RU2494922C1 - Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation - Google Patents
Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494922C1 RU2494922C1 RU2012111480/11A RU2012111480A RU2494922C1 RU 2494922 C1 RU2494922 C1 RU 2494922C1 RU 2012111480/11 A RU2012111480/11 A RU 2012111480/11A RU 2012111480 A RU2012111480 A RU 2012111480A RU 2494922 C1 RU2494922 C1 RU 2494922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mechanization
- speed
- cleaning
- tech
- flight
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам управления уборкой механизации крыла (закрылков и предкрылков) при взлете, повышающим безопасность полета самолетов транспортной категории посредством защиты закрылков и предкрылков от чрезмерных аэродинамических нагрузок за счет автоматизации системы управления механизацией.The present invention relates to methods for controlling the cleaning of wing mechanization (flaps and slats) during take-off, increasing flight safety of transport category aircraft by protecting flaps and slats from excessive aerodynamic loads by automating the mechanization control system.
Известен способ управления механизацией крыла, при котором уборку закрылков и предкрылков при разгоне самолета осуществляют в зависимости от коэффициента подъемной силы горизонтального полета. При этом на этапе взлета самолета уборку механизации осуществляют так, чтобы при каждой текущей конфигурации самолета, то есть при каждой текущей паре значений углов отклонения закрылков δз и предкрылков δпр достигалось максимальное аэродинамическое качество (В.К. Святодух, Ю.Ф. Шелюхин. «Проблемы безопасности полета самолетов гражданской авиации», статья в сборнике работ «Современные проблемы динамики и управления летательных аппаратов», Труды ЦАГИ, выпуск 2649, г.Жуковский, 2001 г., стр.18-19).A known method of controlling the mechanization of the wing, in which the flaps and slats are cleaned during acceleration of the aircraft is carried out depending on the lift coefficient of horizontal flight. At the same time, at the stage of aircraft take-off, mechanization is cleaned so that for each current configuration of the aircraft, that is, for each current pair of deviation angles δ z and slats δ pr, the maximum aerodynamic quality is achieved (V.K.Svyatodukh, Yu.F. Shelyukhin “Problems of Flight Safety of Civil Aviation Aircraft”, article in the collection of works “Modern Problems of Aircraft Dynamics and Control,” TsAGI Proceedings, Issue 2649, Zhukovsky, 2001, pp. 18-19).
При таком способе управления уборкой механизации реализуются энергетически более выгодные траектории разгона самолета, однако вопросы нагружения механизации при этом не рассматриваются.With this method of controlling the cleaning of mechanization, energetically more favorable aircraft acceleration trajectories are realized, however, issues of loading mechanization are not considered.
Наиболее близким аналогом - прототипом является способ управления уборкой механизации крыла самолета транспортной категории, реализуемый в автоматизированной системе управления механизацией крыла (АСУМК), интегрированной в комплексную систему управления (КСУ) самолета, при котором в процессе разгона после взлета измеряют текущие значения δз тек и δпр тек, активируют хранящуюся в бортовом вычислителе зависимость максимально допустимой скорости полета от углов отклонения закрылков и предкрылков VFE(δз, δпр), определяют величину максимально допустимой скорости полета, соответствующую текущей комбинации углов отклонения закрылков и предкрылков VFE(δз тек, δпр тек) и соответствующую ей скорость начала автоматического кабрирования самолета Vкарб(δз, δпр)<VFE(δз, δпр), в каждый момент времени полета измеряют воздушную скорость самолета VEAS, проводят сравнение величины измеренной скорости VEAS с величиной скорости Vкарб(δз, δпр), при увеличении скорости VEAS до значения Vкабр(δз, δпр) формируют в системе управления рулем высоты сигнал на кабрирование самолета с целью снижения темпа разгона, в процессе кабрирования сравнивают величину измеренной скорости VEAS с величиной максимально допустимой скорости полета VFE(δз тек, δпр тек), при увеличении скорости VEAS до значения VFE(δз тек, δпр тек) осуществляют автоматическую уборку механизации (см. патент РФ №2364548, МПК B64C 13/16 «Система управления летательным аппаратом»).The closest analogue to the prototype is the control method for cleaning the mechanization of the wing of an aircraft of a transport category, implemented in an automated control system of wing mechanization (ASUMK), integrated into the integrated control system (KSU) of the aircraft, in which the current values δ s tech are measured during acceleration after take-off and δ pr tech activated is stored in the onboard computer dependence of the maximum flight speed of the deflection angles of the flaps and slats V FE (δ h, δ ave), determine the amount of poppy imalno allowable airspeed corresponding to the current combination of tilt angles of the flaps and slats V FE (δ h tech, δ pr tech) and the corresponding speed start automatic pitching plane V carb (δ h, δ pr) <V FE (δ h, δ pr ), at each moment of the flight, the air speed of the aircraft is measured V EAS , the measured speed V EAS is compared with the value of the speed V carb (δ s , δ CR ), with increasing speed V EAS to the value of V Cabr (δ s , δ CR ) form in the elevator control system a signal for cabling of the aircraft with pour reduction acceleration rate, during pitching compared value measured VEAS speed with the value of the maximum allowable airspeed V FE (δ h tech, δ pr Tech), with increasing V EAS speed to a value V FE (δ h tech, δ pr tech) is carried out automatic cleaning of mechanization (see RF patent No. 2364548, IPC B64C 13/16 “Aircraft control system”).
