(АВТОПИЛОТЫ)

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Как было отмечено ранее, вертолет нуждается в средствах автома­тической стабилизации, в первую очередь, для улучшения его характе­ристик устойчивости и управляемости. Эта задача сводится к обеспече­нию таких динамических характеристик вертолета для замкнутой си­стемы «летчик—вертолет с автопилотом», которые имели бы оптималь­ные значения с точки зрения работы в ней человека.

В процессе пилотирования вертолета летчик решает две различные задачи: управление углами фюзеляжа и управление траекторией полета (рис. 5Л, д). Плохие устойчивость и управляемость приводят к тому, что летчик работает с напряжением, обеспечивая только удовлетвори­тельные характеристики внутреннего контура. Это, кроме быстрой утомляемости, ведет к ухудшению выполнения им функции по стабили­зации внешнего контура, а также функции по решению навигационных задач, контролю за работой систем и агрегатов вертолета и прочих за­дач, необходимых для выполнения полетного задания.

Применение автопилота только для угловой стабилизации позволяет облегчить работу летчика. Управляя изменением углов, летчик работает с гораздо меньшим напряжением вследствие того, что объект управле­ния приобрел собственную устойчивость по углу (см. рис. 5.1,6).

Однако возможности, открывающиеся при применении автопилота,, этим не ограничиваются. Вертолет с автопилотом при освобожденных летчиком рычагах управления может выдерживать заданный режим полета, при этом углы тангажа, крена и курса будут стабилизированы.

Кроме того, автопилот на вертолете может быть дополнен системой автоматического управления (САУ), использующей датчики отклонения вертолета от заданной траектории и соответствующие вычислительные и исполнительные устройства. Система автоматического управления мо­жет выполнять вместо летчика задачи стабилизации вертолета на задан­ной траектории. Летчик при этом может лишь перенастраивать САУ и контролировать работу оборудования (см. рис. 5.1,в).

Принципиально уже в настоящее время возможно создание верто­лета с полностью автоматическим управлением, который бы взлетал, осуществлял полет по заранее заданному маршруту (или при дистан­ционном задании маршрута) и садился бы в заранее заданном месте. Однако система, необходимая для осуществления таких функций, будучи выполненной в пределах ныне известных технически разумных весов и габаритов, будет существенно менее надежна, чем при управлении летчиком. К тому же специфика применения вертолетов очень часто исключает возможность заблаговременного программирования (или ди­станционного задания) всех элементов его полета. Поэтому, вероятно, человек надолго еще останется важным элементом системы «летчик— вертолет» даже в случае применения весьма совершенных САУ. Разде­ление функций автоматики на стабилизацию внутреннего контура (угло­вую) и внешнего контура (траєкторную) несет с собой существенные выгоды в повышении надежности системы в целом [32].