книги из ГПНТБ / Василинин В.Н. Автоматизированное вождение тяжелых самолетов

планшете ведется с помощью органов управления, располо­ женных на корпусе.

В простейших планшетах перемотка карты происходит пропорционально ортодромической координате У, а смеще­

ние индекса’ — пропорционально А'. Начальное положение MC устанавливается с помощью рукояток или кнопок. Эти планшеты очень удобны для полетов nq трассам, когда

планшеты, в которых предусматривается возможность картографической индикации в пределах известной поло­ сы или сектора предстоящих полетов. Нарезка полос карт в этом случае осуществляется площадным способом, как

рина полосы (ШП) определяется размерами окна план­ шета. Из нарезанных таким образом полос компонуется рулонная карта.

В современных планшетах обеспечивается автоматиче­ ская выборка нужной полосы карты, запоминание текущих координат во время перемотки и поиск координат MC на но­ вой полосе. В целях повышения точности индикации приме­ няются кодовые дорожки, которые наносятся на обратной стороне карты или вдоль полосы вне картографического поля,

111

За рубежом над разработкой и совершенствованием ав­ томатических планшетов работает несколько известных фирм. Основным препятствием для широкого пользования планшетами является обеспечение картами, которое пре­ вращается в трудноразрешимую проблему из-за отсутствия унификации.

Рис. 43. Нарезка полос карт:

а — маршрутная; б — площадная

Внедрение планшетов ограничивается также дефицитом объема и места в кабине летчика и штурмана. Выход из создавшегося положения специалисты видят в переходе к проекционным методам картографической индикации и создании двух обобщенных индикаторов: индикатора пи­ лотажной обстановки (ИПО) и индикатора навигационной обстановки (ИНО). По техническому .уровню названные интегральные индикаторы относятся к ПНК-2.

ИПО — очень сложный и дорогой прибор, заменяющий целую группу обособленных приборов и облегчающий про­ цесс контроля за полетом (рис. 44). В ИПО входят кроме самого индикатора генератор сигналов и вычислитель. Предусматривается несколько режимов работы прибора: взлет, полет по маршруту, полет в районе цели, посадка.

1.12

Независимо от режима работы на НПО индицируются сле­ дующие заданные и фактические параметры: курс, крен, тангаж, скорость и высота. В зависимости от режима ме­ няются командные сигналы отклонения от заданной траек­ тории. В режиме посадки обеспечивается индикация на лобовом стекле, а на других режимах — на приборной na: мели.

V_____ /

Рис. 44. К принципу действия универсального ИПО:

каждым летчиком. Под ним обычно находится ИНО. По степени сложности ИНО можно разделить на три группы, условно обозначаемые ИНО, ИНТО и ИНТО-К..

ИНО — картографический индикатор, в котором на ма­ товый экран с неподвижным вектором путевой скорости и индексом самолета с микропленки проецируется подвижное картографическое изображение пролетаемой местности. ИНО в отличие от планшета дает возможность экстрапо­ лировать дальнейший путь самолета, т. е. получить упреж­ дающую навигационную информацию. Подобные индика­ торы созданы и осваиваются на СТО «Конкорд».

ИНТО — более сложный прибор, в котором применяет­ ся комбинированная электронно-лучевая трубка, на экра­ не которой совмещается' проекционное картографическое изображение с электронным изображением тактической об-

113

Г л а в а V

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ВОЖДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ САМОЛЕТОВ

В ТИПОВЫХ ВЫСОТНЫХ ПОЛЕТАХ

Для тяжелых самолетов, и особенно для СТС, типичны высотные полеты по маршрутам, где наилучшим образом

на малых высотах, за исключением некоторых типов, со­ вершаются сравнительно редко.

Высотный полет по маршруту имеет четыре различных по режиму участка: полет в районе аэродрома, набор вы­ соты с разгоном самолета, крейсерский полет и снижение с замедлением. Кроме того, полет делится на этапы, огра-' ничейные (задаваемые) двумя поворотными пунктами.

Исходный II конечные пункты маршрута (ИПМиКПМ) выбираются на границе аэродромной зоны. Пункт, пред­ шествующий выходу на цель, принято называть точкой разворота на цель (ТРЦ), а пункт, с которого начинается обратный маршрут,— исходным пунктом обратного марш­ рута (ИПОМ). Остальные »оворотные пункты называются просто промежуточными пунктами маршрута (ППМ).

В горизонтальной.плоскости траектория полета на эта­ пе представляет собой сочетание криволинейного и прямо­ линейного отрезков. Расстояние между ППМ выбирается с таким расчетом, чтобы пролет прямолинейного отрезка происходил не менее чем за 15—20 мин. При полете на малых высотах это время чаще всего уменьшается, а при полете над океаном может быть увеличено до 50—60 мин

115

Для ДТС. При выборе длины этапов учитывается еще и конкретная тактическая обстановка.

Этапы трассового полета остаются постоянными, и про­ грамма полета в горизонтальной плоскости может исполь­ зоваться многократно. Поэтому для трассовых полетов создаются унифицированные программные блоки, в кото­ рых предусматривается лишь изменение эшелонов.