Такой способ управления уборкой механизации крыла (закрылков и предкрылков) имеет два крупных недостатка. Во-первых, при снижении темпа набора скорости, которое обусловлено кабрированием самолета, увеличивается время достижения рекомендуемой в Руководстве по летной эксплуатации (РЛЭ) скорости полета по маршруту. Во-вторых, и это более существенно, скорость начала автоматической уборки механизации Vнау(δз, δпр) устанавливается равной максимально допустимой скорости полета с выпущенной механизацией VFE(δз, δпр). При таком выборе скорости Vнау(δз, δпр) не может быть гарантировано непревышение границы VFE(δз, δпр): начало уборки механизации при VEAS=VFE(δз, δпр) в случае интенсивного разгона самолета может оказаться запоздалым, так как из-за ограниченных угловых скоростей уборки закрылки и предкрылки не будут успевать за быстро увеличивающейся скоростью полета.This method of controlling the wing mechanization (flaps and slats) has two major drawbacks. Firstly, with a decrease in the speed of climb, which is due to the cabling of the aircraft, the time it takes to reach the flight speed recommended in the Flight Operations Manual (RLE) increases. Secondly, and this is more significant, the speed of the start of automatic harvesting of mechanization V Nau (δ s , δ CR ) is set equal to the maximum allowable flight speed with the issued mechanization V FE (δ C , δ CR ). With this choice of the velocity V of NAU (δ h, δ ave) can not be guaranteed exceedance boundary V FE (δ h, δ ave): start of harvesting mechanization at V EAS = V FE (δ h, δ pr) in the event of intensive acceleration of the aircraft may be too late, because of the limited angular cleaning speeds, the flaps and slats will not be able to keep up with the rapidly increasing flight speed.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение надежной защиты границы максимально допустимых скоростей полета самолета с выпущенной механизацией VFE(δз, δпр). Гарантированное непревышение границы VFE(δз, δпр) позволит защитить механизацию крыла от чрезмерных аэродинамических нагрузок. Это особенно важно в тех случаях, когда в соответствии с п.25.335(e)(3) Авиационных правил, часть 25 (АП-25) в качестве расчетных скоростей полета с выпущенной механизацией приняты величины VF(δз, δпр), меньшие рекомендованных в п.25.335(e)(2), а величины VFE(δз, δпр) максимально приближены к расчетным значениям VFE(δз, δпр).The technical result of the invention is to provide reliable protection of the border of the maximum allowable flight speeds of the aircraft with the released mechanization V FE (δ s , δ CR ). Guaranteed non-exceeding of the boundary V FE (δ s , δ CR ) will protect the wing mechanization from excessive aerodynamic loads. This is especially important in cases where, in accordance with clause 25.335 (e) (3) of the Aviation Rules, Part 25 (AP-25), the values of V F (δ s , δ pr ) are taken as the estimated flight speeds with the mechanization issued lower than those recommended in clause 25.335 (e) (2), and the values of V FE (δ z , δ ol ) are as close as possible to the calculated values of V FE (δ z , δ ol ).
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе управления уборкой механизации крыла самолета транспортной категории, заключающемся в том, что в процессе разгона самолета на высоте начала уборки механизации измеряют текущие значения углов отклонения закрылков δз тек и предкрылков δпр тек, активируют хранящуюся в бортовом вычислителе зависимость максимально допустимой скорости полета от углов отклонения закрылков и предкрылков VFE(δз, δпр), определяют скорость начала уборки механизации, равную величине скорости VFE(δз тек, δпр тек), в каждый момент времени полета измеряют воздушную скорость самолета VEAS, проводят сравнение текущего значения скорости полета VEAS с величиной скорости VFE(δз тек, δпр тек), при увеличении скорости VEAS до значения VFE(δз тек, δпр тек) осуществляют автоматическую уборку механизации, дополнительно устанавливают максимально допустимую скорость начала ручной уборки механизации Vнpy, максимально допустимую скорость начала автоматической уборки механизации Vнау как функции полетного веса самолета G и углов отклонения закрылков и предкрылков, меньшие скорости VFE(δз, δпр), то есть Vнру(G, δз, δпр)<Vнау(G, δз, δпр)<VFE(δз, δпр), а также расчетные зависимости максимально и минимально допустимых скоростей полета от полетного веса самолета и углов отклонения закрылков и предкрылков Vmax(G, δз, δпр) и Vmin(G, δз, δпр), реализуемые при последовательной уборке механизации из взлетного положения в крейсерское, которые определяют предварительно при математическом моделировании траекторий взлета и размещают в бортовом вычислителе, в полете измеряют текущее значение полетного веса самолета Gтек, активируют хранящиеся в бортовом вычислителе зависимости максимально и минимально допустимых скоростей начала уборки механизации Vmax(G, δз, δпр) и Vmin(G, δз, δпр), определяют величины этих скоростей, соответствующие текущим значениям параметров G, δз, δпр, то есть Vmax тек=Vmax(Gтек, δз тек, δпр тек) и Vmin тек=Vmin(Gтек, δз тек, δпр тек), задают летчику на шкале командно-пилотажного прибора диапазон скоростей безопасной уборки механизации посредством индикации на ней значений скоростей Vmax(Gтек, δз тек, δпр тек) и Vmin(Gтек, δз тек, δпр тек), индицируют на шкале командно-пилотажного прибора границу максимально допустимых скоростей полета