Учебник Житомирский (553622), страница 72
Текст из файла (страница 72)
11. Определите назначение и назовите типы амортизаторов. Сделайте эскизы нх конструкции н схемы работы. Нарисуйте и объясните диаграмму работы амортизатора, Назовите конструктивные решения, влняюц«ие на внд диаграммы (характеристику жесткости амортизатора). !2. Сформулируйте требования к шасси и приведите примеры реализации этих требований в конструкции ц«ассн. ГЛАВА 8 СИСТЕМЫ УПРАИДЕНИЯ САМОЛЕТОМ $ 8! НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И ТРЕБОВАИИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ 8,1.1. Види и назначение систем управления (.Истемы управления сэмОлетом можно разделить нэ основную систему управления, предназначенную, главным образом, для изменения траекторий движения самолета, его балансировки и стабилизации иа задаваемых режимах полета, системы управления агрегатами самолета (двигателями, шасси, закрылками, тормозными щитками, воздухозаборниками, реактивным соплом и др ) Системы выправления агрегатами рассматриваются в специальных курсах, при изучении силовых установок и энергетических систем самолета как источников энергии для выпуска и уборки шасси, закрылков и др Поэтому ниже для упрощения изложения термин тсистема управлении самолетом» будем Относить тОлько к ОснОВной системе Управления Система управления современным самолетом представляет собой совокупность электронно-вычислительных, электрических, гидравлических н механических устройств, обеспечивающих решение задач пилотирования самолета (изменение траекторий полета) летчиком в неавтоматическом и полуавтоматическом режимах, эвтоматическо~о управления самолетом на режимах и этапах полета, предусмотренных ТТТ, создания достаточной мощности для отклонения органов управления, реализации на самолете необходимь|х (заданных) характеристик устойчи вости и управляемости самолета, стабилизации установленных режимов полста, повышения безопасности полета путем своевременного оповещения экипажа о подходе к опасным (по скорости, высоте, перегрузкам, углам атаки, скольжения и крена и другим параметрам) режимам полета и выдачи команд на отклонение органов управления, препятствующих выходу на эти режимы Для изменения траектории движения самолета в полете нужно изменять действующие на него силы и моменты Процесс изменения действующих на самолет сил и моментов„создаваемых отклонением в полете органов управления, называется процессом управления В зависимости от степени участия в процессе управления человека системы управления могут быть неавтоматическими, полуавтоматическими, автоматическими и комбинированными Системы, в которых человек (обычно — летчик) вырабатывает необходимые управляющие импульсы (сигналы) и посредством только своей мускульной энергии приводит в действие органы управления„обеспечивая этим самым изменение траектории движения самолета в нужном направлении, называют неавтомагическими Такие системы включают рычаги управления (РУ) — ручку или штурвал 2 (рис 8 1), педали 1, отклонением которых летчик вводит в систему управляющие сигналы и осуществляет их дозировку, органы управления 306 Рнс 8! Элементы снстечы неаатомэтнческо~ о «нравленнн самолетом (элероны 3, РВ 4 и РН 5), отклонение которых в соответствии с управляющими сигналами (отклонением РУ) создает необходимые для изменения траектории полета силы и моменты, проводку управления, соединяющую РУ с органами уп равлспия Системы, в которых необходимые ~правляющие сигналы Вводятся летчиком посредством отклонения РУ и в которых, кроме РУ, органов управления и проводки упраяленпя, имеется еще целый ряд механических, гидравлических и электрических устройств и силовых приводов рулей (бустеров) „преобразую щих управляющие сигнэль| в отклонение органов управления, называют~я полуавтоматическими Эти системы облегчают летчику управление самолет~«м и повышают качество управления В автоматических системах управляющие сигналы формируются комплексом автоматических устройств (автопилотом или другими автоматическими системами, Обеспечиваюи1ими в автоматическом ре киме выполнение от дельных этапов полета — например, этап наведения, захода на посадкУ и др ) Д,алыче эти импульсы как и в полуавтоматических системах, преобразуются силовь1ми приво~ами в отклонепие органов управления На совремепных самолетах чане применяют различные комбинации этих систем управлсиия Так нанрнмер, На самолетах с небольшими дозвуковыми скоростями полета характерно при мененне неавтоматической системы управления в сочетании с автопилотом, освобождающим летчика от нспосредственного ~правления самолетом прн длительноч полете На скоростцых самолетах характерно насыщение системы управления различными автомати ческими устройствами и мощными силовыми приводами, обеспечивающими решение всего (или большей части) перечисленного выше комплекса задач Однако успехи в развитии электронной техники и разработка многоканальных приводов высокой надежности 1271 в последние годы создали техническую базу для замены многОчисленных ЭВтомэтических и полуаВтоматических систем с их датчиками, вычислителями и исполни гельиыми механизмами единой мощной многократно резервированной автоматической бортовой системой управления (АБСУ), выполняющей все их функции Но и в этих системах не исключены человек, РУ, органы управления и проводка управле ния (см далее рис 826) Если все устройства системы управления находятся на борту самолета, то такие системы называются автономнымн Несмотря на явные достоинства сзмолетов с такими системами нз МНОгих типах самолетов чзсть ъстронств системы управления (особенно те, что требуют мощных источников энергии, большого объема для своего размещения, имеют бол~ шую массу, а также могут одновременно Обслуживать несколько самолетов) переносится на землю В этом случае часть функций бортовой системы управлении передается таким наземным устройствам (например, устройствам системы наведения, навигации, слепой посадки и др ) Такие решения целесообразны для самолетов с точки ° зрения экОНОмии массы, объе~а, з главное,— поВышения эффек~ивнОсти их использования и снижения стоимости 8.1.2.
