ХАРАКТЕРИСТИКА ОТКАЗОБЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ. «ЛЕТЧИК — САМОЛЕТ» ПРИ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ

4.1. Классификация отказов САУ и их признаки

Практика использования систем автоматического управления показывает, что рано или поздно летчик может встретиться с не­обходимостью действовать при отказах автоматики. Эффектив­ность действий зависит от особенностей проявления отказа, ха­рактера возмущенного движения летательного аппарата, умения летчика обнаружить и опознать отказ, использовать исправные компоненты САУ для продолжения захода на посадку.

Отказы в системах автоматизированного управления приводят к выходу одного или нескольких параметров полета за границы установленного допуска. Исходя из характера изменения режима полета (характера возмущенного движения), отказы САУ можно разделить на две большие группы: «быстрые» и «медленные» (по­степенные). «Быстрые» отказы чаще всего связаны с импульсив­ным или ступенчатым отклонением рулевых поверхностей. «Мед-

ХАРАКТЕРИСТИКА ОТКАЗОБЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ. «ЛЕТЧИК — САМОЛЕТ» ПРИ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ

Рис. 15. Классификация отказов САУ

ленные» отказы являются следствием медленного отклонения ру­левых поверхностей при отказах вычислителя, исполнительных механизмов автоматов, регулирующих передаточные отношения, автомата регулировки усилий (АРУ) и др.

Классификация отказов САУ в зависимости от характера прояв­ления и отклонения самолета от посадочной траектории представ­лена на рис. 15.

«Быстрые» отказы, вызывающие уход самолета от посадочной траектории в одну сторону, наблюдаются при отказах как вычис­лительной, так и исполнительной части САУ. Основным призна­ком отказа в боковом канале является резкое кренение самолета, ощущение боковой перегрузки. Отказы в продольном канале вы­зывают появление резкого пикирующего или кабрирующего мо­мента.

Командный индекс отказавшего канала управления ‘на КПП мгновенно (за 0,2—1,0 с) уходит в крайнее положение. Такие при­знаки отказов данного типа, как величины угловых ускорений, изменения углов крена и тангажа, идентичны при отказах вычис­лительной и исполнительной частей САУ. Единственный диффе­ренциальный признак отказа АП от отказа вычислителя состоит в том, что при отказе вычислителя командные индексы уходят в сторону возникшей эволюции самолета, а при отказе автопило­та— в противоположную сторону.

«Быстрые» отказы колебательного типа специфичны для отка­за исподнительной части САУ (обрыв жесткой обратной связи). Их возникновение сопровождается короткопериодическими коле­баниями (Т= 1-Е 1,5 с; fСр=0,7 Гц).

Колебания углов крена (тангажа) происходят в пределах от 2 до 4° относительно установившегося значения. Директорный индекс Отказавшего канала управления совершает колебательные движения с частотой fGр= 0,7 Гц в пределах кружка КПП. Харак­терным признаком отказа является ощущение колебания ручки управления.

В полуавтоматическом (директорном) режиме управления «быстрые» отказы вычислителя при — заходе на посадку не сопро­вождаются резкими эволюциями самолета — и поэтому не имеют неинструментальных признаков. Летчики, отслеживая команды директорного индекса при быстром уходе его из центра кружка КПП, как правило, диагностируют отказ. Единственным призна­ком «быстрого» отказа вычислителя. в директорном режиме слу­жит быстрый уход директорной стрелки отказавшего канала управления из центра КПП в крайнее положение.

«Медленные» отказы сопровождаются плавным отклонением самолета от посадочной траектории. «Медленные» отказы, при­водящие к отклонению относительно посадочной траектории в одну сторону (первый тип отказов), наблюдаются при отказах и вычислителя, и АП. При отказе вычислителя директорные стрел­ки или выдают ложную команду, или останавливаются в центре

КПП. Автопилот выполняет ложную команду вычислителя и тем самым «уводит» самолет с посадочной траектории.

При отказе по типу «обнуления» директорных индексов вычис­литель не выдает команды на исправление появившегося отклоне­ния, поэтому самолет постепенно уходит с посадочной траектории. Уход самолета от равносигнальных зон курсового или глиссадно — го радиомаяка вызывает перемещение планок положения КПП и I II 11 1 в сторону, провотивоположную отклонению самолета. Появление рассогласования между показаниями директорных индексов и планок положения является основным признаком ‘«медленного» отказа вычислителя. Дополнительными признаками являются увеличение угла крена или изменения угла тангажа и вертикальной скорости относительно установившихся значений.