с выпущенной механизацией VFE(δз тек, δпр тек), при нахождении скорости VEAS внутри диапазона скоростей безопасной уборки механизации посредством перемещения рычага управления механизацией в положение, соответствующее крейсерской конфигурации самолета, осуществляют уборку механизации, в процессе уборки механизации контролируют и обеспечивают нахождение текущего значения скорости VEAS внутри диапазона скоростей безопасной уборки механизации за счет управления вертикальной скоростью набора высоты Vy, увеличивая ее при приближении скорости VEAS к границе Vmax и уменьшая при приближении к границе Vmin, при невмешательстве летчика в управление механизацией активируют хранящуюся в бортовом вычислителе зависимость максимально допустимой скорости начала ручной уборки механизации Vнру от полетного веса самолета и углов отклонения закрылков и предкрылков, определяют текущее значение скорости Vнру тек=Vнру(Gтек, δз тек, δпр тек), проводят сравнение скорости VEAS с величиной скорости Vнру тек, при выполнении условия VEAS≥Vнру тек летчику формируют команду о необходимости начать уборку механизации, при продолжающемся невмешательстве летчика в управление механизацией определяют текущее значение скорости начала автоматической уборки Vнру тек=Vmax(Gтек, δз тек, δпр тек), проводят сравнение скорости VEAS со скоростью Vнау тек, при выполнении условия VEAS≥Vнау тек осуществляют автоматическую уборку механизации.The technical result achieved is achieved by the fact that in the method of controlling the mechanization of the wing of an aircraft of the transport category, which consists in the fact that during the acceleration of the aircraft at the height of the start of the mechanization, the current values of the deflection angles δ s tech and slats δ pr tech are measured, the stored in the side calculator, the dependence of the maximum allowable flight speed on the deflection angles of the flaps and slats V FE (δ s , δ CR ), determine the speed of the start of harvesting mechanization, equal to the value of the speed V FE (δ s tech , δ pr tech ), at each moment of flight, measure the airspeed of the aircraft V EAS , compare the current value of the flight speed V EAS with the speed V FE (δ s tech , δ pr tech ), with increasing speed V EAS to a value V FE (δ h tech, δ pr tech) is carried out automatic cleaning of mechanization, further establish the maximum start speed manual cleaning mechanization V npy, the maximum start speed automatic cleaning mechanization V NAUU like flying weight functions plane G and the deflection angles of krylkov and slats, lower speed V FE (δ h, delta, etc.), ie V ANR (G, δ h, delta, etc.) <V nau (G, δ h, delta, etc.) <V FE (δ h, delta, etc. ), as well as the calculated dependences of the maximum and minimum allowable flight speeds on the flight weight of the aircraft and the deflection angles of the flaps and slats V max (G, δ s , δ pr ) and V min (G, δ s , δ pr ), implemented during sequential cleaning mechanization from the take-off to cruising position, which are previously determined by mathematical modeling of take-off paths and placed in the on-board computer, the current value is measured in flight the flight weight of the aircraft G tech , activate the dependencies of the maximum and minimum allowable speeds of the start of harvesting mechanization V max (G, δ s , δ pr ) and V min (G, δ s , δ pr ) stored in the on-board computer, determine the values of these speeds, corresponding to the current values of the parameters G, δ z , δ pr , that is, V max tech = V max (G tech , δ z tech , δ pr tech ) and V min tech = V min (G tech , δ z tech , δ pr tech ) is set at the pilot scale by the flight director range mechanization safe cleaning velocity by indicating thereon velocities V max (G tech, δ those of , Δ pr tech) and V min (G-tech, δ h tech, δ pr tech) indicate on the dial command and flight director border maximally allowable flight speeds with released mechanization V FE (δ h tech, δ pr tech) when finding V EAS speeds within the range of speeds of safe mechanization cleaning by moving the mechanization control lever to the position corresponding to the cruising configuration of the aircraft, mechanization cleaning is carried out, during the mechanization cleaning process they are controlled and the current value of V EAS speed is found inside the range the speed azone of safe mechanization harvesting by controlling the vertical climb speed V y , increasing it as the speed V EAS approaches the border V max and decreasing when approaching the border V min , when the pilot does not intervene in the mechanization control, the maximum permissible speed dependence stored in the on-board computer is activated start manual cleaning mechanization V ANR flying weight of the aircraft and the deflection angles of the flaps and slats, determine the current speed V = V tech NIA NIA (G tech, δ h tech, δ pr tech) prov DYT comparison with the velocity V EAS speed V ANR tech value when the condition V EAS ≥V ANR tech pilot command form of the need to start cleaning mechanization, with continued noninterference pilot control mechanization in determining the current speed V starts automatic cleaning ANR tech = V max (G tech , δ s tech , δ pr tech ), they compare the speed of V EAS with the speed of V science , when the condition V EAS ≥V science is performed, the mechanization is automatically cleaned.
Поставленный технический результат достигается также тем, что в указанном выше способе управления уборкой механизации крыла самолета транспортной категории с целью расширения диапазона скоростей полета, рекомендуемых в РЛЭ для уборки механизации, максимально допустимые скорости начала ручной и начала автоматической уборки механизации устанавливают дополнительно и как функции ускорения центра масс самолета вдоль траектории полета
- на этапе уборки закрылков при δпр=δпр взл; Vmax=min(Vmax 1, Vmax 2), - at the stage of flaps cleaning at δ pr = δ pr take-off ; V max = min (V max 1 , V max 2 ),
где , - на этапе совместной уборки закрылков и предкрылков; Vmax=Vmax 2 - на этапе уборки предкрылков при δз=0.Where , - at the stage of joint cleaning of flaps and slats; V max = V max 2 - at the stage of cleaning the slats at δ s = 0.
Перечень фигур:List of figures:
- фиг.1 - блок-схема, реализующая предлагаемый способ управления уборкой механизации;- figure 1 is a block diagram that implements the proposed method for controlling the cleaning of mechanization;
- фиг.2 - уборка закрылков при использовании способа-прототипа;- figure 2 - cleaning the flaps when using the prototype method;
- фиг.3 - уборка закрылков по предлагаемому способу с упреждением.- figure 3 - cleaning the flaps of the proposed method with a lead.
На фиг.1 показана блок-схема, реализующая предложенный способ управления уборкой механизации крыла с упреждением. На блок-схеме обозначено:Figure 1 shows a block diagram that implements the proposed method for controlling the harvesting of wing mechanization with anticipation. The block diagram indicates:
1 - датчики углов отклонения закрылков и предкрылков;1 - angle sensors deviations of flaps and slats;
2 - система воздушных сигналов (СВС), формирующая данные о воздушных параметрах движения самолета;2 - system of air signals (SHS), generating data on the air parameters of the movement of the aircraft;
3 - система измерения массы и центровки (СИМЦ);3 - mass measurement and centering system (SIMC);
4 - бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС);4 - strapdown inertial navigation system (SINS);
5 - бортовой вычислитель;5 - on-board computer;
6 - командно-пилотажный прибор (КПП), шкала скорости;6 - flight control device (PPC), speed scale;
7 - летчик;7 - pilot;
8 - рычаг управления механизацией;8 - control lever of mechanization;
9 - рычаг продольного управления самолетом;9 - lever for longitudinal control of the aircraft;
10 - рулевой привод закрылков;10 - steering flaps;
11 - рулевой привод предкрылков;11 - steering gear slats;
12 - вычислитель системы автоматического управления уборкой механизации;12 - computer system of automatic control of cleaning mechanization;
13 - блок автоматического управления уборкой механизации;13 - block automatic control cleaning mechanization;
14 - блок управления приводом закрылков;14 - flap drive control unit;
I - кабина экипажа;I - crew cabin;
VEAS - скорость полета самолета;V EAS - aircraft flight speed;
δз, δпр - углы отклонения закрылков и предкрылков;δ s , δ CR - the deflection angles of the flaps and slats;
G - полетный вес самолета;G is the flight weight of the aircraft;
VFE(δз, δпр) - максимально допустимая скорость при выпущенной механизации;V FE (δ s , δ CR ) - the maximum allowable speed with the issued mechanization;
Vнру - максимально допустимая скорость начала ручной уборки механизации;V NRU - the maximum allowable speed of the beginning of manual cleaning mechanization;
Vнау - максимально допустимая скорость начала автоматической уборки механизации;V Nau - the maximum allowable speed of the start of automatic cleaning mechanization;
Vmin - минимально допустимая скорость начала уборки механизации, являющаяся заданной функцией G, δз, δпр.V min - the minimum allowable speed of the beginning of the harvesting of mechanization, which is a given function G, δ s , δ Ave
Надежную защиту границы максимально допустимых скоростей полета с выпущенной механизацией можно обеспечить, если осуществлять упреждающую уборку механизации, то есть начинать уборку механизации не после, а до достижения скоростью VEAS значения VFE(δз, δпр). Скорости полета VEAS, соответствующие началу упреждающей уборки механизации, могут быть определены заранее методами математического моделирования траекторий взлета и размещены в бортовом вычислителе самолета.Reliable protection of the border of the maximum permissible flight speeds with the mechanization released can be ensured if proactive cleaning of the mechanization is carried out, that is, the mechanization is not started to be harvested after, but until V EAS reaches the value of V FE (δ s , δ pr ). The flight speeds V EAS corresponding to the beginning of the proactive harvesting of mechanization can be determined in advance by the methods of mathematical modeling of take-off paths and placed in the on-board computer of the aircraft.
При математическом моделировании траекторий взлета используются следующие математические модели:In mathematical modeling of take-off trajectories, the following mathematical models are used:
- модель динамики продольного движения самолета, учитывающая зависимость аэродинамических коэффициентов Cха, Cуа и mz от углов отклонения закрылков и предкрылков;- a model of the dynamics of the longitudinal movement of the aircraft, taking into account the dependence of the aerodynamic coefficients C ha , C уа and m z on the deflection angles of the flaps and slats;
- модель продольного канала комплексной системы управления, обеспечивающая регулирование передаточных чисел автоматики на взлетно-посадочных режимах полета;- A model of the longitudinal channel of an integrated control system that provides control of gear ratios of automation at take-off and landing flight modes;
- модель АСУМК, учитывающая ограничения угловых скоростей уборки закрылков и предкрылков , а также принятую последовательность уборки закрылков и предкрылков.- ASUMK model, taking into account the restrictions of the angular speeds of flap retraction and slats as well as the accepted sequence of flaps and slats cleaning.
