Измерение и ограничение перегрузок, углов атаки и усилий в системе управления

К данной группе относятся автоматы сигнализации критических режимов (АСКР), автоматы углов атаки и перегрузок с сигнализацией (АУАСП), автоматы дополнительных усилий (АДУ) и акселерометры.

В основу автомата сигнализации критических режимов АСКР положен принцип ограничения угла атаки, задаваемого как функция числа М. В АСКР производится непрерывное автоматическое сравнение местного текущего угла атаки a_т с критическим углом атаки a_кр.

Для этого автомат имеет датчики, углов атаки ДУА (для замера a_т), датчики критических углов типа ДКУ (для замера a_кр), задатчик местного угла атаки.

Автомат выдает сигналы экипажу (звуковые, световые), если по какой-либо причине ЛА выходит на режим полета, при котором дальнейшее увеличение угла атаки будет опасным. АСКР не может точно определить запас по углу атаки до выхода самолета на допустимую границу. Этого недостатка лишены автоматы углов атаки, скольжения и перегрузок типа АУАСП.

Автоматы типа АУАСП (рис. 1), кроме измерения и указания углов a_т, a_кр вертикальной перегрузки n_y, включают предупреждающую сигнализацию при подходе к критическим углам атаки a_кр и предельным перегрузкам n_yпр. Принцип действия автомата основан на непрерывной отработке в схемах автоматических балансовых мостов напряжений тока, пропорциональных местным текущим углам a_м, критическим углам атаки a_кр и вертикальным перегрузкам n_y самолета.

Указанные параметры самолета замеряются датчиками углов атаки ДУА, датчиками критических углов ДКУ и датчиками перегрузок ДП. Сигналы, поступающие с датчиков, усиливаются и преобразуются для механического перемещения стрелок и сектора указателя УАП. Таким образом, на выходном указывающем приборе автомата непрерывно индицируются величины текущих углов атаки, критических углов атаки и вертикальных перегрузок самолета. Допустимое значение вертикальной перегрузки наносится на шкалу указателя. При выходе самолета на критический режим на указателе УАП стрелка текущих углов атаки приближается к обрезу сектора критических углов атаки или стрелка перегрузок к продольной величине и выдается предупреждающий сигнал — загорается лампа на указателе.

Для определения работоспособности систем автомата на земле и в полете имеется встроенный контроль. Определение выходных характеристик автомата производится с помощью специально предназначенной для этого контрольно-проверочной аппаратуры.

Рис. 2.24. Функциональная схема автомата углов атаки и перегрузок с сигнализацией типа АУАСП:
ДКУ — датчик критических углов (полетный режим); ЗУa_пос — задатчик посадочных углов атаки (посадочный режим); ЗУa_в — задатчик взлетных углов атаки (взлетный режим); ДУa_т — датчик текущих углов атаки; ДП — датчик перегрузок; ПР — переключатель режимов; БК — блок коммутации; р_ст— статическое давление; р_п — полное давление; U — напряжение; a_кр — критический угол атаки; a_пос — посадочный угол атаки; a_взл — угол атаки на взлетном режиме; a_т — текущий угол атаки; n_y — вертикальная перегрузив; n_кр — критическая (опасная) перегрузка

Автоматы дополнительных усилий предназначены для создания дополнительных усилий на органы управления при выходе самолета на максимально разрешенную эксплуатационную перегрузку и обеспечения маневров в пределах допустимых углов атаки.

Для обеспечения своей работы эти устройства получают сигналы от датчика перегрузок, датчика углов атаки, датчиков предельной скорости, центральных гировертикалей.

Акселерометры предназначены для измерения ускорений самолета, необходимых для управления полетом по заданной траектории, определения координат ЛА в пространстве, предотвращения больших перегрузок, действующих на экипаж и конструкцию ЛА. По устройству акселерометр представляет грузик, подвешенный на пружинах внутри корпуса. При ускорениях ЛА перемещение грузика передается на стрелку прибора или преобразуется в электрический сигнал.

Наиболее широкое распространение в настоящее время получили акселерометры типа АМ-10 и АДП.

Механические акселерометры типа АМ-10 предназначены для определения перегрузок, действующих на самолет в направлении его вертикальной оси. Шкала прибора проградуирована в единицах, кратных величине ускорения свободного падения (g=9,81 м/с²). При отсутствии перегрузок (т. е. ускорений) стрелка указателя устанавливается на деление «+1» шкалы. В этом случае прибор показывает величину ускорения силы тяжести g.

Электромеханические акселерометры (например, типа АДП) являются дистанционными (рис. 2). При этом датчик акселерометра для повышения точности измерений перегрузок устанавливают вблизи центра масс ЛА. Кроме того, уменьшаются силы трения в осях и зубчатых зацеплениях прибора.

Рис. 2. Электрокинематическая схема дистанционного акселерометра АДП:
1— потенциометр обратной связи; 2 — редуктор; 3 — исполнительный двигатель; 4 — груз; 5 — усилитель; 6 — шкала

Чувствительным элементом датчика акселерометра является массивный груз. Специальные направляющие позволяют ему перемещаться только вдоль оси ЛА.

Ввиду наличия пружин, которые уравновешивают силу инерции груза, величина линейного перемещения груза относительно корпуса прибора пропорциональна ускорению (перегрузке) центра масс летательного аппарата.

С грузом жестко связана щетка потенциометра, которая при отсутствии ускорений устанавливается в его центре. При возникновении ускорения груз и щетка смещаются, сигнал поступает на усилитель, который, перемещая щетку в исходное положение, одновременно поворачивает стрелку указателя, которая показывает значение перегрузки ЛА. Для обеспечения быстрого затухания колебаний груз акселерометра помещается в герметический корпус, заполненный маслом.

Погрешность акселерометра не превышает значении 0,1 — 0,2 g.

В процессе эксплуатации при периодических видах обслуживания с помощью специального поворотного приспособления (центрифуги) проверяется погрешность показаний акселерометров.

Реклама: