Система автоматического управления заходом на посадку

 

Изобретение относится к системам автоматического управления движением самолета в режиме снижения по глиссаде при заходе на посадку. Цель изобретения - снижение расхода авиатоплива путем повышения точности управления движением самолета в условиях выпуска самолетной механизации и изменения скорости снижения по глиссаде. Система содержит блок формирования заданных сигналов посадки, датчик 2 угловой скорости тангажа, датчик 3 угла тангажа, первый сумматор 4 и сервопривод 5, второй сумматор 6 и апериодическое звено 7, датчик 8 положения стабилизатора, датчик 9 положения закрылков, датчик 10 скорости, дифференциатор 11, ключ 12, концевой выключатель 13 закрылков, логический элемент НЕ 14, логический элемент ИЛИ 15 и логический элемент И 16. 1 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления летательными аппаратами и может быть использовано для управления движением самолета в режиме снижения по глиссаде при заходе на посадку. Целью изобретения является снижение расхода авиатоплива путем повышения точности управления движением самолета в условиях выпуска самолетной механизации и изменения скорости снижения по глиссаде. На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управления заходом на посадку. Система содержит блок формирования заданных сигналов посадки, датчик 2 угловой скорости тангажа, датчик 3 угла тангажа, последовательно соединенные первый сумматор 4 и сервопривод 5, последовательно соединенные второй сумматор 6 и апериодическое звено 7, датчик 8 положения стабилизатора, датчик 9 положения закрылков, последовательно соединенные датчик 10 скорости, дифференциатор 11 и ключ 12, последовательно соединенные концевой выключатель 13 закрылков, логический элемент НЕ 14, логический элемент ИЛИ 15 и логический элемент И 16. Первый выход блока 1 по сигналу ν_зад подключен к седьмому входу первого сумматора 4. Датчик 2 угловой скорости тангажа подключен к четвертому входу первого 4 и шестому входу второго 6 сумматоров. Выход апериодического звена 7 подключен к второму входу первого сумматора 4. Выход сервопривода 5 подключен к первому входу первого сумматора 4 и к первому входу второго сумматора 6. Датчик 8 положения стабилизатора подключен к пятому входу первого и третьему вохду второго сумматоров. Датчик 9 положения закрылков подключен к шестому входу первого сумматора 4 и четвертому входу второго сумматора 6. Выход ключа 12 подключен к пятому входу второго сумматора 6. Второй выход блока 1 подключен к второму входу логического элемента И 16, выход которого подключен к второму входу логического элемента ИЛИ 15 и к управляющему входу ключа 12. Система автоматического управления заходом на посадку работает следующим образом. На первый сумматор 4 поступают сигналы, пропорциональные заданному углу тангажа ν _зад с блока 1, углу тангажа ν с датчика 3 угла тангажа, угловой скорости тангажа ω_z с датчика 2 угловых скоростей тангажа, углу отклонения руля высоты δ_в c выхода сервопривода 5, углу отклонения стабилизатора ϕ_ст с датчика 8 положения стабилизатора, углу отклонения закрылков δ _закр с датчика 9 положения закрылков и сигнал W₁(p) с выхода апериодического звена 7. Формирование сигнала ν_зад в блоке 1 может осуществляться по любому из известных законов, например в виде: ν_{зад =} W₂(p) ( ζ), где ζ угол отклонения от равносигнальной зоны глиссадного радиомаяка; ν_зад W₃(p) (ζh), где h относительная высота полета; или ν_зад W₄(p) (ζ h, n_y)), где n_y вертикальная перегрузка, и т.п. На вход апериодического звена 7 с выхода второго сумматора 6 поступают сигналы текущего угла тангажа ν с датчика 3, угловой скорости тангажа ω_z с датчика 2, угла отклонения стабилизатора ϕ_ст с датчика 8, угла отклонения закрылков δ _зак с датчика 9, угла отклонения руля высоты δ_в с сервопривода 5, а также сигнал воздушной скорости V c датчика 10, пропущенный через дифференциатор 11 и ключ 12. На выходе апериодического звена 7 формируется сигнал W₁(p) (δ_в-i_νν-K-K_закрδ_закр-K_стϕ_ст)-K_v где Т постоянная времени апериодического звена 7; р оператор Лапласса; К_v передаточное число по сигналу pV; i_ν передаточное число по сигналу угла тангажа ν K_ωz передаточное число по сигналу угловой скорости тангажа ω_z; К_закр передаточное число по сигналу угла отклонения закрылков δ_закр; К_ст передаточное число по сигналу отклонения стабилизатора ϕ_ст. На выходе первого сумматора 4 формируется следующий сигнал управления сервоприводом 6 руля высоты δ_в (i_νν+K+K_закрδ_закр+K_стϕ_ст)-ν_зад-K_v Наличие изодромного звена , через которое проходят сигналы ν ω_z δ_закр ϕ_ст, обеспечивает исключение статических ошибок при различных балансировочных значениях указанных параметров, что повышает точность системы. Под воздействием сигнала ν_зад от блока 1 обеспечивается возможность перемещения руля высоты для траекторного управления самолетом. Введение в закон управления сигнала ω_z обеспечивает демпфирование продольного движения самолета. Сигнал δ_закр вводится для компенсации изменения углов атаки, связанных с изменением геометрической конфигурации самолета в связи с изменением положения закрылков, сигнал ϕ_ст для компенсации перемещения стабилизатора соответствующим изменением положения руля высоты, сигнал для балансировочного перемещения руля высоты, с целью компенсации моментов М_z, возникающих от изменения воздушной скорости самолета. Введение этого сигнала целесообразно только в случае, когда в процессе снижения по глиссаде самолет снижает скорость с соответствующим выпуском закрылков в посадочном положении, при котором с концевого выключателя 13 закрылков поступает сигнал логической "1", проходящей через логические элементы НЕ 14 и ИЛИ 15 на вход логического элемента И 16. На второй вход логического элемента И поступает сигнал логической "1" с второго выхода блока 1, где он формируется в момент входа самолета в глиссаду снижения, т.е. в момент "захвата глиссады". Таким образом, если до перехода на траекторию снижения по глиссаде закрылки еще не установлены в посадочное положение, то в момент "захвата глиссады" с выхода логического элемента И 16 на управляющий вход ключа 12 поступает сигнал логической "1" и замыкается цепь прохождения сигнала. Одновременно сигнал с выхода логического элемента И 16 поступает для блокировки на второй вход логического элемента ИЛИ 15. Устройство позволяет выполнять полет в предпосадочном маневре на "гладком" крыле и производить выпуск закрылков, предкрылков и шасси в процессе снижения по глиссаде с одновременным торможением, при этом рычаги управления двигателями устанавливаются в положение "Малый газ", что обеспечивает экономию топлива.

