Способ автоматической посадки самолета

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(si) В 64 С 13/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1282517/40-23 (22) 15. 11.68 (46) 28.02.85. Бюп. 9 8 (72) Г.М.Быкова, В.В.Гаврищук, Г.Н.Громов, В.Н.Гудима, А.Е.Киндер, К.А.Племянников, В.К.Пономарев и Ю.М.Хованский (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 629.13.014.555(088.8) (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОСАДКИ САМОЛЕТА, основанный на управлении его вертикальной скоростью с использованием сигнала, пропорционального высоте полета и обратно пропорционального дальности до точки приземления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимальных условий прнземлейия при наличии возмущений и переменных начальных условиях выравнивания, формируют сигналы, пропорциональные вертикальным скорости и ускорению в момент приземления, суммируют их с основным управляющим сигналом, пропорциональным высоте полета, и полученный сигнал подают яа исполнительные органы.

289027

Предложенный способ предназначен для автоматизации процесса посадки самолета в сложных условиях.

Известны способы посадки самолетов в заданную точку взлетно-поса- 5 дочной полосы (ВПП), по которым формируют сигналы, пропорциональные высоте полета и обратно пропорциональные дальности до точки приземления, и используют их для управления испол-1О нительными органами.

Однако при известных способах посадки не обеспечиваются оптимальные усJIoBHH приз.емления.

Предложенный способ отличается от 15 известных тем, что формируют сигналы, пропорциональные вертикальным ско= рости и ускорению в момент приземления, суммируют их с основным управляющим сигналом, пропорциональным вы-2О соте полета и обратно пропорциональным дальности до точки приземления, и полученный суммарный сигнал подают на исполнительные органы. Такая последовательность приемов позволяет 25 обеспечить оптимальные условия приземления при наличии возмущений и.переменных начальных условиях выравнивания.

В процессе посадки основными тре- О бованиями безопасности при приземлении являются следующие: возможность осуществления приземления при широком диапазоне начальных высот, определенные посадочные

35 значения в момент приз емления угла атаки g и угла тангажа 4> для дан1 ного типа самолета, положение точки приземления не должно изменяться в результате изменения скорости полета,4O траектория приземления должна быть плавной и легко воспроизводиться автопилотом.

Предложенный способ обеспечивает выполнение всех перечисленных выше требований.

В момент приземления самолет должен иметь вполне определенные углы атаки и тангажа, а также скорость в момент касания им ВПП, К примеру, 5О угол тангвжа для самолета типа ИЛ-18 в случае нормальной посадки равен

3,5-4,5, угол атаки I II 60,8 М,>, а посадочйая скорость %II =57 м/с. Поскольку необходимая посадочная ско- 55 рость обеспечивается регулированием тяги силовой установки, посадочные углы тангажа и атаки определяются в основном рулями высоты. В соответствии с этим предлагается при наличии вычислительного устройства, определяющего траекторию приземления, вводить в него помимо информации о текущей высоте полета и дальности, оставшейся до точки приземления, информацию о требуемой вертикальной скорости $ и вертикальном ускорении h в момент приземления. Эта дополнительная информация при соответствующей обработке ооеспечивает получение необходимых углов тангажа и атаки в момент, касания самолетом ВПП.

Для любого момента времени справедливо следующее кинематическое соотношение где 9 — угол наклона траектории, а также

8 ==

Ч с где h — вертикальная скорость самоле та, — скорость полета.

В момент приземления

h n о= + о о о

Р) и

П

Таким образом, „= ., „, („

Иными словами, при заданной пога .. дочной скорости вертикальная скорость самолета в момент приземления полностью определяется требуемыми углами атаки и тангажа.

Кроме указанного соотноше I;«I, при

IIOCTOHHHOA CI%OPOCTN место следующее приближенное соотношение:

С 5, где п — масса с.амолета, 1 = скорост"ной напор; 6 — характерная площадь и самолета, и — вертик-ь- иве ускореМ ние, С вЂ” производная коэфф п»ei-: ra подъемной силы»о;глу атак -.

В момент приземления

РА

М Ь

С 6 ц k

Следовательно, для двнног» типа самолета вертикальная ;.коро=ть и вертикальное ускореБие н момент при земления одиозна,н . онреле:.Нют угол атаки и угол тангажа в момен", приземления. Таким !)6p зом, траектория приземления, обеспечивающая прибытие самолета в заданнук1 точку БПП с требуемыми углами тангажа н атаки, должна определяться на <и новании информае

3 289027

Корректор О.Билак

Редактор С.Титова. Техред Т.Маточка, Заказ 558/4 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ции о текущей высоте самолета, оставшейся до точки приземления дальности, вертикальной скорости в момент приземления и вертикальном ускорении в момент приземления.

При достижении самолетом требуемой точки ВПП высота полета должна обращаться в нуль, а вертикальная скорость и вертикальное ускорение — принимать заданные значения, определяющие посадочные величины угла

-тангажа и угла атаки.

Сигнал для управления вертикальной скорости самолета формируется по следующему уравнению где 43 — требуемое значение скорости снижения", о — дальность, оставшаяся до точки приземления, д b,С, X — пос r оя нные к оэффицие нты.

Первый член в правой части уравнения пропорционален высоте полета и обратно пропорционален дальности до точки приземления. Второй член пропорционален требуемой скорости снижения в момент приземления, функционально зависит от дальности и on l0 ределяет необходимую вертикальную скорость в момент приземления. Третий член пропорционален посадочному ускорению. С помощью постоянного ко.эффициента 1с-, который может выби15 раться в пределах 1< L » 2, обеспечивается попучение наиболее плавного характера траектории приземления.

Посчоянные коэффициенты сi, Ь, с выбираются такими, чтобы можно было

20 получить плавное сопряжение траектории приземления с глиссадой планирования.