RU2392186C2 - Method to control twin-engine aircraft and system to this end - Google Patents

Method to control twin-engine aircraft and system to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2392186C2
RU2392186C2 RU2007144481/11A RU2007144481A RU2392186C2 RU 2392186 C2 RU2392186 C2 RU 2392186C2 RU 2007144481/11 A RU2007144481/11 A RU 2007144481/11A RU 2007144481 A RU2007144481 A RU 2007144481A RU 2392186 C2 RU2392186 C2 RU 2392186C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
dynamic
gas
drives
signals
Prior art date
Application number
RU2007144481/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007144481A (en
Inventor
Николай Федорович Аникеев (RU)
Николай Федорович Аникеев
Владимир Иванович Барковский (RU)
Владимир Иванович Барковский
Николай Николаевич Бунтин (RU)
Николай Николаевич Бунтин
Павел Николаевич Власов (RU)
Павел Николаевич Власов
Александр Владимирович Воробьев (RU)
Александр Владимирович Воробьев
Дмитрий Сергеевич Дохолов (RU)
Дмитрий Сергеевич Дохолов
Григорий Давыдович Душиц-Коган (RU)
Григорий Давыдович Душиц-Коган
Валерий Алексеевич Можаров (RU)
Валерий Алексеевич Можаров
Юрий Викторович Носков (RU)
Юрий Викторович Носков
Юрий Геннадьевич Оболенский (RU)
Юрий Геннадьевич Оболенский
Вячеслав Мифодиевич Петров (RU)
Вячеслав Мифодиевич Петров
Юрий Викторович Сигалов (RU)
Юрий Викторович Сигалов
Григорий Михайлович Синевич (RU)
Григорий Михайлович Синевич
Валерий Леонидович Суханов (RU)
Валерий Леонидович Суханов
Вячеслав Андреевич Тышкевич (RU)
Вячеслав Андреевич Тышкевич
Алексей Михайлович Федоров (RU)
Алексей Михайлович Федоров
Сергей Романович Юдис (RU)
Сергей Романович Юдис
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" filed Critical Открытое акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ"
Priority to RU2007144481/11A priority Critical patent/RU2392186C2/en
Publication of RU2007144481A publication Critical patent/RU2007144481A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2392186C2 publication Critical patent/RU2392186C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: in control of twin-engine aircraft, control signals are sent from pilot stick to aerodynamic control surfaces and gas dynamic elements representing adjustable nozzles that allow thrust vector deflection. Control signals come along two circuits: aerodynamic control surfaces remote control circuit and thrust vector deflection circuit, and are fed to computing system divided into to operating computing subsystems: primary and auxiliary. The latter is actuated at low flight speeds and large angles of attack. Control system comprises digital computing system consisting of four stand alone units: two operating computing subsystems, primary and auxiliary, altitude-speed parametre computing unit and gas-dynamic parametre computing unit communicated via digital flight data exchange communication channels.
EFFECT: better maneuverability, higher safety and stability due to multi-axis control over thrust vector.
25 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматического управления, а более конкретно к комплексным системам управления и системам дистанционного управления полетом летательного аппарата посредством отклонения вектора тяги, и может быть применено в системах управления маневренных самолетов.The invention relates to the field of automatic control, and more specifically to integrated control systems and remote control systems for the flight of an aircraft by deflecting the thrust vector, and can be applied in control systems of maneuverable aircraft.

Развитие маневренных самолетов долгое время проходило в рамках концепции «быстрее и выше». Однако вскоре после перехода на реактивные двигатели стало ясно, что дальнейшее расширение области применения приводит к существенным и, в большинстве случаев, неоправданным затратам. После упорядочения и стабилизации области применения маневренных самолетов в координатах Н и M(Vпр), которая произошла в процессе создания самолетов третьего поколения, дальнейшее совершенствование характеристик шло, главным образом, в направлении увеличения маневренности.The development of maneuverable aircraft for a long time took place within the framework of the “faster and higher” concept. However, soon after the transition to jet engines, it became clear that further expansion of the scope leads to significant and, in most cases, unjustified costs. After streamlining and stabilizing the field of application of maneuverable aircraft in the coordinates H and M (V pr ), which occurred in the process of creating third-generation aircraft, further improvement of the characteristics went mainly in the direction of increasing maneuverability.

На самолетах четвертого поколения появились интегральные компоновочные схемы, где в дополнение к наплывам на крыле стал несущим и фюзеляж, был осуществлен переход к аэродинамически неустойчивым компоновкам с использованием адаптивного крыла или его элементов и непосредственного управления подъемной и боковой силами с применением систем дистанционного управления для обеспечения требуемой устойчивости и управляемости. В настоящее время возможности повышения маневренности средствами аэродинамики и компоновки в значительной степени исчерпаны («Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов». Под редакцией Г.С.Бюшгенса, М., «Наука», 1998).On fourth-generation aircraft, integrated layouts appeared, where in addition to the influx on the wing, the fuselage also became a carrier, a transition was made to aerodynamically unstable layouts using an adaptive wing or its elements and direct control of the lifting and lateral forces using remote control systems to provide the required sustainability and manageability. At present, the possibilities of increasing maneuverability by means of aerodynamics and layout are largely exhausted (“Aerodynamics, stability and controllability of supersonic aircraft.” Edited by G. S. Byushgens, M., “Science”, 1998).

Хорошо известно, что эффективность аэродинамических поверхностей квадратично растет с ростом скорости полета, а с уменьшением скорости полета и увеличением углов атаки существенно падает вследствие затенения хвостового оперения, что приводит к явлению сваливания и штопора (М.Г.Котик. Критические режимы сверхзвукового самолета. - М.: Машиностроение, 1967). Газодинамическое же управление растет пропорционально числу М, но на малых скоростях полета его эффективность не обращается в нуль, что в отличие от аэродинамического управления позволяет построить управление самолетом даже на закритических углах атаки (α>30°).It is well known that the efficiency of aerodynamic surfaces increases quadratically with increasing flight speed, and with a decrease in flight speed and an increase in angle of attack, it decreases significantly due to the shading of the tail unit, which leads to the stall and corkscrew phenomenon (M.G. Kotik. Critical modes of a supersonic aircraft. - M .: Engineering, 1967). The gas-dynamic control, on the other hand, grows in proportion to the number M, but at low flight speeds its efficiency does not vanish, which, in contrast to aerodynamic control, allows one to construct control of the aircraft even at supercritical angles of attack (α> 30 °).

Поэтому дальнейшее улучшение маневренных характеристик самолета возможно при освоении полета на закритических углах атаки, так называемый режим сверхманевренности, достигаемый при дополнении привычного аэродинамического управления посредством аэродинамических органов управления газодинамическим управлением посредством отклоняемого в полете вектора тяги.Therefore, further improvement of the maneuverability characteristics of the aircraft is possible when mastering the flight at supercritical angles of attack, the so-called super-maneuverability mode, achieved by supplementing the usual aerodynamic control by means of aerodynamic control bodies by gas-dynamic control by means of a thrust vector deflected in flight.

Известна система приводов осесимметричного сопла с изменяемым вектором тяги, имеющая множество контуров управления мощностью (патент US №5740988), содержащая многофункциональную систему управления отклонением вектора тяги осесимметричного сопла посредством шести гидравлических приводов, отклоняющих сверхзвуковые створки сопла двигателя. В этом случае появляется возможность повысить надежность системы за счет питания трех гидроприводов от одной гидросистемы, а трех других - от другой гидросистемы, или понизить располагаемые усилия каждого гидропривода за счет увеличения их количества. Подобная схема, состоящая из шести гидроприводов, сложна по кинематике и громоздка по реализации, что неизбежно понижает надежность работы двигателя и самолета в целом. Поэтому для реализации в двигателе была принята схема с тремя гидроприводами, аналогичная такой, как в патенте US №6142416, в котором представлена гидравлически резервированная система управления и способ управления для отклонения вектора тяги осесимметричного сопла.A known axisymmetric nozzle drive system with a variable thrust vector having multiple power control loops (US Pat. No. 5,740988) comprising a multifunctional axis-symmetric nozzle thrust vector control system through six hydraulic drives deflecting supersonic engine nozzle flaps. In this case, it becomes possible to increase the reliability of the system by supplying three hydraulic drives from one hydraulic system, and the other three from another hydraulic system, or to reduce the available efforts of each hydraulic drive by increasing their number. A similar scheme, consisting of six hydraulic drives, is complicated in kinematics and cumbersome to implement, which inevitably reduces the reliability of the engine and the aircraft as a whole. Therefore, for implementation in the engine, a circuit with three hydraulic drives was adopted, similar to that in US Pat. No. 6142416, which provides a hydraulically redundant control system and control method for deviating the thrust vector of an axisymmetric nozzle.

Из уровня техники известен способ управления вектором тяги маршевых двигателей (патент RU №2122510). Направление вектора тяги в известном способе регулируют, отклоняя сопла двигателей приводами, получающими сигналы относительно наперед заданных значений положений сопел, создавая при этом продольный момент.The prior art method for controlling the thrust vector of marching engines (patent RU No. 2122510). The direction of the thrust vector in the known method is regulated by deflecting the engine nozzles with drives receiving signals relative to the predetermined values of the nozzle positions, thus creating a longitudinal moment.

Также известны патенты: RU №2122511 «Управление самолетом посредством управления вектором тяги» и RU №2122963 «Система управления двухдвигательным самолетом посредством управления вектором тяги».Also known patents: RU No. 2122511 "Control of the aircraft by controlling the thrust vector" and RU No. 2122963 "Control system of a twin-engine aircraft by controlling the thrust vector".

Наиболее близкими к предложенному способу управления двухдвигательным самолетом и системе управления для его осуществления являются способ и система управления, описанные в патенте RU №2122963.Closest to the proposed method of controlling a twin-engine aircraft and a control system for its implementation are the method and control system described in patent RU No. 2122963.

Известный способ управления двухдвигательным самолетом заключается в том, что управляющие сигналы с поста управления летчика поступают на аэродинамические органы и газодинамические органы, которые обеспечивают управление вектором тяги, обработку и формирование управляющих сигналов производят в вычислительной системе, при этом управляющие сигналы для каждого из органов управления корректируют по высотно-скоростным параметрам и углу атаки, а формирование требуемого отклонения вектора тяги осуществляют посредством отклонения сопел приводами газодинамических органов.A known method of controlling a twin-engine aircraft is that control signals from the pilot's control station are supplied to aerodynamic bodies and gas-dynamic bodies that provide thrust vector control, processing and generation of control signals are performed in a computer system, while control signals for each of the control elements are corrected in altitude and speed parameters and angle of attack, and the formation of the required deviation of the thrust vector is carried out by deflecting nozzles drives of gas-dynamic organs.

В известной системе сопла поворачивают вокруг осей, расположенных под наклоном к горизонтальной плоскости самолета. При этом сигналы для управления соплами формируют таким образом, что сопла отклоняются только тогда, когда стабилизаторы и рули направления находятся в положениях, близких к предельным, то есть тогда, когда их возможности исчерпаны, или тогда, когда самолет находится на больших углах атаки, причем отклонение сопел происходит только в ограниченном диапазоне скоростных напоров и высот.In the known system, the nozzles are rotated around axes that are inclined to the horizontal plane of the aircraft. Moreover, the signals for controlling the nozzles are formed in such a way that the nozzles are deflected only when the stabilizers and rudders are in close proximity to the limit, that is, when their capabilities are exhausted, or when the plane is at large angles of attack, and nozzle deflection occurs only in a limited range of pressure heads and heights.

Известная система управления двухдвигательного самолета содержит поворотные сопла двигателей с гидравлическими приводами, с которыми соединены функциональные блоки, связанные последовательно между собой. Имеются вычислители продольного и путевого управления аэродинамическими поверхностями, датчики углов атаки, скоростного напора и высоты. В систему введены нелинейный корректор усиления по углу атаки, электронный и суммирующий усилители, нелинейные усилители продольного и путевого управления аэродинамическими поверхностями, сумматоры сопел. Также введены корректоры по скоростному напору и высоте сопел, устройства выбора минимального сигнала. Сопла расположены под углом к оси их поворота.The known control system of a twin-engine aircraft contains rotary nozzles of engines with hydraulic drives, to which functional blocks are connected, connected in series with each other. There are calculators of longitudinal and directional control of aerodynamic surfaces, sensors of angles of attack, high-speed pressure and altitude. A nonlinear gain corrector for the angle of attack, electronic and summing amplifiers, nonlinear amplifiers for longitudinal and directional control of aerodynamic surfaces, nozzle adders are introduced into the system. Also, correctors were introduced for the pressure head and nozzle height, and devices for selecting the minimum signal. Nozzles are located at an angle to the axis of rotation.

Вследствие установки оси вращения поворотных сопел правого и левого двигателей под наклоном к горизонтальной плоскости самолета известный способ и система управления предполагают взаимозависимость каналов крена и рыскания при дифференциальном отклонении сопел. Кроме того, сигналы управления на органы газодинамического управления поступают после того, как возможности аэродинамического управления уже исчерпаны и они одинаковы для аэродинамического и газодинамического управления, что не позволяет построить полноценное управление на закритических углах атаки и околонулевых скоростях полета и сохранить неизменной плоскость выполнения маневра. Это ограничивает маневренные возможности самолета и затрудняет его пилотирование.Due to the installation of the rotation axis of the rotary nozzles of the right and left engines at an angle to the horizontal plane of the aircraft, the known method and control system assume the interdependence of the roll and yaw channels with differential nozzle deviation. In addition, the control signals to the gas-dynamic control bodies come after the aerodynamic control has already been exhausted and they are the same for the aerodynamic and gas-dynamic control, which does not allow constructing full-fledged control at supercritical angles of attack and near-zero flight speeds and keeping the maneuver plane unchanged. This limits the maneuverability of the aircraft and makes it difficult to pilot.

Улучшение маневренных характеристик самолета, повышение безопасности полета и устойчивости самолета за счет сохранения плоскости выполнения маневра неизменной и полностью управляемой в процессе выполнения всего маневра на закритических углах атаки и малых скоростях полета может быть достигнуто при дополнении привычного аэродинамического управления, при помощи аэродинамических органов управления, газодинамическим управлением посредством отклоняемого в полете вектора тяги. При этом как управляющие подсистемы в управлении самолета в части выхода на органы управления они должны работать независимо одна от другой, каждая по своим алгоритмам.Improving the maneuverability characteristics of the aircraft, increasing flight safety and stability of the aircraft by keeping the maneuvering plane unchanged and completely controlled during the entire maneuver at supercritical angles of attack and low flight speeds can be achieved by supplementing the usual aerodynamic control using aerodynamic controls, gas-dynamic control by means of a thrust vector deflected in flight. Moreover, as control subsystems in the control of the aircraft, in terms of access to controls, they must work independently of one another, each according to its own algorithms.

