Электрическая система управления полетом, управляющая рулями высоты воздушного судна

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для управления полетом летательных аппаратов. Технический результат - повышение точности регулирования. Для достижения данного результата осуществляют управление рулями высоты воздушного судна по коэффициенту перегрузки. Причем рулями высоты управляют с помощью средства (4) управления, обеспечивающего установку указанных рулей высоты в положение отклонения, в зависимости от интегральных характеристик электрических сигналов, поступающих от датчиков контроля угла отклонения указанных рулей (4) высоты. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение относится к электрической системе управления полетом для управления рулями высоты воздушного судна.

Известно, что в воздушных суднах с механическим управлением ручка управления непосредственно управляет углом отклонения рулей высоты, причем амплитуда этого угла пропорциональна наклону указанной ручки управления. Таким образом, воздействуя на указанную ручку управления, пилот прикладывает воздействие пилотирования, которое моментально устанавливает воздушное судно относительно его центра тяжести, или которое управляет положением указанного воздушного судна. Такое пилотирующее воздействие является инстинктивным для пилота.

Также известно, что электрические средства управления полетом, которыми в настоящее время оборудовано множество современных воздушных суден, позволяют управлять воздушным судном по цели, то есть непосредственно управлять параметром, таким как коэффициент перегрузки, с помощью указанной ручки управления, при этом все происходит так, как если бы последняя была градуирована по значениям коэффициента перегрузки. Такое управление является предпочтительным, поскольку градуировка ручки управления по значениям коэффициента перегрузки и с ограничением величины управляемого коэффициента перегрузки обеспечивает сохранение целостности воздушного судна при любом маневре.

С другой стороны, управление коэффициентом перегрузки является недостаточно инстинктивным для пилота, поскольку управление коэффициентом перегрузки позволяет управлять воздушным судном в долгосрочном плане, но не обеспечивает для пилота возможность мгновенного управления. В частности, подача команды нулевого коэффициента перегрузки приводит к предписанию постоянного аэродинамического наклона. Таким образом, с помощью ручки управления обеспечивается возможность управления воздушным судном путем управления его траекторией, что позволяет легко использовать указанное электрическое управление полетом либо с помощью пилота-человека, или с использованием автопилота.

Однако из приведенного выше следует, что на очень динамичных фазах полета, например рядом с землей, во время которых задачи управления становятся очень краткосрочными, становится необходимым заменить, например, управление, построенное по принципу коэффициента перегрузки, управлением скоростью по тангажу.

Кроме того, известные электрические средства управления, построенные по принципу коэффициента перегрузки, не позволяют интегрировать защиту воздушного судна в отношении продольного положения. Поэтому необходимо дополнительно встраивать в эту систему закон защиты на основе положения и точно сопрягать последний с электрическими средствами управления полетом, которые основаны на коэффициенте перегрузки, для исключения проблем, которые могут возникнуть рядом с землей, таких как касание хвостом (или удар хвостом).

Кроме того, также невозможно защитить воздушное судно по углу атаки исключительно на основе электрических средств управления, построенных на основе коэффициента перегрузки. Поэтому здесь снова необходимо добавлять дополнительный закон защиты на основе угла атаки и осуществлять искуссное взаимодействие для исключения риска сваливания воздушного судна во время стандартных маневров.

Задача настоящего изобретения состоит в исключении этих недостатков, и изобретение относится к электрическим средствам управления полетом, которые позволяют управлять воздушным судном как на основе коэффициента перегрузки в определенных условиях полета, так и на основе скорости по тангажу в других условиях и позволяют интегрировать защиту как в отношении коэффициента перегрузки, так и в отношении угла атаки и продольного положения.

