Канал крена 3 страница

При нормальной работе гировертикалей сигнал с выхода КЭ поступает на каждый из трех УПТ-9 вычислителя продольного канала САУ-154-2, расположенных в БАП-6. Устройство согласования в режиме "Стабилизация и управление" механически стопорится, а его вход отключается от выхода вычислителя САУ-154-2. Поэтому сигнал отклонения от заданного тангажа начинает отличаться от сигнала . Разность этих сигналов в вычислителе САУ-154-2 усиливается по величине и мощности, ограничивается и в виде управляющего сигнала поступает на вход усилителя сервопривода. Усилитель сервопривода формирует управляющий сигнал на РА-56В1. Рулевой агрегат отклоняет руль высоты, и самолет восстанавливает заданный угол тангажа. Величина сигнала становится равной значению , руль высоты под воздействием сигналов обратной связи приходит в нейтральное положение.

Управление продольным движением самолета осуществляется рукояткой управления "СПУСК-ПОДЪЕМ" на пульте управления ПУ-46. Датчиком управляющих сигналов является строенный потенциометр, установленный в пульте управления, щетки которого перемещаются при повороте рукоятки управления "СПУСК-ПОДЪЕМ" в продольной плоскости. При повороте рукоятки управления "СПУСК-ПОДЪЕМ" сигнал, пропорциональный углу поворота поступает на вход УПТ-9 каждого из трех подканалов вычислителя САУ-154-2. Так как устройство согласования застопорено, то этот сигнал отличается от сигнала , сформированного устройством согласования УС в режиме "Штурвальное управление". Разность этих двух сигналов усиливается в вычислителе САУ-154-2 по величине, ограничивается, осредняется на КЭ и в виде управляющего сигнала поступает на вход усилителя сервопривода. Усилитель сервопривода вырабатывает управляющий сигнал на РА-56В1, который отклоняет руль высоты. Под воздействием руля высоты изменяется угол тангажа самолета. При этом с МГВ-1СК начинает поступать сигнал отклонения от опорного тангажа . По знаку этот сигнал противоположен управлявшему сигналу ( - ) Поэтому на входе усилителя в вычислителе САУ-154-2 эти отклонения скомпенсируют друг друга, и сигнал станет равным нулю. Под действием сигнала обратной связи руль высоты возвращается в нейтральное положение, и самолет продолжает полет с новым углом тангажа. Для вывода самолета в горизонтальный полет рукоятка управления "СПУСК-ПОДЪЕМ" устанавливается в положение, при котором угол тангажа будет соответствовать горизонтальному полету.

На вход вычислителя продольного канала САУ-154-2 поступает сигнал для компенсации потери высоты при развороте. Он формируется из сигнала текущего крена диодной ячейки (ДЯ), которая при различных направлениях разворота пропускает сигнал только положительной полярности.

В. Режим "Стабилизация высоты"

Структурная схема канала тангажа в режиме "Стабилизация высоты" показана на рис. 20.

Стабилизация самолета по высоте производится на основе сигнала отклонения его от заданной высоты полета , формирующегося в корректоре-задатчике высоты КЗВ. Этот сигнал усиливается коэффициентом , имеющим разные значения на маршруте и посадке. Передаточный коэффициент переключается по сигналу "Выпуск шасси" или при включении радиовысотомера. Для улучшения динамики полета в схему вводится демпфирующий сигнал , получающийся в результате дифференцирования позиционного сигнала с одновременным пропусканием его через фильтр и усилением коэффициентом передачи . Сигнал отключается в полете в "болтанку".

Для устранения статической ошибки по высоте вводится сигнал, пропорциональный интегралу высоты, полученный интегрированием позиционного сигнала, усиленный коэффициентом и ограниченный ограничителем .

Все три сигнала суммируются и после ограничения () поступают в предусилитель. Суммарный сигнал стабилизации высоты отключается в режиме управления тангажом.

Для устранения просадки по высоте при развороте в боковой плоскости в схеме предусмотрен сигнал, пропорциональный модулю крена, поступающий из МГВ. Коэффициент пропорциональности этого сигнала .

Для устранения "вспухания" самолета при выпуске механизации вводится программный сигнал , который включается через 4 с после начала выпуска закрылков, а через 20 с плавно уменьшается. Сигнал подается только при выпущенных шасси.