С внетрассовыми полетами военных самолетов по мар­ шруту дело обстоит сложнее. Практически перед каждым из них программа составляется заново. Кроме того, быстроменяющаяся тактическая обстановка приводит к(Необ­ ходимости изменения программы в полете.

Понятия «заданная траектория», «заданный режим», «заданный параметр» в таких условиях теряют однознач­ ность; в полете требуется оперативное вмешательство эки­ пажа, который или меняет программу автоматизирован­ ного полета, пли переходит на ручное управление самоле­ том.

сосредоточиваются органы управления и индикаторы, обе­ спечивающие оперативное изменение программы и конт­ роль за ее выполнением.

В настоящей главе рассматриваются типовые вариан­ ты построения этапов автоматизированного полета в рай­ оне аэродрома и по маршруту, а также некоторые особен­ ности автоматизированного вождения на различных, участ­ ках.

§ 1. ЭТАП П О ЛЕТА -О СН О ВА ЦИКЛИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПИК И ЭКИПАЖА

Цикличность — важнейшее условие автоматизации по­ лета и вождения самолета. Она организуется по этапам полета, так как им присущ ряд общих повторяющихся признаков. Например, любой этап задается двумя ППМ, каждый из которых является одновременно конечным для предыдущего этапа и начальным для последующего. Пре­ небрегая малыми доворотами в горизонтальной плоскости, можно сказать, что каждый этап состоит из последователь­ но чередующихся криволинейного и прямолинейного от­ резков.

Пб

В горизонтальной плоскости криволинейный отрезок можно представить как дугу окружности правильного (установившегося и координированного) разворота, опре­ деляемого тремя параметрами: радиусом (г), угловой ско­ ростью (сор) и временем (Ѵур):

между расчетным конечным и начальным путевыми угла­ ми примыкающих к ППМ этапов:

На практике при УР < 90° вполне допустимо использо­ вание более простой формулы, в которой не учитывается влияние ветра:

перегрузку (пу), чтобы показать взаимосвязь между ними._ Предельно допустимая перегрузка (пуПред) зависит от прочности конструкции, тяговооруженности самолета, вы­

С увеличением высоты располагаемая тяга падает, а значит, и уменьшается пупред. Увеличение веса самолета также приводит к уменьшению nxfпред. У ДТС качество больше, чем у СТС, зато меньше тяговооруженность.

117

Для расчетов и выполнения разворотов пользуются

виде постоянных величин, распространяемых на большие

ВСАУ учитывается не только ограничение у по пуэ, но

иградация у по УР. Например, разворот (доворот) до 5°

Ввод в разворот осуществляется по сигналу навигаци­ онного вычислителя, содержащему знак и величину УР. Момент ввода в разворот в зависимости от схемы постро­ ения этапа маршрута определяется по-разному, хотя пост­ роение любого этапа сводится к одной типовой схеме с некоторыми особенностями.

На рис. 46, а показан первый типовой вариант схемы построения этапа маршрута, в котором траектория полета наиболее проста и экономична. Этот•вариант применим

а за конечный принимается следующий (ППМК), меняется ЗПУ и начало отсчета этапных координат 50СТ и г. В про­ цессе ввода в разворот вносятся коррективы в режим работы двигателей, уточняется режим полета.

Момент прохода самолетом середины разворота (точ­ ка 2 ), пренебрегая влиянием ветра, можно определить по

118

. Этот момент фиксируется как проход траверза ППМ. Далее самолет выводится на линию заданного пути

(ЛЗП) ЦПМн— ППМк по Z . Точнее говоря, выход на

Рис. 46. Варианты схем построения этапов маршрутов:

После выхода из разворота опять корректируется ре­ жим работы двигателей и уточняется режим полета. В на­

119

чале прямолинейного отрезка контролируются курс и ко­ ординаты MC (точка 4). Если отклонения больше допу­ стимых для дальнейшего полета, выполняется коррекция.

На период коррекции курса и координат MC САУ пере­ водится из режима траекторцого управления на режим стабилизации..После окончания коррекции САУ опять пере­ ключается на режим траекторного управления, в резуль­ тате чего производится автоматический уточняющий доворот для выхода на ЛЗП (точка 5).

В дальнейшем осуществляется прямолинейный полет, в процессе которого периодически выполняется контроль (точки 6 , 7, 8 ). Количество точек контроля и временной интервал между ними могут меняться в зависимости от надежности ПНК и загруженности экипажа.

Второй вариант схемы построения этапа маршрута по­ казан на рис. 46,<5. Он применяется редко, когда УР>90°. Подобные условия создаются при уходе из района цели или при преждевременном возвращении с маршрута, а также при выполнении первого разворота в районе аэро­ дрома.

Разворот начинается над ППМН в сторону ППМК и выполняется по углу доворота (УД) — углу между векто­ ром путевой скорости и текущим направлением на ППМК:

где ПУК — текущий путевой угол на ППМК.

выполняется по z, вычисляемому относительно линии точ­ ка 3 — ППМК. Возможно также боковЪе управление по УД (путевой способ выхода в заданную точку), но тогда необ­ ходимо изменение чувствительности САУ по мере умень­

шения SOGT.

Третий вариант этапа маршрута (рис. 46, в) применим только в частных случаях при маневрировании в районе цели или при выполнении второго разворота в районе аэродрома, когда задается выход не на заданную точку,

120