С этой целью в соответствии с изобретением электрическая система управления полетом, предназначенная для управления с учетом коэффициента перегрузки рулями высоты воздушного судна, причем управление указанными рулями высоты осуществляется с помощью средства управления, обеспечивающего установку указанных рулей высоты в отклоненное положение, в зависимости от электрического сигнала δ_mc, который представляет управляемое значение угла δ_m отклоненияуказанных рулей высоты, характеризуется тем, что содержит:

- первое средство расчета, предназначенное для расчета, на основе электрического сигнала nzc, который представляет управляемое значение указанного коэффициента перегрузки, первого электрического сигнала , представляющего управляемое значение производной по времени аэродинамического наклона γ указанного воздушного судна;

- первое составляющее устройство, которое:

может принимать на своем входе указанный первый электрический сигнал;

содержит первое средство защиты, которое может поддерживать указанный первый электрический сигналмежду минимальным значением и максимальным значением;

на основе указанного первого электрического сигнала определяет, по меньшей мере, второй электрический сигналα_c, представляющий соответствующее управляемое значение угла α атаки, и третий электрический сигнал θ_c, представляющий соответствующее управляемое значение θ продольного положения;

содержит второе средство защиты, которое может поддерживать указанный второй электрический сигналα_c между минимальным значением и максимальным значением; и

передает, по меньшей мере, указанный третий электрический сигнал θ_c на свой выход; и

- второе составляющее устройство, которое

может принимать на своем входе, по меньшей мере, указанный третий электрический сигнал θ_c или четвертый электрический сигнал θ_d, аналогичный указанному третьему электрическому сигналу θ_c;

содержит третье средство защиты, которое может поддерживать указанный третий или четвертый электрический сигнал между минимальным значением и максимальным значением; и

может передавать на свой выход пятый электрический сигнал, который составляет указанный сигналδ_mc, представляющий соответствующее управляемое значение угла δ_m отклоненияуказанных рулей высоты.

Предпочтительно система в соответствии с изобретением, содержит первое средство переключения, которое может принимать:

- либо первое положение, в котором выход указанного первого составляющего устройства подключен ко входу указанного второго составляющего устройства, так что указанный третий электрический сигнал θ_с затем передают в указанное второе составляющее устройство;

- или второе положение, в котором на вход указанного второго устройства поступает указанный четвертый электрический сигнал θ_d, аналогичный указанному третьему электрическому сигналу θ_с и сгенерированный на основе шестого электрического сигналаq_d, представляющего требуемое значение q скорости по тангажу.

Следует отметить, что, как известно, коэффициент nz перегрузки равен V. /g, причем в этом выражении V представляет скорость воздушного судна, g представляет ускорение силы тяжести и представляет производную аэродинамического наклона. Таким образом, легко преобразовать управляемый сигнал nzc коэффициента перегрузки в указанный первый электрический сигнал , тогда значение равноnz_c.g/V.

Предпочтительно указанное первое составляющее устройство определяет, кроме указанного второго электрического сигнала α_c и указанного третьего электрического сигнала θ_C, седьмой электрический сигналq_c, представляющий соответствующее управляемое значение скорости q по тангажу, и указанное первое средство переключения может передавать указанный седьмой электрический сигналq_c в указанное второе составляющее устройство.

В упрощенном виде указанное первое составляющее устройство передает в качестве седьмого электрического сигналаq_c приблизительное значение, равное значению указанного первого электрического сигнала .

В предпочтительном варианте выполнения электрической системы управления полетом в соответствии с настоящим изобретением указанная система содержит:

- автопилот, который может передавать сигнал nz_c управляемого коэффициента перегрузки;

- элемент ручного пилотирования, который может передавать путем переключения либо сигналnz_c управляемого коэффициента перегрузки, или указанный шестой электрический сигналq_d, представляющий требуемое значение для скорости q по тангажу; и

- второе средство переключения, предназначенное для:

передачи в указанное первое составляющее устройство либо сигнала управляемого коэффициента перегрузки, передаваемого указанным автопилотом, или сигнала управляемого коэффициента перегрузки, передаваемого указанным элементом ручного пилотирования;

или, в противном случае, передачи указанного шестого электрического сигналаq_d в первое средство интегрирования, которое позволяет формировать четвертый электрический сигнал θ_d, представляющий требуемое значение положения θ, причем указанное первое средство переключения может передавать в указанное второе составляющее устройство указанные четвертый и шестой электрические сигналыθ_d иq_d вместо указанных третьего и седьмого электрических сигналовθ_C иq_c, генерируемых указанным первым составляющим устройством.