Кроме этого, в известных системах управления самолетом применяется одноосевое регулирование вектора тяги (управление по одной оси). Преимущество газодинамического управления для улучшения маневренности самолета наиболее полно позволяет реализовать многоосевое регулирование (управление по двум осям отклоняемого сопла двигателя: вертикальной и горизонтальной).In addition, in the known aircraft control systems, single-axis thrust vector control (single axis control) is used. The advantage of gas-dynamic control to improve aircraft maneuverability most fully allows for multi-axis control (control along two axes of the deflected engine nozzle: vertical and horizontal).

Задачей изобретения является улучшение маневренности самолета за счет обеспечения возможности независимого управления самолетом по каждому из каналов управления: тангажу, рысканию или крену при повышении безопасности полета, устойчивости и управляемости самолета на больших углах атаки, включая закритические, и околонулевых скоростях полета.The objective of the invention is to improve the maneuverability of the aircraft by enabling independent control of the aircraft for each of the control channels: pitch, yaw or roll while increasing flight safety, stability and controllability of the aircraft at large angles of attack, including supercritical, and near-zero flight speeds.

Другой задачей изобретения является повышение боевой эффективности за счет быстрого разворота оси оружия на цель с возможностью опережения в пуске ракеты и расширения самой зоны возможных пусков.Another objective of the invention is to increase combat effectiveness due to the rapid turn of the axis of the weapon to the target with the possibility of advancing in the launch of the rocket and expanding the zone of possible launches.

Поставленная задача, в части первого объекта, решается за счет того, что в способе управления двухдвигательным самолетом управляющие сигналы с поста управления летчика поступают на аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы управления, представляющие собой регулируемые сопла, которые обеспечивают отклонение вектора тяги, обработку и формирование управляющих сигналов производят в вычислительной системе, при этом управляющие сигналы для каждого из органов управления корректируют по высотно-скоростным параметрам и углу атаки, а формирование требуемого отклонения вектора тяги осуществляют посредством отклонения регулируемых сопел правого и левого двигателей приводами газодинамических органов, при этом управляющие сигналы с поста управления летчика разделяют на два тракта, тракт дистанционного управления аэродинамическими органами и тракт отклонения вектора тяги, и подают в вычислительную систему, разделенную на две функциональные вычислительные подсистемы, основную и дополняющую, первые - в основную, а вторые - в дополняющую; в основной вычислительной подсистеме, во всем диапазоне высот и скоростей полета, производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта дистанционного управления аэродинамическими органами, идущих на рулевые приводы аэродинамических органов, осуществляя воздействие на такие параметры полета, как угловые скорости, углы атаки и скольжения, нормальную и боковую перегрузки, изменяя и поддерживая их в допустимых пределах, а также на параметры изменения траектории полета, такие как углы тангажа, крена и рыскания, скорость и высота полета; при малых скоростях полета и больших углах атаки в работу включают дополняющую вычислительную подсистему, в которой производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта отклонения вектора тяги, идущих на приводы газодинамических органов; обе вычислительные подсистемы работают в общем информационном поле, а в части выхода на органы управления - совместно и независимо одна от другой, при этом управление самолетом осуществляют за счет совместного функционирования аэродинамических и газодинамических органов, создавая управляющие моменты в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях самолета и реализуя управление по каналам тангажа, рыскания и крена; при этом в каждой из вычислительных подсистем сигналы по тангажу, крену и рысканию суммируют с сигналами от датчиков параметров полета, которые используют как обратную связь для улучшения характеристик устойчивости и управляемости полетом, причем в качестве обратных связей для сигналов, поступающих в основную вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки и скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а для сигналов, поступающих в дополняющую вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки и скольжения; сформированные таким образом сигналы подают: первые - на вход рулевых приводов аэродинамических органов управления, а вторые через блок управления приводов газодинамических органов, в котором производят синхронизацию и динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов, - на вход приводов газодинамических органов.The problem, in part of the first object, is solved due to the fact that in the control method of a twin-engine aircraft, control signals from the pilot's control station are transmitted to the aerodynamic controls of the aircraft and gas-dynamic controls, which are adjustable nozzles that provide thrust vector deviation, processing and formation control signals are produced in a computer system, while the control signals for each of the controls are adjusted for high-speed steam meters and the angle of attack, and the formation of the required deviation of the thrust vector is carried out by deflecting the adjustable nozzles of the right and left engines with the drives of gas-dynamic organs, while the control signals from the pilot's control station are divided into two paths, the remote control path of the aerodynamic organs and the thrust vector deflection path, and served into a computing system, divided into two functional computing subsystems, the main and complementary, the first into the main, and the second into the complementary; in the main computing subsystem, in the entire range of altitudes and flight speeds, the control signals of the aerodynamic organs remote control path going to the steering actuators of the aerodynamic organs are processed and generated, affecting such flight parameters as angular velocities, angles of attack and slip, normal and lateral overloads, changing and maintaining them within acceptable limits, as well as on parameters for changing the flight path, such as pitch, roll and yaw angles, speed and height flight at low flight speeds and large angles of attack, a complementary computing subsystem is included in the work, in which the thrust vector deviation path signals to the drives of the gas-dynamic organs are processed and generated control signals of the path; both computational subsystems work in a common information field, and in terms of access to control elements - jointly and independently from each other, while the aircraft is controlled by the joint functioning of aerodynamic and gas-dynamic bodies, creating control moments in the longitudinal, transverse and horizontal planes of the aircraft and realizing control on pitch, yaw and roll channels; at the same time, in each of the computational subsystems, pitch, roll, and yaw signals are summed with the signals from the flight parameter sensors, which are used as feedback to improve the stability and controllability characteristics of the flight, and, as feedbacks for signals entering the main computational subsystem, signals from sensors of angular velocities, angles of attack and slip, normal and lateral overloads, and for signals arriving at the complementary computing subsystem, signals from angular velocity sensors, angle of attack and slip; The signals generated in this way give: the first to the input of the steering drives of the aerodynamic controls, and the second through the control unit of the drives of the gas-dynamic organs, in which the movements of the drives of the gas-dynamic organs are synchronized and dynamically corrected, to the input of the drives of the gas-dynamic organs.

При этом дополняющую вычислительную подсистему включают в работу на скоростях полета qсж≤150 кг/см2 независимо от текущего значения угла атаки, а при qсж>150 кг/см2 - в диапазоне углов атаки от 15° до 20°, где qсж - сжимаемый скоростной напор; на углах атаки свыше 20° дополняющая вычислительная подсистема работает независимо от скорости полета.Thus complementary computational subsystem includes a work at flight speeds compression channel q ≤150 kg / cm 2 regardless of the current values of the angle of attack, and when q SJ> 150 kg / cm2 - at angles of attack ranging from 15 ° to 20 °, where q sz - compressible velocity head; at angles of attack above 20 °, the complementary computing subsystem works regardless of flight speed.

Дополняющую вычислительную подсистему отключают при скорости полета Vпp≥600 км/ч, где Vпp - приборная скорость полета.The complementary computing subsystem is turned off at a flight speed of Vp≥600 km / h, where Vpp is the instrumental flight speed.

При этом требуемое отклонение вектора тяги осуществляют в зависимости от получаемой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей.In this case, the required deviation of the thrust vector is carried out depending on the estimated in-flight thrust efficiency of the right and left engines obtained during the flight.

Кроме того, требуемое отклонение вектора тяги осуществляют и с учетом режима работы каждого двигателя, изменяя при этом входные сигналы на каждый привод газодинамических органов в зависимости от диаметра критической части регулируемого сопла и приемистости двигателя.In addition, the required deviation of the thrust vector is carried out taking into account the operating mode of each engine, while changing the input signals to each drive of gas-dynamic organs, depending on the diameter of the critical part of the adjustable nozzle and engine throttle response.

Причем сигналы от датчиков угловых скоростей, используемые в качестве обратной связи в основной вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из дополняющей вычислительной подсистемы.Moreover, the signals from the angular velocity sensors, used as feedback in the main computing subsystem, enter it through the digital communication channel from the complementary computing subsystem.

Сигналы от датчиков углов атаки и скольжения, используемые в качестве обратной связи в дополняющей вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из вычислителя высотно-скоростных параметров после фильтрации и преобразования в истинные значения углов атаки и скольжения самолета.The signals from the sensors of the angle of attack and slip, used as feedback in the complementary computing subsystem, enter it through a digital communication channel from the computer altitude-speed parameters after filtering and converting to the true values of the angle of attack and slip of the aircraft.

Кроме этого, сигналы по тангажу, крену и рысканию, поступающие в дополняющую вычислительную подсистему, суммируют в ней с сигналами компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов, информация для формирования которых в дополняющую вычислительную подсистему поступает из вычислителя высотно-скоростных параметров, навигационной системы самолета и системы управления двигателей.In addition, pitch, roll and yaw signals entering the complementary computing subsystem are summarized in it with compensation signals for the weight component, inertial and gyroscopic moments, the information for the formation of which is supplied to the complementary computing subsystem from the altitude-speed parameters calculator, and the aircraft navigation system and engine management systems.

При этом формирование в дополняющей вычислительной подсистеме сигналов компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов осуществляют в зависимости от проводимой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей, тригонометрических зависимостей углов тангажа и крена самолета, моментов инерции и угловых скоростей роторов высокого и низкого давлений правого и левого двигателей, для этого в вычислителе высотно-скоростных параметров из сигналов статического и динамического давлений формируются сигналы числа Маха, истинной воздушной скорости, высоты полета и истинного скоростного напора.In this case, the formation in the complementary computational subsystem of signals for compensating the weight component, inertial and gyroscopic moments is carried out depending on the flight assessment of the current thrust efficiency of the right and left engines, trigonometric dependences of the pitch and roll angles of the aircraft, the moments of inertia and angular velocities of high and low pressure rotors right and left engines, for this, in the calculator of altitude-speed parameters from the signals of static and dynamic pressure Signals of the Mach number, true airspeed, altitude and true velocity head are generated.

Отклонение регулируемых сопел обеспечивают за счет отклонения сверхзвуковых створок регулируемого сопла каждого двигателя тремя приводами газодинамических органов посредством перемещения выходных штоков.The deviation of the adjustable nozzles is ensured by the deviation of the supersonic valves of the adjustable nozzle of each engine by three drives of gas-dynamic organs by moving the output rods.

При этом для перемещения выходных штоков, управляющих сверхзвуковыми створками сопел, в блоке управления приводов газодинамических органов производят разложение вектора тяги каждого двигателя в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной, на составляющие по ходу движения выходного штока каждого привода, а затем проводят обратный пересчет от ходов штоков к отклонению вектора тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях двигателя.At the same time, to move the output rods controlling the supersonic shutters of the nozzles, in the control unit of the drives of the gas-dynamic organs, the thrust vector of each engine is decomposed in two planes, vertical and horizontal, into components along the direction of the output rod of each drive, and then the recount from the rod moves to the deviation of the thrust vector in the vertical and horizontal planes of the engine.

При этом управление самолетом по каналу тангажа могут обеспечивать при совместном отклонении створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости самолета и отклонении стабилизатора; по каналу крена - при дифференциальном отклонении створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости и дифференциальном отклонении стабилизатора и элеронов; по каналу рыскания - при совместном отклонении створок сопла каждого двигателя в поперечной плоскости и отклонении рулей направления.In this case, control of the aircraft along the pitch channel can be ensured by jointly deflecting the nozzle flaps of each engine in the longitudinal plane of the aircraft and deflecting the stabilizer; along the roll channel - with the differential deviation of the nozzle flaps of each engine in the longitudinal plane and the differential deviation of the stabilizer and ailerons; along the yaw channel - with the joint deviation of the nozzle flaps of each engine in the transverse plane and the deviation of the rudders.

Кроме того, синхронизацию движений приводов газодинамических органов осуществляют с учетом положения центра управляющего кольца регулируемого сопла каждого из двигателей, когда центр управляющего кольца остается зафиксированным на оси сопла при перемещении выходного штока каждого из приводов газодинамических органов, а движение всех выходных штоков приводов начинается и заканчивается одновременно, что достигается ограничением сигналов, поступающих на вход приводов газодинамических органов.In addition, the synchronization of the movements of the drives of gas-dynamic organs is carried out taking into account the position of the center of the control ring of the adjustable nozzle of each engine, when the center of the control ring remains fixed on the axis of the nozzle when moving the output rod of each of the drives of the gas-dynamic organs, and the movement of all output rods of the drives starts and ends simultaneously , which is achieved by limiting the signals received at the input of the drives of gas-dynamic organs.

А динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов для каждого регулируемого сопла осуществляют за счет дополнения механической обратной связи в приводах газодинамических органов электрической, получающей сигналы от значений положений выходных штоков каждого из приводов газодинамических органов и скорости их перемещения через датчики обратных связей приводов газодинамических органов.A dynamic correction of the movements of the drives of gas-dynamic organs for each adjustable nozzle is carried out by supplementing the mechanical feedback in the drives of the gas-dynamic organs by the electric one, which receives signals from the values of the positions of the output rods of each of the drives of the gas-dynamic organs and their speed through the feedback sensors of the feedbacks of the drives of the gas-dynamic organs.