Ниже принимается, что сначала осуществляется уборка закрылков, а когда их угол отклонения уменьшается до величины
В отличие от прототипа, в котором скорость начала автоматической уборки механизации Vнау(δз, δпр)установлена равной скорости VFE(δз, δпр), в предлагаемом способе эту скорость устанавливают меньшей скорости VFE(δз, δпр). Поэтому задача математического моделирования заключается в том, чтобы определить такой запас от скорости Vнау(δз, δпр) до скорости VFE(δз, δпр)и такое управление самолетом в процессе уборки механизации, чтобы, с одной стороны, обеспечивалось непревышение границы максимальных скоростей VFE(δз, δпр), а с другой - обеспечивался максимальный разгон самолета, необходимый для скорейшего достижения скорости полета по маршруту. Очевидно, что этот запас должен зависеть от полетного веса самолета, тяги двигательной установки и угла наклона траектории, определяющих темп разгона самолета. При заданном полетном весе самолета G и заданной зависимости тяги от скорости полета P(V) скорость начала уборки механизации можно определить по следующей процедуре (для конкретности рассматривается уборка механизации из промежуточного взлетного положения,
1. На основании расчетов траекторий разгона самолета в прямолинейном горизонтальном полете на высоте начала уборки механизации при ее уборке из промежуточного взлетного положения в крейсерское, соответствующих различным значениям скорости начала уборки механизации, определяют то максимальное значение
2. На основании расчетов траекторий разгона самолета при уборке механизации из взлетного положения в промежуточное взлетное при различных значениях скорости начала уборки закрылков при δпр=δпр взл=const, определяют то значение Vнау з, при котором в момент уборки закрылков в положение
3. Проводят аналогичные расчеты для других заданных значений G и P(V).3. Carry out similar calculations for other given values of G and P (V).
В зависимости от объема используемой информации о параметрах полета (кроме данных о δз, δпр и скоростях VEAS и VFE (δз, δпр)) скорость Vнау[δз, δпр) определяют следующим образом:Depending on the amount of information used about flight parameters (except for data on δ s , δ pr and speeds V EAS and V FE (δ s , δ pr )), the speed V nau [δ s , δ pr ) is determined as follows:
1. Используют информацию только о полетном весе самолета. Для каждого полетного веса принимают наименьшую величину скорости начала уборки механизации, соответствующая наибольшей для данного полетного веса тяге при максимальном продолжительном режиме работы двигательной установки. Для гарантированного начала уборки механизации на этой скорости она должна осуществляться автоматически, во избежание неблагоприятного влияния человеческого фактора. Для каждого полетного веса самолета устанавливают также скорость начала ручной уборки механизации Vнру(G). Скорости начала ручной уборки механизации Vнру при рассматриваемом способе выбора скоростей Vнау определяют при математическом моделировании траекторий взлета по формуле
Для обеспечения гарантированного непревышения границы максимальных скоростей VFE(δз, δпр) в полете в процессе уборки механизации осуществляют контроль соответствия текущего и расчетного значений скорости полета. С этой целью для каждого фиксированного значения полетного веса самолета в бортовом вычислителе размещают ряд расчетных значений скорости полета, которые наблюдали в разные моменты времени при различных комбинациях углов δз и δпр при математическом моделировании процесса автоматической уборки механизации. Пример зависимости расчетной скорости полета от δз и δпр при максимальном взлетном весе самолета, обозначенной Vmax, приведен в таблице 3.To ensure guaranteed non-exceeding of the maximum speed limit V FE (δ s , δ pr ) in flight during the mechanization cleaning process, the compliance of the current and calculated values of the flight speed is checked. For this purpose, for each fixed value of the flight weight of the aircraft, a series of calculated values of the flight speed are placed in the on-board computer, which were observed at different times with different combinations of angles δ s and δ pr in mathematical modeling of the process of automatic cleaning mechanization. An example of the dependence of the estimated flight speed on δ s and δ pr at the maximum take-off weight of the aircraft, denoted V max , is shown in table 3.