Дальнейшее формирование сигнала аналогично режиму "Стабилизация тангажа" с той лишь особенностью, что имеется дополнительное демпфирование (передаточный коэффициент ), которое отключается через 4 с после начала выпуска захрипев (на 16 с). Формирование управляющего сигнала в режиме "Стабилизация высоты" (см. рис. 18) осуществляет вычислитель корректора высоты ВКВ-2. Вычислитель корректора высоты состоит из УПТ-9, блока интеграла (БИ) и суммирующего УПТ.

Работа канала тангажа в этом режиме происходит следующим образом.

При включении режима срабатывает реле Р2, подключающее выход ВКВ-2 к входу вычислителя САУ-154-2 и отключающее тест обратной связи, охватывающей УПТ-9 и БИ. Корректор высоты КЗВ вырабатывает сигнал отклонения самолета от заданной высоты. Этот сигнал в виде напряжения постоянного тока подключается к входу УПТ, где усиливается по величине и мощности. С выхода усилителя мощности сигнал поступает на вход блока интеграла и одновременно на вход суммирующего усилителя, на другой вход которого поступает выходной сигнал блока интеграла.

На этом же усилителе формируется сигнал, пропорциональный скорости изменения отклонения от заданной высоты. Алгебраическая сумма этих трех сигналов усиливается суммирующим усилителем, а его выходной сигнал в виде управляющего сигнала поступает на вход трех вычислителей САУ-154-2. С выхода вычислителя САУ-54-2 управляющий сигнал поступает на усилитель сервопривода. Одновременно с включением режима на вход сервопривода начинает поступать сигнал , который обеспечивает дополнительное демпфирование колебаний самолета вокруг поперечной оси в режиме "Стабилизация высоты". В момент выпуска закрылков вследствие увеличения подъемной силы самолет начинает набирать высоту - "вспухает". Для устранения этого нежелательного явления в вычислитель продольного канала САУ-154-2 подается дополнительный сигнал, который заставляет руль высоты отклоняться вниз, препятствуя "вспуханию". Подъемная сила самолета при выпуске закрылков меняется по сложному закону, поэтому подключение и переключение сигнала, устраняющего "вспухание", производится с помощью реле времени. Одновременно с подачей дополнительного сигнала тангажа уценивается коэффициент при .

Усилитель сервопривода формирует управляющий сигнал на РА-56В1, который перемещает руль высоты в сторону, необходимую для возвращения самолета на заданную высоту.

Г. Режим "Стабилизация приборной скорости"

В режиме "Стабилизация приборной скорости" стабилизируется приборная скорость самолета отклонением руля высоты.

Структурная схема канала тангажа в этом режиме показана на рис.22.

В качестве датчика рассогласования используется корректор приборной скорости КЗСП.

Управляющий сигнал формируется:

- из позиционного сигнала с передаточным коэффициентом , пропущенного через апериодическое звено с постоянное времени ;

- сигнала производной с передаточным коэффициентом и постоянной времени ;

- сигнала интеграла с передаточным коэффициентом , пропущенного через ограничение для обеспечения безопасности полета. Такой закон управления обеспечивает астатичность системы к внешним возмущениям.

Дальнейшее формирование сигнала в режиме стабилизации приборной скорости показано на схеме рис. 20 (точка А и далее) и описано ранее.

Особенностью является введение дополнительного демпфирования увеличением коэффициента .

Рис.22. Структурная схема канала тангажа в режимах «Стабилизация скорости и числа М»

При полете самолета в болтанку сигнал производной отключается.

При включении режима "Стабилизация " отключаются режимы "Стабилизация Н", "Стабилизация М", формирование управляющего сигнала в этом режиме осуществляется вычислителем ВКВ-2 так же, как в режиме "Стабилизация Н" (см. рис. 21).

Вместо сигнала на вход усилителя поступает сигнал - отклонение от заданной скорости полета, формируемый корректором-задатчиком скорости КЗСП.

Рассмотрим работу канала тангажа в режиме "Стабилизация приборной скорости" по принципиальным электрическим схемам. АБСУ в канале тангажа в режиме стабилизации приборной скорости обеспечивает демпфирование колебаний самолета относительно оси z, стабилизирует текущую приборную скорость полета.

Канал тангажа АБСУ в режиме стабилизации приборной скорости автоматически устанавливает руль высоты в балансировочное положение.

Режим стабилизации приборной скорости обеспечивается вычислителем автопилота, вычислителем режимов стабилизации высоты, числа М и приборной скорости.

Отработка руля высоты в балансировочное положение обеспечивается так же, как в режиме стабилизации, вычислителем автоматического триммирования с помощью исполнительного механизма МЭТ-4У.

