐身战机还配备有传统的减速伞，可在降落后放出显著降低歼-20隐身战机的着陆速度 。

▲歼-20的减速伞

歼-20战机利用鸭翼和襟翼作为减速板使用，掉了机背减速板，这对于我们的航空工程师来说是一个突破。毕竟全动式鸭翼与襟翼配合是需要设计好一定的制动程序和必然的控制系统，而这样的应用，显然我们的航空人已经完全解决了这样的问题。

减速板，没有了专门减速板更说明了 科技 的进步！现在讲究的是系统组合。动力讲究飞火推，减速当然也是系统减速，以达到最佳效果。

歼20减速能力更是走在了世界前沿，如鸭翼，副翼，襟翼，自动垂尾，减速伞，反推功能，碳碳刹片等等是一个大系统，至于什么情况下使用什么组合功能是系统决定，这也是智能的一部分。

至于歼20先进不先进，咱们自己不说，看外国是不是关注就知道了！你觉得他们关注歼20了吗？就像以前咱们看国际新闻，假如没有美国新闻还叫新闻吗？现在中国也有些相似了！[呲牙]