ПИЛОТАЖНЫЙ СТЕНД
Цели моделирования. Определение фактических отклонений
органов управления
Углом установки лопастей управляет летчик и САУ. Между задаваемым исполнительным механизмом (гидроусилителем) и фактическим изменением угла установки лопастей возможно несоответствие. Оно обусловлено упругими деформациями системы управления и автомата перекоса вследствие действия шарнирных моментов лопастей (см. разд. 1.5). Шарнирные моменты также влияют на скорость перемещения штока гидроусилителя. Целью математического моделирования системы управления является установление функциональной зависимости между задаваемыми и получаемыми фактически управляющими отклонениями органов управления.
Другой важной целью моделирования при исследованиях пилотажных качеств вертолета на тренажерах и пилотажных стендах является учет характеристик механической части проводки системы управления
до гидроусилителя (усилий на рычагах управления от загрузочных пружин, люфты, трение и др.)- При безбустерном управлении вертолетом усилия от шарнирных моментов должны воспроизводиться непосредственно на рычагах управления.
Упрощенная схема циклического управления углом установки лопастей несущего винта показана на рис. 2.31 (подробные сведения по конструкции системы управления можно найти в [12]). С пилотажного стенда на вычислительные машины поступают электрические сигналы, пропорциональные отклонениям ручки продольного и поперечного управления хв, хк, рычага общего шага х0 и педалей хн. Перемещения штоков гидроусилителей 6В гу, 6кгу, б0гу и 5Н гу вызываются перемещениями рычагов управления летчиком и соответствующими перемещениями 6цеду > ^кСАУ > §о САУ > ^нСАУ > вырабатываемыми системой автоматического управления. Таким образом:
^в. гу — /(*в) ^вСАУ > ^к. гу f(x к) + САУ >
(2-85)
гу ~ + ^оСАУ > ^н. гу — /(•’‘■н) + ^нСАУ •
Первые слагаемые в формулах представлены в виде функциональных зависимостей, так как в общем случае зависимость между положениями штока гидроусилителя и рычага управления может быть нелинейной.
Фактические управляющие воздействия на вертолет 60, 5В, 5К, 5Н отличаются от задаваемых гидроусилителями вследствие деформаций упомянутых выше элементов конструкции вертолета. На рис. 2.31 они условно показаны в виде пружины. Напомним, что формулы для определения аэродинамических характеристик несущего винта S’, alr bt, а также угла атаки а’н, приведенные в предыдущих разделах, содержат фактические положения углов автомата перекоса, соответствующие амплитудам циклического изменения угла установки лопастей в эффективном сечении лопастей на радиусе 7 = 0,7. То же относится к углам установки лопастей несущего и рулевого винтов, задаваемым рычагом общего шага и педалями. При этом отметим, что если расчетные аэродинамические характеристики винта были получены без учета упругих деформаций лопасти на кручение, то в изменение угла установки на 7 = 0,7 должны быть введены поправки. Метод (учитывающий первую гармонику деформации) определения поправок, вызванных установкой закрылков на лопастях, изложен в [ 5 ]. Деформация системы управления, как показано в разд. 1.5, определяется отношениями Р0.ш/со ш, М *а п1сф и
■^Гха. п/сф •
Таким образом, фактические (истинные) отклонения органов управления несущим и рулевым винтами могут быть найдены суммированием отклонений, задаваемых рычагами управления и САУ, а также составляющих, обусловленных деформациями конструкций вертолета за гидроусилителем.