Поставленная задача в части второго объекта решается за счет того, что система управления двухдвигательным самолетом содержит аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы управления, представляющие собой управляемые приводами газодинамических органов регулируемые сопла, правое и левое, с отклоняемым вектором тяги, соединенные с функциональными блоками, включающими вычислительную систему управления аэродинамическими и газодинамическими органами, датчики угла атаки и высотно-скоростных параметров, при этом вычислительная система выполнена цифровой и состоит из четырех функционально независимых блоков: двух вычислительных подсистем, основной и дополняющей, вычислителя высотно-скоростных параметров и блока управления приводов газодинамических органов, соединенных между собой каналами цифровой связи для обмена информацией по параметрам полета, при этом основная вычислительная подсистема образует тракт дистанционного управления аэродинамическими органами, связанный с рулевыми приводами аэродинамических органов, а дополняющая - тракт отклонения вектора тяги, связанный с приводами газодинамических органов; система управления также дополнительно содержит датчики параметров полета, такие как датчики угла скольжения, нормальной и боковой перегрузок, угловых скоростей, а в качестве датчика высотно-скоростных параметров - датчик статического и динамического давлений, кроме этого система управления содержит ручку управления самолетом и датчики поста управления летчика: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления правого и левого двигателей; при этом вход основной вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков положения ручки управления по тангажу и крену, с выходами датчиков углов атаки и скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а также с выходом дополняющей вычислительной подсистемы для получения сигналов от датчиков угловых скоростей и положения педалей по каналу цифровой связи, а ее выход - со входами рулевых приводов аэродинамических органов управления; вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию, положения рычагов управления двигателей, а также с выходом датчика угловых скоростей, а ее выход каналом цифровой связи - с основной вычислительной подсистемой и через блок управления приводов газодинамических органов - со входами приводов газодинамических органов управления; вход вычислителя высотно-скоростных параметров соединен с выходами датчиков углов атаки и скольжения и с выходом датчика статического и динамического давлений, а его выход с помощью каналов цифровой связи - с основной и дополняющей вычислительными подсистемами; при этом регулируемые сопла выполнены с подвижными сверхзвуковыми створками, которые соединены с приводами газодинамических органов.The problem in part of the second object is solved due to the fact that the control system of a twin-engine aircraft contains aerodynamic controls of the aircraft and gas-dynamic controls, which are adjustable nozzles controlled by the drives of the gas-dynamic organs, right and left, with a thrust vector being deflected, connected to functional blocks including a computer control system for aerodynamic and gas-dynamic organs, sensors of the angle of attack and altitude and speed parameters, while the computing system is digital and consists of four functionally independent units: two computing subsystems, the main and the complementary, an altitude-speed parameters calculator and a control unit for the drives of gas-dynamic organs interconnected by digital communication channels for exchanging information on flight parameters, while the main computing subsystem forms a path for remote control of aerodynamic organs associated with steering gears of aerodynamic organs, and a complementary one - a path deviations of the thrust vector associated with the drives of gas-dynamic organs; the control system also additionally contains sensors of flight parameters, such as sensors of the angle of slip, normal and lateral overloads, angular velocities, and as a sensor of altitude and speed parameters, a sensor of static and dynamic pressure, in addition, the control system contains a control stick for the aircraft and sensors of the control station Pilot: the position of the pitch and roll control knob, the position of the pedals for yaw control and the position of the control levers of the right and left engines; the input of the main computing subsystem is connected to the outputs of the position sensors of the control stick for pitch and roll, with the outputs of the sensors of the angle of attack and slip, normal and lateral overloads, as well as with the output of the complementary computing subsystem for receiving signals from the sensors of angular velocity and position of the pedals along the channel digital communication, and its output - with the inputs of the steering drives of aerodynamic controls; the input of the complementary computing subsystem is connected to the outputs of the sensors: the position of the pitch and roll control knobs, the position of the pedals for yaw control, the position of the engine control levers, as well as the output of the angular velocity sensor, and its output by the digital communication channel to the main computing subsystem and through control unit for drives of gas-dynamic organs - with inputs of drives of gas-dynamic controls; the input of the altitude-speed parameter calculator is connected to the outputs of the sensors of angle of attack and slip and to the output of the sensor of static and dynamic pressure, and its output using digital communication channels with the main and complementary computing subsystems; wherein the adjustable nozzles are made with movable supersonic valves, which are connected to the drives of gas-dynamic organs.

При этом каналы цифровой связи, обеспечивающие соединение дополняющей вычислительной подсистемы с основной, с вычислителем высотно-скоростных параметров и с блоком управления приводов газодинамических органов, выполнены с возможностью прохождения сигналов в обоих направлениях.At the same time, the digital communication channels providing the connection of the complementary computing subsystem with the main one, with the altitude-speed parameters calculator and with the control unit for the drives of gas-dynamic organs, are configured to transmit signals in both directions.

Кроме того, вход дополняющей вычислительной подсистемы связан с навигационной системой самолета и с системой управления двигателей.In addition, the input of the complementary computing subsystem is connected to the aircraft navigation system and to the engine control system.

Кроме этого, датчики положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления правого и левого двигателей механически связаны с ручкой управления самолетом, педалями, рычагами управления правого и левого двигателей и электрически - с вычислительной системой.In addition, the position sensors of the pitch and roll control knobs, the position of the yaw control pedals and the position of the left and right engine control levers are mechanically connected to the aircraft control handle, pedals, right and left engine control levers and electrically to the computer system.

Причем вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходом датчиков угловых скоростей каналом цифровой связи.Moreover, the input of the complementary computing subsystem is connected to the output of the angular velocity sensors by a digital communication channel.

Подвижные сверхзвуковые створки каждого из регулируемых сопел соединены посредством выходных штоков с тремя приводами газодинамических органов.The movable supersonic flaps of each of the adjustable nozzles are connected via output rods to three drives of gas-dynamic organs.

При этом регулируемые сопла в критической части выполнены с управляющим кольцом, соединенным с возможностью фиксации на оси сопла с каждым из выходных штоков приводов газодинамических органов.Moreover, the adjustable nozzles in the critical part are made with a control ring connected with the possibility of fixing on the axis of the nozzle with each of the output rods of the drives of gas-dynamic organs.

Кроме того, аэродинамические органы управления содержат стабилизатор, элероны и рули направления.In addition, aerodynamic controls contain a stabilizer, ailerons and rudders.

Вход основной вычислительной подсистемы связан с выходами датчиков обратной связи рулевых приводов аэродинамических органов, а выход блока управления приводов газодинамических органов соединен со входами приводов газодинамических органов, которые через выходные штоки связаны с датчиками обратной связи приводов газодинамических органов, выходы которых соединены со входом блока управления приводов газодинамических органов.The input of the main computing subsystem is connected to the outputs of the feedback sensors of the steering drives of the aerodynamic bodies, and the output of the control unit of the drives of the gas-dynamic bodies is connected to the inputs of the drives of the gas-dynamic bodies, which are connected through the output rods to the feedback sensors of the drives of the gas-dynamic bodies, the outputs of which are connected to the input of the drive control unit gas-dynamic organs.

Кроме этого, цифровая вычислительная система выполнена четырехкратнорезервированной.In addition, the digital computing system is fourfold redundant.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, состоит:The technical result provided by the above set of essential features consists of:

- в увеличении маневренности и безопасности управления на больших углах атаки, включая закритические (α>30°), и скоростях полета, близких к нулевым, за счет улучшения устойчивости и управляемости самолета посредством многоосевого регулирования вектора тяги двигателей в дополнение к аэродинамическому управлению с возможностью получения независимого управления самолетом по каждому из каналов, что исключает попадание самолета на режимы сваливания и штопора, уменьшает геометрическое пространство маневра и позволяет сохранить плоскость выполнения маневра неизменной и полностью управляемой в процессе выполнения всего маневра.- to increase maneuverability and safety of control at large angles of attack, including supercritical (α> 30 °), and flight speeds close to zero due to improved stability and controllability of the aircraft through multi-axis regulation of the engine thrust vector in addition to aerodynamic control with the possibility of obtaining independent control of the aircraft on each of the channels, which eliminates the aircraft getting into the modes of stall and corkscrew, reduces the geometric space of maneuver and allows you to save the plane in complements maneuver unchanged and fully controlled during the execution of the maneuver.

Повышение безопасности полета за счет исключения попадания самолета на режимы сваливания и штопора, уменьшения геометрического пространства маневра и возможности маневрировать на скоростях полета ниже эволютивных (околонулевых), повышение боевой эффективности за счет быстрого разворота оси оружия на цель с возможностью опережения в пуске ракеты и расширения самой зоны возможных пусков обеспечивается за счет того, что аэродинамическое управление на больших углах атаки и малых скоростях полета дополняется газодинамическим, причем благодаря многоосевому регулированию вектора тяги обеспечивается независимое, «развязанное» управление по всем осям самолета, т.е. каналам тангажа, крена и рыскания.Improving flight safety by eliminating the aircraft’s getting into stall and corkscrew modes, reducing the geometric space of maneuver and the ability to maneuver at flight speeds below evolving (near-zero), increasing combat efficiency by quickly turning the axis of the weapon to the target with the possibility of being ahead of the missile launch and expanding it zones of possible launches are ensured due to the fact that aerodynamic control at large angles of attack and low flight speeds is supplemented by gas-dynamic, moreover, bl Godard multi-axis thrust vectoring provided independent "decoupled" control of the aircraft in all axes, i.e. pitch, roll and yaw channels.

Другими техническими результатами являются:Other technical results are:

- обеспечение постоянства максимальной величины отклонения вектора тяги на каждом из режимов работы двигателя в зависимости от его приемистости;- ensuring the constancy of the maximum deviation of the thrust vector at each of the engine operation modes, depending on its throttle response;

- построение динамической коррекции характеристик рулевых приводов газодинамических органов и схемы синхронизации движения трех управляющих приводов газодинамических органов для отклонения вектора тяги с требуемой точностью и отсутствием паразитных перекрестных моментов;- the construction of dynamic correction of the characteristics of the steering drives of gas-dynamic bodies and the synchronization scheme of the three control drives of gas-dynamic bodies to deviate the thrust vector with the required accuracy and the absence of spurious cross-moments;

- проведение в полете оценки текущей эффективности тяги двигателя для сохранения постоянства градиента газодинамического управления по режимам полета;- in-flight assessment of the current thrust efficiency of the engine to maintain a constant gradient of gas-dynamic control by flight modes;

- построение управления самолета на закритических углах атаки вокруг вектора скорости с компенсациями гироскопической, весовой и инерционной составляющих движения самолета для поддержания траектории полета и сохранения плоскости выполнения маневра неизменной;- building the control of the aircraft at supercritical angles of attack around the velocity vector with compensations for the gyroscopic, weight and inertial components of the aircraft’s motion to maintain the flight path and keep the plane of maneuver unchanged;

- повышение надежности за счет резервирования электромеханической части управления двигателя и четырехкратнорезервированной цифровой управляющей части.- increased reliability due to redundancy of the electromechanical part of the engine control and fourfold redundant digital control part.

Это позволяет не только «развязать» оси движения при управлении, но и при выполнении фигур высшего пилотажа или воздушной акробатики сохранить плоскость управления неизменной и полностью управляемой, а, следовательно, на закритических углах атаки получить полностью управляемый самолет, что позволяет уверенно говорить о дальнейшем его боевом применении, целью которого является быстрый разворот оси оружия на цель.This allows not only to “untie” the axis of movement during control, but also to perform aerobatics or aerial acrobatics, to keep the control plane unchanged and fully controllable, and, therefore, to obtain completely controllable aircraft at supercritical angles of attack, which allows us to confidently talk about its future combat use, the purpose of which is to quickly turn the axis of the weapon to the target.

Изобретения поясняются чертежами, где изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - функциональная блок-схема системы управления самолетом;figure 1 is a functional block diagram of an aircraft control system;

на фиг.2 - регулируемое сопло с отклоняемыми сверхзвуковыми створками;figure 2 - adjustable nozzle with deflectable supersonic valves;

на фиг.3 - сечение А-А фиг.2;figure 3 is a section aa of figure 2;

на фиг.4 - условия включения дополняющей вычислительной подсистемы;figure 4 - conditions for the inclusion of complementary computing subsystem;

на фиг.5 - условия выключения дополняющей вычислительной подсистемы;figure 5 - off conditions complementary computing subsystem;

на фиг.6 - условия оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей;figure 6 - conditions for assessing the current thrust efficiency of the right and left engines;

на фиг.7 - схема прямого и обратного пересчета углов отклонения створок в перемещения выходных штоков гидроприводов.Fig.7 is a diagram of the direct and reverse recalculation of the angle of deviation of the valves in the movement of the output rods of the hydraulic actuators.

Система управления двухдвигательным самолетом содержит аэродинамические органы управления: стабилизатор 25, элероны 26 и рули направления 27 (фиг.1), а также газодинамические органы управления - регулируемые сопла 35 (фиг.2) с отклоняемым вектором тяги правого и левого двигателей, управляемые приводами 22 газодинамических органов.The control system of a twin-engine aircraft contains aerodynamic controls: stabilizer 25, ailerons 26 and rudders 27 (Fig. 1), as well as gas-dynamic controls - adjustable nozzles 35 (Fig. 2) with a deviating thrust vector of the right and left engines, controlled by drives 22 gas-dynamic organs.

Регулируемые сопла 35 в системе управления самолетом соединены с функциональными блоками, включающими вычислительную систему 28 управления аэродинамическими и газодинамическими органами и датчики параметров полета 9, 10, 11, 12, 13 и 14.Adjustable nozzles 35 in the aircraft control system are connected to functional blocks, including a computer system 28 for controlling aerodynamic and gas-dynamic bodies and sensors for flight parameters 9, 10, 11, 12, 13, and 14.

Вычислительная система 28 (фиг.1) выполнена цифровой и состоит из четырех функционально независимых блоков: двух вычислительных подсистем, основной 15 и дополняющей 16, вычислителя высотно-скоростных параметров 17 и блока управления 18 приводов газодинамических органов, соединенных между собой каналами цифровой связи 29, 30 и 31 для обмена информацией по параметрам полета (фиг.1).Computing system 28 (Fig. 1) is made digital and consists of four functionally independent units: two computing subsystems, the main 15 and the complementary 16, the altitude-speed parameters calculator 17 and the control unit 18 of the drives of the gas-dynamic organs, interconnected by digital communication channels 29, 30 and 31 for exchanging information on flight parameters (FIG. 1).

При этом основная вычислительная подсистема 15 образует тракт дистанционного управления аэродинамическими органами, связанный с рулевыми приводами 19, 20, 21 аэродинамических органов, стабилизатора 25, элеронов 26 и рулей высоты 27, соответственно. А дополняющая вычислительная подсистема 16 образует тракт отклонения вектора тяги, связанный с приводами 22 газодинамических органов.In this case, the main computing subsystem 15 forms a path for remote control of aerodynamic bodies associated with steering gears 19, 20, 21 of aerodynamic bodies, stabilizer 25, ailerons 26 and elevators 27, respectively. And the complementary computing subsystem 16 forms a thrust vector deflection path associated with the drives 22 of the gas-dynamic organs.

