Балансировка самолета в автоматическом полете

Управляя самолетом, летчик с помощью триммера систематиче­ски снимает усилия в системе управления рулем высоты, не допус­кая накопления больших усилий на штурвале. В автоматическом же полете при включенном автопилоте шарнирный момент преодо­левается рулевой машинкой. Поэтому летчик не ощущает усилий, возникающих в системе управления, и не снимает их своевременно. Это может привести в момент отключения автопилота к резкому от­клонению руля высоты.

Когда летчик отключает автопилот, он готов к тому, что на штур­вале могут иметься определенные усилия. Более того, летные ис­пытания показали, что в ряде случаев при автоматическом заходе на посадку летчик перед отключением автопилота начинает его пе­ресиливать, отклоняя штурвал на себя. Это делается им с целью. исключить рывок руля высоты вниз. Поэтому наличие даже отно­сительно небольших усилий на штурвале в момент отключения ав­топилота серьезно затрудняет переход на ручное пилотирование, что нежелательно на малой высоте при заходе на посадку. f По-иному обстоит дело, если отключение автопилота произошло внезапно, например, вследствие срабатывания системы контроля при возникновении неисправности в автопилоте. В таком случае неудерживаемый рулевой машинкой автопилота руль высоты под действием шарнирного момента отклонится в положение, при кото­ром Рв = 0. Вследствие этого изменится угол атаки, появится при­ращение нормальной перегрузки. Если известно, на какой угол Дбв переместился руль в момент отключения автопилота, то по фор­муле (1.30) можно определить приращение угла атаки Аа, а по формуле (1.34) —приращение нормальной перегрузки Апу. Устано-

іившееся значение приращения угла атаки рассчитывается по фор — іуле (1.32). Положив р = 0 в (1.34), можно получить зависимость уія расчета установившегося значения приращения перегрузки

Часто для определения установившегося значения приращения терегрузки используют коэффициент расхода руля высоты для из-

d 5

ченения нормальной перегрузки &£ =—- и коэффициент расхода

dny

„ f-ч/І dPn /

уХИЛИЯ для изменения нормальной перегрузки Рв=————————- (рис.

drty

3.106). Допустим, что для удержания руля высоты в момент отклю­чения автопилота требовалось прикладывать к штурвалу некото­рое усилие Р. Если руль высоты не удерживался, то его перемеще­ние в положение, при котором Р — 0, приведет к изменению пере­грузки на величину

Д (3.179)

dP*

dtiy

dP

Величина коэффициента —— для данного режима полета оп-

dtiy

ределяется по графику.

Чтобы избежать возникновения значительных изменений режи­ма полета и, в частности, больших приращений нормальной пере­грузки при возможных отключениях автопилота, летчику приходит­ся периодически выключать автопилот и балансировать самолет. Чем быстрее меняется режим полета, тем чаще приходится выпол­нять эту операцию. При заходе на посадку происходит выпуск шас­си и закрылков, значительно меняются скорость полета и тяга дви­гателей. Все это требует частого переключения автопилота, что но может быть осуществлено на этом и без того напряженном этаж полета.

Таким образом, становится очевидной необходимость создания устройств, автоматически снимающих постоянную составляющую
усилий в системе управления при автоматическом заходе на по­садку.

Заметим также, что такое мероприятие позволяет уменьшить мощность рулевой машинки автопилота. Поскольку длительно действующие усилия будут сниматься, ее мощность должна быть достаточной лишь для относительно кратковременных отклонений руля высоты. В свою очередь ограничение мощности рулевой ма­шинки автопилота облегчает ее «пересиливание», что является очень важным фактором обеспечения безопасности полета при воз­можных отказах автопилота.

Наконец, укажем, что отсутствие больших усилий в системе уп­равления на участке от рулевой машинки автопилота до руля вы­соты положительно сказывается на динамике автоматического уп­равления самолетом, поскольку при этом уменьшается влияние уп­ругости тросовых соединений.

До сих пор рассмотрение велось применительно к системе уп­равления рулем высоты. Однако все наши рассуждения справедли­вы и для систем управления элеронами и рулем направления. Вмес­те с тем необходимо заметить, что в этих системах сколько-нибудь значительных постоянных усилий в нормальных эксплуатационных условиях не возникает. Они могут иметь место только в особых случаях полета, например при отказе двигателей. Поэтому обычно в этих системах нет особой необходимости автоматически снимать усилия, а для своевременного выявления и снятия усилий устанав­ливают указатели (индикаторы) усилий.