Способ улучшения характеристик поперечной управляемости спортивного пилотажного самолета

 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к спортивным пилотажным самолетам. Изобретение позволяет уменьшить амплитуду обратного хода ручки при выполнении самолетом бочек и повысить точность стабилизации угла крена. Сущность: связь между отклонениями ручки управления и элеронов делают нелинейной и при этом реализуют монотонно убывающую зависимость градиента нарастания угла отклонения элеронов по перемещению ручки управления от максимального значения градиента, равного 30 - 40 град/1 в области нейтрального положения ручки управления, до значений 0 - 5 град/1 при ее полном отклонении. 4 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к спортивным пилотажным самолетам.

Известен способ улучшения характеристик управляемости спортивных пилотажных самолетов по крену, заключающийся в применении на элеронах выносных компенсаторов типа "Аэро" (Техника воздушного флота. N 2, 1990, с. 70, авт. М.П.Симонова, Б.В.Ракитина, А.Г.Чернова, С.Т.Кашафутдинова, Ю.А.Кочеловского). Этот способ позволяет снизить нагрузки на ручке управления Pэmaxдо приемлемых без ухудшения эффективности элеронов. Однако при малых отклонениях ручки (хэ) от нейтрали градиент усилия по перемещению Pэxэ резко падает, что затрудняет четкую фиксацию заданных углов крена при выполнении бочек, особенно фиксированных одних из распространенных фигур высшего пилотажа по самолетному спорту. Кроме того, для остановки вращения по крену необходимы обратные движения ручки управления. Для спортивных пилотажных самолетов системы управления обеспечивает линейный закон отклонения элеронов э от перемещения ручки, что требует значительных по амплитуде обратных движений ручки. Это обстоятельство наряду с малым градиентом Pэxэ в области хэ 0 ухудшает характеристики поперечной управляемости спортивных пилотажных самолетов при выполнении бочек.

Наиболее близким по технической сущности является способ улучшения характеристик поперечной управляемости, применяемый для высокоскоростных самолетов, в основном истребителей, заключающийся во введении в проводку управления элеронами нелинейной кинематической связи. Данный способ состоит в уменьшении значения производной эxэ в области малых перемещений ручки от нейтрального положения при сохранении полного диапазона углов отклонения элеронов (фиг.1), (Проектирование самолетов. Под редакцией С.М.Егера, с. 508, Москва, изд-во "Машиностроение", 1983). Отмечается простота реализации способа и его высокая эффективность при полете самолетов в области транс- и сверхзвуковых скоростей. Однако его использование на спортивных пилотажных самолетах, имеющих максимальную скорость не более 450 км/ч, не позволяет уменьшить по амплитуде обратных движений ручки для остановки вращения по крену при выполнении бочек. Это объясняется тем, что обратные отклонения элеронов (ручки) осуществляются в области малых значений ( э), что из-за пониженных величин производной требует даже большого обратного хода ручки, чем при линейной зависимости ээ).

При разработке предлагаемого способа была поставлена задача улучшения характеристик поперечной управляемости спортивного пилотажного самолета, которое должно проявляться в уменьшении обратного хода ручки для остановки вращения самолета по крену при выполнении бочек и повышении точности стабилизации угла крена без снижения максимально развиваемых угловых скоростей крена и без увеличения максимальных усилий на ручке управления. Задача решается за счет того, что также, как у способа прототипа, связь между отклонениями ручки управления и элеронами делается нелинейной, но имеющей иной характер (фиг. 2). А именно реализуется монотонно убывающая зависимость градиента нарастания угла отклонения элеронов по перемещению ручки управления от максимального значения градиента, равного 30.40 град/1 в области нейтрального положения ручки (=0), до значений 0.5 град/1 при ее полном отклонении (= 1), (фиг. 3). Использование в способе предлагаемой нелинейной зависимости э() с указанными диапазонами изменения градиента нарастания угла отклонения элеронов по перемещению ручки позволяет облегчить пилоту выполнение фигур высшего пилотажа, связанных с вращением самолета по крену. Способ так же, как способ-прототип, не требует применения в системе управления элеронами сложных по конструкции механизмов и может быть реализован после некоторых доработок систем управления на серийно выпускаемых пилотажных самолетах. В качестве примера, иллюстрирующего эффективность предлагаемого способа, рассмотрено выполнение фиксированной бочки на 90опилотажно-акробатическим самолетом Су-26М для различных законов отклонения элеронов по перемещению ручки управления. На фиг.4 показана полученная при помощи математического моделирования изолированного движения крена зависимость отношения обратного хода ручки к прямому от величины производной . Видно, что при сохранении полного диапазона отклонения элеронов, а следовательно, и значений максимальных угловых скоростей крена, увеличение градиента по сравнению с исходным, соответствующим линейной зависимости э(), в 1,5. 2 раза приводит к трех-семикратному уменьшению амплитуды обратного хода ручки. Кроме того, в данном случае за счет уменьшения потребного хода ручки в области 0 для отклонения элеронов на один и тот же угол увеличивается абсолютное значение производной шарнирного момента элеронов по при 0, что должно способствовать точности стабилизации угла крена. Это, наряду с уменьшением амплитуды обратного хода ручки, благоприятно скажется на характеристиках поперечности управляемости спортивного пилотажного самолета.