Обе вычислительные подсистемы 15 и 16 соединены между собой цифровым каналом связи 29 для обмена информации по параметрам полета. При этом через каналы цифровой связи 29 и 30 обе вычислительные подсистемы 15 и 16 имеют связь с вычислителем высотно-скоростных параметров 17, который, в свою очередь, через канал цифровой связи 30 соединен с дополняющей подсистемой 16, а через канал цифровой связи 29 - с основной вычислительной подсистемой 15. Таким образом, дополняющая вычислительная подсистема 16 образует тракт отклонения вектора тяги, связанный посредством своего канала цифрового связи 31 через блок управления 18 приводов газодинамических органов с приводами 22 газодинамических органов. Каналы цифровой связи 29, 30 и 31, обеспечивающие соединение дополняющей вычислительной подсистемы 16, соответственно, с основной вычислительной подсистемой 15, с вычислителем высотно-скоростных параметров 17 и с блоком управления 18 приводов газодинамических органов, выполнены с возможностью прохождения сигналов в обоих направлениях, создавая таким образом общее информационное поле для функциональных блоков вычислительной системы 28.Both computing subsystems 15 and 16 are interconnected by a digital communication channel 29 to exchange information on flight parameters. In this case, through the digital communication channels 29 and 30, both computing subsystems 15 and 16 are in communication with the altitude-speed parameters calculator 17, which, in turn, is connected through the digital communication channel 30 to the complementary subsystem 16, and through the digital communication channel 29 the main computing subsystem 15. Thus, the complementary computing subsystem 16 forms a thrust vector deflection path connected through its digital communication channel 31 through the control unit 18 of the drives of gas-dynamic organs with drives 22 of gas-dynamic organs. Digital communication channels 29, 30 and 31, providing the connection of the complementary computing subsystem 16, respectively, with the main computing subsystem 15, with the altitude-speed parameters calculator 17 and with the control unit 18 of the drives of the gas-dynamic organs, are configured to transmit signals in both directions, creating Thus, the common information field for the functional blocks of the computing system 28.

Система управления также содержит датчики параметров полета, такие как датчики углов атаки 14 и скольжения 13, нормальной 11 и боковой 12 перегрузок, угловых скоростей 10, статического и динамического давлений 9.The control system also contains sensors of flight parameters, such as sensors of angles of attack 14 and slip 13, normal 11 and side 12 overloads, angular velocities 10, static and dynamic pressures 9.

Кроме этого, система управления содержит пост управления летчика 1 с механизмом триммерного эффекта 2, загрузочным механизмом 3, ручкой 4 управления самолетом, педалями 5 и рычагами управления 7 двигателей, правого и левого. Пост управления летчика также содержит датчики положения ручки управления по тангажу 6.1 и крену 6.2, датчик положения педалей для управления по рысканию 6.3 и датчики положения рычагов управления 8 правым и левым двигателями.In addition, the control system includes a pilot control post 1 with a trimmer mechanism 2, a loading mechanism 3, an airplane control handle 4, pedals 5 and control levers 7 of the engines, left and right. The pilot’s control post also contains pitch 6.1 and roll 6.2 position sensors, pedal position sensors 6.3 for yaw control and position indicators for the control levers 8 of the right and left engines.

При этом ручка 4 управления самолетом механически связана с датчиками положения ручки управления по тангажу 6.1 и по крену 6.2, педали 5 механически связаны с датчиком положения педалей для управления по рысканию 6.3, а рычаги управления двигателями 7 - с датчиками положения рычагов управления 8 правым и левым двигателями, которые, в свою очередь, электрически связаны с вычислительной системой 28. Датчики параметров полета, в том числе датчики углов атаки 14, скольжения 13, нормальной 11 и боковой 12 перегрузок, угловых скоростей 10, а также датчики высотно-скоростных параметров, представляющий собой датчики статического и динамического давлений 9, также связаны с вычислительной системой 28.In this case, the aircraft control knob 4 is mechanically connected with the position sensors of the pitch control 6.1 and roll 6.2, the pedals 5 are mechanically connected with the pedal position sensor for yaw control 6.3, and the engine control levers 7 with the position sensors of the control levers 8 right and left engines, which, in turn, are electrically connected to the computer system 28. Sensors of flight parameters, including sensors of angles of attack 14, slip 13, normal 11 and side 12 overloads, angular velocities 10, as well as high-speed sensors tno-speed parameters, which is a static and dynamic pressure sensors 9, are also associated with the computing system 28.

При этом в тракте дистанционного управления аэродинамическими органами вход основной вычислительной подсистемы 15 вычислительной системы 28 соединен с выходами датчиков положения ручки по тангажу 6.1 и крену 6.2, с выходами датчиков углов атаки 14 и скольжения 13, нормальной 11 и боковой 12 перегрузок, с выходом дополняющей вычислительной подсистемы 16 для получения сигналов от датчиков угловых скоростей 10 и положения педалей 6.3 по каналу цифровой связи 29, а ее выход - со входами рулевых приводов 19, 20 и 21 аэродинамических органов управления, соответственно, стабилизатора 25, элеронов 26 и рулей направления 27, которые, в свою очередь, посредством выходов датчиков обратной связи 24 связаны со входом основной вычислительной подсистемы 15.Moreover, in the remote control path of the aerodynamic organs, the input of the main computing subsystem 15 of the computing system 28 is connected to the outputs of the position sensors of the handle in pitch 6.1 and roll 6.2, with the outputs of the sensors for angle of attack 14 and slip 13, normal 11 and side 12 overloads, with the output complementing the computing subsystem 16 for receiving signals from the angular velocity sensors 10 and the position of the pedals 6.3 through the digital communication channel 29, and its output is with the inputs of the steering drives 19, 20 and 21 of the aerodynamic controls, respectively GOVERNMENTAL stabilizer 25, aileron 26 and rudder 27, which in turn, through feedback sensors 24 output connected to the input of the primary computer subsystem 15.

В тракте отклонения вектора тяги вход дополняющей вычислительной подсистемы 16 соединен с выходами датчиков: положения ручки управления по тангажу 6.1 и крену 6.2, положения педалей для управления по рысканию 6.3, положения рычагов управления 8 правым и левым двигателями и датчиком угловых скоростей 10, а ее выход через блок управления 18 приводов газодинамических органов - со входами приводов 22 газодинамических органов. Кроме этого, вход дополняющей вычислительной подсистемы 16 связан с навигационной системой 32 самолета и с системой управления двигателей 33.In the thrust vector deflection path, the input of the complementary computing subsystem 16 is connected to the outputs of the sensors: the position of the pitch control lever 6.1 and the roll 6.2, the position of the pedals for yaw control 6.3, the position of the control levers 8 of the right and left engines and the angular velocity sensor 10, and its output through a control unit of 18 drives of gas-dynamic organs - with inputs of drives of 22 gas-dynamic bodies. In addition, the input of the complementary computing subsystem 16 is connected with the navigation system 32 of the aircraft and with the engine control system 33.

Вход вычислителя высотно-скоростных параметров 17 соединен с выходами датчиков углов атаки 14 и скольжения 13, статического и динамического давлений 9, а его выход с помощью каналов цифровой связи 29 и 30 соединен с основной 15 и дополняющей 16 вычислительными подсистемами.The input of the computer altitude-speed parameters 17 is connected to the outputs of the sensors of the angles of attack 14 and slip 13, static and dynamic pressures 9, and its output using digital channels 29 and 30 is connected to the main 15 and complementary 16 computing subsystems.

Регулируемые сопла 35 в тракте отклонения вектора тяги посредством приводов 22 газодинамических органов через датчики обратной связи 23 соединены с блоком управления 18 приводов газодинамических органов, одним из четырех функциональных блоков вычислительной системы 28. При этом вход блока управления 18 соединен с выходами датчиков обратной связи 23 приводов газодинамических органов, которые, в свою очередь, взаимодействуют с выходными штоками 34 приводов 22 газодинамических органов. А выход блока управления 18 соединен со входами приводов 22 газодинамических органов.Adjustable nozzles 35 in the thrust vector deflection path through the drives 22 of the gas-dynamic organs through feedback sensors 23 are connected to the control unit 18 of the drives of the gas-dynamic bodies, one of the four functional units of the computing system 28. The input of the control unit 18 is connected to the outputs of the feedback sensors 23 of the drives gas-dynamic bodies, which, in turn, interact with the output rods of 34 drives 22 of gas-dynamic bodies. And the output of the control unit 18 is connected to the inputs of the actuators 22 of the gas-dynamic organs.

Для повышения надежности цифровая вычислительная система 28 выполнена четырехкратнорезервированной.To increase the reliability of the digital computing system 28 is made fourfold.

Регулируемые сопла 35 (фиг.2, 3) правого и левого двигателей выполнены с подвижными сверхзвуковыми створками 36. Подвижные сверхзвуковые створки 36 каждого из регулируемых сопел 35 соединены посредством выходных штоков 34 с тремя приводами 22 газодинамических органов.The adjustable nozzles 35 (FIGS. 2, 3) of the right and left engines are made with movable supersonic flaps 36. The movable supersonic flaps 36 of each of the adjustable nozzles 35 are connected via output rods 34 with three actuators 22 of the gas-dynamic organs.

Регулируемые сопла 35 в критической части выполнены с управляющим кольцом 37, соединенным с возможностью фиксации на оси сопла с каждым из выходных штоков приводов 22 газодинамических органов.Adjustable nozzles 35 in the critical part are made with a control ring 37 connected with the possibility of fixing on the axis of the nozzle with each of the output rods of the actuators 22 of the gas-dynamic organs.

Система управления, с помощью которой реализуется заявляемый способ, работает следующим образом.The control system by which the inventive method is implemented works as follows.

Управляющие сигналы с поста управления 1 летчика поступают на аэродинамические органы 25, 26, 27 и газодинамические органы - регулируемые сопла 35, которые обеспечивают управление вектором тяги.Control signals from the pilot's control post 1 go to aerodynamic bodies 25, 26, 27 and gas-dynamic bodies - adjustable nozzles 35, which provide thrust vector control.

Обработку и формирование управляющих сигналов производят в вычислительной системе 28.Processing and formation of control signals is performed in a computing system 28.

При этом управляющие сигналы с поста управления летчика 1 разделяют на два тракта (фиг.1) - тракт дистанционного управления аэродинамическими органами (ДУ АО) и тракт отклонения вектора тяги (ОВТ), и подают в вычислительную систему 28, разделенную на две функциональные вычислительные подсистемы, основную 15 и дополняющую 16. Обе вычислительные подсистемы работают в общем информационном поле, а в части выхода на органы управления - параллельно и независимо одна от другой, каждая по своим алгоритмам. Основная вычислительная подсистема 15 работает в тракте ДУ АО, а дополняющая 16 - в тракте ОВТ.In this case, the control signals from the pilot's control post 1 are divided into two paths (Fig. 1) —the path for remote control of aerodynamic bodies (AO AO) and the thrust vector deflection path (OBT), and fed to a computer system 28, divided into two functional computer subsystems , the main 15 and supplementing 16. Both computing subsystems work in a common information field, and in terms of access to controls - in parallel and independently from each other, each according to its own algorithms. The main computing subsystem 15 operates in the AO remote control path, and the complementary 16 in the OBT path.

Разделенные на два тракта сигналы поступают, первые - в основную 15, а вторые -в дополняющую 16 вычислительные подсистемы.The signals divided into two paths arrive, the first to the main 15, and the second to the complementary 16 computing subsystems.

В основной вычислительной подсистеме 15, во всем диапазоне высот и скоростей полета, производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта ДУ АО, идущих на рулевые приводы аэродинамических органов 19, 20, 21. При этом осуществляется воздействие на такие параметры полета, как угловые скорости ωz, ωу, ωх, углы атаки α и скольжения β, нормальная nу и боковая nz перегрузки, изменяя и поддерживая их в допустимых пределах, а также на параметры изменения траектории полета, такие как углы тангажа, крена и рыскания, скорость и высота полета.In the main computing subsystem 15, in the entire range of altitudes and flight speeds, the control signals of the remote control AO path going to the steering drives of aerodynamic bodies 19, 20, 21 are processed and generated. At the same time, flight parameters such as angular velocities ω z , ω y , ω x , angles of attack α and glide β, normal n y and lateral n z overloads, changing and maintaining them within acceptable limits, as well as by parameters of change in the flight path, such as pitch, roll and yaw angles, speed and flight altitude.

При малых скоростях полета и больших углах атаки в работу включают дополняющую вычислительную подсистему 16, в которой производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта ОВТ, идущих на приводы 22 газодинамических органов, обеспечивающих требуемое отклонение вектора тяги. При этом дополняющую вычислительную подсистему включают в работу (см. фиг.4), на скоростях полета q≤150 кг/см2, независимо от текущего значения угла атаки α, а при qсж>150 кг/см2 - в диапазоне углов атаки α от 15° до 20°, где q - сжимаемый скоростной напор; на углах атаки α свыше 20° дополняющая вычислительная подсистема работает независимо от скорости полета. При скорости полета Vпp≥600 км/ч, дополняющую вычислительную подсистему отключают (см. фиг.5), где Vпp - приборная скорость полета.At low flight speeds and large angles of attack, the work includes the complementary computing subsystem 16, in which the processing and generation of control signals of the OVT path are carried out, which go to the drives 22 of the gas-dynamic organs, providing the required deviation of the thrust vector. In this case, the complementary computing subsystem is included in the work (see Fig. 4), at flight speeds q cf ≤150 kg / cm 2 , regardless of the current value of the angle of attack α, and for q cf > 150 kg / cm 2 - in the range of angles attacks α from 15 ° to 20 °, where q cf is compressible velocity head; at angles of attack of α over 20 °, the complementary computing subsystem operates independently of flight speed. At a flight speed of Vp≥600 km / h, the complementary computing subsystem is turned off (see FIG. 5), where Vpp is the instrumental flight speed.

Требуемое отклонение вектора тяги осуществляют в зависимости от получаемой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей (см. фиг.6), согласно которой оценка текущей эффективности тяги правого и левого двигателей определяется по текущему осредненному положению рычагов управления двигателей 7 для каждого из двигателей и интерполяцией уравнений, полученных из высотно-скоростных характеристик двигателя, в зависимости от числа М, высоты полета и угла атаки. Чем больше текущая эффективность тяги двигателей, тем меньшее отклонение сопла требуется для сохранения характеристик управляемости самолета на различных режимах полета. На фиг.6 изображена относительная зависимость расчетной средней величины тяги двигателя (Rсрc). В полете определяется расчетная тяга для каждого двигателя, левого и правого Rл и Rп; средняя расчетная величина тяги двигателей Rср=Rл+Rп/2 и текущая расчетная тяга R(1)с.The required deviation of the thrust vector is carried out depending on the estimate obtained in flight of the current thrust efficiency of the right and left engines (see Fig. 6), according to which the assessment of the current thrust efficiency of the right and left engines is determined by the current average position of the engine control levers 7 for each of the engines and interpolating equations derived from the altitude and speed characteristics of the engine, depending on the number M, flight altitude and angle of attack. The greater the current thrust efficiency of the engines, the smaller the nozzle deviation is required to maintain the handling characteristics of the aircraft in different flight modes. Figure 6 illustrates the relative dependence of the calculated average value of the engine thrust (R cf. c). In flight, the estimated thrust for each engine, left and right R l and R p ; the average estimated thrust of the engines R cf = R l + R p / 2 and the current calculated thrust R (1) s .

