Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 800439

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
2.67 Mб
Скачать

Рис. 2.34 Зависимость n от w

(ЛА № 1)

91

Рис. 2.35 Зависимость n от w (ЛА № 2)

92

Рис. 2.36 Зависимость от Tз

(ЛА № 1)

93

Рис. 2.37 Зависимость от Tз

(ЛА № 2)

94

На рис.2.34 и 2.35 видно, что для

w

2 м с двухканальная

 

 

векторная система непосредственного управления подъемной силой,

у

которой

K n

 

0,8; T3 0,2;

3 max 0,6 и

3 max 0,1

снижает величину

n

первого самолета в 1,7 раза, второго самолета

 

 

 

 

 

 

на до звуковых скоростях полета в 2,7 раза и при сверхзвуковых скоростях - в 3,1 раза.

При

w

4 м с эта же система управления снижает

 

 

величину

n , первого самолета в 1,4 раза, второго самолета при до

звуковых скоростях полете в 2,3 раза и при сверхзвуковых -в 2,7 раза.

Степень инерционности рулевой машинки закрылков в наличие у нее зоны нечувствительности оказывает, как это видно на рис 2.36–2.37, относительно малое влияние на эффективность двухканальной векторной системы непосредственного управления подъемной силой, которое к тому же значительно уменьшается при увеличении передаточного коэффициента K n

Таким образом, двухканальная векторная система непосредственного подъемной силой обеспечивает при реальных характеристиках рулевой машинки и довольно жестких ограничениях величины предельно допустимого угла отклонения закрылков, существенное (в 1,5-3 раза) снижение турбулентных возмущений перегрузки, что значительно превышает возможности системы с одной поверхностью управления (рулем высоты).

 

 

 

При больших значениях

m

3

эффективность двухканальной

 

 

z

 

векторной системы непосредственного управления подъемной силой

снижается, но введение с помощью коэффициента

связи между

каналами позволяет соответствующим выбором

сохранить

высокую эффективность этой системы управления и при больших значениях mz 3 , характерных для современных самолетов со

стреловидными крыльями.

В этом случае эффективность двухканальной векторной системы непосредственного управления подъемной силой

определяется, в основном, значениями Kn , 3 max , T3 , 3 max .

95

Рис. 2.38 Зависимость от 1з

(ЛА № 1)

96

Рис. 2.39 Зависимость от 1з

(ЛА № 2)

97

Значения передаточных коэффициентов Kи K мало влияют на ее эффективность.

Поэтому значения передаточных коэффициентов Kи K

следует находить из условия обеспечения требуемых характеристик маневренности и управляемости летательного аппарата .

2.3. Влияние коэффициента связи между каналами на устойчивость самолета с двухканальной векторной

системой непосредственного управления подъемной силой.

Ограничимся рассмотрением жесткого самолета с линейной системой управления подъемной силой. В этом случае ранее, полученные уравнения продольного возмущенного движения самолета с нелинейной системой управления в матричной форме можно представить в следующем виде:

1

p

n 26

0

n 27

n 28

S

n 26

 

p n33

n35p

n 26

0

n37

n38

 

p n 25 n35 n36

. (2.6)

 

 

p

1

0

0

n y

0

T

K

 

0

K n

T p 1

0

 

0

 

0

 

0

K n

0

T3p 1

3

0

 

Матричному уравнению (2.6) соответствует характеристическое уравнение

D p a 0 p4 a1p3 a 2p2 a3p a 4

(2.7)

Влияние аэродинамических характеристик дополнительных поверхностей управления, в частности влияние значения

производной mz з на устойчивость возмущенного движения

самолета, исследуем методом корневого годографа [9].

В соответствии с этим методом характеристическое уравнение представим в виде

98

 

 

D p

p

 

 

 

 

p ;

 

 

(2.8)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 28K n n 26T n 27 K

 

 

(2.9)

 

 

 

T T3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-переменный параметр

характеристического

уравнения

(2.82), содержащий производную

m

z

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

p4

p3

2

p2

3

p

4

(2.10)

 

 

 

1

 

 

 

 

полином, корни p

которого представляют собой начальные точки

траектории корней характеристического уравнения (2.8),

 

 

 

 

p

p

 

 

c1

 

 

(2.11)

полином, корень

Z1

которого является предельной точкой

траектории корней характеристического уравнения (2.8).

 

Из (2.8) следует, что корневой годограф характеристического уравнения продольного возмущенного движения самолета с системой управления подъемной силой имеет четыре начальных и

одну предельную точку.

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

при изменении переменного

параметра

от 0 до

 

 

3

 

 

, т.е. при увеличении

m

z

,

одна ветвь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корневого годографа будет стремиться к предельной точке, а три ветви - уходить в бесконечность, приближаясь к трем асимптотам, углы наклона которых с положительным направлением оси абсцисс, составляют соответственно 0 и 120° [39].

Из (2.11) следует, что предельная точка корневого годографа действительна и всегда расположена в левой полуплоскости корней.

Предполагая, что при

0 , т.е. при m

z

3

0 , самолет с системой

 

 

 

 

управления подъемной силой устойчив на основании отмеченных свойств корневого годографа устанавливаем, что при изменении

99

от 0 до

т.е. при увеличении

m

z

3

, только одна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ветвь корневого годографа, для которой асимптотой является положительное направление оси абсцисс, будет переходить в правую полуплоскость корней.

Таким образом, при увеличении производной mz3 выше

определенного значения у самолета с системой управления подъемной силой возникает апериодически неустойчивое возмущенное движение.

Представим характеристическое уравнение (2.8) в виде

D p p

4

3

2

1 p

 

1c1

1 p c1

(2.12)

1p

2 p

3

4

 

В соответствия с теорией о переносе начальных точек корневого годографа [39] полином

 

p4

p3

2

p2

3

1

p

 

4

c

0

(2.13)

 

 

1

 

 

 

 

1 1

 

 

можно рассматривать как уравнение начальных точек при

0

При

1

4

уравнение (2.13) запишется как

 

 

 

 

c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

p p

 

1p

2p

 

3

 

 

 

 

0

 

(2.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнения (2.14) следует., что при

1

4

действительная ветвь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корневого годографа характеристического уравнения (2.13), имеющая асимптотой положительное направление оси абсцисс, достигает начала координат.

100