PL55175B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 11 III 1965 Czechoslowacja Opublikowano: 17. IV 1968 55175 KI. 62 c, 27/03 MKP B 64 rf,. ^J[OQj UKD Twórca wynalazku: Bohumil Mirtes Wlasciciel patentu: Vyzkumny ustav matematickych stroju, Praga (Cze¬ choslowacja) Symulator startu samolotu Przedmiotem wynalazku jest symulator startu samolotu przy symulatorze lotu.Wystepujace przy starcie samolotu przebiegi maja bardzo skomplikowany charakter tak, ze nie moga byc dokladnie odtworzone. W znanych ukla¬ dach symulatora lotu wprowadza sie rózne uprosz¬ czenia, które ulatwiaja konstrukcje symulatora przy okreslonych odchyleniach symulacji od rzeczywi¬ stosci. Wady znanych ukladów wystepuja przede wszystkim w odtwarzaniu przebiegów, które roz¬ wijaja sie w koncowej fazie startu przed momen¬ tem oderwania sie samolotu od ziemi. Trudnosci dotycza szczególnie uzyskania poprawnego stosunku pomiedzy katem natarcia i katem pochylenia sa¬ molotu.Symulator wedlug wynalazku umozliwia doklad¬ ne nasladowanie zmian tych katów, a zatem nasla¬ dowanie zmian polozenia calego samolotu, za po¬ moca minimalnej liczby potrzebnych do tego celu obwodów.Istota wynalazku polega na wykorzystaniu trzech obwodów analogowych do obliczania k,ata natar¬ cia, kata pochylenia i predkosci katowej pochy¬ lania samolotu.Przyklad wykonania przedmiotu odpowiadajace¬ go wynalazkowi, tj. symulatora startu samolotu jest przedstawiony na zalaczonym rysunku.Obwód zawiera: wzmacniacz operacyjny do obli¬ czania kata natarcia a z bezposrednia galezia 1 i z czescia zewnetrzna zlozona z oporników Ri, R2, R3 i R4, kondensatora Cj i przelacznika 12; obwody 3, 4, 5, do sumowania logicznego sygnalów dwójkowych Vi, V2, \$y \^\ wzmacniacz operacyj¬ ny do obliczania predkosci katowej pochylania sa- 5 molotu coz z bezposrednia galezia 6 i z zewnetrz¬ na czescia zlozona z oporników R5 i R6, kondensa¬ tora C2, diody 8 i przelaczników 13 i 14. Dalej sklada sie on z serwomechanizmu do obliczania kata pochylenia {} z bezposrednia galezia 7 i z ze- 10 wnetrznej czesci zlozonej z pradnicy tachometrycz¬ nej 9, potencjometru 11, przekladni kól zebatych 10, oporników R7, Rg, R9, i Ria i z przelacznika 15.Sygnal V4 powstaje we wzmacniaczu porównaw¬ czym 2 w ten sposób, ze przyjmuje on wartosc 15 jednosc przy ujemnej polaryzacji napiecia u2 pro¬ porcjonalnego do wyrazenia a—coz, z którego od¬ prowadzane jest napiecie proporcjonalne do po¬ chodnej a' kata a, natomiast "wartosc zerowa przyj¬ muje przy dodatnich polaryzacjach napiecia u2. 20 Uwidocznione na rysunku polozenie zestyków odpowiadajace wartosci zerowej sygnalów steru¬ jacych oznaczone jest jako polozenie zerowe; prze¬ ciwne polozenie zestyków odpowiadajace wartosci jednosc sygnalów sterujacych oznaczone jest jako 25 polozenie jednostkowe. Przelacznik 12 jest stero¬ wany przez uklad logiczny 3. Przelaczniki 13 i 15 sa sterowane z obwodu 4 przez sygnal Ve, zas przelacznik 14 jest sterowany z ukladu logicznego 5 przez sygnal \j. 30 Kat natarcia a jest obliczany na podstawie rów- 5517555175 ozna- nania a = Vs f a dt + V5 ©¦ w ten sposób, ze wla¬ sciwy wzmacniacz operacyjny przy rózniczkowaniu