Так как отклонение вектора тяги зависит от диаметра критического сечения каждого регулируемого сопла, то оно должно корректироваться по режиму работы двигателя, определяемому углом отклонения насоса-регулятора или положением рычагов управления 7 двигателей, расположенных в кабине летчика, с которыми входная качалка каждого насоса-регулятора жестко связана. Следовательно, для обеспечения постоянства отклонения вектора тяги на каждом из режимов работы двигателя (дроссельном, максимале, форсаже) необходимо изменять входные сигналы на каждый привод, регулируя, таким образом, его ход. Поэтому требуемое отклонение вектора тяги осуществляют с учетом режима работы каждого двигателя, изменяя при этом входные сигналы на каждый привод 22 газодинамических органов в зависимости от диаметра критической части регулируемого сопла 35 и приемистости двигателя.Since the deviation of the thrust vector depends on the diameter of the critical section of each adjustable nozzle, it should be adjusted according to the engine operating mode, determined by the angle of deviation of the pump regulator or the position of the control levers of 7 engines located in the cockpit, with which the input rocker of each pump regulator is rigidly connected. Therefore, to ensure the constant deviation of the thrust vector at each of the engine operating modes (throttle, maximum, afterburner), it is necessary to change the input signals to each drive, thus regulating its course. Therefore, the required deviation of the thrust vector is carried out taking into account the operating mode of each engine, while changing the input signals to each drive 22 of the gas-dynamic organs, depending on the diameter of the critical part of the adjustable nozzle 35 and engine throttle response.

При этом в каждой из вычислительных подсистем 15 и 16 сигналы по тангажу, крену и рысканию суммируют с сигналами от датчиков параметров полета, которые используют как обратную связь для улучшения характеристик устойчивости и управляемости полетом (см. фиг.1).Moreover, in each of the computing subsystems 15 and 16, the pitch, roll, and yaw signals are summed with the signals from the flight parameters sensors, which are used as feedback to improve stability and flight control characteristics (see Fig. 1).

В качестве обратных связей для сигналов, поступающих в основную вычислительную подсистему 15, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей 10, углов атаки 14 и скольжения 13, нормальной 11 и боковой 12 перегрузок.As feedbacks for the signals arriving at the main computing subsystem 15, signals are received from the sensors of angular velocities 10, angles of attack 14 and slip 13, normal 11 and lateral 12 overloads.

При этом сигналы от датчика угловых скоростей 10, используемые в качестве обратной связи в основной вычислительной подсистеме 15, поступают в нее по каналу цифровой связи 29 из дополняющей вычислительной подсистемы 16.In this case, the signals from the angular velocity sensor 10, used as feedback in the main computing subsystem 15, enter it through a digital communication channel 29 from the complementary computing subsystem 16.

Для сигналов, поступающих в дополняющую вычислительную подсистему 16, в качестве обратной связи используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей 10, углов атаки 14 и скольжения 13.For the signals entering the complementary computing subsystem 16, the signals from the sensors of angular velocities 10, angles of attack 14, and slip 13 are used as feedback.

При этом сигналы от датчиков углов атаки 14 и скольжения 13, используемые в качестве обратной связи в дополняющей вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи 30 из вычислителя высотно-скоростных параметров 17 после фильтрации и преобразования в истинные значения углов атаки и скольжения самолета. Для этого в вычислителе высотно-скоростных параметров 17, получая первоначальную информацию от датчика статического и динамического давлений 9, вычисляют не только значения числа М, но и значения истинной и приборной скорости полета, высоты и истинного значения скоростного напора.In this case, the signals from the sensors of the angle of attack 14 and slip 13, used as feedback in the complementary computing subsystem, enter it through a digital communication channel 30 from the computer altitude-speed parameters 17 after filtering and converting into true values of the angle of attack and slip of the aircraft. For this, in the calculator of the altitude-speed parameters 17, receiving the initial information from the static and dynamic pressure sensor 9, not only the values of the number M are calculated, but also the values of the true and instrumental flight speed, altitude and true value of the pressure head.

Кроме этого, сигналы по тангажу, крену и рысканию, поступающие в дополняющую вычислительную подсистему 16, суммируют в ней с сигналами компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов для поддержания траектории полета и сохранения плоскости выполнения маневра неизменной, информация для формирования которых в дополняющую вычислительную подсистему 16 поступает из вычислителя высотно-скоростных параметров 17, навигационной системы самолета 32 и системы управления двигателей 33.In addition, pitch, roll and yaw signals entering the complementary computing subsystem 16 are summarized therein with signals for compensating the weight component, inertial and gyroscopic moments to maintain the flight path and keep the plane of maneuver unchanged, the information for forming which into the complementary computing subsystem 16 comes from the computer altitude-speed parameters 17, the navigation system of the aircraft 32 and the engine control system 33.

Формирование в дополняющей вычислительной подсистеме 16 сигналов компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов осуществляют в зависимости от проводимой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей, тригонометрических зависимостей углов тангажа и крена самолета, моментов инерции и угловых скоростей роторов высокого и низкого давления правого и левого двигателей. Для этого в вычислителе высотно-скоростных параметров 17 из сигналов статического и динамического давлений формируются сигналы числа Маха, истинной воздушной скорости, высоты полета и истинного скоростного напора.The formation in the complementary computing subsystem 16 of the signals for the compensation of the weight component, inertial and gyroscopic moments is carried out depending on the current assessment of the thrust efficiency of the right and left engines, trigonometric dependences of the pitch and roll angles, inertia moments and angular velocities of the high and low pressure rotors of the right and left engines. For this, in the calculator of the altitude-speed parameters 17, the signals of the Mach number, true airspeed, altitude and true speed head are formed from the signals of static and dynamic pressures.

Все управляющие сигналы для каждого из органов управления корректируют по высотно-скоростным параметрам и углу атаки.All control signals for each of the controls are adjusted for altitude and speed parameters and angle of attack.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Посредством основной вычислительной подсистемы 15 летчик осуществляет отклонение аэродинамических органов управления, создавая управляющие моменты в тракте дистанционного управления аэродинамическими органами, изменяя угловые скорости, углы атаки и скольжения, продольную, нормальную и боковую перегрузки самолета (движение центра масс), тем самым изменяя траекторию полета в продольной и боковой плоскости (движение вокруг центра масс) вследствие изменения углов тангажа, крена и рыскания, вертикальной и горизонтальной скорости и высоты полета. В свою очередь, значения угловых скоростей, углов атаки и скольжения, нормальной и боковой перегрузок самолета, замеренные датчиками параметров полета, соответственно 10, 14, 13, 11 и 12, как отрицательная обратная связь, поступают в ту же вычислительную подсистему 15 для улучшения устойчивости и управляемости, формирования перекрестных связей, необходимых для управления на больших углах атаки, получения астатического ограничения допустимых углов атаки и нормальной перегрузки, обеспечения многофункционального автоматического и директорного управления, повышения комфортности и эффективности управления самолетом.By means of the main computing subsystem, the 15 pilot deflects the aerodynamic controls, creating control moments in the remote control path of the aerodynamic organs, changing the angular velocities, the angles of attack and slip, the longitudinal, normal and lateral overloads of the aircraft (the center of mass movement), thereby changing the flight path to longitudinal and lateral plane (movement around the center of mass) due to changes in pitch, roll and yaw angles, vertical and horizontal speed and height flight. In turn, the values of angular velocities, angles of attack and slip, normal and lateral overloads of the aircraft, measured by sensors of flight parameters, respectively, 10, 14, 13, 11 and 12, as negative feedback, go to the same computing subsystem 15 to improve stability and controllability, the formation of cross-links necessary to control at large angles of attack, to obtain an astatic limitation of permissible angles of attack and normal overload, to provide a multi-functional automatic and director control, increase the comfort and efficiency of aircraft control.

В целях увеличении маневренности и безопасности управления на больших углах атаки, включая закритические (α>30°), и скоростях полета, близких к нулевым, в дополнение к аэродинамическому управлению включается в работу дополняющая вычислительная подсистема 16 управления газодинамическими органами управления, позволяя поддерживать требуемое управление на режимах, где аэродинамическое управление становится недостаточно эффективным. При этом посредством тех же органов управления в кабине летчик осуществляет отклонение также и газодинамических органов управления, создавая дополнительные управляющие моменты, а в качестве обратных связей используются значения угловых скоростей, углов атаки и скольжения самолета, замеренные датчиками параметров полета, соответственно 10, 14 и 13. Кроме того, благодаря формированию в вычислителе высотно-скоростных параметров 17 из значений статического и динамического давлений, замеряемых соответствующими датчиками 9, сигналов числа Маха, истинной воздушной скорости, высоты полета и истинного скоростного напора, которые совместно с проводящейся в полете оценкой текущей эффективности тяги двигателя, вычислением тригонометрических функций углов тангажа и крена самолета, получаемым значениям моментов инерции и угловых скоростей роторов высокого и низкого давления правого и левого двигателей позволяют компенсировать гироскопическую, весовую и инерционную составляющую движения самолета, существенно повышая комфортность и точность пилотирования самолета.In order to increase maneuverability and safety of control at large angles of attack, including supercritical (α> 30 °), and flight speeds close to zero, in addition to aerodynamic control, an additional computing subsystem 16 for controlling gas-dynamic control elements is included in the work, allowing maintaining the required control in modes where aerodynamic control becomes insufficiently effective. At the same time, using the same controls in the cockpit, the pilot also rejects the gas-dynamic controls, creating additional control moments, and the angular velocities, angles of attack and slip of the aircraft, measured by sensors of flight parameters, respectively, 10, 14 and 13 are used as feedbacks. . In addition, due to the formation of altitude-speed parameters 17 from the values of static and dynamic pressures measured by the respective sensors 9 in the calculator, signals of the Mach number , true airspeed, altitude and true head pressure, which, together with an in-flight assessment of the current thrust efficiency of the engine, calculation of the trigonometric functions of the pitch and roll angles of the aircraft, the obtained inertia moments and angular velocities of the high and low pressure rotors of the right and left engines allow to compensate for the gyroscopic, weight and inertial component of the aircraft’s movement, significantly increasing the comfort and accuracy of piloting the aircraft.

Таким образом, обе вычислительные подсистемы 15 и 16 работают в общем информационном поле, а в части выхода на органы управления - совместно и независимо одна от другой, каждая по своим алгоритмам. При этом управление самолетом осуществляют за счет совместного функционирования аэродинамических и газодинамических органов, создавая управляющие моменты в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях самолета и реализуя независимое («развязанное») управление по каналам тангажа, рыскания и крена.Thus, both computing subsystems 15 and 16 operate in a common information field, and in terms of access to control elements, they work together and independently from each other, each according to its own algorithms. At the same time, the aircraft is controlled by the joint functioning of aerodynamic and gas-dynamic bodies, creating control moments in the longitudinal, transverse and horizontal planes of the aircraft and realizing independent (“untied”) control along the pitch, yaw and roll channels.

Формирование требуемого отклонения вектора тяги для создания управляющих моментов по тангажу, крену и рысканию осуществляют посредством отклонения регулируемых сопел 35 приводами 22 газодинамических органов.The formation of the required deviation of the thrust vector to create control moments for pitch, roll and yaw is carried out by deflecting the adjustable nozzles 35 by the actuators 22 of the gas-dynamic organs.

При этом отклонение вектора тяги обеспечивают за счет отклонения сверхзвуковых створок регулируемого сопла 35 каждого двигателя тремя приводами 22 газодинамических органов посредством перемещения их выходных штоков 34.Moreover, the thrust vector deviation is provided due to the deviation of the supersonic flaps of the adjustable nozzle 35 of each engine by three actuators 22 of the gas-dynamic organs by moving their output rods 34.

Для перемещения выходных штоков 34, управляющих сверхзвуковыми створками 36 сопел 35, производят разложение вектора тяги каждого двигателя в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной, на составляющие по ходу движения выходного штока каждого привода 22. Вследствие невозможности замера на самолете фактических углов отклонения вектора тяги, затем проводят обратный пересчет от ходов штоков к отклонению вектора тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях двигателя (см. фиг.7). На фиг.7 изображено разложение вектора тяги каждого двигателя в двух плоскостях, вертикальной α и горизонтальной β с учетом приемистости двигателя, описываемой через функционал К, на составляющие по ходу движения выходного штока каждого привода 22. Например, при совместном отклонении вектора тяги в двух плоскостях заданное перемещение штока первого привода Хшт1зад складывается из двух составляющих Хшт1зад=Кr1 α+Кr4 β, таким же образом формируются заданные перемещения штока второго Хшт2зад и третьего привода Хшт3зад. Обратный пересчет производят по текущим перемещениям штоков соответственно первого Хшт1тек, второго Хшт2тек и третьего Хшт3тек приводов.To move the output rods 34 that control the supersonic flaps 36 of the nozzles 35, the thrust vector of each engine is decomposed in two planes, vertical and horizontal, into components along the output shaft of each drive 22. Due to the impossibility of measuring the actual angles of deviation of the thrust vector on the plane, then carry out the counting from the strokes of the rods to the deviation of the thrust vector in the vertical and horizontal planes of the engine (see Fig.7). Figure 7 shows the decomposition of the thrust vector of each engine in two planes, vertical α and horizontal β, taking into account the engine throttle response, described through the functional K, into components along the output shaft of each drive 22. For example, when the thrust vector is deviated in two planes together the predetermined displacement of the rod of the first drive Хшт 1 back consists of two components Хшт 1 back = Кr1 α + Кr4 β, in the same way the set displacements of the rod of the second Хшт 2 back and the third drive Хшт 3 back are formed . The reverse counting is carried out according to the current movements of the rods, respectively, of the first Xst 1 tech , the second Xst 2 tech and the third Xst 3 tech drives.

При этом управление самолетом по каналу тангажа обеспечивают при совместном отклонении сверхзвуковых створок 36 регулируемого сопла каждого двигателя 35 в продольной плоскости самолета и отклонении стабилизатора 25; по каналу крена - при дифференциальном отклонении сверхзвуковых створок 36 регулируемого сопла каждого двигателя 35 в продольной плоскости и дифференциальном отклонении стабилизатора 25 и элеронов 26; по каналу рыскания - при совместном отклонении сверхзвуковых створок 36 сверхзвукового сопла каждого двигателя 35 в поперечной плоскости и отклонении рулей направления 27.In this case, control of the aircraft along the pitch channel is ensured by the joint deviation of the supersonic flaps 36 of the adjustable nozzle of each engine 35 in the longitudinal plane of the aircraft and the deviation of the stabilizer 25; along the roll channel - with the differential deviation of the supersonic flaps 36 of the adjustable nozzle of each engine 35 in the longitudinal plane and the differential deviation of the stabilizer 25 and ailerons 26; along the yaw channel - with the joint deviation of the supersonic flaps 36 of the supersonic nozzles of each engine 35 in the transverse plane and the deviation of the rudders 27.