Для каждого полетного веса самолета устанавливают также границу минимально допустимых скоростей полета при уборке механизации Vmin, которую определяют расчетом в зависимости от скорости сваливания: например, Vmin=k·Vs,
В полете летчик может начать уборку механизации при любом значении скорости из диапазона Vmin(δз взл, δпр взл)≤VEAS<Vнау. Однако только при приближении скорости VEAS к значению Vнру ему формируют команду о необходимости начать уборку механизации. В процессе ручной уборки механизации задача летчика заключается в том, чтобы удерживать текущее значение скорости VEAS в диапазоне Vmin(δз тек, δпр тек)≤VEAS<Vmax(δз тек, δпр тек). С этой целью диапазон скоростей полета, соответствующих безопасной уборке механизации, индицируют на шкале КПП. В качестве верхней границы этого диапазона используют скорость Vmax, в качестве нижней границы - скорость Vmin. При этом пилотирование самолета при ручном управлении уборкой механизации заключается в удержании скорости VEAS в границах диапазона скоростей безопасной уборки механизации за счет управления вертикальной скоростью набора высоты: значение Vy при приближении к границе Vmax увеличивать, при приближении к границе Vmin - уменьшать.In flight, the pilot can begin cleaning mechanization for any value of speed range V min (δ h vzl, δ pr vzl) ≤V EAS <V of NAU. However, only when the speed of V EAS approaches the value of V Nru they form a command about the need to start cleaning mechanization. In the process of manual mechanization cleaning, the pilot's task is to keep the current value of the speed V EAS in the range of V min (δ s tech , δ pr tech ) ≤V EAS <V max (δ s tech , δ pr tech ). For this purpose, the range of flight speeds corresponding to the safe cleaning of mechanization is indicated on the gearbox scale. The velocity V max is used as the upper boundary of this range, and the velocity V min is used as the lower boundary. At the same time, piloting an aircraft with manual control of mechanization cleaning consists in keeping the speed V EAS within the range of speeds for safe mechanization cleaning by controlling the vertical climb speed: increase V y when approaching the border V max, decrease it when approaching the border V min .
2. Используют информацию о полетном весе самолета и об ускорении центра масс самолета вдоль траектории
Скорости
и
При использовании информации о
Исходя из требований, что скорость Vз.прол 2(δз=0) не должна быть больше скорости VFE(δз=0), а скорость Vпр.прол не должна быть больше скорости VFE(δпр=0), определяют два значения максимально допустимой скорости и , и для этапа совместной уборки закрылков и предкрылков в качестве максимально допустимой скорости выбирают величину Vmax=min(Vmax 1, Vmax 2). Для этапа уборки предкрылков при δз=0 в качестве максимально допустимой скорости принимают величину Vmax=Vmax 2.Based on the requirements that the speed V 2 z.prol (δ z = 0) should not be greater than the velocity V FE (δ z = 0) and the velocity V pr.prol should not be greater than the velocity V FE (δ pr = 0) , determine two values of the maximum allowable speed and , and for the stage of joint cleaning of the flaps and slats, the value V max = min (V max 1 , V max 2 ) is selected as the maximum permissible speed. For the stage of cleaning the slats at δ s = 0, the value V max = V max 2 is taken as the maximum allowable speed.
Так же, как и при отсутствии информации об ускорении
В случае, когда информация об ускорении центра масс самолета вдоль траектории
- Измеряют текущие значения углов отклонения закрылков δз тек и предкрылков δпр тек (выходы блока 1).- Measure the current values of the deflection angles of the flaps δ s tech and slats δ pr tech (outputs of block 1).
- Активируют хранящуюся в бортовом вычислителе зависимость максимально допустимой скорости полета от углов отклонения закрылков и предкрылков VFE(δз, δпр), определяют текущее значение максимально допустимой скорости полета с выпущенной механизацией VFE тек=VFE(δз тек, δпр тек), (блок 5, таблица 1).- Activate the dependence of the maximum allowable flight speed stored on the on-board computer on the deflection angles of the flaps and slats V FE (δ s , δ pr ), determine the current value of the maximum allowable flight speed with the released mechanization V FE tech = V FE (δ s tech , δ pr tech ), (
- На шкале скорости КПП (блок 6) индицируют максимально допустимую скорость полета с выпущенной механизацией, равную VFE тек.- On the gearbox speed scale (block 6), the maximum permissible flight speed with the released mechanization is displayed, equal to V FE tech .
- Измеряют текущее значение полетного веса самолета Gтек (выход блока 3).- Measure the current value of the flight weight of the aircraft G tech (block output 3).
- Активируют хранящуюся в блоке 5 зависимость максимально допустимой скорости начала уборки механизации Vmax от полетного веса самолета и углов отклонения закрылков и предкрылков (таблица 3).- Activate stored in
- Определяют и индицируют на шкале скорости КПП (блок 6) величину скорости Vmax как верхнюю границу диапазона скоростей безопасной уборки механизации.- Determine and display on the speed scale of the gearbox (block 6) the magnitude of the speed V max as the upper limit of the speed range of safe cleaning mechanization.
- Активируют хранящуюся в блоке 5 зависимость минимально допустимой скорости начала уборки механизации Vmin от параметров G, δз, δпр (таблица 4).- Activate stored in
- Определяют и индицируют на шкале скорости КПП (блок 6) величину скорости Vmin как нижнюю границу диапазона скоростей безопасной уборки механизации.- Determine and indicate on the speed scale of the gearbox (block 6) the value of the speed V min as the lower limit of the speed range of the safe cleaning mechanization.
- Измеряют текущее значение скорости полета VEAS (выход блока 2).- Measure the current value of the flight speed V EAS (block output 2).
- По шкале скорости КПП (блок 6) контролируют нахождение скорости в диапазоне скоростей безопасной уборки. Уборка механизации может быть начата при любой скорости из диапазона Vmin≤VEAS≤Vmax.- On the speed scale of the gearbox (block 6) control the speed in the range of speeds of safe cleaning. Cleaning mechanization can be started at any speed from the range V min ≤V EAS ≤V max .
- Посредством перемещения рычага управления механизацией (блок 8) в положение, соответствующее крейсерскому положению закрылков и предкрылков, осуществляют уборку механизации.- By moving the mechanization control lever (block 8) to the position corresponding to the cruising position of the flaps and slats, the mechanization is cleaned.