При «медленном» отказе автопилот не реагирует на сигналы, поступающие от вычислителя, и самолет плавно уходит от поса­дочной траектории. Правильно работающий вычислитель выда­ет команду на исправление возникшего отклонения, и директор — ные индексы смещаются из центра КПП в сторону, противополож­ную уходу самолета. Данный признак является дифференциаль­ным при решении альтернативы: отказал вычислитель или

автопилот (рис. 16).

Отказ паи’ала управления

ХАРАКТЕРИСТИКА ОТКАЗОБЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ. «ЛЕТЧИК — САМОЛЕТ» ПРИ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ

Рис. 16. Инструментальные признаки «медленных» отказов вычислителя (В)

и автопилота (АП):

1 шкала тангажа; 2 — директорный индекс по тангажу; 3 — силуэт самолета; 4 — линия горизонта; 5 — шкала крена; 6 — директорный индекс по крену; 7 — курсовая планка поло — Жёния; 8 — глиссадная планка положения

Планки Положения при отказе ДП перемещаются в ту же ‘Сторону, что и директорные индексы. Изменения величин углов крена и тангажа зависят от их значений в момент возникновения отказа, внешних воздействий на самолет и могут являться, его дополнительными признаками.

Характерные признаки «быстрых» отказов САУ при автоматическом управлении

• Особенности’проявления

отказа

Тип и вИд отказа

Поведение *

Неинструменталь-

Инструментальные

самолета

ныа. признаки

признаки

Исполнительная
часть САУ

В* одну сторону:

— йо крену

—. по тангажу

Резкое увеличе­ние крена

 

Бросок по крену. Рывок ручки в сторону крена

 

Быстрый уход боковой директор­ией стрелки в сто­рону, противопо­ложную крену

Быстрый уход продольной дирек­торией стрелки:

— при пикирова­нии — вверх

— при кабриро­вании — вниз

Колебания боко­вой,(продольной) директорией стрел­ки в пределах кружка, колебания индекса крена (тангажа) в пре­делах от 2 до 4°

 

Резкое измене­ние тангажа

 

Появление пики­рующего (кабри — рующего) момента, тянущих (давя­щих) усилий на ручке

 

КбШбательный

 

Колебания крена (тангажа)

Т= 14-1,5 с; fcP=0,7 Гц

 

Короткопериоди­ческие колебания по крену (танга­жу) , колебания ручки

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ОТКАЗОБЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ. «ЛЕТЧИК — САМОЛЕТ» ПРИ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ

Подпись: Резкое увеличе- Йие кренаПодпись:

Вйчййіительная
часть САУ

В одну сторону:

—крену

— по тангажу

. Бросок по крену, рывок ручки в сторону крена

Появление пики­рующего (кабри — рующего) момента, тянущих (давя­щих) усилий на ручке

Быстрый уход боковой директор­ной стрелки в сторону крена

Быстрый уход продольной дирек­торной стрелки:

— при пикирова­нии — вниз

— при кабриро­вании — вверх

ш

 

 

Характерные признаки «медленных» отказов САУ

Режим

управления

Особенности

проявления отказа

Тип и вид отказа

Поведение

самолета

Инструментальные

признаки

Автома-

Исполнительная

тический

часть САУ В одну сторону:

— по крену

Плавный уход с

Уход боковой дирек-

посадочной траек-

торной стрелки из круж-

тории по курсу.

ка КПП. Уход курсовых

планок НПП и КПП в ту же сторону. Отклонение от курса

— по тангажу

Плавный уход с глиссады

‘ Уход продольной ди — ректорной стрелки из кружка КПП. Уход глис — садных планок КПП и НПП в ту же сторону. Изменение вертикальной скорости

В одну сторону:

— по крену

Плавный уход с посадочной траек­тории по курсу

Уход курсовых планок НПП и КПП на 2—3 точ­ки. Нарастание крена, от-

клонения от курса. Боко — ‘ вая директорией стрелка в кружке КПП

— по тангажу

Плавный уход с глиссады

Уход глиссадных пла­нок НПП и КПП на 2— 3 точки. Изменение угла тангажа и вертикальной

скорости. Продольная ди — ректорная стрелка в кружке КПП

Колебательный

Раскачка само-

Увеличение амплитуды

по крену (танга-

лета по крену (тан-

колебаний крена (танга-

жу)

гажу)

жа), колебания боковой

(продольной) директор-

ной стрелки в пределах кружка КПП

Директор-

Вычислительная

ный

часть САУ

В одну сторону:

І

‘ — по крепу

Плавный уход с посадочной траек-

Уход курсовых планок’ КПП и НПП на 2—3 точ-

тории по курсу

ки. Снижение или повы­шение «активности» боко­вой директорной стрелки.