Роль человека в системе управления самолетом определяется тем, что он является одним из элементов замкнутого контура упра вления «летчик — система управления — сзмолетъ Характеристики системы управления, само качество этой системы определяются характеристиками входящих в контур управления основных элементов — человека, системь| управления и самолета как объекта управления, их взаимосвязью и взаимным соответствием Вот почему характеристики возможностей человека как элемента такого конту ра наряду с типом и назначением самолета определяют вид, структуру, а также ВО многом и характеристики самОЙ системы 1 пра Вления, устанаВлиВзе мой на самолете Упрощенно человека (легчика) можно рассматривать как систему автоматического регулирования, состоящую из трех взаимосвязанных элементов (рис 82). органов чувств, выполняющих роль датчиков, воспринимающих при изменении физических ощущений (усилий на РУ, положения горизонта и показаний приборов) сигналы рассогласования е(1) между заданными и дейстВительными значениями параметров полета 1~, О, п, а, у, р, центральной нервной системы, обрабатывающей информацию от органов чувств (оценивается величина и знак рассо~ласовзния параметров полета) и вырабатывающей на основании опыта пилотирования решения, направленные на устранение рассогласовзний е(1) (командные сигналь| для движения скелетно мышечных механизмов), скелетно-мыгнечных механизмов, выполняющих функции исполнительных органов и энергетической системы, с~реобразующих командные сигналы В пере мещення РУ Х(1) с усилиями Р(1), достаточными для отклонения органов упрзвле МН,ю,а, Рис 82 Контур управления «человек — система упранления — самолет» ния н~ ъгли О' необходимыс для изменения параметров полста и устранении замеченных рао.огласований Центральная нервная система может выполнять также функции задающего устрОЙства по инфОрмзции, цолучсннОЙ из полетных документОВ, пО кзналач связи, визуально или от других органов чувств Быстрота и точность управляющих усилий и их соответствие управляющим и миульсс1м падают с уВеличением перегрузОк В полете, кислородным голода нием, увеличением частоты пульса при усложнении воздушной обстановки, при увеличении скорости изменения высоть|, крена, к~рса и других параметров полета, при одновременном изменении сраз~ нескольких параметров Время запаздывания реакций летчика 0,2 0,3 с в нормальных условиях полета и до 3 5 с при неожиданном для него изменении обстановки Все это ограничивает возможности использования летчика для непосредственного управления на сверхзв~ковых самолетах и самолетах с большой околозвуковой скоростью и требует Ввода в систему управления различных автомати ческих устройств„осуществляющих функции управления самолетом более четко и без ограничений, прис~щих человеку Кроме того, недостаточная мощность мышц и их быстрая утомляемость требуют ввода в систему ~правления различных усилителей мощности с энергетическими и следящими системами ПО эти м причина ч непосредстВенное упра Вление са молетом летчиком в неавтоматическом режиме целесообразно только на самолетах с небольи~ой дозвуковой скоростью полста Во всех других случаях наличие летчика (штурмана) на борту самолета дает возможность более эффективно использовать самолет в быстро меняющейся, не поддаюгцейся прогнозам воздушной обстановке, когда автоматическое управление самолетом, с одной стороны, позволяет экипажу больше внимания уделять складываюсцимся условиям полета С другой стороны, экипаж может вовремя заметить и устранить неисправности в автоматике системь~ уц ра влени я и отклонения от нормального режима полета Бсс это позволяет повысить безопасность полета 8.1.3.
Требования к системе управления. Система управления должна обеспечивать в определенных пределах значения характеристик управляемости и устойчивости самолета' в зависимости от его типа, весовой категории и диапазона скоростей с тем, чтобы самолет мог выполнять в заданных условия~ экспл~атации всс задачи, предусмотренные его назначением Это основцос требовзние (конкретизир~емое в специальных нормирующих документы, например, в ~14~ ) должно Выполняться при соблюдении общих ко всем частям и агрегатам самолета требований минимума массы системы, Высокой нздеж ности и безопасности полста„живучести, удобств осмотра, эксплуатации и ремонта Специфические для системы упраВления требОВания углы отклонения органов управления должны обеспечивать с некоторым запасом возможность полета на всех требуемых полетных и взлетно-посадочных режимах (РВ вверх 20 35', вниз 15 20', РН 20 30' в обе стороны, элеронь~ вверх 15 30', вниз 1О 20', большие значения углов относятся к маневренным самолетам, меньшие — к немапевренным)'".