6.3.2. Дифференциальное управление

Дифференциальное управление позволяет при одинаковых (симметричных) отклонениях командного рычага в обе стороны от нейтрального положения получать разные углы отклонения руля. Такая кинематика отклонения может использоваться в системах поперечного управления, обеспечивая больший угол отклонения элерона вверх по сравнению с углом отклонения вниз. В результате уменьшается возникающий при отклонении элеронов путевой момент, снижающий эффективность поперечного управления. Дифференциальное отклонение может иметь и руль высоты, у которого угол отклонения вверх всегда значительно больше угла отклонения вниз. Простейшим механизмом дифференциального отклонения руля может служить двухплечая качалка, у которой угол между осью рычага и осью тяги отличен от прямого.

Степень дифференциальности отклонения руля определяется соотношением перемещений точки крепления рулевой тяги (В) в обе стороны от нейтрального положения при симметричном отклонении управляющей тяги летчика (А):

6.3.3. Управление комбинированными органами управления

Комбинированные органы управления - элевоны, зависающие элероны, рули V-образного оперения и др. должны отклоняться управляющими сигналами двух независимых систем.

Независимая работа руля от двух систем обеспечивается включением в проводку управления специального смесительного механизма, показанного на рисунке , который обеспечивает отклонение руля как сигналами одной, так и сигналами другой системы. Возможны и другие схемы управления комбинированными рулевыми поверхностями. Один из них показан на следующем рисунке:

6.4 Усилия управления

Усилие на командном рычаге управления может быть выражено через шарнирный момент на руле:

P_кр = К_ш· m_ш · S_р · b_р · q ,

где К_ш = _рmax/x_рmax - коэффициент передачи от командного рычага к рулю, _рmax - максимальный угол отклонения руля в радианах, x_рmax - максимальное перемещение командного рычага, m_ш - коэффициент шарнирного момента руля, S_р - площадь руля, b_р - хорда руля, q - скоростной напор.

Коэффициент шарнирного момента при малых углах отклонения руля линейно зависит от величины этого угла. Отсюда следует, что в полете усилие на командном рычаге прямо пропорционально углу отклонения руля и величине скоростного напора.

Такая зависимость усилий вполне естественна для летчика. Она позволяет летчику по усилию судить о режиме полета, интенсивности выполняемого маневра, которая связана с перегрузкой в криволинейном полете. Практически при любом скоростном напоре перегрузка пропорциональна усилию на командном рычаге. Возникающие в полете усилия управления можно разделить на балансировочные и маневренные.

Балансировочные усилия управления действуют в длительном установившемся режиме полета и обеспечивают уравновешивание (балансировку) самолета на этом режиме. Такие усилия лишь утомляют летчика и поэтому от них желательно избавиться. Снятие балансировочных усилий с командных рычагов обеспечивается установкой на рулях триммеров - небольших поверхностей, шарнирно подвешенных в хвостовой части руля, и имеющих дополнительное, обычно электромеханическое, управление от летчика.

С помощью электрического переключателя летчик отклоняет триммер в сторону, противоположную отклонению руля и добивается полного уравновешивания шарнирного момента триммером. В результате будет достигнута балансировка самолета при нулевых усилиях на командных рычагах. В системах управления с необратимым бустером шарнирный момент руля полностью воспринимается этим бустером, а усилия на командных рычагах, в том числе и балансировочные, создаются специальными загрузочными механизмами. В этом случае триммеры на рулях не ставятся, а балансировочные усилия, приходящие от загрузочного механизма, снимаются специальным устройством, включенным в конструкцию загружателя.

Маневренные усилия управления возникают при выполнении самолетом кратковременных маневров. Эти усилия необходимы летчику для естественного чувства управления, по ним он судит о поведении самолета, интенсивности выполняемого маневра и перегрузке. Маневренные усилия должны укладываться в строго регламентированные нормы, выработанные длительной летной практикой. Для больших по размерам самолетов, для самолетов с большой скоростью полета приходится предусматривать специальные меры по снижению маневренных усилий.