Синхронизацию движений приводов (см. фиг.2 и 3) газодинамических органов осуществляют с учетом положения центра (а) управляющего кольца 37 регулируемого сопла 35 каждого из двигателей, когда центр остается зафиксированным на оси сопла при перемещении выходного штока 34 каждого из приводов 22 газодинамических органов, а движение всех выходных штоков 34 приводов 22 начинается и заканчивается одновременно, что достигается ограничением сигналов, поступающих на вход приводов 22 газодинамических органов. Это обеспечивает исключение взаимовлияния каналов управления друг с другом.The synchronization of the movements of the drives (see FIGS. 2 and 3) of the gas-dynamic organs is carried out taking into account the position of the center (a) of the control ring 37 of the adjustable nozzle 35 of each of the engines, when the center remains fixed on the axis of the nozzle when moving the output rod 34 of each of the drives 22 of the gas-dynamic organs and the movement of all output rods 34 of the actuators 22 begins and ends simultaneously, which is achieved by limiting the signals received at the input of the actuators 22 of the gas-dynamic organs. This ensures that control channels do not interfere with each other.

Динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов для каждого регулируемого сопла осуществляют за счет дополнения механической обратной связи в приводах газодинамических органов электрической, получающей сигналы от значений положений выходных штоков каждого из приводов газодинамических органов и скорости их перемещения через датчики обратных связей 23 приводов 22 газодинамических органов.The dynamic correction of the movements of the drives of the gas-dynamic organs for each adjustable nozzle is carried out by supplementing the mechanical feedback in the drives of the gas-dynamic organs by the electric one, which receives signals from the values of the positions of the output rods of each of the drives of the gas-dynamic organs and the speed of their movement through the feedback sensors of 23 drives 22 of the gas-dynamic bodies.

Сформированные таким образом сигналы подают, первые - на вход рулевых приводов 19, 20 и 21 аэродинамических органов управления, а вторые через блок управления приводов газодинамических органов 18, в котором производят синхронизацию и динамическую коррекцию движений гидроприводов, - на вход приводов 22 газодинамических органов (см. фиг.1).The signals generated in this way are fed, the first to the input of the steering drives 19, 20 and 21 of the aerodynamic controls, and the second through the control unit of the drives of the gas-dynamic bodies 18, in which the hydraulic drives are synchronized and dynamically corrected, to the input of the drives 22 of the gas-dynamic bodies (see Fig. 1).

Пример конкретной реализации заявляемого способаAn example of a specific implementation of the proposed method

В продольном канале управления летчик отклоняет ручку управления 4 по тангажу, что замеряется датчиком положения ручки управления по тангажу 6.1, и сигнал хода ручки управления по тангажу

Figure 00000001
поступает в основную вычислительную подсистему 15, где корректируется по сигналам статического (Pст) и динамического (Рдин) давлений, замеряемых соответственно датчиком статического и динамического давлений 9, и по каналам цифровой связи 30 и 29 передающихся от вычислителя высотно-скоростных параметров 17 через дополняющую вычислительную систему 16, далее он поступает на вход рулевых приводов 19 стабилизатора. Под действием отклонения стабилизатора 25 самолет изменяет угловую скорость тангажа (ωZ), которая замеряется датчиком угловой скорости тангажа 10, нормальную перегрузку (nу), которая замеряется датчиком нормальной перегрузки 11, и угол атаки (α), который замеряется датчиком угла атаки 14. Замеренные сигналы поступают в основную вычислительную подсистему 15, где также корректируется по сигналам статического (Pст) и динамического (Pдин) давлений, суммируются между собой и в качестве отрицательной обратной связи суммируются с сигналом хода ручки управления 4 по тангажу
Figure 00000001
, тем самым, останавливая избыточное отклонение стабилизатора 25. Отклонение стабилизатора 25 замеряется датчиками 24 обратной связи рулевых приводов стабилизатора, сигнал с которых поступает на соответствующие входы основной вычислительной подсистемы 15.In the longitudinal control channel, the pilot deflects the pitch control knob 4, which is measured by the pitch control 6.1 position sensor, and the pitch control handle travel signal
Figure 00000001
enters the main computing subsystem 15, where it is corrected by the signals of static (P st ) and dynamic (P din ) pressures, measured respectively by the static and dynamic pressure sensor 9, and through digital communication channels 30 and 29 transmitted from the computer of altitude-speed parameters 17 through supplementing the computing system 16, then it enters the input of the steering gears 19 of the stabilizer. Under the influence of the deflection of the stabilizer 25, the aircraft changes the pitch angular velocity (ω Z ), which is measured by the pitch angular velocity sensor 10, the normal overload (n у ), which is measured by the normal overload sensor 11, and the angle of attack (α), which is measured by the angle of attack sensor 14 . The measured signals are supplied to the main processing subsystem 15, which is also adjusted by static signals (P st) and dynamic (P dyn) pressures are added together and summed with the signal brook stroke as negative feedback and pitch control 4
Figure 00000001
thereby stopping the excessive deviation of the stabilizer 25. The deviation of the stabilizer 25 is measured by the feedback sensors 24 of the stabilizer steering drives, the signal from which is fed to the corresponding inputs of the main computing subsystem 15.

Сигнал хода ручки управления по тангажу

Figure 00000001
поступает также и в дополняющую вычислительную подсистему 16 и через блок управления 18 приводов газодинамических органов перемещает приводы 22, отклоняя газодинамические органы 35 в вертикальной плоскости. Это отклонение замеряется датчиками обратной связи 23 приводов газодинамических органов, сигнал с которых поступает на соответствующие входы дополняющей вычислительной подсистемы 16. При этом сигналы по изменению угловой скорости тангажа (ωZ), которая замеряется датчиком угловой скорости тангажа 10, и угла атаки (α), который замеряется датчиком угла атаки 14, поступают в дополняющую вычислительную подсистему 16 в качестве обратной связи, где сигнал угла атаки корректируется в функции угла атаки.Pitch control stroke signal
Figure 00000001
also enters the complementary computing subsystem 16 and, through the control unit 18 of the drives of the gas-dynamic organs, moves the drives 22, deflecting the gas-dynamic bodies 35 in a vertical plane. This deviation is measured by feedback sensors of 23 drives of gas-dynamic organs, the signal from which is fed to the corresponding inputs of the complementary computing subsystem 16. Moreover, the signals are from the change in the pitch angular velocity (ω Z ), which is measured by the pitch angular velocity sensor 10, and the angle of attack (α) , which is measured by the angle of attack sensor 14, is supplied to the complementary computing subsystem 16 as feedback, where the angle of attack signal is adjusted as a function of the angle of attack.

Аналогичным образом, в канале поперечного управления летчик отклоняет ручку управления 4 по крену, что замеряется датчиком положения ручки управления по крену 6.2, и сигнал хода ручки управления по крену

Figure 00000002
поступает в основную вычислительную подсистему 15, где корректируется по сигналам статического (Pст) и динамического (Рдин) давлений, замеряемых соответственно датчиком статического и динамического давлений 9, и по каналам цифровой связи 30 и 29 передающихся от вычислителя высотно-скоростных параметров 17 через дополняющую вычислительную систему 16. Далее он поступает на вход рулевых приводов 20 элеронов и 19 стабилизатора для дифференциального отклонения элеронов 26 и стабилизатора 25. Под действием отклонения элеронов 26 и дифференциального отклонения стабилизатора 25 самолет изменяет угловую скорость крена (ωx), которая замеряется датчиком угловой скорости крена 10. Замеренный сигнал поступает в основную вычислительную подсистему 15, где корректируется по сигналам статического (Рст) и динамического (Рдин) давлений, и в качестве отрицательной обратной связи суммируется с сигналом хода ручки управления по крену
Figure 00000002
, тем самым останавливая избыточное отклонение элеронов 26 и стабилизатора 25. Отклонение стабилизатора 25 замеряется датчиками обратной связи 24 рулевых приводов стабилизатора, сигнал с которых поступает на соответствующие входы основной вычислительной подсистемы 15. Соответственно и отклонение элеронов 26 замеряется датчиками обратной связи 24 рулевых приводов элеронов, сигнал с которых поступает на соответствующие входы основной вычислительной подсистемы 15.Similarly, in the lateral control channel, the pilot deflects the control stick 4 along the roll, which is measured by the roll control position sensor 6.2, and the roll control signal travels
Figure 00000002
enters the main computing subsystem 15, where it is corrected by the signals of static (P st ) and dynamic (P din ) pressures, measured respectively by the static and dynamic pressure sensor 9, and through digital communication channels 30 and 29 transmitted from the computer of altitude-speed parameters 17 through complementary computing system 16. Then it enters the input of the steering drives 20 ailerons and 19 stabilizer for the differential deviation of the ailerons 26 and the stabilizer 25. Under the influence of the deviation of the ailerons 26 and differential deviation of the stabilizer 25 the plane changes the angular velocity of the roll (ω x ), which is measured by the angular velocity sensor 10. The measured signal enters the main computing subsystem 15, where it is corrected by the signals of static (P st ) and dynamic (P din ) pressure, and as negative feedback is summed with the roll control signal
Figure 00000002
thereby stopping the excessive deviation of the ailerons 26 and the stabilizer 25. The deviation of the stabilizer 25 is measured by the feedback sensors 24 of the stabilizer steering drives, the signal from which is fed to the corresponding inputs of the main computing subsystem 15. Accordingly, the deviation of the ailerons 26 is measured by the feedback sensors of the 24 steering ailerons, the signal from which is supplied to the corresponding inputs of the main computing subsystem 15.

Сигнал хода ручки управления 4 по крену

Figure 00000002
поступает также и в дополняющую вычислительную подсистему 16, где он корректируется через тригонометрические функции угла атаки и в качестве прямой и перекрестной связи через блок управления 18 перемещает приводы 22 газодинамических органов, дифференциально отклоняя газодинамические органы (сверхзвуковые створки 36 регулируемых сопел 35) в вертикальной плоскости для управления по каналу крена и в горизонтальной плоскости для управления по каналу рыскания. Это отклонение замеряется датчиками обратной связи 23 приводов газодинамических органов, сигнал с которых поступает на соответствующие входы дополняющей вычислительной подсистемы 16. При этом изменение угловой скорости крена (ωx) и рыскания (ωy), которые замеряются датчиками угловой скорости крена и рыскания 10, поступают в дополняющую вычислительную подсистему 16 в качестве обратной связи, где сигналы угловых скоростей посредством тригонометрических функций угла атаки переводятся из связанной системы координат в полусвязанную для управления не вокруг продольной оси самолета, чего на больших углах атаки не позволяет осуществить эффективность управляющих органов, а вокруг вектора скорости. Затем их сумма в качестве отрицательной обратной связи складывается с сигналом хода ручки 4 управления по крену
Figure 00000003
тем самым останавливая избыточное отклонение газодинамических органов управления.Roll control 4 travel signal
Figure 00000002
also enters the complementary computing subsystem 16, where it is adjusted through the trigonometric functions of the angle of attack and, as a direct and cross-connection through the control unit 18, moves the actuators 22 of the gas-dynamic organs, differentially deflecting the gas-dynamic organs (supersonic flaps 36 of the adjustable nozzles 35) in a vertical plane control along the roll channel and in the horizontal plane for control along the yaw channel. This deviation is measured by the feedback sensors of 23 drives of gas-dynamic organs, the signal from which is fed to the corresponding inputs of the complementary computing subsystem 16. Moreover, the change in the angular roll speed (ω x ) and yaw (ω y ), which are measured by the sensors of the angular velocity of the roll and yaw 10, enter the complementary computing subsystem 16 as feedback, where the signals of angular velocities by means of trigonometric functions of the angle of attack are transferred from a connected coordinate system to a semi-connected for control phenomena not around the longitudinal axis of the aircraft, which at large angles of attack does not allow the effectiveness of the governing bodies, but around the velocity vector. Then, their sum as negative feedback is added to the roll signal of the roll control knob 4
Figure 00000003
thereby stopping the excess deviation of the gas-dynamic controls.

В канале управления по курсу летчик отклоняет педали 5, что замеряется датчиком положения педалей 6.3, и сигнал хода педалей (Xn) поступает в основную вычислительную подсистему 15, где он корректируется по сигналам статического (Рст) и динамического (Рдин) давлений, замеряемых соответственно датчиком статического и динамического давлений 9, и по цифровым линиям связи 30 и 29 передается от вычислителя высотно-скоростных параметров 17 через дополняющую вычислительную подсистему 16. Далее он поступает на вход рулевых приводов 21 рулей направления. Под действием отклонения рулей направления 27 самолет изменяет угловую скорость рыскания (ωу), которая замеряется датчиком угловой скорости рыскания 10, боковую перегрузку (nZ), которая замеряется датчиком боковой перегрузки 12, и угол скольжения (β), который замеряется датчиком угла скольжения 13. Замеренные сигналы поступают в основную вычислительную подсистему 15, где также корректируется по сигналам статического (Рст) и динамического (Рдин) давлений, суммируются между собой и в качестве отрицательной обратной связи суммируются с сигналом хода педалей (Xn), тем самым останавливая избыточное отклонение рулей направления 27. Отклонение рулей направления 27 замеряется датчиками обратной связи 24 рулевых приводов рулей направления, сигнал с которых поступает на соответствующие входы основной вычислительной подсистемы 15.In the control channel at the heading, the pilot deflects the pedals 5, which is measured by the pedal position sensor 6.3, and the pedal travel signal (X n ) enters the main computing subsystem 15, where it is corrected by the static (P st ) and dynamic (P din ) signals, measured respectively by the sensor of static and dynamic pressures 9, and via digital communication lines 30 and 29 it is transmitted from the altitude-speed parameter calculator 17 through the complementary computing subsystem 16. Then it is fed to the input of the steering drives 21 rudders. Under the influence of the rudder deflection 27, the aircraft changes the yaw rate (ω y ), which is measured by the yaw rate sensor 10, the lateral overload (n Z ), which is measured by the lateral overload sensor 12, and the slip angle (β), which is measured by the slip angle sensor 13. The measured signals are fed to the main computing subsystem 15, where it is also corrected by the signals of static (P st ) and dynamic (P dyn ) pressures, are summed together and, as negative feedback, are summed with the signal ohm pedal stroke (X n ), thereby stopping the excessive deviation of the rudders 27. The deviation of the rudders 27 is measured by feedback sensors 24 steering actuators rudders, the signal from which is fed to the corresponding inputs of the main computing subsystem 15.

