12.4. Автоматы регулирования системы управления самолета

Нескоростной самолет управляется обычно по прямой схеме: пилот, отклоняя ручку (штурвал) или педали, через систему тяг и рычагов непосредственно воздействует на рули. Чем больше скоростной напор и угол отклонения рулевой поверхности, тем больший шарнирный момент. Пилот по усилию на органах управления чувствует величину этого момента и корректирует управляющее воздействие в процессе выполнения маневра.

Однако такой способ управления оказывается невозможным для пилотирования скоростных самолетов в связи с тем, что возникающие на органах управления усилия недопустимо высоки. Поэтому на современных самолетах применяются схемы непрямого (бустерного) управления.

При таком управлении физическая энергия пилота затрачивается лишь на перемещение поршней золотника гидроусилителя. Поскольку усилия при этом незначительны, пилот утрачивает естественное чувство управления самолетом, и пилотирование оказывается практически невозможным.

Применение загрузочных пружинных устройств в системе управления позволило искусственно создать усилие на органах управления. Однако такая система имеет существенный недостаток — независимость величины усилий от фактического режима полета. Поэтому на современных самолетах совместно с загрузочными устройствами стали применяться автоматы регулирования системы управления (АРУ).

Автопилоты могут работать в режиме согласования, стабилизации или управления. Режим согласования обеспечивается работой механизма согласования, который осуществляет компенсацию входных сигналов после включения комплекта автопилота. Этот режим необходим для подготовки к переключению на работу в режиме стабилизации и управления. Окончание режима согласования сигнализируется лампочкой или световым табло. В качестве измерительных элементов, реагирующих на изменение угловых координат, используются гирополукомпас или гироагрегат системы КС6 и центральная гировертикаль ЦГВ4. Угловые скорости движения самолета относительно его трех осей измеряются скоростными гироскопами, объединенными в блок демпфирующих гироскопов (БДГ). Потенциометрический барометрический корректор высоты КВ11 обеспечивает выдачу сигналов рассогласования, пропорциональных разности между фактической и заданной высотами полета.

Автопилот имеет три идентичных канала управления, которые отличаются друг от друга лишь типами используемых датчиков и структурой управляющих сигналов. Сервопривод каждого канала состоит из мостовой схемы, усилителя (У), дискриминатора, сервоусилителя (УМ) и рулевой машины (РМ).

Параметры управления вырабатываются в виде электрических сигналов рассогласования в потенциометрических мостовых схемах каждого канала. В сервоусилителе сигналы рассогласования усиливаются и преобразуются в электрические импульсы, длительность которых зависит от величины управляющего сигнала. Поступая на электродвигатели рулевых машин, они управляют режимом отклонения рулевых поверхностей. Под действием возникающих аэродинамических моментов самолет возвращается в исходное положение. С потенциометра, имеющегося на барабане каждой рулевой машины, в мостовую схему поступает сигнал обратной связи Uoc. Отклонение рулевой поверхности происходит до тех пор, пока этим сигналом не скомпенсируется суммарный управляющий сигнал, поступающий в канал управления от датчиков. Таким образом, следящая система с обратной связью обеспечивает пропорциональное отклонение рулевых поверхностей и угловое движение самолета при работе автопилота в режиме стабилизации.

Управление самолетом через автопилот осуществляется имеющимися на пульте управления рукоятками координированного разворота КДУ и «Спускподъем». При необходимости выполнения разворота пилот поворачивает рукоятку КДУ в нужную сторону. Канал гирополукомпаса или гироагрегата курсовой системы отключается, и сигналы с пульта управления поступает в мостовые схемы каналов курса и крена. После суммирования этих сигналов с сигналами демпфирующих гироскопов и гировертикали образуется общий сигнал, который после усиления поступает на рулевые машины руля поворота и элеронов, обеспечивая координированный разворот самолета. Аналогичны действия пилота и при управлении самолетом по тангажу рукояткой «Спускподъем».

Регулирование чувствительности автопилота и автоматическое центрирование осуществляется специальными следящими системами при помощи потенциометров блока управления. Для быстрого отключения автопилота на штурвале имеются кнопки аварийного отключения, а на пульте управления — тумблер.

Визуальными приборами контроля курса и положения относительно горизонтальной плоскости служат дистанционные указатели типа УГПК и УГ.

Высотное, защитное и специальное оборудование самолетов