Автоматы регулировки управления

Автоматы регулировки управления (АРУ) обеспечивают загрузку командных рычагов и регулировку передаточных чисел управления. Загрузочные устройства должны создавать сопротивление отклонению командных рычагов управления, соответствующее привычным для летчика перемещениям рычагов на разных режимах полета в дозвуковой области.

Пружинный загружатель, связанный с командным рычагом управления, создает сопротивление, пропорциональное отклонению командного рычага. но он не может имитировать изменений нагрузки на командный рычаг, обусловленных скоростью и высотой полета.

На рис. 23.20 и 23.21 показаны схемы управления рулем высоты с необратимым включением бустера и автоматом регулирования передаточных чисел, который обычно связан с датчиками скоростного напора q = rV²/2 и высоты Н.

В зависимости от q (т.е. от V _i ) и Н полета изменяются передаточное число механизма загрузкиk ₃ = dP/dθ и кинематическое передаточное числоk = dδ/dθ.

Рис. 23.20. управление рулем высоты с необратимым включением бустера.

Рис. 23.21. управление рулем высоты с включением автомата регулировки передаточных чисел.

1 – штурвальная колонка; 2 – регулятор k ₃; 3 – пружинный загружатель; 4 – механизм триммерного эффекта (МТЭ); 5 – регулятор k; 6 – шток золотника бустера; 7 – бустер; МЗ – механизм загрузки; ИМ – исполнительный механизм штока объединенного регулятора k ₃ и k; БУ – блок управления механизмом штока; К – переключатель ручной регулировки.

Поясним принципы регулирования k ₃ и k.

1. С ростом q естественным является увеличение k ₃ и желательным – уменьшение k (увеличение нагрузки на командный рычаг и уменьшение отклонения руля). Это можно осуществить перемещением подвижных частей – штоков двух качалок (регуляторов k ₃ и k – см. рис. 23.20) или одной качалки (рис. 23.21), так как k ₃ и k надо менять в противоположных направлениях.

На рис. 23.20 k ₃ = a / b, k = d / c.

Ha рис. 23.21 k ₃ = l ₃ / l ₁, k = l ₂ / l ₁.

2. В системах управления околозвуковых и сверхзвуковых самолетов, на характеристики устойчивости и управляемости которых сильно влияет число М полета, его значение (по датчикам V _i и Н ) также должно отражаться на k ₃ и k.

3. Чтобы избежать создания больших перегрузок при резком отклонении штурвала, необходимо ограничить значения dP / dn _y.

Для самолета

(23.9)

Из выражений для k ₃ и k следует, что dP/dδ =k ₃ / k.

Так как n _y = с _yq / р, где р – удельная нагрузка на крыло, то

(23.10)

и, следовательно,

(23.11)

Как известно, dc _y /d δ зависит от М полета и особенностей самолета, поэтому, чтобы dP / dn _y = const, надо изменять k ₃ и k в зависимости от числа М и q, компенсируя изменение dc _y / dδ и P / q.

4. Для того чтобы избежать больших нагрузок на штурвал при больших δ, необходимых при посадке, вводят регулятор k ₃ (см. рис. 23.20 а поз. 2) или устанавливают в пружинном загружателе последовательно две пружины с предварительной затяжкой. Такой загружатель дает меньший прирост сопротивления при большой деформации.

5. Пружинные загружатели могут применяться и в безбустерном управлении для ликвидации последствий перекомпенсации руля, вызывающей изменение направлений шарнирного момента и нагрузки на командный рычаг.

В загрузочных устройствах с применением пружин возникают большие усилия трения из-за наличия ползунов в механизмах.

Для уменьшения трения проводки и пружинных механизмов применяются высокочастотные вибраторы и торсионные пружины, не имеющие подвижных трущихся частей, а также механизмы, у которых подвижные части перемещаются на направляющих роликах и снижающих трение.

Для загрузки командных рычагов можно также использовать пневматические и гидравлические цилиндры.

АГРЕГАТЫ АБСУ

Рассмотрим виды сопряжения агрегатов автоматической бортовой системы управления (АБСУ) с проводкой основного управления и некоторые агрегаты, относящиеся ксистеме штурвального управления.