Основные принципы построения автоматизированных бортовых систем управления

Представление о составе АБСУ и ее функциональ­ном взаимодействии с другим оборудованием самолета дает обоб­щенная блок-схема.

Все бортовое оборудование, обес­печивающее управление самолетом, в настоящее время объединяет­ся в три комплекса — пилотажный комплекс (ПК), навигационный комплекс (НК) и АБСУ. При этом к ПК относят оборудование, с помощью которого осуществляется непосредственное пилотирова­ние самолета (авиагоризонт, гирополукомпас, магнитный компас, указатель скорости, высотомер, вариометр и пр.). Его особенностью является требование повышенной надежности при сравнительно мягких требованиях к точности. К НК относят оборудование, по­могающее решать задачу самолетовождения. При сравнительно мягких требованиях к надежности НК должен обладать повышен­ной точностью. Работа АБСУ протекает в тесном взаимодействии с ПК и НК, при этом ПК и в особенности НК сами по себе могут иметь сложную структуру.

В блок-схеме АБСУ можно выделить несколько контуров, ис­пользуемых в различных режимах работы:

-контур стабилизации скорости полета 1,

-контур улучшения характеристик устойчивости и управляемости самолета 2,

-контур угловой стабилизации само­лета 3,

-контур траекторного управления 4,

-контур директорного управления 5,

-контур штурвального управления 6.

Название по­следнего контура сугубо условно. В режиме штурвального управ­ления пилот пользуется указателями ПК и НК, однако параллель­ное использование контуров 1 и 2 АБСУ позволяет придать системе самолет — летчик новое качество. Условным является и разделение системы на систему автоматического управления (САУ), систему траекторного управления (СТУ) и автомат тяги (АТ).

Под САУ в последнее время часто понимают совокупность эле­ментов, выполняющих функции обычного автопилота и улучшающих характеристики устойчивости и управляемости самолета. По этому признаку к САУ следует от­нести датчики контура улучшения характеристик устойчивости и управляемости (ДУУ), вычислитель САУ (ВСАУ), сервоприводы (СП) органов управления, механизм эффекта триммирования (МЭТ). К СТУ при этом относят элементы, решающие задачу стабилизации центра масс самолета. Элементы АБСУ, управляющие работой двигателей самолета и решающие задачу стабилизации скорости полета, относят к AT.

Особо следует остановиться на роли механизма эффекта трим­мирования. В случае применения пропорционального сервопривода МЭТ, представляющий интегрирующее звено (электродвигатель с редуктором), осуществляет перемещение пружинного загружателя штурвала самолета (схема соединения штурвала с бустером руля высоты) при появлении постоянной состав­ляющей сигнала на выходе вычислителя САУ, приводя тем самым штурвал в положение, соответствующее балансировочному поло­жению руля высоты. В результате устраняется статическая ошибка стабилизации, а рывок руля при отключении САУ уменьшается до приемлемой величины.

Рассмотренная схема в значительной степени является упрощенной, так как не отражает внутренней структуры AT, не учитывает особенности стыковки AT с САУ и СТУ и некоторые другие внут­ренние связи, в ней не указаны элементы резервирования и конт­роля.