Кроме того, для реализации перекрестных связей в канале управления по курсу в основной вычислительной подсистеме 15 с сигналами управления, перечисленными выше, суммируются сигналы хода ручки управления по крену

Figure 00000004
и угловой скорости крена (ωx) которые корректируется по сигналам статического (Рст) и динамического (Рдин) давлений, замеряемых соответственно датчиком статического и динамического давлений 9 и передаваемых по каналам цифровой связи 30 и 29 от вычислителя высотно-скоростных параметров 17 через дополняющую вычислительную систему 16, а также по сигналу угла атаки (α), который замеряется датчиком угла атаки 14.In addition, for the implementation of cross-connections in the control channel at the heading in the main computing subsystem 15 with the control signals listed above, the travel signals of the control stick along the roll are summed
Figure 00000004
and angular roll speed (ω x ) which is corrected by the signals of static (P st ) and dynamic (P dyn ) pressures, measured respectively by the static and dynamic pressure gauge 9 and transmitted via digital communication channels 30 and 29 from the computer of the altitude-speed parameters 17 through complementary computing system 16, as well as the signal angle of attack (α), which is measured by the angle of attack sensor 14.

Сигнал хода педалей (Хn) поступает также и в дополняющую вычислительную подсистему 16 и через блок управления 18 перемещает приводы 22, отклоняя газодинамические органы в горизонтальной плоскости для управления по каналу рыскания. При этом изменение угловой скорости крена (ωx) и рыскания (ωy), которые замеряются датчиками угловой скорости крена и рыскания 10, поступают в дополняющую вычислительную подсистему 16 в качестве обратной связи, где сигналы угловых скоростей посредством тригонометрических функций угла атаки переводятся из связанной системы координат в полусвязанную, и их сумма в качестве отрицательной обратной связи суммируется с сигналом хода педалей

Figure 00000005
тем самым останавливая избыточное отклонение газодинамических органов управления (сверхзвуковых створок 36 регулируемых сопел 35).The pedal travel signal (X n ) also enters the complementary computing subsystem 16 and, through the control unit 18, moves the actuators 22, deflecting the gas-dynamic organs in the horizontal plane for control along the yaw channel. In this case, the change in the angular velocity of the roll (ω x ) and yaw (ω y ), which are measured by the angular velocity sensors of the heel and yaw 10, are supplied to the complementary computing subsystem 16 as feedback, where the angular velocity signals are translated from the associated angular velocity trigonometric functions semi-connected coordinate systems, and their sum as negative feedback is summed with the pedal signal
Figure 00000005
thereby stopping the excessive deviation of the gas-dynamic controls (supersonic flaps 36 adjustable nozzles 35).

Для оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей, а также обеспечения постоянства максимальной величины отклонения вектора тяги на каждом из режимов работы двигателя в зависимости от его приемистости в дополняющую вычислительную подсистему 16 поступают сигналы положения рычагов управления 7 соответственно правого

Figure 00000006
и левого
Figure 00000007
двигателей, которые замеряются датчиками положения органов управления двигателями 8.To assess the current thrust efficiency of the right and left engines, as well as to ensure the constancy of the maximum deviation of the thrust vector at each of the engine operation modes, depending on its throttle response, the positioning levers 7, respectively, of the right one, are received in the complementary computing subsystem 16
Figure 00000006
and left
Figure 00000007
engines, which are measured by the sensors of the position of the engine controls 8.

Оценка текущей эффективности тяги правого и левого двигателей определяется по текущему осредненному положению рычага управления двигателей 7 для каждого из двигателей и интерполяцией уравнений, полученных из высотно-скоростных характеристик двигателя, в зависимости от числа М, высоты полета и угла атаки.Assessment of the current thrust efficiency of the right and left engines is determined by the current average position of the engine control lever 7 for each of the engines and by interpolating the equations obtained from the altitude and speed characteristics of the engine, depending on the number M, flight altitude and angle of attack.

При этом основная вычислительная подсистема аэродинамического управления выполняется с требуемой степенью резервирования и обеспечивает надежное функционирование системы управления с требуемыми характеристиками в основной области применения самолета. Дополняющая вычислительная подсистема газодинамического управления улучшает характеристики устойчивости и управляемости на больших углах атаки, исключает попадание самолета на режимы сваливания и штопора, улучшает маневренные характеристики за счет уменьшения геометрического пространства маневра и позволяет маневрировать на скоростях полета существенно ниже эволютивных (практически околонулевых).In this case, the main computational subsystem of aerodynamic control is performed with the required degree of redundancy and ensures reliable operation of the control system with the required characteristics in the main field of application of the aircraft. The complementary computational subsystem of gas-dynamic control improves the stability and controllability characteristics at large angles of attack, eliminates the aircraft from falling into stall and corkscrew modes, improves maneuverability by reducing the geometric space of maneuver and allows maneuvering at flight speeds significantly lower than evolving (almost near-zero).

Таким образом, заявляемый способ управления двухдвигательным самолетом и система управления для его реализации обеспечивают улучшение маневренных характеристик самолета при повышении безопасности полета и устойчивости самолета за счет многоосевого регулирования вектора тяги и сохранения плоскости выполнения маневра неизменной и полностью управляемой в процессе выполнения всего маневра, что дает возможность получить полноценное управление самолетом на закритических углах атаки и малых скоростях полета.Thus, the inventive method of controlling a twin-engine aircraft and a control system for its implementation provide improved maneuverability of the aircraft while increasing flight safety and stability of the aircraft due to multi-axis regulation of the thrust vector and keeping the plane of the maneuver unchanged and completely controlled during the entire maneuver, which makes it possible Get full control of the aircraft at supercritical angles of attack and low flight speeds.

Claims (25)