Предпочтительно для определения указанного второго электрического сигнала α_c на основе первого сигнала γ_c указанное первое составляющее устройство содержит второе средство расчета, выполняющее расчет выражения

в которомF_γ иG_γ представляют функции состояния воздушного судна при

и

где g представляет собой ускорение силы тяжести, γ представляет собой аэродинамический наклон, V - скорость воздушного судна, ρ - плотность воздуха, m - массу воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, Cz_α=0 коэффициент подъемной силы воздушного судна для нулевого угла атаки, - градиент аэродинамического коэффициента подъемной силы, как функцию угла атаки, и T - силу тяги воздушного судна.

Для формирования указанного третьего электрического сигнала θ_C указанное первое составляющее устройство может содержать второе средство интегратора, которое может интегрировать указанный седьмой электрический сигнал q_c, и первый сумматор, предназначенный для формирования суммы интеграла, передаваемого указанным вторым средством интегратора, и указанного второго электрического сигнала α_c.

Предпочтительно указанное второе составляющее устройство, либо на основе указанного третьего электрического сигнала θ_C и седьмого электрического сигналаq_c, передаваемого из указанного первого составляющего устройства, или на основе указанного четвертого сигнала θ_d и указанного седьмого сигналаq_d, передаваемого из указанного элемента ручного пилотирования, а также текущих значенийq_r и θ_r скорости q по тангажу и продольного положения θ, определяет восьмой электрический сигнал , представляющий соответствующее управляемое значение ускорения по тангажу, затем, на основе восьмого электрического сигнала указанное второе составляющее устройство определяет указанный пятый электрический сигнал δ_mc.

Предпочтительно указанное второе составляющее устройство рассчитывает указанный восьмой электрический сигнал , используя уравнение

=К1.θ_v-К2.θ_r+K3.q_v-K4.q_r,

гдеθ_V представляет собой указанный третий или четвертый электрический сигнал,θ_r представляет текущее значение продольного положения θ,q_v - указанный шестой или седьмой электрический сигнал,q_r - текущее значение скорости q по тангажу, K1, K2, K3 и K4 представляют собой постоянные коэффициенты. Кроме того, для определения указанного пятого электрического сигнала δ_mc на основе указанного восьмого электрического сигнала , указанное второе составляющее устройство предпочтительно содержит третье средство расчета, которое выполняет расчет выражения

δ_mc=(-F_q)/G_q,

в которомF_q иG_q представляют собой функции состояния вождушного судна при

и

гдеI_γ представляет собой инерцию по углу тангажа, ρ представляет плотность воздуха, V - скорость воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, l - расчетную длину воздушного судна,Cm_δm=0 - коэффициент угла тангажа, T - силу тяги, b - плечо рычага двигателей, τ - угол продольного наклона двигателей и

- эффективность рулей высоты.

На приложенных чертежах представлены варианты выполнения, предназначенные для пояснения изобретения. На этих чертежах идентичными ссылочными позициями обозначены аналогичные элементы.

На фиг.1 показана схема примерного варианта выполнения электрической системы управления полетом в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 показана схема интегрированного устройства, используемого в системе по фиг.1.

На фиг.3 показана схема первого составляющего устройства системы по фиг.1.

На фиг.4 представлена кривая усиления устройства по фиг.3.

На фиг.5 показана схема второго составляющего устройства системы по фиг.1.

На фиг.6 и 7 показаны схемы, иллюстрирующие характеристику средства расчета второго составляющего устройства, выполняющего расчет восьмого электрического сигнала .