Формула изобретения

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАХОДОМ НА ПОСАДКУ, содержащая последовательно соединенные первый сумматор и сервопривод, последовательно соединенные второй сумматор, первый вход которого соединен с выходом сервопривода и первым входом первого сумматора, и апериодическое звено, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, датчик угла тангажа, выход которого соединен с третьим входом первого сумматора и вторым входом второго сумматора, блок формирования заданных сигналов посадки, датчик угловой скорости тангажа, выход которого соединен с четвертым входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью экономии авиатоплива путем повышения точности управления движения самолета в условиях выпуска самолетной механизации и уменьшения скорости снижения по глиссаде, в нее дополнительно введены датчик положения стабилизатора, выход которого соединен с пятым входом первого сумматора и третьим входом второго сумматора, датчик положения закрылков, выход которого соединен с шестым входом первого сумматора и четвертым входом второго сумматора, ключ, последовательно соединенные концевой выключатель закрылков, логический элемент НЕ, логический элемент ИЛИ и логический элемент И, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования заданных сигналов посадки по сигналу "Захват глиссады", а выход соединен с управляющим входом ключа и вторым входом логического элемента ИЛИ, последовательно соединенные датчик скорости и дифференциатор, выход которого через замыкающие контакты ключа соединен с пятым входом второго сумматора, шестой вход которого соединен с выходом датчика угловой скорости тангажа, первый выход блока формирования заданных сигналов посадки по сигналу заданного угла тангажа соединен с седьмым входом первого сумматора.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---