napiecia u3 proporcjonalnego do kata a przyjmuje funkcje zalezna od wartosci sygnalu dwójkowego V5. Przy zerowej wartosci V5 (Vs = 0) wzmacniacz operacyjny mnozy napiecie 114 proporcjonalne do kata Q przez stala R4/R3. Stala czasu C1R4 jest tak mala w porównaniu do predkosci zmiany kata fr, ze moze byc pominieta wobec wplywu pojemno¬ sci Ci. Przy jednostkowej wartosci Vs wzmacniacz operacyjny pracuje w ukladzie calkujacym, przy czym calkowaniu podlega napiecie ui + 112 pro- porcjonalnedo szybkosci zmiany kata natarcia sa¬ molotu. Calkowanie przebiega zgodnie z równaniem /t / Uj u2 \ dt t0(_i:-i:)^+us(to)gdzieu8(to) cza wartosc napiecia u3 w chwili t0 przelaczenia zestyku 12. Napiecie ui jest czerpane z wyjscia wzmacniacza operacyjnego do obliczania predkosci katowej coz pochylenia samolotu, zas napiecie 114 jest czerpane bez slizgacza potencjometru 11.Wzmacniacz operacyjny do obliczania napiecia ui proporcjonalnego do predkosci katowej pochy¬ lenia samolotu jest sterowany przez zestyk prze¬ lacznika 13 zalezny od sygnalu Vg i przez zestyk przelacznika 14 zalezny od sygnalu V7. Przy V6 = = 0 jest ui = o)z = 0, poniewaz napiecie wejsciowe U5 jest odlaczone a opornik R6 dolaczony równo¬ legle do kondensatora sprzegajacego C2. Przy V6 = = 1 i V7 = 0 wzmacniacz calkuje napiecie u$, przy czym jego napiecie wyjsciowe (a zatem takze i coz) moze osiagac tylko wartosci dodatnie, ponie¬ waz powstawanie wartosci ujemnych jest unie¬ mozliwione przez diode 8 dolaczona równolegle do pojemnosci C2. Przy V6 = 1 i V7 = 1 zostaje odlaczona dioda 8 i calkowanie odbywa sie w ca¬ lym obszarze wartosci ui.Funkcja serwomechanizmu liczacego do obli¬ czania kata fr pochylenia samolotu jest sterowana przez zestyk przelacznika 15, przy czym zestyk ten jest sterowany sygnalem dwójkowym V« (po¬ dobnie, jak zestyk przelacznika '13). Przy V$ = 0 obwód wykonuje funkcje regulatora nadaznego (serwomotoru) i utrzymuje na wyjsciu kat który jest proporcjonalny do kata qQ samolotu opartego na wszystkich kolach. W wyniku tego, na slizgaczu potencjometru 11 znajduje sie na¬ piecie u4f proporcjonalne do kata cp0. Potencjo¬ metr 11 lezy w ukladzie sprzezenia zwrotnego serwomotoru i jest napedzany przez swój wal wyjsciowy. Przy V$ = 1 obwód wykonuje funkcje serwomotoru predkosci ze sprzezeniem zwrotnym predkosci, które jest doprowadzane z walu serwo¬ motoru do wejscia bezposredniej galezi przez pradnice tachometryczna 9 i opornik R8. Serwo- motor calkuje przy tym napiecie wyjciowe u* pro¬ porcjonalne do predkosci zmiany kata pochylenia samolotu, przy czym wartosci poczatkowe calko¬ wania stanowia do, Sygnaly dwójkowe Vs, Vfc V7, stanowia £&- chodne wyjsciowych sygnalów dwójkowych Vi, V2, Vs, V4 i sa rózniczkowane w obwodach 3, 4, 5 dla sumy logicznej. Przy wysokosci zerowej h samolotu (tzn. w czasie, w którym samolot znajduje sie na ziemi) sygnal ma wartosc zero¬ wa, zas przy wartosciach h wiekszych od zera (przy polozeniach ponad ziemia) sygnal ma war¬ tosc jednosc. Sygnal V2 ma wartosc zerowa w cza- 5 sie, gdy predkosc samolotu v jest mniejsza od okreslonej predkosci v0, poczawszy od której sa¬ molot moze zmieniac kat pochylenia