В изображенном на схеме примерном варианте выполнения электрической системы управления полетом воздушного судна в соответствии с настоящим изобретением, показанном на фиг.1, представлены автопилот 1, система 2 ручки управления, поверхности 3 управления направлением и устройство 4, предназначенное для управления отклонением указанных поверхностей управления.

В данном примере предполагается, что автопилот 1 может подавать на свой выходной вывод 7 электрический сигналnz_c управления, соответствующий управляемому значению коэффициента перегрузки, в то время как система 2 ручки управления позволяет генерировать на своем выходном выводе 24 электрический сигнал управления, соответствующий при переключении либо требуемому значениюq_d скорости по тангажу, или управляемому значениюnz_c коэффициента перегрузки. Кроме того, с одной стороны, предусмотрено средство расчета 5, позволяющее рассчитывать на основе управляемого значенияnz_c электрический сигнал , представляющий управляемое значение производной по времени аэродинамического наклона γ, и, с другой стороны, средство 6 интегрирования, позволяющее получать на основе указанного требуемого значенияq_d электрический сигнал θd, представляющий требуемое значение продольного положения θ.

Средство расчета 5 работает на основе соотношения

nz=V·/g,

связывающего коэффициент nz перегрузки и производную аэродинамического наклона γ, причем V представляет скорость воздушного судна и g представляет собой ускорение силы тяжести. Таким образом, средство 5 расчета, в которое передают скорость V и ускорение g силы тяжести и которое получает управляемое значение nz_c, определяет величину , используя выражение

=nz_c·g/V.

Средство 6 интегрирования, в свою очередь, содержит входной вывод 8 и два выходных вывода 9 и 10. Между выводами 8 и 9 расположен интегратор 11, в то время как соединение 12 соединяет выводы 8 и 10 (см. фиг.2). Таким образом, когда требуемое значениеq_d скорости по тангажу подают на входной вывод 8, в результате интегрирования, выполняемого интегратором 11, получают требуемое значение продольного положенияθ_d на выходном выводе 9 и требуемое значение скорости q_d по тангажуна выводе 10.

Как было описано выше и как показано на фиг.1, представленный здесь пример электрической системы управления полетом в соответствии с изобретением содержит:

- первое составляющее устройство 13, содержащее входной вывод 14, перед которым расположено средство расчета 5, и два выходных вывода 15 и 16;

- второе составляющее устройство 17, содержащее два входных вывода 18 и 19 и выходной вывод 20, причем последний выходной вывод управляет устройством 4;

- переключатель 21, который позволяет подключать входной вывод 27 средства расчета 5 либо к выходному выводу 7 автопилота 1, или к выводу 22;

- переключатель 23, который позволяет соединять выходной вывод 24 системы 2 ручки управления либо с указанным выводом 22, или со входным выводом 8 средства 6 интегрирования, причем указанный переключатель 23, кроме того, управляет переключением между сигналомq_d скорости по тангажу и сигналомnz_c на указанном выходном выводе 24; когда переключатель 23 соединяет выводы 24 и 8, при этом выходной сигнал системы 2 ручки управления представляет собой сигналq_d; и, наоборот, когда переключатель 23 соединяет выводы 24 и 22, выходной сигнал системы 2 ручки управления представляет собой сигналnz_c;

- переключатель 25, который позволяет соединять входной вывод 18 второго устройства 17 либо с выходным выводом 15 первого устройства 13, или с выходным выводом 9 средства 6 интегрирования; и

- переключатель 26, который позволяет соединять входной вывод 19 второго устройства 17 либо с выходным выводом 16 первого устройства 13, или с выходным выводом 10 средства 6 интегрирования.

