Совместная работа систем, имеющих отдельные органы управления (секции)
Для устранения силового взаимодействия между СДУ и МСУ представляет интерес вариант системы управления, в котором выходные сигналы СДУ отрабатываются своим органом управления (секцией), а выходные сигналы МСУ своим (см рис. 7.24).
В такой системе механическая система и СДУ полностью развязаны, между ними отсутствуют общие точки. Общая эффективность управления складывается из эффективностей этих двух систем. Поскольку здесь имеет место аэродинамическое суммирование выходов систем (т. е. аэродинамических моментов), то непосредственно силовое взаимодействие между органами МСУ и СДУ исключается. Вместе с тем для нормального функционирования системы необходима синхронная работа обеих систем. Так как механическая система имеет худшие функциональные характеристики, чем СДУ, то прежде всего необходима коррекция механической системы. Это может быть сделано с помощью сервопривода СУУ, который установлен в МСУ по дифференциальной
схеме. Ввиду того, что МСУ и СДУ непосредственно связаны с рычагами управления, на рычагах управления будут создаваться нежелательные усилия от трения в МСУ и инерционных сил. Кроме того, при работе системы СУУ возможна “отдача” на рычаги управления. В связи с этим в МСУ желательна установка вспомогательного привода, который позволит существенно уменьшить усилия от сил трения и исключить “отдачу” на рычаги при работе СУУ (А-40 “Альбатрос”).
|
Рис.7.24. Схема совместной работы систем СДУ и МСУ В этой схеме при отказе СДУ возможно сохранение полной эффективности управления после отключения сервопривода СДУ. В худшем случае заклинення МСУ управление сохраняется, но эффективность управления уменьшается на 50%. При этом необходима расцепка штурвалов. На схеме второй штурвал не показан. При наличии в системе функциональной избыточности имеется возможность использования механической системы таким образом, чтобы СДУ и МСУ не работали через один и тот же канал управления, так как в этом случае исполнительная часть системы управления должна строиться с учетом обеспечения функционирования разных по своим функциональным характеристикам систем. |
Например, продольное управление может осуществляться двумя органами управления-стабилизатором и рулем высоты. Хотя эти органы управления не равнозначны с точки зрения возможностей продольного управления, однако их раздельное использование позволяет повысить безопасность полета в критической ситуации.
Если для управления рулем высоты применить СДУ, то это позволит получить управление с хорошими статическими и динамическими характеристиками. При этом приводы рулей могут выполняться только с электрическими входами, что значительно упрощает конструкцию привода, улучшает его динамику, снижает вес. Можно использовать боковые ручки, так как в этом случае нет необходимости переходить на МСУ. Надежность этого канала достигается резервированием и секционированием органов управления, что касается системы управления стабилизатором, то управление стабилизатором целесообразно осуществлять как с помощью механической системы, так и электрической. При этом механическая система управления рассматривается в качестве аварийного средства на случай отказа всех электрических систем. При нормальном состоянии систем управление стабилизатором производится по электрическим сигналам (А320).
Система управления стабилизатором строится таким образом, что приоритет отдается механическому управлению в том смысле, что у летчика всегда имеется возможность с помощью МСУ “пересилить” электрическое управление.
Проблема обеспечения управляемости в боковом канале в случае отказа СДУ может быть обеспечена благодаря наличию в этом канале функциональной избыточности. Для управления боковым движением обычно используются элероны, интерцепторы и руль направления.
Учитывая отмеченные особенности, можно для обеспечения аварийного управления в боковом канале использовать независимое механическое управление секцией руля направления, а для управления остальными органами управления (элерономи, интерцепторами и частью секций руля направления) применить СДУ. При таком подходе исключается непосредственное взаимодействие между МСУ и СДУ, влияние отказов в одной системе на другую.
Резюмируя, можно отметить, что совместное использование МСУ и СДУ должно строиться таким образом, чтобы различие в их функциональных возможностях не было причиной ухудшения характеристик устойчивости и управляемости и характеристик СДУ как основного управления самолетом. При .этом МСУ следует рассматривать как управление, обладающее ограниченными возможностями и предназначенное для поддержания самолета на установившемся режиме в случае крайне маловероятного отказа СДУ с целью сохранения возможности экипажу в течение ограниченного времени (~5мин) восстановления работоспособности СДУ.
Такой подход позволяет:
—упростить систему управления главным образом за счет упрощения механической системы;
—обеспечить высокие летно-технические и пилотажные характеристики самолета на основном управлении (СДУ), включая использование мини-рычагов управления,
—применить в основном только приводы с электрическими входами, что повышает функциональные возможности приводов,
—сохранить на самолете разнородное резервирование (МСУ и СДУ) в качестве средства обеспечения безопасности в чрезвычайной ситуации (полный отказ СДУ (кратковременный) или полное обесточивание борта).