电传飞控(Fly-by-Wire, FBW)与机械飞控(Mechanical Flight Control)是航空领域两种核心飞行控制系统，其差异主要体现在信号传输方式、系统结构、控制性能、可靠性、维护成本及应用场景等方面。以下基于资料进行系统性对比分析：
一、 信号传输方式
机械飞控：
通过物理机械部件(钢索、推拉杆、滑轮、曲柄等)直接传递飞行员操纵力至舵面。
证据：飞行员操纵杆的位移通过钢缆-滑轮系统转化为舵面偏转，无电子信号介入。
特点：信号传递为开环机械链路，无主动反馈调节。
电传飞控：
将飞行员指令转换为电信号，经飞行计算机处理后再驱动舵面作动器。
证据：操纵杆输入经传感器→飞控计算机→作动器，全程电子化。
特点：闭环控制，计算机可融合传感器数据实时调整指令。
核心差异：机械飞控依赖物理力传递，电传飞控依赖电子信号与算法处理。
二、 系统结构组成
| 组件 | 机械飞控 | 电传飞控 |
|---|---|---|
| 操纵链路 | 钢索、推杆、滑轮、杠杆等机械传动链 | 电缆、计算机、传感器、电动作动器 |
| 核心部件 | 物理连接件（易磨损） | 飞控计算机（含冗余设计）、信号处理器 |
| 重量与复杂度 | 结构笨重（尤其大型飞机），占用空间大 | 轻量化（减少机械部件），模块化设计 |
| 冗余设计 | 机械备份有限 | 多通道计算机冗余（如四余度系统） |
三、 控制性能对比
精度与灵活性：
机械飞控：响应速度慢，精度受机械间隙/变形限制;
电传飞控：毫秒级响应，可编程控制律实现超机动(如过失速机动)。
气动限制突破：
电传系统支持放宽静稳定性设计(主动增稳)，提升燃油效率;
机械飞控无法实现此类复杂控制。
包线保护功能：
电传系统可自动限制过载、迎角，防止失速;
机械系统依赖飞行员经验。
四、 可靠性及故障模式
| 维度 | 机械飞控 | 电传飞控 |
|---|---|---|
| 单点故障率 | 较低（机械部件失效多为渐进式） | 早期单通道可靠性仅10⁻³/fh（需冗余提升） |
| 故障模式 | 钢缆断裂、滑轮卡滞（物理损伤为主） | 软件错误、电磁干扰、传感器失效 |
| 容错能力 | 无主动容错 | 多通道表决、故障隔离与重构 |
| 军用标准 | – | 最低可靠性要求：1.0×10⁻³/fh（四余度设计） |
特殊设计：部分战机(如歼-10)采用电传+机械双备份提升生存性。
五、 维护成本与复杂度
维护成本：
机械飞控：需定期润滑、张力调整、部件更换(高频维护);
电传飞控：电子部件维护简便，但需高技能人员诊断软件故障。
研发与制造成本：
机械系统：初始成本低，但大型飞机传动链成本剧增;
电传系统：研发成本高(软件认证占60%)，量产后可降低。
六、 应用场景差异
| 机型/场景 | 机械飞控 | 电传飞控 |
|---|---|---|
| 小型飞机 | 主流（气动力小，成本敏感） | 较少（成本过高） |
| 军用战机 | 早期机型（如米格-29） | 现代主力（F-16、歼-20、F-15EX） |
| 民用客机 | 传统机型（波音737早期型） | 新世代机型（A320、波音777、C919） |
| eVTOL | 不适用（多舵面协同需电子化） | 必需技术（实时精准控制） |
七、 技术演进趋势
机械飞控：逐步退居备份角色(如空客A320保留机械备份)。
电传飞控：向光传飞控(抗电磁干扰)、人工智能辅助决策发展。
eVTOL推动革新：分布式电传系统(多电机协同)成为新兴领域核心。
总结对比表
| 维度 | 机械飞控 | 电传飞控 |
|---|---|---|
| 信号传输 | 物理机械链路 | 电子信号+计算机处理 |
| 系统重量 | 重（钢索/杠杆） | 轻（减少机械部件） |
| 响应速度 | 慢（>100ms） | 快（<50ms） |
| 机动能力 | 受限（无法支持静不稳定设计） | 极强（包线保护+超机动） |
| 可靠性 | 高（单点失效少） | 依赖冗余设计（四余度达10⁻⁹/fh） |
| 维护频率 | 高（机械磨损） | 低（电子化）但需专业培训 |
| 典型应用 | 小型飞机、传统客机 | 现代战机、大型客机、eVTOL |
核心结论：电传飞控通过电子化与智能化实现了飞行控制的革命性突破，但机械飞控因其固有可靠性仍在特定场景不可替代。未来随着冗余技术成熟和成本下降，电传系统将进一步主导航空领域。