Из приведенного выше можно видеть, что:

- когда переключатели 21, 25 и 26 соединяют соответственно выводы 27 и 7, 18 и 15 и 19 и 16, рулями 3 высоты управляют на основе автопилота 1, используя первое и второе устройства 13 и 17, при этом параметр управления представляет собой управляемое значениеnz_c коэффициента перегрузки;

- когда переключатели 21, 23, 25 и 26 соединяют соответственно выводы 24 и 22, 22 и 27, 18 и 15 и 19 и 16, рулями 3 высоты управляют на основе системы 2 ручки управления с использованием первого и второго устройств 13 и 17, причем параметр управления представляет собой управляемое значение nz_c указанного коэффициента перегрузки; и

- когда переключатели 23, 25 и 26 соединяют соответственно выводы 24 и 8, 18 и 9 и 19 и 10, рулями 3 высоты управляют на основе системы 2 ручки управления с использованием только второго устройства 17, при этом параметр управления представляет собой требуемую скорость по тангажу q_d.

На фиг.3 показан пример варианта выполнения первого составляющего устройства 13. В этом примерном варианте выполнения первое устройство 13 содержит:

- устройство 30 защиты, например, типа схемы голосования, которая принимает сигналγ_c средства 5 расчета на выводе 14, которое не может защитить этот сигнал между максимальным значениемγ_max и минимальным значениемγ_min;

- калькулятор 31, принимающий сигнал γ_c устройства 30 защиты, а также множество сигналов 32 отклика и рассчитывающий (как описано ниже) управляемый угол α_c атаки;

- устройство 33 защиты, например, типа схемы голосования, принимающее управляемый сигнал угла α_c атаки и позволяющее защитить этот сигнал между максимальным значениемα_max и минимальнымα_min;

- соединение 34 между выходом устройства 30 защиты и выходным терминалом 16, причем указанное соединение 34 содержит устройство 35 коэффициента K(α) усиления, который изменяется как функция угла α атаки; следует отметить, что на выходе устройства 30 защиты появляется сигнал , который равен разности между управляемой скоростью по тангажуq_c и производной управляемого угла атаки (фактически, θ=α+γ). Теперь производная управляемого угла атаки, как правило, содержит очень большое количество шумов, так что предпочтительно пренебречь ее значением; следовательно, производная управляемого наклона используется для оценки приблизительного значения управляемой скорости по тангажуq_c. Как показано на фиг.4, коэффициент K (α) усиления всегда равен 1, за исключением случаев близости к α_min и α_max, где он уменьшается до нуля. Таким образом, получают защиту в отношении угла атаки;

- устройство 36 c коэффициентом усиления 1-K (α), получающее текущее значение аэродинамического наклона γ_r;

- сумматор 37 складывающий вместе выходные сигналы устройств 35 и 36 и передает полученный в результате сигнал на свой вывод 16; этот полученный в результате сигнал, таким образом, представляет в случаях, когда значение α находится далеко от α_min и α_max, иγ_r, когда значение α равноα_min илиα_max;

- интегратор 38, интегрирующий сигнал соединения 34 и, поэтому, формирующий управляемый наклон ;

- сумматор 39, складывающий вместе указанный управляемый наклон γ_с, полученный интегратором 38, и управляемый угол α_с атаки, полученный из устройства 33 защиты, для получения управляемого положения θ_c и передачи его на вывод 15, возможно через дополнительное устройство 40 защиты на основе угла атаки, используя текущие значения α_r иθ_r угла атаки и положения.

Работа калькулятора 31 основана на уравнении подъемной силы, которое может быть записано следующим образом

=F_γ+G_γ.α

причем в этом выраженииF_γ иG_γ представляют собой функции состояния воздушного судна при

и

где g представляет ускорение силы тяжести, γ - аэродинамический наклон, V - скорость воздушного судна, ρ - плотность воздуха, m - массу воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, Cz_α=0 - коэффициент подъемной силы воздушного судна для нулевого угла атаки, - градиент аэродинамического коэффициента подъемной силы как функцию угла атаки и T - силу тяги воздушного судна.

Сигналы 32 отклика, получаемые с помощью калькулятора 31, таким образом, состоят из параметров g, γ, V, ρ, m, S,Cz_α=0, и T, которые доступны на борту воздушного судна, что позволяет рассчитать значенияF_γ иG_Y, после чего калькулятор 31 рассчитывает значениеα_c, используя выражение

Таким образом, на выводах 15 и 16 первого составляющего устройства 13 получают, соответственно, значение управляемого положения θ_C и управляемой скорости по тангажуq_c.

