Пилотажный стенд. Полунатурное модели рование механической проводки управления

При исследованиях динамики полета обычно возникает проблема осуществления управления математической моделью, а именно, каким образом задавать отклонения органов управления, чтобы получать желае­мые эволюции вертолета — траекторию полета, изменение углового поло­жения вертолета или какого-либо другого параметра.

Одним из наиболее эффективных решений этой задачи является вклю­чение человека в контур управления, т. е. использование пилотажного стенда. При этом благодаря информации, получаемой человеком по ка­налам восприятия (зрительным, акселерационным, слуховым), появля­ется возможность непрерывного контроля за многими параметрами дви­жения летательного аппарата и оперативного вмешательства посредством рычагов управления в вычислительный процесс. Так достигается обще­ние человека и математической модели в реальном (натуральном) мас­штабе времени. Последнее замечание важно также тем, что подобная ситу­ация приближается к общению человека и летательного аппарата в реаль­ном полете. При этом у операторов появляется возможность оценить летные качества моделируемого объекта. Кроме того, в зависимости от совершенства пилотажного стенда могут быть решены такие задачи, как определение пилотажных качеств проектируемого летательного аппарата, разработка рекомендаций по действиям летчика при попадании вертоле­та в критические ситуации, исследование режимов полета, летные испы­тания которых сопряжены с повышенной опасностью.

Основным элементом пилотажного стенда является кабина, вклю­чающая рычаги управления вертолета, пилотажно — навигационные приборы, пульт управления вычислительной машиной и регистрирующей аппара-

Рис. 2.32. Зависимость отклонения автомата перекоса от перемещения ручки продоль­ного управления:

1 ■ крейсерский режим
турой. Важной информацией, влияющей на оценку управляемости верто­лета, являются ощущения, получаемые летчиком при перемещениях рыча­гов управления. Поэтому моделирование механической проводки цепи управления до гидроусилителя желательно выполнять полунатурным. Для этого на пилотажном стенде устанавливаются системы, позволяющие смоделировать усилия на рычагах управления, механизм снятия усилий (так называемое тримирование), трение проводки управления, диапазон отклонений рычагов управления.

Часто система управления выполняется таким образом, что зависи­мость положения штока гидроусилителя (угла наклона автомата переко­са и угла установки лопастей рулевого винта) от отклонения рычага управ­ления нелинейна (рис. 2.32). Такая конструкция обусловлена стремле­нием обеспечить близкие к нейтральным положения рычагов управления на длительных режимах полета, а также желаемую эффективность управ­ления, и поэтому должна быть отражена при моделировании.

Диапазон отклонения рычагов управления устанавливается на пило­тажном стенде. Однако это не снимает необходимость ограничения в ма­тематической модели перемещения штоков гидроусилителей (углов накло­на автомата перекоса и установки лопастей винтов). Это вызвано тем, что на многих вертолетах диапазоны перемещения рычагов управления для компенсации последствий отказа САУ делаются большими, чем не­обходимы для полного отклонения перекоса, например, |х’в |тах = — і5в Ітах + 15в САУ Ітах • Следует также иметь в виду, что иногда, в це­лях улучшения управляемости вертолета или по конструктивным сооб­ражениям, в системе управления до гидроусилителя производится сум­мирование перемещений различных рычагов управлений, например, от­клонения педалей и общего шага (так называемая система шаг — винт) [12].