Формула изобретения

СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОПЕРЕЧНОЙ УПРАВЛЯЕМОСТИ СПОРТИВНОГО ПИЛОТАЖНОГО САМОЛЕТА, заключающийся тем, что связь между отклонениями ручки управления и элеронов делают нелинейной, отличающийся тем, что реализуют монотонно убывающую зависимость градиента нарастания угла отклонения элеронов по перемещению ручки управления от максимального значения градиента, равного 30 40 град/1 в области нейтрального положения ручки управления, до значений 0 5 град/1 при ее полном отклонении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области самолетостроения, более конкретно, к пружинному устройству в системе управления летательным аппаратом

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для технической диагностики жесткой проводки системы управления летательного аппарата, преимущественно безбустерного исполнения

Группа изобретений относится к воздушному судну, способу и устройству для управления силовой обратной связью для устройства управления воздушного судна. Устройство активного управления силовой обратной связью для устройства управления содержит вычислитель, датчик положения, привод. Для активного управления силовой обратной связью для устройства управления перемещают устройство управления с помощью привода под управлением вычислителя, измеряют текущее положение устройства управления, осуществляют модулирование тока уставки, поступающего в привод, формируют предел насыщения определенным образом, при помощи которого осуществляют насыщение тока уставки по верхнему и нижнему пределам. Воздушное судно содержит орган управления, устройство управления, устройство активного управления силовой обратной связью для устройства управления. Обеспечивается повышение надежности, точности и гибкости системы управления миништурвалом. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Летательный аппарат содержит планер, силовую установку, систему управления в каналах крена, тангажа и рыскания, пост управления с педалями и шасси, выполненное в виде как минимум двух опор. Летательный аппарат также содержит средства отображения, конструктивно связанные с педалями и установленные с возможностью передачи на ноги летчика кинестетической информации об изменении положения опор шасси через перемещение педалей. Пост управления содержит главные гидроцилиндры, а педали выполнены в виде педалей управления, каждая из которых состоит из основания и площадки. Главные гидроцилиндры установлены на основаниях педалей и кинематически связаны с площадками. Опора шасси содержит тормозной механизм (14) колеса (5), включающий в себя рабочий (8) гидроцилиндр. Cредства отображения выполнены в виде гидроцилиндров (15) обратной связи. Рабочие полости гидроцилиндров (15) обратной связи сообщаются с главными и рабочими (8) гидроцилиндрами. Один из концов гидроцилиндра (15) обратной связи закреплен на поворотном рычаге (10) опоры шасси, а второй - на планере. Изобретение улучшает пилотирование летательного аппарата, повышает безопасность полетов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления полетом летательных аппаратов. Устройство (1) управления полетом для летательного аппарата содержит опору (2), рычаг (3), установленный с возможностью поворота на опоре, и механическое средство для создания возвратного усилия для рычага. Указанное средство включает в себя пружину (6) и первый моторный элемент (13), расположенные так, что первый конец пружины вынужден двигаться вращательно рычагом, а второй конец пружины вынужден двигаться вращательно выходным валом первого моторного элемента. Устройство управления полетом включает в себя электрическую вспомогательную систему (18) для содействия указанному механическому средству в создании возвратного усилия, содержащую второй моторный элемент и средство управления вторым моторным элементом. Обеспечивается более легкое изменение возвратного усилия, воздействующего на рычаг управления. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к спортивным пилотажным самолетам

Наверх