- В процессе уборки механизации удерживают значение скорости VEAS в диапазоне скоростей безопасной уборки: вертикальную скорость набора высоты Vy при приближении к границе Vmax увеличивают, а при приближении к границе Vmin - уменьшают.- In the process of harvesting, mechanization keeps the value of speed V EAS in the range of safe cleaning speeds: the vertical climb speed V y is increased when approaching the border V max , and when approaching the border V min it is reduced.
- При невмешательстве летчика в управление механизацией активируют хранящуюся в блоке 5 зависимость максимально допустимой скорости начала ручной уборки механизации Vнру от полетного веса самолета и углов отклонения закрылков и предкрылков Vнру(G, δз, δпр) (таблица 2) и определяют текущее значение скорости Vнру.- If the pilot does not intervene in the mechanization control, the dependence, stored in
- Проводят сравнение скорости VEAS со скоростью Vнру.- Comparison of speed V EAS with speed V NRU .
- При выполнении условия VEAS≥Vнру формируют летчику команду о необходимости начать уборку механизации (блок 7).- When the condition V EAS ≥V NR is fulfilled, they form a command to the pilot about the need to start cleaning mechanization (block 7).
- При продолжающемся невмешательстве летчика в управление механизацией определяют текущее значение скорости начала автоматической уборки Vнау тек как значение скорости Vmax(G, δз взл, δпр взл) (таблица 3), проводят сравнение скорости VEAS со скоростью Vнау тек (блок 12).- If the pilot does not intervene in the mechanization control, the current value of the start speed of the automatic harvesting V science is determined as the value of the speed V max (G, δ s take-off , δ pr take-off ) (table 3), the speed V EAS is compared with the speed V science ( block 12).
- При выполнении условия VEAS≥Vнау тек осуществляют автоматическую уборку механизации (блок 13).- When the condition V EAS ≥V science is fulfilled, the mechanization is automatically cleaned (block 13).
При использовании информации об ускорении центра масс самолета вдоль траектории полета
На фиг.2 на плоскости (VEAS, δз) приведены граница максимально допустимых скоростей полета самолета с выпущенными закрылками VFE(δз) (линия 1) и диаграмма изменения угла отклонения закрылков в функции скорости полета δз(VEAS) при их уборке из взлетного положения в крейсерское по методу прототипа (линия 2); при этом G=56000 кг. Зависимость δз(VEAS) получена методами математического моделирования динамики взлета самолета, оборудованного автоматизированной системой управления механизацией крыла (АСУМК). Математическая модель АСУМК учитывала ограничение угловой скорости отклонения закрылков при их уборке . На фиг.2 видно, что в случае, когда уборка механизации начинается по достижении границы VFE (способ управления уборкой по прототипу), из-за ограниченной угловой скорости уборки закрылков максимально допустимая скорость полета с выпущенными закрылками VFE(δз) была значительно превышена, что недопустимо по условиям безопасности полета.Figure 2 on the plane (V EAS , δ h ) shows the boundary of the maximum allowable flight speeds of the aircraft with flaps released V FE (δ h ) (line 1) and a diagram of changes in the angle of deflection of the flaps as a function of flight speed δ s (V EAS ) at cleaning them from the take-off to cruising position using the prototype method (line 2); while G = 56000 kg. The dependence δ s (V EAS ) was obtained by methods of mathematical modeling of the dynamics of take-off of an aircraft equipped with an automated wing mechanization control system (ASUMK). The mathematical model of ASUMK took into account the limitation of the angular velocity of the deflection of the flaps during their cleaning . Figure 2 shows that in the case when the cleaning of the mechanization begins when the boundary of V FE is reached (prototype cleaning control method), due to the limited angular speed of the flaps cleaning, the maximum allowable flight speed with the flaps released V FE (δ h ) was significantly exceeded, which is unacceptable in terms of flight safety.