Демпфирование колебаний самолета осуществляется демпфером тангажа. Дополнительное демпфирование в режиме стабилизации скорости осуществляется аналогично режиму стабилизации высоты.

Д. Режим "Стабилизация числа М"

В режиме "Стабилизация числа М" стабилизируется заданное число М полета отклонением руля высоты.

Структурная схема канала тангажа в этом режиме показана на рис. 22.

В качестве датчика рассогласования используется блок коррекции БКМЭ.

Управлявший сигнал формируется из:

- позиционного сигнала с передаточным коэффициентом , пропущенного через апериодическое звено с постоянной времени ;

- сигнала производной с передаточным коэффициентом и постоянной времени ;

- сигнала интеграла с передаточным коэффициентом , пропущенного через ограничение в целях обеспечения безопасности полета.

Такой закон управления обеспечивает астатичность системы к внешним возмущениям.

Дальнейшее формирование сигнала в режиме стабилизации числа М показано на схеме рис. 17 (точка А и далее) и описано ранее.

Особенностью является дополнительное демпфирование путем увеличения передаточного коэффициента .

При полете "в болтанку" сигнал производной числа М отключается.

При включении режима "Стабилизация числа М" (см. рис. 21) отключаются режимы "Стабилизация Н" или "Стабилизация V".

Формирование управляющего сигнала в этом режиме осуществляется вычислителем ВКВ-2 так же, как в и режиме стабилизации высоты. Вместо сигнала на вход усилителя поступает сигнал отклонения от заданного числа М полета, формируемый БКМЭ системы СВС-ПН-15.

Е. Режим "Заход на посадку"

Структурная схема канала тангажа в режиме "Заход на посадку" показана на рис. 23.

Рис.23. Структурная схема канала тангажа в режиме «Заход на посадку»

Вычислитель захода на посадку в продольной плоскости предназначен для формирования командного сигнала управления в режимах автоматического и директорного захода на посадку. Для этого используются сигнал отклонения от зоны глиссады с "Курс-МП-2" и сигнал тангажа с МГВ-1СК. Автоматический (директорный) заход на посадку в продольном канале начинается по команде "Захват" глиссады. Основными управляющими сигналами при движении самолета по глиссаде являются отклонение от зоны глиссады и производная этого отклонения.

Производная сигнала формируется на реальном дифференцирующем звене .

Постоянная времени необходима для фильтрации помех сигнала . Наличие этой постоянной времени вносит запаздывание в систему. Для компенсации запаздывания, вносимого сигналом производной , в систему вводится сигнал тангажа , пропущенный через звено .

Сумма рассмотренных сигналов образует сигнал заданного тангажа, который усиливается звеном и ограничивается на звене .

Для устранения колебания командной стрелки директорного прибора под действием радиопомех управляющий сигнал пропускается через фильтр низких частот .

По мере приближения к ВПП коэффициенты и , а также постоянные времени и дискретно уменьшаются по командам от радиовысотомера "Н = 250 м" и "Н = 100 м".

Благодаря этому устойчивость системы повышается.

В структурную схему режима автоматического захода на посадку введен сигнал .

Наличие в структурной схеме указанного сигнала объясняется следующим.

Автоматический заход на посадку в зависимости от скорости, центровки и т.п. возможен с различными углами тангажа. Для исключения влияния начального тангажа сигнал текущего тангажа пропущен через звено с большой постоянной времени.

Кроме того, наличие в структурной схеме этого сигнала уменьшает статические ошибки системы.

Форсированный выход самолета на глиссаду достигается введением в структурную схему вычислителя сигнала по тангажу в момент пересечения глиссады. Для исключения дальнейшего влияния опорного сигнала он также проходит через звено .

Управляющий сигнал с выхода после усиления на звене и ограничения на звене поступает на сервопривод системы управления (см. структурную схему рис. 20).

При включении режима "Заход на посадку" (рис. 24) срабатывает реле Р3, подключающее управляющий сигнал к усилителю сервопривода, одновременно с включением этого режима отключаются режимы стабилизации высоты, приборной скорости и числа М, если они были до этого включены.

Режим включается автоматически или вручную. Формирование управляющего сигнала осуществляется в СТУ-154. Далее этот сигнал поступает в БНС-1-2 на три канала вычислителя, состоящих из УПТ-9 и КЭ. Сигнал усиливается на УПТ-9 и поступает на КЭ. Кворум-элемент формирует достоверный сигнал в случае выхода из строя одного из вычислителей и выдает среднеарифметический сигнал из трех сигналов при нормальной работе вычислителей. Управляющий сигнал поступает на усилитель сервопривода, на который при включении режима подается сигнал дополнительного демпфирования и . Усилитель сервопривода вырабатывает из этих сигналов управляющий сигнал на РА-56В1, обеспечивая тем самым отклонение руля высоты и управление движением самолета в продольной плоскости при заходе на посадку.

