Закон управления полетом в заданном. направлении
Для полета в заданном направлении в НК вертолета вводятся значение заданного путевого угла или координаты заданной точки. Вычислительное устройство определяет параметры курсового или путевого способа вывода в заданную точку — ее курсовой угол КУзт или угол доворота вектора путевой скорости УД по уравнени-
Рис. 10.20. Определение параметров при полете в заданном направлении |
ям (10.2) и (10.3). С точки зрения управления оба способа одинако-
вы, и оно сводится к выдерживанию нулевых значений КУзт и УД.
Курсовой угол можно рассматривать как разность между заданным курсом полета и фактическим курсом (рис. 10.20):
КУзт = ЛК = Кз-Кф. (10.19)
Ориентирование при управлении вертолетом только на разность курсов АК приводит к неустойчивому, колебательному движению вертолета относительно заданного направления из-за инерции вертолета и запоздалого воздействия летчика на органы управления. Для гашения этих колебаний необходимо кроме ДК учитывать
еще и тенденцию его изменения, т. е. первую производную по времени величины ДК:
А _І(1К)
dt
И тогда летчику для индикации на пилотажный прибор выдается не разность курсов, а некоторая величина, соответствующая принятому закону управления вертолетом и выражающаяся соотношением
Д=МК+^ДК, (10.20)
где ky k2 — коэффициенты, учитывающие динамику вертолета, ограничения по управлению и другие факторы.
Величина А используется для управления индексом команд по крену ПКП. При появлении тенденции к отклонению от заданного направления индекс отклоняется от нулевого положения. Это сразу заставляет летчика или автопилот воздействовать на органы управления для обеспечения движения вертолета в заданном направлении.
Разность курсов ДК вычисляется в НК вертолета. Первую производную ДК можно определить через измеренный гировертикалью угол крена вертолета у по формуле
AK^/Vtgv,
где g — ускорение свободного падения;
V — скорость вертолета.
Для упрощения вычислений полагаем, управления записывается в виде
Д=£іДК + k2g/Vy. (10.22)
При горизонтальном полете вертолета в заданном направлении (ДК = 0, у = 0) индекс команд крена ПКП находится в нулевом положении. При возникновении тенденции к отклонению от заданного направления (возникает крен) величина Д становится неравной нулю, что заставляет летчика или автопилот вернуть вертолет в первоначальное положение. Вывод вертолета на заданное направление осуществляется при Д = 0, т. е. при нулевом положении индекса команд по крену. Этого можно добиться подбором угла крена, равного
т = — — —ДК. (10.23)
*2 g
Расчет у по известному ДК производится в вычислителях СТУ и СДУ. Вычислительные устройства рассчитывают, какой угол крена надо создать, чтобы индекс команд крена занимал нулевое положение. Вычисленное значение угла крена сравнивается с фактическим (измеренным с помощью МГВ) и их разность служит для управления индексом команд по крену (автопилотом).
По мере приближения к заданному направлению разность курсов ДК уменьшается, следовательно, уменьшается и величина потребного крена. Это означает, что вертолет плавно приближается к заданному направлению и выходит на него в горизонтальном положении.
Следовательно, задача летчика сводится к непрерывному удерживанию индекса команд по крену в нулевом положении.
Аналогично формируются управляющие сигналы по тангажу при выдерживании заданной траектории в вертикальной плоскости.