Как указано выше,сигнал θ_v управляемого положения на входном выводе 18 второго составляющего устройства 17 формируется либо по сигналу θ_C, который подаютс выходного вывода 15 первого составляющего устройства 13, или по сигналу θ_d, который получают от средства 6 интегрирования.

Аналогично, значение управляемой скорости по тангажу сигналаq_v на входном выводе 19 указанного второго составляющего устройства 17 формируют либо по сигналуq_c, который получают с выходного вывода 16 первого составляющего устройства 13, или по сигналу, θ_d, поступающему от средства 6 интегрирования.

Во втором составляющем устройстве 17 сигнал θ_V управляемого продольного положения передают в устройство 41 защиты, например, типа схемы голосования, которое поддерживает этот сигнал между минимальным значением θ_min и максимальным значениемθ_max. Управляемую скорость сигнала q_v по тангажу, в свою очередь, передают в устройство 42 усиления, коэффициент K(θ) усиления которого всегда равен 1, за исключением тех случаев, когда θ находится близко к значениямθ_min илиθ_max, в которых значение K(θ) равно нулю (кривая коэффициента K(θ) усиления как функция θ аналогична кривой, показанной на фиг.4, для изменения K(α) как функции α).

На основе значенийθ_V (защищенных таким образом) иq_v (передаваемых в устройство 42) составляющее устройство 17 содержит средство для расчета производной по времени q_v, которое представляет управляемые значения ускорения угла тангажа. Это средство расчета содержит:

- устройство 43 коэффициента усиления с коэффициентом K1 усиления, принимающее сигнал θ_V устройства 41 защиты;

- устройство 44 коэффициента усиления с коэффициентом K2 усиления, принимающее текущее значениеθ_r продольного положения;

- устройство 45 коэффициента усиления с коэффициентом K3 усиления, принимающее сигналq_v устройства 42;

- устройство 46 коэффициента усиления с коэффициентом K4 усиления, принимающее текущее значениеq_r скорости q по тангажу;

- вычитатель 47, предназначенный для расчета разностиK₁.θ_V -K₂.θ_r;

- вычитатель 48, предназначенный для расчета разности K3.q_v - K4.q_r; и

- сумматор 49, предназначенный для расчета суммы

=К1·θ_v-К2·θ_r+K3·q_v-K4·q_r.

Следует отметить, что, используя преобразование Лапласа, эта сумма может быть записана следующим образом:

s²·θ_r=K1·θ_v-K₂·θ_r+K₃·sθ_v-K₄·s·θ_r,

причем в этом выражении s представляет собой оператор Лапласа, так, что

θ_r/θ_v=(τ·s+1)·ω²/(s²+2·z·ω·s+ω²),

если принять K1=K2=ω², K3=τ/ω² и K4 - 2·z·ω.

Элементы 43-49 поэтом, ведут себя как фильтр второго порядка с угловой частотой ω собственных колебаний и затуханием z, с постоянным по времени изменением фазы первого порядка, равным τ.

На фиг.6 и 7, соответственно, представлены отклик показателей и отклик сближения с целевыми значениями такого фильтра как функция времени t.

Второе составляющее устройство 17, кроме того, содержит калькулятор 50, принимающий управляемое значение ускорения угла тангажа, сформированное элементами 43-49, а также множеством откликов 51, и рассчитывающий сигнал δ_mc.

Работа калькулятора 50 основана на том факте, что, как известно, ускорение угла тангажа воздушного судна представляет собой линейную функцию угла отклоненияδ_m рулей 3 высоты, которая может быть записана следующим образом:

и в этом выражении

и

гдеI_y представляет собой инерцию угла тангажа, ρ - плотность воздуха, V - скорость воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, l - расчетную длину воздушного судна,Cm_δm=0 - коэффициент угла тангажа, T - силу тяги, b - плечо рычага двигателей, t - угол продольного наклона двигателей и - эффективность рулей высоты.