Q. Sygnal V3 ma wartosc, zerowa przy kacie fr mniejszym od kata do odpowiadajacego polozeniu samolotu 10 opartego na wszystkich kolach na plaszczyznie.Sygnal V4 zostaje zrózniczkowany we wzmacnia¬ czu porównawczym 2 w taki sposób, ze jego war¬ tosc jednostkowa odpowiada ujemnej polaryzacji napiecia u2, zas jego wartosc zerowa odpowiada 15 dodatniej polaryzacji napiecia u2. Okreslenie war¬ tosci V4 przesadza o mozliwosci oderwania sie samolotu, poniewaz dodatnie napiecie u ? odpo¬ wiada nadwyzce sily. nosnej samolotu nad jego ciezarem. 20 Przebieg obliczania przy odtwarzaniu startu sa¬ molotu jest nastepujacy. Przy rozbiegu samolotu, przed uzyskaniem predkosci v = v0, kat pochy¬ lenia $ ma wartosc #0, predkosc katowa pochy¬ lenia samolotu coz = 0, a kat natarcia odpowiada 25 katowi a0 = $Q. Po uzyskaniu predkosci vo za¬ czyna sie calkowanie sygnalów o)z i ^ jednak predkosc katowa coz moze osiagac tylko dodatnie wartosci dopóki kat # nie przekroczy wartosci ft0. Skoro to sie stanie, napiecie u4 proporcjonal- 30 ne do wartosci coz moze osiagac obie polaryzacje.W dalszym przebiegu startu sila nosna samolotu uzyskuje nadwyzke nad jego ciezarem, sygnal V5 zmienia sie z zera na jednosc, nastepuje prze¬ laczenie zestyku przelacznika 12 i calkowanie napiecia proporcjonalnego do pochodnej a.Takie sa zalozenia dotyczace przeprowadzania symulacji startu samolotu. 35 40 PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Symulator startu samolotu, znamienny tym, ze sklada sie z trzech obwodów analogowych, a mianowicie: z obwodu analogowego (1, 12, Ci, Ri, R2, R3, R4) do obliczania napiecia elek- 45 trycznego (u3) proporcjonalnego do kata na¬ tarcia (a) samolotu; z obwodu analogowego (6, 8, 13, 14, C2, R5, Re) do obliczania napiecia elektrycznego (ui) proporcjonalnego do pred¬ kosci katowej (coz) pochylenia samolotu; z ob- 50 wodu analogowego (7a, 7b, 9, 10, 11, 15, R7, Rg, Ra, Rit) do obliczania wielkosci ( cjonalnej do kata (ft) pochylenia samolotu i z obwodu zlozonego z elementów logicznych (3, 4, 5), do których wejscia sa przylaczone 55 zródla sygnalów dwójkowych (Vi, V2, V3, V4), a do których wyjscia (V5, V6, V7) sa przyla¬ czone przelaczniki (12, 13, 14, 15) wspomnia¬ nych obwodów analogowych.
2. 2. Symulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, 60 ze obwód do obliczania napiecia (u8) propor¬ cjonalnego do kata natarcia (a) samolotu skla¬ da, sie^ ze wzmacniacza (1), na którego wejsciu jest dolaczone do jednego z zacisków przelacz¬ nika (12)^ przez opornik (Ri) zródlo napiecia 65 elektrycznego (ui) proporcjonalnego do pred-55175 5 6 kosci katowej pochylenia samolotu (coz), a przez opornik (R2) zródlo napiecia elektrycznego (u2) proporcjonalnego do róznicy zmiany kat# na¬ tarcia (a) i predkosci pochylenia (coz), podczas gdy do drugiego zestyku przelacznika (12) jest dolaczony przez opornik (Rj) zródlo napiecia elektrycznego (114) proporcjonalnego do kata pochylenia (#) samolotu, przy czym do tegoz wzmacniacza (1) jest dolaczona opornosc po¬ zorna sprzezenia zwrotnego, która jest utwo¬ rzona przez pojemnosc (Ci) z dolaczonym rów¬ nolegle przez przelacznik (12) opornikiem (R4).
