56. Схемы систем автоматизированного управления при посадке.

Посадкой называется движение самолета с высоты 350–400 м до приземления и полной остановки.

Посадочный маневр принято разделять на три фазы:

– на первой фазе самолет выводится на осевую линию ВПП, производится выпуск шасси, закрылков, скорость полета уменьшается до скорости планирования . В течение всей фазы поддерживается постоянная высота ≈ 400 м, заканчивается первая фаза в точке пересечения траектории с заданной линией снижения – глиссадой, имеющей наклон к плоскости горизонта порядка 2,7°;

– вторая фаза посадки начинается с высоты ≈ 400 м с момента захвата глиссады. Здесь движение самолета происходит по глиссаде и представляет собой планирование с постоянной скоростью . Глиссада может быть жесткой или нежесткой пространственной траекторией. В первом случае траектория посадки неизменна относительно земли, она задается наземными радиотехническими или другими средствами, а отклонения центра масс самолета от глиссады измеряются бортовыми измерительно-вычислительными средствами. Во втором случае нежесткая глиссада строится с учетом положения самолета в каждый текущий момент времени с помощью бортовых и наземных средств;

– третья фаза посадки начинается на высоте 15 м над торцом ВПП и заканчивается приземлением и полной остановкой самолета. В общем случае эта фаза содержит четыре участка: выравнивание, выдерживание, парашютирование, пробег.

В состав наземного оборудования данных систем входят:

– курсовой радиомаяк (КРМ), используемый для управления в горизонтальной плоскости:

– глиссадный радиомаяк (ГРМ), используемый для управления в вертикальной плоскости;

– дальний маркерный радиомаяк (ДМРМ) и ближний маркерный радиомаяк (БМРМ), устанавливаемые в определенных точках на продолжении оси ВПП со стороны захода на посадку и сигнализирующие о моменте их пролета, тем самым информируя экипаж о расстоянии до ВПП.

Законы управления при заходе на посадку

Движение ЛА в зоне курсового маяка

Закон управления:

. (13.11)

Соответствующая структурная схема замкнутой системы управления представлена на рис. 13.3

Рис. 13.3. Структурная схема системы самолет­–БСАУ

Движение ЛА в зоне глиссадного маяка

Соответствующая структурная схема замкнутой системы управления представлена на рис. 13.5

Рис. 13.5. Структурная схема самолета–БСАУ

57. Автоматизация взлета самолета.

Взлетом называется движение самолета от момента старта на ВПП до набора безопасной высоты (так называемой условной высоты препятствий на подходах к аэродрому) и достижения безопасной скорости полета.

По требованиям ИКАО безопасная высота H_усл отсчитывается от уровня ВПП в точке отрыва и равна 10,7 м (35 футов).

Взлет состоит из двух этапов:

– разбега до скорости отрыва самолета от ВПП;

– воздушного этапа до набора высоты H_усл с одновременным разгоном до безопасной скорости .

Разбег, в свою очередь, можно представить состоящим из двух фаз. На первой фазе самолет разгоняется до скорости отрыва носового колеса , которая лишь незначительно меньше скорости отрыва самолета. На второй фазе производится разбег на главных колесах до достижения скорости отрывас одновременным увеличением угла тангажа.

Второй, воздушный, этап взлета начинается с момента отрыва самолета и заканчивается на условной высоте H_усл = 10,7 м. На этом участке полета самолет должен находиться еще на ВПП, а скорость его к моменту достижения H_усл должна быть не менее . Величина скоростипринимается равной 1,15–1,2 от скорости «сваливания» самолета.

С высоты 10,7 м начинается этап начального набора высоты.

На первом этапе автоматизация взлета осуществляется, как правило, с использованием адаптивного программного управления продольным движением и замкнутого автомата стабилизации для управления боковым движением самолета.

Программный ход процесса разбега описывается уравнением (так как угол мал, то принимается,):

, (13.1)

где ;;

–угол установки двигателей; – продольный уклон поверхности ВПП;– сила реакции колес на поверхность ВПП;– сила сопротивления качению колес;– коэффициент сопротивления качению, зависящий от скорости и состояния поверхности ВПП.

Основная задача управления продольным движением сводится к непрерывному контролю процесса разбега и принятию решений о продолжении или прекращению взлета.

Как показывают исследования, для полного суждения о возможности взлета самолета необходимо иметь текущую информацию о фазовых координатах движения самолета: – путевой скорости движения по ВПП;– пройденному расстоянию по ВПП. При этом к моменту взлета должны выполняться условия

; ,(13.2) где– продольная составляющая скорости ветра;– длина ВПП;– концевая полоса безопасности;– расстояние, необходимое для набора безопасной высотыи скорости.

В процессе разбега ведется непрерывный контроль выполнения условий (13.2) в соответствии с рассчитанным заранее программным движением

; , (13.3)

где – расчетная скорость разгона;– расчетная скорость, при которой обеспечивается торможение самолета.

При невыполнении условий выдается сигнал «прекратить взлет» и принимаются все меры для торможения.

Одновременно производится сравнение измеренного значения скорости с заранее рассчитанным значением скорости подъема переднего колеса . ПриБЦВМ выдает заданное значение угла тангажав систему управления углом тангажа. Начиная с момента достижения скоростиугол тангажадолжен меняться в соответствии с уравнениями динамики самолета за счет отклонения руля высоты. Величина отклонения руля высоты зависит от величины угла, угловой скорости и углового ускорения тангажа,,.

После отрыва главных стоек шасси начинает работать программа управления движением на воздушном участке. Программа управления набором высоты осуществляет переключение законов управления рулем высоты на стабилизацию высоты или скорости в зависимости от текущих значений илив соответствии с рассчитанной заранее программой.