Таким образом, отклики 51 содержатI_γ, ρ, V, S, l,Cm_δm=0, T, b, τ и , и калькулятор 50 рассчитывает выражение

δ_mc=(-F_q)/G_q.

Таким образом, можно видеть, что в соответствии с настоящим изобретением получают систему продольного электрического управления полетом с интегрированной защитой в отношении коэффициента перегрузки, угла атаки и продольного положения, причем в качестве параметра пилотирования можно выбрать коэффициент перегрузки или скорость по тангажу.

1. Электрическая система управления полетом, для управления рулями (3) высоты воздушного судна по коэффициенту перегрузки, причем указанными рулями высоты управляют с помощью средства (4) управления, обеспечивающего установку указанных рулей высоты в положение отклонения, в зависимости от электрического сигнала δ_mc, представляющего управляемое значение угла δ_m отклонения указанных рулей (4) высоты, в которой система содержит

первое средство расчета, предназначенное для расчета, на основе электрического сигнала nz_c, представляющего управляемое значение указанного коэффициента перегрузки, первого электрического сигнала , представляющего управляемое значение производной по времени аэродинамического наклона указанного воздушного судна;

первое составляющее устройство (13), которое:

может принимать на своем входе (14) указанный первый электрический сигнал ;

содержит первое средство защиты (30), которое может поддерживать указанный первый электрический сигнал между минимальным значением и максимальным значением;

на основе указанного первого электрического сигнала определяет, по меньшей мере, второй электрический сигнал α_с, представляющий соответствующее управляемое значение угла α атаки, и третий электрический сигнал θ_C, представляющий соответствующее управляемое значение θ продольного положения;

содержит второе средство (33) защиты, которое может поддерживать указанный второй электрический сигнал α_C между минимальным значением и максимальным значением; и

передает, по меньшей мере, указанный третий электрический сигнал θ_C на свой выход (15); и

второе составляющее устройство (17), которое

может принимать на своем входе (18), по меньшей мере, указанный третий электрический сигнал θ_C или четвертый электрический сигнал θ_d, аналогичный указанному третьему электрическому сигналу θ_C;

содержит третье средство защиты, которое может поддерживать указанный третий или четвертый электрический сигнал между минимальным значением и максимальным значением; и

может передавать на свой выход (20) пятый электрический сигнал, который составляет указанный сигнал δ_mc, представляющий соответствующее управляемое значение угла δ_m отклонения указанных рулей (4) высоты.

2. Система по п.1,

в которой система содержит первое средство переключения (25, 26), которое может принимать:

либо первое положение, в котором выход указанного первого составляющего устройства подключен ко входу указанного второго составляющего устройства, так что указанный третий электрический сигнал θ_C затем передают в указанное второе составляющее устройство;

или второе положение, в котором на вход указанного второго устройства поступает указанный четвертый электрический сигнал θ_d, аналогичный указанному третьему электрическому сигналу θ_C, и сгенерированный на основе шестого электрического сигнала q_d, представляющего требуемое значение для скорости q по тангажу.

3. Система по п.1, в которой указанное первое составляющее устройство (13) определяет, в дополнение к указанному второму электрическому сигналу θ_C и указанному третьему электрическому сигналу θ_C, седьмой электрический сигнал q_c, представляющий соответствующее управляемое значение скорости q по тангажу, и указанное первое средство переключения может передавать указанный седьмой электрический сигнал q_c в указанное второе составляющее устройство (17).

4. Система по п.3, в которой указанное первое составляющее устройство (13) передает в качестве седьмого электрического сигнала q_С приблизительное значение, равное значению указанного первого электрического сигнала .

