АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ БОКОВОЙ СИЛОЙ

8.2.1. Автоматы непосредственного управления боковой силой

Устройство и работа. Традиционное «моментное» управление боковым движением с помощью руля направления имеет ряд недостатков. Руль направления воздействует на боковую силу лишь косвенно через созда­ваемый им управляющий аэродинамический момент рыскания Му8к. В ус­ловиях действия бокового ветра такое управление обладает большой инерционностью. Кроме того, отклонение руля направления приводит не только к движению рыскания, но и к движению крена за счет возникновения спирального момента крена. Поэтому парирование бокового ветра откло­нением руля направления приводит к возникновению крена, который необходимо компенсировать отклонением элеронов. Таким образом, «мо­ментное» управление боковым движением не позволяет обеспечить высокое качество управления.

Влияние запаздывания реакции самолета на отклонение руля направ­ления и элеронов особенно проявляется у тяжелых самолетов и затрудняет действия экипажа при заходе на посадку и при посадке. Автоматы не­посредственного управления боковой силой облегчают экипажу процесс пилотирования.

Автомат непосредственного управления боковой силой (АНУБС — средство автоматического управления, обеспечивающее улучшение боковой управляемости самолета и точности управления горизонтальной траекто­рией полета путем отклонения органа непосредственного управления боко­вой силой (например, подфюзеляжного носового киля совместно с рулем направления) при воздействии пилота на педали.

Простейший автомат непосредственного управления боковой силой реализует следующий закон управления:

где A5Z — автоматическое отклонение ОНУБС от нейтрального положения; кхг — передаточный коэффициент по отклонению педалей на ОНУБС.

Совместное управление рулем направления и подфюзеляжным носовым килем от педалей имеет преимущество перед раздельным управлением, так как не требует от пилота управляющих воздействий на дополнительный управляющий орган и исключает возможность непроизвольного ошибоч­ного управления. Целесообразно комплексирование АНУБС и АБУ, тогда его закон управления имеет следующий вид:

дб;ШУБС = кп%г + ^:Ахн. $.23)

В состав цифроаналогового АНУБС входят датчик положения педалей ЦП, датчик линейных горизонтальных ускорений ДЛУ, вычислительный блок устойчивости и управляемости БВУУ, сервоприводы руля направ — 9* 259

ления сти и ОНУБС СПЬХ (рис. 8.5). Электронная часть сервоприводов образует электронный блок автомата БА в каналах руля направления и ОНУБС. Руль направления управляется также с помощью электродистан­ционной системы управления ЭДСУЬН.

Автомат работает следующим образом. При отклонении пилотом педалей датчик ДП вырабатывает электрический сигнал идх>, пропор­циональный Дхн. Этот сигнал в вычислителе БВУУ формирует управ­ляющий сигнал и„я на сервопривод руля направления СЯ5Н и управляющий

сигнал иПг на сервопривод ОНУБС СПЬг. В зависимости от направления

отклонения Дхн руль направления и ОНУБС будут синхронно отклоняться в одну или другую сторону, создавая управляющую аэродинамическую боковую силу Zas. Эта сила вызовет изменение поперечной перегрузки nz.

Сигнал с датчика ДЛУ un скомпенсирует в вычислителе БВУУ сигнал иДх, и управляющие сигналы и u0j станут равными нулю. Таким образом достигается согласованное управление рулем направления и ОНУБС.

АНУБС на гражданских ВС пока не получили такого распространения как АНУПС. Исследуются различные варианты построения этих автоматов в зависимости от способа создания боковой силы. Кроме рассмотренного способа создания боковой силы совместным управлением рулем направ­ления и подфюзеляжны’м носовым килем существует ряд других способов. Так, возможна установка ОНУБС под фюзеляжем вблизи центра масс самолета, использование вертикальных рулевых поверхностей на несущем крыле, дифференциальное управление тягой расположенных симметрично относительно фюзеляжа двигателей.

Влияние автоматов непосредственного управления боковой силой на управ­ление боковым движением. АНУБС, создавая управляющую аэродинами­ческую боковую силу Zas, позволяет снизить инерционность управления

боковым движением самолета, так как не вызывает вращений самолета относительно осей ОУ и ОХ. Компенсация бокового ветра при заходе на посадку путем отклонения ОНУБС позволяет выполнить посадку без углов сноса и крена, с меньшей интенсивностью отклонения рычагов управления. 260 ■

При этом уменьшаются посадочные дистанции, разброс точек призем­ления, появляется возможность выбора более крутых посадочных траек­торий. Снижается вероятность ухода на второй круг и сокращаются интервалы между посадками самолета. .

Управляющая аэродинамическая боковая сила может создаваться АНУБС путем дифференциального управления тягой двигателей, обеспе­чивающего поворот вектора тяги в горизонтальной плоскости на углы до 20°. При этом несколько уменьшается тяга в продольном направлении. Тогда автомат воздействует на рычаги управления двигателями, увеличи­вая тягу одного крайнего двигателя и уменьшая тягу противоположного крайнего двигателя. Функции такого автомата может выполнять автомат тяги, который будет рассмотрен в гл. И.