3. 3. Symulator wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze obwód do obliczania napiecia elek¬ trycznego (ui) proporcjonalnego do predkosci katowej pochylenia samolotu (coz) jest utwo¬ rzony przez wzmacniacz (6), na którego wej¬ sciu jest przylaczone odlaczalnie przez jeden z zestyków przelacznika (13), przez opornik (R5) zródlo napiecia elektrycznego (115) pro¬ porcjonalnego do zmiany predkosci pochyle¬ nia samolotu (coz), a jako opornosc pozorna sprzezenia zwrotnego wzmacniacza (6) jest wlaczona pojemnosc (C2), do której jest do¬ laczony poprzez drugi zestyk przelacznika (13) opornik sprzezenia zwrotnego (Re), przy czym równolegle do wzmacniacza (6) jest dolaczona odlaczalnie dioda (8) przez prze¬ lacznik (14). *
4. 4. Symulator wedlug zastrz. 1, 2 lub 3, znamienny tym, ze obwód do obliczania wielkosci ( porcjonalnej do pochylenia (#) samolotu sklada sie z bezposredniej galezi serwomechanizmu ze wzmacniaczem (7a) i serwomotorem (7b), gdzie na wejsciu wzmacniacza (7a) jest przylaczony przez czwarty zestyk przelacznika (15) w jed¬ nym z jego polozen i przez opornik (R7) zródlo napiecia (11$) proporcjonalnego do zmiany kata pochylenia (#) samolotu, a przez drugi zestyk przelacznika (15) i poprzez opornik (Ri§) zródlo napiecia (U) o stalej wielkosci, przy czym na wejsciu bezposredniej galezi (7) jest przyla¬ czona pradnica tachometryczna (9) poprzez opor¬ nik (R§), której wal (16) jest sprzezony z walem (17) serwomotoru (7b), a za pomoca dalszego sprzezenia zwrotnego przez czwarty zestyk prze¬ lacznika (15) i poprzez opornik (R9) jest przy¬ laczony do wejscia wzmacniacza (7a) potencjo¬ metr (11), który jest polaczony z walem wyjscio¬ wym (18) napedzanym za pomoca walu (17) ser¬ womotoru (7b) przez przekladnie kól zebaitych (10).
5. 5. Symulator wedlug zastrz. 1, 2, 3 lub 4, zna¬ mienny tym, ze czwarty obwód jest zlozony z trzech elementów (3, 4, 5), które tworza lo¬ giczna sume wejsciowych sygnalów dwójko¬ wych w taki sposób, iz do jednego wejscia wszystkich trzech elementów (3, 4, 5) jest przy¬ laczone zródlo sygnalu dwójkowego (Vi) który ma wartosc zerowa przy wysokosci zerowej (h) samolotu nad terenem oraz ma wartosc równa jednosci przy wysokosci (h) wiekszej od zera, natomiast do drugiego wejscia ele¬ mentu logicznego (3) jest dolaczony wzmac¬ niacz porównawczy (2), który jest polaczony ze zródlem napiecia (u2) proporcjonalnego do róznicy zmiany kata natarcia (a) i predkosci katowej pochylenia samolotu (coz), przy czym zródlo to daje sygnal dwójkowy (V4) o war¬ tosci zerowej przy dodatnich wartosciach róz¬ nicy (a — coz), natomiast zródlo to daje sygnal o wartosci równej jednosci przy ujemnych wartosciach tej róznicy, natomiast do drugiego wejscia elcmentu logicznego (4) jest dolaczone zródlo sygnalu dwójkowego (y2), który ma wartosc zerowa przy predkosciach samolotu (v) mniejszych od okreslonej z góry predkosci (v0), oraz ma wartosc równa jednosci przy predkosci (v) wiekszej od predkosci (v0), do drugiego wejscia elementu logicznego (5) jest dolaczone zródlo sygnalu dwójkowego (Vs), który ma wartosc zerowa-przy kacie pochyle¬ nia (#) samolotu równym albo mniejszym od stalego kata (fto) oraz ma wartosc równa jed¬ nosci przy kacie (#) wiekszym od (fto). Symulator wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze wyjscie elementu logicznego (3) jest pola¬ czone z przelacznikiem (12) pierwszego obwo¬ du analogowego, wyjscie elementu logicznego (4) jest polaczone równoczesnie z przelaczni¬ kiem (13) drugiego obwodu analogowego i z przelacznikiem (15) trzeciego obwodu ana¬ logowego, wyjscie zas elementu logicznego (5) jest polaczone z przelacznikiem (14) drugiego obwodu analogowego. 10 15 20 25 30 35 40 15 20 25 30 35 40KI. 62 c, 27/03 55175 MKP B 64 f u, ?< *—l W V2^ V,*- Us~0Oz tB* 12. %&-i HF Ct l)e~J R7 U Rio A ?-^1/,-oC f ^ / / v5=v,+v* » A YfW ^T ^ 5 v7*v,+v, ^ll- ^V-n 8 + u<~uz R8 k (5 n /z ^-f. J6 YR9 \W u^. ¦ 4 ja \T9 18^2 J< KZG-3, zam. 89/68 — 250 PL