5. Система по п.2, в которой система содержит:

автопилот (1), который может передавать сигнал nz_c управляемого коэффициента перегрузки;

элемент (2) ручного пилотирования, который может передавать путем переключения либо сигнал nz_c управляемого коэффициента перегрузки, или указанный шестой электрический сигнал q_d, представляющий требуемое значение скорости q по тангажу; и

второе средство (21, 23) переключения, предназначенное для:

передачи в указанное первое составляющее устройство (13) либо сигнала управляемого коэффициента перегрузки, передаваемого указанным автопилотом, или сигнала управляемого коэффициента перегрузки, передаваемого указанным элементом ручного пилотирования;

или, в противном случае, передачи указанного шестого электрического сигнала q_d в первое средство интегрирования (6), которое позволяет формировать четвертый электрический сигнал θ_d, представляющий требуемое значение и положения,

указанное первое средство (25, 26) переключения может передавать в указанное второе составляющее устройство (17) указанные четвертый и шестой электрические сигналы θ_d и q_d вместо указанных третьего и седьмого электрических сигналов θ_C и q_c, генерируемых указанным первым составляющим устройством.

6. Система по п.1,

в которой для определения указанного второго электрического сигнала α_с на основе первого сигнала указанное первое составляющее устройство содержит второе средство расчета (31), выполняющее расчет выражения

αс=(-F_γ)/G_γ

в котором F_γ и G_γ представляют функции состояния воздушного судна при

и

где g представляет собой ускорение силы тяжести, у представляет собой аэродинамический наклон, V - скорость воздушного судна, ρ - плотность воздуха, m - массу воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, Cz_α=0 - коэффициент подъемной силы воздушного судна для нулевого угла атаки, - градиент аэродинамического коэффициента подъемной силы, как функцию угла атаки, и Т - силу тяги воздушного судна.

7. Система по п.3, в которой указанное первое составляющее устройство содержит второе средство (38) интегратора, которое может интегрировать указанный седьмой электрический сигнал q_c, и первый сумматор (39), предназначенный для формирования суммы интеграла, передаваемого указанным вторым средством (38) интегратора, и указанного второго электрического сигнала α_с для формирования указанного третьего электрического сигнала θ_C.

8. Система по п.5, в которой указанное второе составляющее устройство (17) либо на основе указанного третьего электрического сигнала θ_C и седьмого электрического сигнала qc, передаваемого из указанного первого составляющего устройства (13), либо на основе указанного четвертого сигнала θ_d и указанного шестого сигнала q_d, передаваемого из указанного элемента ручного пилотирования, а также текущих значений q_r и θ_r скорости q по тангажу и продольного положения и, определяет восьмой электрический сигнал , представляющий соответствующее управляемое значение ускорения по углу тангажа, затем на основе этого восьмого электрического сигнала указанное второе составляющее устройство определяет указанный пятый электрический сигнал δ_mc.

9. Система по п.8, в которой указанное второе составляющее устройство рассчитывает указанный восьмой электрический сигнал q_c, используя уравнение

=К1·θ_v-К2·θ_r+K3·q_v-K4·q_r,

где θ_V представляет собой указанный третий или четвертый электрический сигнал, θ_r представляет текущее значение продольного положения θ, q_v, - указанный шестой или седьмой электрический сигнал, q_r - текущее значение скорости q по тангажу, К1, К2, К3 и К4 представляют собой постоянные коэффициенты.

10. Система по п.8, в которой для определения указанного пятого электрического сигнала δ_mc на основе указанного восьмого электрического сигнала , указанное второе составляющее устройство содержит третье средство расчета, которое выполняет расчет выражения

δ_mc=(-F_q)/G_q,

в котором F_q и G_q представляют собой функции состояния воздушного судна при

и

где I_y представляет собой инерцию по углу тангажа, ρ представляет плотность воздуха, V - скорость воздушного судна, S - расчетную площадь воздушного судна, l - расчетную длину воздушного судна, Cm_δm=0 - коэффициент угла тангажа, Т - силу тяги, b - плечо рычага двигателей, τ - угол продольного наклона двигателей и - эффективность рулей высоты.