Нарастание крена

Особенности проявления отказа

Режи м управления

Тип и вид отказа

Поведение

самолета

Инструментальные

признаки

— по тангажу

Плавный уход

Уход — глиссадных пла-

Колебательный

с глиссады

Раскачка само-

нок КПП и НПП на 2—

3 точки. Снижение или повышение «активности»- продольной директорией стрелки. Изменение угла /тангажа и вертикальной скорости

Колебания боковой-

по крену (тангажу)

лета по крену (тангажу) ‘

(продольной) директор­ией стрелки. Увеличение — амплитуды крена (тан­гажа)

«Медленные» отказы, сопровождающиеся колебаниями само­лета относительно посадочной траектории с периодом Т=Л0~- — т-1’5 с (второй тип отказов), являются специфическими для отка­за вычислителя. Отказы АП не вызывают медленных колебаний? самолета по крену, амплитуда которых с каждым полупериодомг увеличивается. Медленное начало развития отказа через 15—20 с; переходит в быстрое его продолжение, что вызывает ощущение — броска по крену.

Основным признаком данного отказа является появление рас­ходящихся колебаний по крену (около посадочной траектории) с периодом Г=10-М5 с.

В директорном режиме управления инструментальные при­знаки «медленных» отказов первого типа аналогичны таковым при отказах в автоматическом режиме. Отслеживание летчиком команд вычислителя оказывает существенное влияние на психо­логическое содержание деятельности. «Уход» директорных индек­сов еще более вовлекает летчика в управление самолетом, а их: «обнуление» вызывает состояние психологического комфорта,, в связи с тем что стрелки удерживаются в центре КПП.

При возникновении отказов второго типа летчик, отслеживав ложные команды вычислителя, сам создает расходящиеся коле­бания, что приводит к раскачке самолета в боковом канале управ­ления. Основным признаком отказа является увеличение крена? выше допустимого значения, указанного в инструкции по эксплуа­тации САУ.

Информативные признаки отказов САУ систематизированы: в табл. 4.1 и 4.2.

Таким образом, при «быстрых» отказах бортовой системы автоматизированного захода на посадку, вызывающих уход са­молета с траектории в одну сторону, основными — признаками являются:

■— при оїказах продольного канала управления—-ощущение вибрирующего или пикирующего момента;

— при отказах бокового канала — ощущение боковой пере­грузки.

При решении ‘альтернативы: отказал вычислитель или авто­пилот— дифференциальным признаком является различий в по­ведении директорных индексов:

— при отказах вычислителя директорные индексы смещаются ® сторону возникающего вращения самолета, кабрирующего или Пикирующего момента;

— при отказах АП они смещаются в сторону, противополож­ную эволюции самолета.

Возникновение короткопериодических колебаний (7= 1-М,5 с; f= 0,7 Гц) служит признаком отказа АП. При «медленных» отка­зах, вызывающих уход самолета с посадочной траектории в одну ■сторону, основным признаком является при отказах бокового (продольного) канала управления уход курсовых (глиссадных) яланок положения на НПП и КПП на 2—3 точки.

Дополнительные признаки:

— увеличение угла крена, отклонение от посадочного ‘курса, ;уход К. УР (при отказах в боковом канале);

— изменение угла тангажа и вертикальной скорости относи­тельно установившихся значений, несоответствие показаний ГІПД ж высотомера (при отказах в продольном канале).

Основными отличительными признаками «медленных» отказов АП и вычислителя являются различия в поведении директорных индексов:

— при отказах вычислителя директорные индексы удор’жива — аотся в пределах кружка КПП;

— при отказе АП директорные индексы уходят из ‘центра КПП, В ту же сторону перемещаются и планки положения.

Дополнительными признаками отказа АП являются:

— рассогласование в командах директорных индексов ей по­казаниях планок положения;

— прекращение движения ручки (штурвала) управления в от­казавшем’ канале.

Появление раскачки самолета с нарастанием амплитуды Ко­лебаний свидетельствует об отказе, вычислителя.

Оставьте ответ

Вы можете использовать эти HTML теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>