- •Канал руля направления
- •Демпфер рыскания
- •7.1 Обеспечение устойчивости и управляемости самолёта при автоматическом полёте
- •Совершенствование бустерного управления
- •Ограничение предельных режимов
- •7.2 Улучшение летно-технических характеристик с помощью автоматики
- •Уменьшение статической устойчивости
- •7.3 Автоматическая стабилизация скорости полёта самолёта
- •8.1 Автоматическое управление самолётом на маршруте
- •Горизонтальная навигация.
- •Стабилизация заданного путевого угла
- •Вертикальная навигация.
Канал руля направления
В первых автопилотах канал курса стабилизирует курс самолета автоматически, отклоняя руль направления пропорционально отклонению текущего курса от заданного:
δн = к1(ψз - ψ) + к2 dψ/dt, (6.3)
где δн - угол отклонения руля направления;
ψз, ψ - заданное и текущее значение курса;
dψ/dt = ωy - угловая скорость самолёта относительно оси Y (из датчика угловой скорости относительно вертикальной оси ДУС).
Чаще при развороте самолета на заданный курс управление осуществляет канал крена, потому что аэродинамика самолета такова, что при кренах самолёта происходит разворот его по курсу. Заданный курс устанавливается на задатчике курса (например ЗК-2, входящего в состав гирополукомпаса см. рис. 6.4). В задатчике курса формируется сигнал (ψз - ψ) отклонения заданного курса ψз, установленного кремальерой от текущего ψ, измеряемого гиродатчиком. В этом случае сигнал задатчика курса является основой для формирования управляющего сигнала для отклонения элеронов.
Рисунок 6.4 Лицевая часть задатчика курса ЗК-2
На самолетах, в которых имеется прибор навигационный плановый ПНП (см. рис. 6.5) и допплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса ДИСС, пилот может устанавливать заданный курс левой кремальерой с учетом угла сноса.
Рис. 6.5 Прибор навигационный плановый
В самолетах с электронными индикаторами заданный курс устанавливается ручкой HDG на пульте управления САУ и отображается на навигационном индикаторе и на пульте управления САУ.
Рис. 6.6 Задатчик и индикатор курса (HDG) на пульте управления САУ B-737
Рис. 6.6 Задатчик и индикатор курса (HDG) на пульте управления САУ А-320
Демпфер рыскания
Большая часть современных пассажирских самолётов имеет систему автоматического управления, в которой канал руля направления не управляет курсом самолёта, а лишь гасит колебания самолёта относительно вертикальной оси по углу рысканья, то есть канал направления является «чистым демпфером». Руль направления или отдельная его часть отклоняется рулевым агрегатом с помощью сигнала угловой скорости разворота самолета относительно вертикальной оси ωу = dψ/dt, поступающего с датчика угловых скоростей, и сигнала перегрузки nz, с датчика линейных ускорений. Закон управления имеет вид:
nz
Канал направления может начать работать в качестве демпфера колебаний раньше, чем происходит включение САУ в режим автопилота «АП». Это может быть перед взлётом, который осуществляется в штурвальном режиме. Руль направления при этом управляется автономным демпфером рысканья (АДР, YD), который помогает пилоту управлять самолётом, подавляя раскачку колебаний по углу рысканья.
Лекция 7
7.1 Обеспечение устойчивости и управляемости самолёта при автоматическом полёте
Автопилоты, как правило, начинают работать после взлёта на высоте порядка 300 метров и отключаются перед заходом на посадку. Автопилоты отключаются также в случае отказа двигателя, болтанки, других сложных условиях. Это обусловлено тем, что автопилот не обеспечивает в этих режимах достаточного уровня устойчивости, управляемости и надёжности.
Развитие автопилотов и превращение их в системы автоматического управления связано с появлением режимов траекторного управления и автоматического захода на посадку. Для обеспечения этих режимов приняты дополнительные меры для повышения запаса устойчивости и управляемости самолёта и как следствие безопасности автоматического полёта на всех его стадиях. Эти меры в первую очередь сводятся к совершенствованию законов управления в режиме «АП» путём введения дополнительных сигналов для управления.