Сигнал СТУ-154 состоит из следующих сигналов:

(1) - сигнал, пропорциональный отклонение самолета от глиссады.

(2) - сигнал, пропорциональный скорости отклонения самолета от глиссады ( вырабатывается только в линейной части зоны глиссадного маяка).

(3) - сигнал, пропорциональный отклонению от текущего тангажа, сформированный в соответствии с законом управления.

Рис.24. Функциональная схема канала тангажа в режиме «Заход на посадку»

Самолет заходит на посадку, когда выйдет на курс посадки и пересечет ось равносигнальной зоны глиссадного маяка, одновременно срабатывает блок захвата глиссады (БЗГ) и выдает команду на автоматическое включение режима "Заход на посадку". Самолет начинает управляться по сигналам , в результате чего руль высоты отклоняется, и самолет переходит в режим планирования. При этом обеспечивается стабилизация центра тяжести самолета относительно глиссады. В момент "захвата" глиссады в СТУ-154 вырабатывается форсированный сигнал для энергичного перевода самолета в режим планирования.

По мере снижения самолета на высотах 250 м и 100 м вводятся изменения в передаточные числа для сигналов и , благодаря чему обеспечивается более стабильное движение самолета по глиссаде. На высоте 30 м летчик выключает автоматический режим, дальнейший заход на посадку и приземление выполняются экипажем вручную.

Ж. Режим "Уход на второй круг"

В режиме "Уход на второй круг" стабилизируется заданная скорость отклонением руля высоты.

Структурная схема канала тангажа в этом режиме показана на рис. 25.

Рис.25. Структурная схема канала тангажа в режиме «Уход на второй круг»

В основе формирования сигналов режима "Уход" лежит управление траекторией и скоростью полета с помощью руля высоты при наличии команд на концевых выключателях закрылков. В структурной схеме режима использованы сигналы скорости корректора-задатчика приборной скорости (КЗСП) и малогабаритной гировертикали (МГВ), поступающие в специальный вычислитель ухода.

Из сигнала по команде "Уход" вычитается по команде "Уборка закрылков 45°"- , по команде "Уборка закрылков 28°"- . Разность через ограничение , усиление и складывается с сигналом , пропущенным через дифференцирующее звено .

Указанная сумма складывается с программными сигналами тангажа , которые так же, как переключаются по закрылкам, а затем проходят через изодром .

После фильтра сумма вычитается из , пропущенного через изодром . После усиления разность поступает на ограничение . Далее сигнал вычислителя формируется в соответствии со схемой рис. 20.(точка В и далее), описанной ранее. Отличительной особенностью режима является дополнительный коэффициент демпфирования .

Функциональная схема канала тангажа в режиме "Уход на второй круг" показана на рис. 26.

Рис.26. Функциональная схема канала тангажа в режиме «Уход на второй круг»

При включении этого режима отключается режим захода на посадку и одновременно к усилителю БДУ и БАП подключается управляющий сигнал , с гамачного кворум-элемента по четырем линиям связи, который получается на усилителе У1 с сумматора УЗ суммированием сигнала и выходного сигнала с У2.

Сигнал получается на усилителях У1, У2, состоящих из УПТ-9 и УПТ-12, охваченных общей обратной связью, на выходе которых имеем разность ограниченную с помощью диодного моста до величины 2.5 м/с.

Текущая скорость подается с КЗСП. Заданное значение скорости формируется в вычислителе ухода в зависимости от положения закрылков.

На вход усилителя У2, состоящего из УПТ-9, подается текущий тангаж с кворум-элемента КГ-7 по трем линиям связи через форсирующее изодромное звено; программный тангаж через изодромное звено в зависимости от положения закрылков и производная по скорости, полученная дифференцированием текущей скорости.

З. Формирование сигнала "+ испр. автоматического режима"

И. Устройство триммерного эффекта

Управляющим сигналом для устройства триммерного эффекта является сигнал отклонения от стабилизируемого тангажа , который подается на вход УАТ одного из каналов. Устройство триммерного эффекта резервного канала находится в рабочем состоянии и включается в работу в случае отказа первого канала. В случае отказа обоих каналов выдается сигнал о полном отказе.

Дата добавления: 2015-10-02