1. Способ управления двухдвигательным самолетом, согласно которому управляющие сигналы с поста управления летчика поступают на аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы управления, представляющие собой регулируемые сопла, которые обеспечивают отклонение вектора тяги, обработку и формирование управляющих сигналов производят в вычислительной системе, при этом управляющие сигналы для каждого из органов управления корректируют по высотно-скоростным параметрам и углу атаки, а формирование требуемого отклонения вектора тяги осуществляют посредством отклонения регулируемых сопел правого и левого двигателей приводами газодинамических органов, отличающийся тем, что управляющие сигналы с поста управления летчика разделяют на два тракта - тракт дистанционного управления аэродинамическими органами и тракт отклонения вектора тяги и подают в вычислительную систему, разделенную на две функциональные вычислительные подсистемы, основную и дополняющую, первые - в основную, а вторые - в дополняющую, в основной вычислительной подсистеме во всем диапазоне высот и скоростей полета производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта дистанционного управления аэродинамическими органами, идущих на рулевые приводы аэродинамических органов, осуществляя воздействие на такие параметры полета, как угловые скорости, углы атаки и скольжения, нормальная и боковая перегрузки, изменяя и поддерживая их в допустимых пределах, а также на параметры изменения траектории полета, такие, как углы тангажа, крена и рыскания, скорость и высота полета при малых скоростях полета и больших углах атаки, в работу включают дополняющую вычислительную подсистему, в которой производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта отклонения вектора тяги, идущих на приводы газодинамических органов, обе вычислительные подсистемы работают в общем информационном поле, а в части выхода на органы управления - совместно и независимо одна от другой, при этом управление самолетом осуществляют за счет совместного функционирования аэродинамических и газодинамических органов, создавая управляющие моменты в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях самолета и реализуя управление по каналам тангажа, рыскания и крена, при этом в каждой из вычислительных подсистем сигналы по тангажу, крену и рысканию суммируют с сигналами от датчиков параметров полета, которые используют как обратную связь для улучшения характеристик устойчивости и управляемости полетом, причем в качестве обратных связей для сигналов, поступающих в основную вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а для сигналов, поступающих в дополняющую вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки и скольжения, сформированные таким образом сигналы подают, первые - на вход рулевых приводов аэродинамических органов, а вторые через блок управления приводов газодинамических органов, в котором производят синхронизацию и динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов - на вход приводов газодинамических органов.1. A control method for a twin-engine aircraft, according to which control signals from the pilot's control station are transmitted to the aerodynamic controls of the aircraft and gas-dynamic controls, which are adjustable nozzles that provide thrust vector deviation, processing and generation of control signals are performed in a computer system, while control signals for each of the controls are adjusted for altitude and speed parameters and angle of attack, and the formation of the required deviation the thrust vector is carried out by deflecting the adjustable nozzles of the right and left engines with the drives of gas-dynamic organs, characterized in that the control signals from the pilot's control station are divided into two paths - the remote control path of the aerodynamic organs and the thrust vector deflection path and fed to the computing system, divided into two functional computing subsystems, the main and complementary, the first to the main, and the second to the complementary, in the main computing subsystem in the whole range the area of altitudes and flight speeds is processed and the control signals of the remote control path of the aerodynamic bodies going to the steering drives of the aerodynamic bodies are processed, affecting such flight parameters as angular speeds, angle of attack and slip, normal and lateral overloads, changing and maintaining them in permissible limits, as well as on the parameters of change in the flight path, such as pitch, roll and yaw angles, speed and altitude at low flight speeds and large angles nevertheless, the work includes a complementary computational subsystem, in which the processing signals of the thrust vector deflection path to the drives of gas-dynamic organs are processed and generated, both computational subsystems work in a common information field, and in terms of access to control elements, they are jointly and independently one another, while the aircraft is controlled by the joint functioning of aerodynamic and gas-dynamic bodies, creating control moments in the longitudinal, transverse and mountains the plane of the aircraft and realizing control over the pitch, yaw and roll channels, while in each of the computing subsystems, the pitch, roll and yaw signals are summed with the signals from the flight parameters sensors, which are used as feedback to improve stability and flight control characteristics, and as feedbacks for signals arriving at the main computing subsystem, signals are received from sensors of angular velocity, angle of attack of sliding, normal and lateral overloads, and for signals entering the complementary computing subsystem, they use signals from angular velocity sensors, angle of attack and slip, the signals generated in this way are fed, the first to the input of the steering drives of the aerodynamic organs, and the second through the control unit of the drives of the gas dynamic organs, in which synchronization and dynamic correction of the movements of the drives of gas-dynamic organs are performed - to the input of the drives of gas-dynamic organs. 2. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что дополняющую вычислительную подсистему включают в работу на скоростях полета qсж≤150 кг/см2 независимо от текущего значения угла атаки, а при qсж>150 кг/см2 - в диапазоне углов атаки от 15 до 20°, где qсж - сжимаемый скоростной напор на углах атаки свыше 20°, дополняющая вычислительная подсистема работает независимо от скорости полета.2. The control method according to claim 1, characterized in that the complementary processing subsystem include work at flight speeds compression channel q ≤150 kg / cm 2 regardless of the current values of the angle of attack, and when q SJ> 150 kg / cm2 - range angles of attack from 15 to 20 °, where q sr is compressible velocity head at angles of attack of more than 20 °, the complementary computing subsystem works regardless of flight speed. 3. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополняющую вычислительную подсистему отключают при скорости полета Vпр≥600 км/ч, где Vпр - приборная скорость полета.3. The control method according to claim 1 or 2, characterized in that the complementary computing subsystem is turned off at a flight speed of Vpr≥600 km / h, where Vpr is the instrumental flight speed. 4. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что требуемое отклонение вектора тяги осуществляют в зависимости от получаемой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей.4. The control method according to claim 1 or 2, characterized in that the required deviation of the thrust vector is carried out depending on the assessment of the current thrust efficiency of the right and left engines received in flight. 5. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что требуемое отклонение вектора тяги осуществляют с учетом режима работы каждого двигателя, изменяя при этом входные сигналы на каждый привод газодинамических органов в зависимости от диаметра критической части регулируемого сопла и приемистости двигателя.5. The control method according to claim 1 or 2, characterized in that the required deviation of the thrust vector is carried out taking into account the operating mode of each engine, while changing the input signals to each drive of the gas-dynamic organs depending on the diameter of the critical part of the adjustable nozzle and engine throttle response. 6. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что сигналы от датчика угловых скоростей, используемые в качестве обратной связи в основной вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из дополняющей вычислительной подсистемы.6. The control method according to claim 1, characterized in that the signals from the angular velocity sensor used as feedback in the main computing subsystem are fed into it via a digital communication channel from the complementary computing subsystem. 7. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что сигналы от датчиков углов атаки и скольжения, используемые в качестве обратной связи в дополняющей вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из вычислителя высотно-скоростных параметров после фильтрации и преобразования в истинные значения углов атаки и скольжения самолета.7. The control method according to claim 1, characterized in that the signals from the sensors of the angle of attack and slip, used as feedback in the complementary computing subsystem, are fed into it via a digital communication channel from a high-speed parameter computer after filtering and converting to true angle of attack and glide of the aircraft. 8. Способ управления по п.1 или 7, отличающийся тем, что сигналы по тангажу, крену и рысканию, поступающие в дополняющую вычислительную подсистему, суммируют в ней с сигналами компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов, информация для формирования которых в дополняющую вычислительную подсистему поступает из вычислителя высотно-скоростных параметров, навигационной системы самолета и системы управления двигателей.8. The control method according to claim 1 or 7, characterized in that the pitch, roll and yaw signals received in the complementary computing subsystem are summed in it with compensation signals for the weight component, inertial and gyroscopic moments, the information for the formation of which in the complementary computing the subsystem comes from the altitude-speed parameters calculator, the aircraft navigation system and the engine control system. 9. Способ управления по п.8, отличающийся тем, что формирование в дополняющей вычислительной подсистеме сигналов компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов осуществляют в зависимости от проводимой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей, тригонометрических зависимостей углов тангажа и крена самолета, моментов инерции и угловых скоростей роторов высокого и низкого давления правого и левого двигателей, для этого в вычислителе высотно-скоростных параметров из сигналов статического и динамического давлений формируются сигналы числа Маха, истинной воздушной скорости, высоты полета и истинного скоростного напора.9. The control method according to claim 8, characterized in that the formation in the complementary computing subsystem of the signals for compensating the weight component, inertial and gyroscopic moments is carried out depending on the assessment of the current thrust efficiency of the right and left engines conducted in flight, the trigonometric dependences of the pitch and roll angles , moments of inertia and angular velocities of the high and low pressure rotors of the right and left engines, for this, in the calculator of altitude-speed parameters from the signal signals At the same time, signals of the Mach number, true airspeed, flight altitude, and true velocity head are generated by the dynamic and dynamic pressures. 10. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что отклонение регулируемых сопел обеспечивают за счет отклонения сверхзвуковых створок регулируемого сопла каждого двигателя тремя приводами газодинамических органов посредством перемещения их выходных штоков.10. The control method according to claim 1, characterized in that the deviation of the adjustable nozzles is ensured by the deviation of the supersonic flaps of the adjustable nozzle of each engine by three drives of gas-dynamic organs by moving their output rods. 11. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что для перемещения выходных штоков, управляющих сверхзвуковыми створками сопел, в блоке управления приводов газодинамических органов производят разложение вектора тяги каждого двигателя в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной, на составляющие по ходу движения выходного штока каждого привода газодинамических органов, а затем проводят обратный пересчет от ходов штоков к отклонению вектора тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях двигателя.11. The control method according to claim 10, characterized in that for moving the output rods controlling the supersonic nozzle flaps, the thrust vector of each engine in two planes, vertical and horizontal, is decomposed into components along the output rod in the control unit for the drives of gas-dynamic organs each drive of gas-dynamic organs, and then carry out a counting from the strokes of the rods to the deviation of the thrust vector in the vertical and horizontal planes of the engine. 12. Способ по пп.1, 10 или 11, отличающийся тем, что управление самолетом по каналу тангажа обеспечивают при совместном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости самолета и отклонении стабилизатора по каналу крена при дифференциальном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости и дифференциальном отклонении стабилизатора и элеронов по каналу рыскания при совместном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в поперечной плоскости и отклонении рулей направления.12. The method according to claims 1, 10 or 11, characterized in that the aircraft is controlled along the pitch channel with the joint deviation of the supersonic nozzle flaps of each engine in the longitudinal plane of the aircraft and the stabilizer deviation along the roll channel with the differential deviation of the supersonic nozzle flaps of each engine in the longitudinal the plane and the differential deviation of the stabilizer and ailerons along the yaw channel with the joint deviation of the supersonic nozzle flaps of each engine in the transverse plane and the steering deviation direction. 13. Способ управления по п.1 или 10, отличающийся тем, что синхронизацию движений приводов газодинамических органов осуществляют с учетом положения центра управляющего кольца регулируемого сопла каждого из двигателей, когда центр управляющего кольца остается зафиксированным на оси сопла при перемещении выходного штока каждого из приводов газодинамических органов, а движение всех выходных штоков приводов начинается и заканчивается одновременно, что достигается ограничением сигналов, поступающих на вход приводов газодинамических органов.13. The control method according to claim 1 or 10, characterized in that the synchronization of the movements of the drives of the gas-dynamic organs is carried out taking into account the position of the center of the control ring of the adjustable nozzle of each engine, when the center of the control ring remains fixed on the axis of the nozzle when moving the output rod of each of the gas-dynamic drives organs, and the movement of all output rods of the drives begins and ends simultaneously, which is achieved by limiting the signals received at the input of the drives of the gas-dynamic organ in. 14. Способ управления по п.1 или 10, отличающийся тем, что динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов для каждого регулируемого сопла осуществляют за счет дополнения механической обратной связи в приводах газодинамических органов электрической, получающей сигналы от значений положений выходных штоков каждого из приводов газодинамических органов и скорости их перемещения через датчики обратных связей приводов газодинамических органов.14. The control method according to claim 1 or 10, characterized in that the dynamic correction of the movements of the drives of the gas-dynamic organs for each adjustable nozzle is carried out by supplementing the mechanical feedback in the drives of the gas-dynamic organs by the electric one, which receives signals from the values of the positions of the output rods of each of the drives of the gas-dynamic organs and the speed of their movement through the feedback sensors of the drives of gas-dynamic organs. 15. Система управления двухдвигательным самолетом, содержащая аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы, представляющие собой управляемые приводами газодинамических органов регулируемые сопла правого и левого двигателей с отклоняемым вектором тяги, соединенные с функциональными блоками, включающими вычислительную систему управления аэродинамическими и газодинамическими органами, датчики угла атаки и высотно-скоростных параметров, отличающаяся тем, что вычислительная система выполнена цифровой и состоит из четырех функционально независимых блоков: двух вычислительных подсистем, основной и дополняющей, вычислителя высотно-скоростных параметров и блока управления приводов газодинамических органов, соединенных между собой каналами цифровой связи для обмена информацией по параметрам полета, при этом основная вычислительная подсистема образует тракт дистанционного управления аэродинамическими органами, связанный с рулевыми приводами аэродинамических органов, а дополняющая - тракт отклонения вектора тяги, связанный с приводами газодинамических органов система управления, также дополнительно содержит датчики параметров полета, такие, как датчики угла скольжения, нормальной и боковой перегрузок, угловых скоростей, а в качестве датчика высотно-скоростных параметров - датчик статического и динамического давлений, кроме этого, система управления содержит ручку управления самолетом и датчики поста управления летчика: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления двигателями, правым и левым, при этом вход основной вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков положения ручки управления по тангажу и крену, с выходами датчиков углов атаки и скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а также с выходом дополняющей вычислительной подсистемы для получения сигналов от датчиков угловых скоростей и положения педалей по каналу цифровой связи, а ее выход - со входами рулевых приводов аэродинамических органов управления, вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию, положения рычагов управления правым и левым двигателями, а также с выходом датчика угловых скоростей, а ее выход каналом цифровой связи - с основной вычислительной подсистемой и через блок управления приводами газодинамических органов со входами приводов газодинамических органов управления, вход вычислителя высотно-скоростных параметров соединен с выходами датчиков углов атаки и скольжения и с выходом датчика статического и динамического давлений, а его выход с помощью каналов цифровой связи соединен с основной и дополняющей вычислительными подсистемами, при этом регулируемые сопла выполнены с подвижными сверхзвуковыми створками, которые соединены с приводами газодинамических органов.15. A twin-engine aircraft control system comprising aerodynamic aircraft controls and gas-dynamic bodies, which are adjustable nozzles of the right and left engines with a deviating thrust vector controlled by the drivers of gas-dynamic bodies, connected to functional blocks including a computer-based control system for aerodynamic and gas-dynamic bodies, angle of attack sensors and high-speed parameters, characterized in that the computing system is digital and consist It consists of four functionally independent units: two computing subsystems, the main and complementary, an altitude-speed parameters calculator and a control unit for the drives of gas-dynamic organs interconnected by digital communication channels for exchanging information on flight parameters, while the main computing subsystem forms a remote control path for aerodynamic bodies associated with the steering drives of aerodynamic bodies, and the complementary one is the thrust vector deflection path associated with the gas drives dynamic organs, the control system also additionally contains sensors for flight parameters, such as sensors for sliding angle, normal and lateral overloads, angular velocities, and as a sensor for altitude and speed parameters, a static and dynamic pressure sensor, in addition, the control system contains a control knob aircraft and sensors of the pilot's control post: positions of the pitch and roll control knobs, position of the pedals for yaw control and position of the engine control levers, left and right, At the same time, the input of the main computing subsystem is connected to the outputs of the sensors of the position of the control knob for pitch and roll, with the outputs of the sensors of the angle of attack and slip, normal and lateral overloads, as well as with the output of the complementary computing subsystem for receiving signals from the sensors of angular velocity and position of the pedals along the channel digital communication, and its output - with the inputs of the steering drives of the aerodynamic controls, the input of the complementary computing subsystem is connected to the outputs of the sensors: the position of the control knob pitch and roll, the position of the pedals for yaw control, the position of the control levers of the right and left engines, as well as with the output of the angular velocity sensor, and its output by the digital communication channel - with the main computing subsystem and through the control unit for the drives of gas-dynamic organs with inputs of drives of gas-dynamic bodies control, the input of the computer altitude-speed parameters is connected to the outputs of the sensors of angles of attack and slip and with the output of the sensor of static and dynamic pressures, and its output using The digital communication channel is connected to the main and complementary computing subsystems, while the adjustable nozzles are made with movable supersonic valves, which are connected to the drives of gas-dynamic organs. 16. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что каналы цифровой связи, обеспечивающие соединение дополняющей вычислительной подсистемы с основной, с вычислителем высотно-скоростных параметров и с блоком управления приводов газодинамических органов, выполнены с возможностью прохождения сигналов в обоих направлениях.16. The control system according to clause 15, wherein the digital communication channels that connect the complementary computing subsystem to the main one, with an altitude-speed parameter calculator and with a control unit for the drives of gas-dynamic organs, are configured to transmit signals in both directions. 17. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход дополняющей вычислительной подсистемы связан с навигационной системой самолета и с системой управления двигателями.17. The control system according to clause 15, wherein the input of the complementary computing subsystem is connected to the aircraft navigation system and to the engine control system. 18. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что датчики положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления двигателями механически связаны с ручкой управления самолетом, педалями и рычагами управления двигателями соответственно и электрически - с вычислительной системой.18. The control system according to clause 15, wherein the position sensors of the pitch and roll control knobs, the position of the yaw pedals and the position of the engine control levers are mechanically connected to the aircraft control handle, pedals and engine control levers, respectively, and electrically with computing system. 19. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходом датчика угловых скоростей каналом цифровой связи.19. The control system according to clause 15, wherein the input of the complementary computing subsystem is connected to the output of the angular velocity sensor by a digital communication channel. 20. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что подвижные сверхзвуковые створки каждого из регулируемых сопел соединены посредством выходных штоков с тремя приводами газодинамических органов.20. The control system according to clause 15, characterized in that the movable supersonic flaps of each of the adjustable nozzles are connected by means of output rods to three drives of gas-dynamic organs. 21. Система управления по п.15 или 20, отличающаяся тем, что регулируемые сопла в критической части выполнены с управляющим кольцом, соединенным с возможностью фиксации на оси сопла с каждым из выходных штоков приводов газодинамических органов.21. The control system according to item 15 or 20, characterized in that the adjustable nozzles in the critical part are made with a control ring connected with the possibility of fixing on the axis of the nozzle with each of the output rods of the drives of gas-dynamic organs. 22. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что аэродинамические органы управления содержат стабилизатор, элероны и рули направления.22. The control system according to clause 15, wherein the aerodynamic controls include a stabilizer, ailerons and rudders. 23. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход основной вычислительной подсистемы связан с выходами датчиков обратной связи рулевых приводов аэродинамических органов.23. The control system according to clause 15, wherein the input of the main computing subsystem is connected to the outputs of the feedback sensors of the steering drives of aerodynamic organs. 24. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что выход блока управления приводов газодинамических органов соединен со входами приводов газодинамических органов, которые через выходные штоки связаны с датчиками обратной связи приводов газодинамических органов, выходы которых соединены со входом блока управления приводов газодинамических органов.24. The control system according to clause 15, wherein the output of the control unit of the drives of gas-dynamic bodies is connected to the inputs of the drives of the gas-dynamic bodies, which are connected via output rods to the feedback sensors of the drives of the gas-dynamic bodies, the outputs of which are connected to the input of the control unit of the drives of gas-dynamic bodies. 25. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что цифровая вычислительная система выполнена четырехкратно резервированной. 25. The control system according to clause 15, wherein the digital computer system is made four times redundant.
RU2007144481/11A 2007-12-03 2007-12-03 Method to control twin-engine aircraft and system to this end RU2392186C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144481/11A RU2392186C2 (en) 2007-12-03 2007-12-03 Method to control twin-engine aircraft and system to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144481/11A RU2392186C2 (en) 2007-12-03 2007-12-03 Method to control twin-engine aircraft and system to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007144481A RU2007144481A (en) 2009-06-20
RU2392186C2 true RU2392186C2 (en) 2010-06-20

Family

ID=41025242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144481/11A RU2392186C2 (en) 2007-12-03 2007-12-03 Method to control twin-engine aircraft and system to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2392186C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504815C2 (en) * 2011-02-09 2014-01-20 Николай Евгеньевич Староверов Method of aircraft control and device to this end
RU2537201C2 (en) * 2012-11-23 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (ОАО "РСК "МиГ") Method of aircraft control in landing approach
RU2765837C1 (en) * 2020-12-30 2022-02-03 Акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (АО "РСК "МиГ") Method and system for controlling a two-fin manned aerial vehicle in the course channel

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140014214A (en) 2011-03-02 2014-02-05 게임 체인저스, 엘엘씨 Flight control using distributed micro-thrusters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504815C2 (en) * 2011-02-09 2014-01-20 Николай Евгеньевич Староверов Method of aircraft control and device to this end
RU2537201C2 (en) * 2012-11-23 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (ОАО "РСК "МиГ") Method of aircraft control in landing approach
RU2765837C1 (en) * 2020-12-30 2022-02-03 Акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (АО "РСК "МиГ") Method and system for controlling a two-fin manned aerial vehicle in the course channel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007144481A (en) 2009-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108363305B (en) Tactical missile robust overload autopilot design method based on active interference compensation
CN110471456B (en) Hypersonic aircraft diving section guidance, attitude control and deformation integrated control method
US4094479A (en) Side slip angle command SCAS for aircraft
RU2392186C2 (en) Method to control twin-engine aircraft and system to this end
CN106444822A (en) Space vector field guidance based stratospheric airship's trajectory tracking control method
CN111290278A (en) Hypersonic aircraft robust attitude control method based on prediction sliding mode
CN109460055B (en) Aircraft control capability determining method and device and electronic equipment
CN105425812A (en) Unmanned aerial vehicle automatic landing locus control method based on double models
Guan et al. Moving path following with integrated direct lift control for carrier landing
CN114756959A (en) Design method of aircraft short-distance air combat maneuver intelligent decision machine model
CN114200827A (en) Multi-constraint double-channel control method of supersonic speed large maneuvering target
US3870253A (en) Aircraft vectored flight control means
CN110579959A (en) Closed-loop motion control method and system of three-push underwater unmanned aerial vehicle
CN116300988A (en) Advanced layout unmanned aerial vehicle anti-interference control strategy based on fractional order sliding mode
CN114721266A (en) Self-adaptive reconstruction control method under structural missing fault condition of airplane control surface
CN112009669B (en) Aircraft deceleration method and device based on air rudder
CN112947530A (en) Control method and system for yawing of distributed electric propulsion aircraft
Iliff Flight-determined subsonic longitudinal stability and control derivatives of the F-18 High Angle of Attack Research Vehicle (HARV) with thrust vectoring
CN115993769A (en) Integrated guidance control method for high-dynamic aircraft
Prach et al. Nonlinear controller for a fixed-wing aircraft landing
RU2763512C1 (en) Method for generating control commands to the steering drive of the stabilization system of an axisymmetric aircraft
RU2192366C1 (en) Aircraft control system
CN114779826B (en) Axial symmetry aircraft lateral control method suitable for non-zero roll angle
RU2302358C1 (en) Autopilot for symmetrical guided anti-aircraft missile
RU2122511C1 (en) Control of aircraft by means of thrust vector control

Legal Events

Date Code Title Description
HE4A Change of address of a patent owner

Effective date: 20210121