На фиг.3 показаны четыре различных диаграммы изменения угла отклонения закрылков в функции скорости полета при их упреждающей уборке из взлетного положения в крейсерское, полученные методами математического моделирования траекторий взлета самолета с использованием математической модели АСУМК, учитывающей такое же ограничение величины
, как в случае диаграммы δз(VEAS) на фиг.2. Рассматривались два значения полетного веса самолета и для каждого полетного веса два значения стартовой тяги, обеспечивающие разные значения ускорения центра масс самолета вдоль траектории
- линия 1: G=56000 кг; Vнау=345 км/ч; Vу=0;
- линия 2: G=56000 кг; Vнау=357 км/ч; Vу=2 м/с;
- линия 3: G=77300 кг; Vнау=370 км/ч; Vу=2 м/с;
- линия 4: G=77300 кг; Vнау=370 км/ч; Vу=0;
Рассматривался наиболее интенсивный разгон самолета в горизонтальной плоскости. Все четыре диаграммы являются предельными в том смысле, что в каждой из них используется максимально допустимое (предельное) значение скорости начала уборки механизации, при котором еще обеспечивается непревышение назначенных скоростей VFE(δз, δпр). На фиг.3 видно, что предельные значения скоростей упреждающей уборки можно представить в виде функций ускорения центра масс вдоль траектории
Технический результат заключается в том, что при гарантированном непревышении назначенных величин VFE[δз, δпр) расчетные скорости полета самолета с выпущенной механизацией VF[δз, δпр) в соответствии с п.25.335(e)(3) АП-25 могут быть понижены по сравнению со значениями VF[δз, δпр), определяемыми в п.25.335(e)(2) АП-25. При этом снижаются расчетные аэродинамические нагрузки на механизацию (закрылки и предкрылки), что позволяет снизить вес конструкции крыла. Например, уменьшение расчетных скоростей полета с выпущенной механизацией VF[δз, δпр) на 7÷10% снижает аэродинамические нагрузки на механизацию на 15÷20%.The technical result consists in the fact that with guaranteed of not exceeding the designated value V FE [δ h, δ ave) calculated airspeed aircraft released mechanization V F [δ h, δ pr) according to p.25.335 (e) (3) AP -25 can be reduced compared with the values of V F [δ h, δ ave) p.25.335 defined in (e) (2) AP-25. At the same time, the calculated aerodynamic loads on mechanization (flaps and slats) are reduced, which reduces the weight of the wing structure. For example, a decrease in the calculated flight speeds with released mechanization V F [δ h, δ ave) of 7 ÷ 10% reduces the aerodynamic load on the mechanization of 15 ÷ 20%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111480/11A RU2494922C1 (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012111480/11A RU2494922C1 (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2494922C1 true RU2494922C1 (en) | 2013-10-10 |
Family
ID=49302897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111480/11A RU2494922C1 (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494922C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728236C2 (en) * | 2016-04-25 | 2020-07-28 | Зе Боинг Компани | Aircraft flaps movement control system and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1797585C (en) * | 1991-05-20 | 1993-02-23 | Август Иохеннесович Каазик | Device for controlling retraction of high-lift devices |
RU1820595C (en) * | 1990-01-30 | 1996-01-20 | В.И. Скрыпник | Control system aircraft winy high-lift devices |
RU50689U1 (en) * | 2005-09-02 | 2006-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | INFORMATION AND TEAM SYSTEM OF AIRCRAFT |
US7455264B2 (en) * | 1997-08-26 | 2008-11-25 | Mcdonnell Douglas Corporation | Reconfiguration control system for an aircraft wing |
RU2364548C2 (en) * | 2007-05-17 | 2009-08-20 | Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" | Aircraft control system |
-
2012
- 2012-03-27 RU RU2012111480/11A patent/RU2494922C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1820595C (en) * | 1990-01-30 | 1996-01-20 | В.И. Скрыпник | Control system aircraft winy high-lift devices |
RU1797585C (en) * | 1991-05-20 | 1993-02-23 | Август Иохеннесович Каазик | Device for controlling retraction of high-lift devices |
US7455264B2 (en) * | 1997-08-26 | 2008-11-25 | Mcdonnell Douglas Corporation | Reconfiguration control system for an aircraft wing |
RU50689U1 (en) * | 2005-09-02 | 2006-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | INFORMATION AND TEAM SYSTEM OF AIRCRAFT |
RU2364548C2 (en) * | 2007-05-17 | 2009-08-20 | Закрытое акционерное общество "Гражданские самолеты Сухого" | Aircraft control system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728236C2 (en) * | 2016-04-25 | 2020-07-28 | Зе Боинг Компани | Aircraft flaps movement control system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230154343A1 (en) | Aircraft flight envelope protection and recovery autopilot | |
US6963795B2 (en) | Vehicle position keeping system | |
JP5292315B2 (en) | Flight management system that generates variable thrust cutback at aircraft departure | |
CN101466599B (en) | Landing assistance device and method for aircraft | |
EP2224305B1 (en) | Implementing continuous descent approaches for maximum predictability in aircraft | |
EP2517080B1 (en) | Calculation and display of warning speed for thrust asymmetry control | |
JP5292314B2 (en) | Flight management system that generates variable thrust cutback at aircraft departure | |
US20170369181A1 (en) | Detecting that a rotorcraft is approaching a vortex domain, and signaling that detection | |
EP2668095B1 (en) | Dynamic limitation of monoblock flight control surfaces inclinations during stall susceptibility conditions | |
EP3476726B1 (en) | Method and system for improving aircraft fuel efficiency | |
US9205915B2 (en) | Method for the guidance of a rotorcraft, which method limits noise discomfort in a procedure for the approach to a landing point | |
EP3030866B1 (en) | Method and apparatus for determining the mass of a body | |
US20100070114A1 (en) | Method and device for reducing on an aircraft lateral effects of a turbulence | |
RU2301456C1 (en) | Method of prevention of collision of flying vehicle with ground and device functioning on basis of this method | |
EP2461142B1 (en) | Aircraft takeoff weight calculating method and system | |
EP3130542B1 (en) | Aircraft turbulence detection | |
EP3121676A1 (en) | Air vehicle navigation system and method of flying an air vehicle | |
RU2494922C1 (en) | Method of control over freight aircraft wing retraction mechanisation | |
US3714825A (en) | Instrument flight system | |
RU2319191C1 (en) | Method of remote control of flight altitude of radio-controlled aeroplane model and device for realization of this method | |
EP0229197A1 (en) | Aircraft flight command and windshear-display system | |
RU2242800C2 (en) | Method for approach landing | |
US10228702B2 (en) | Method for optimizing the take-off parameters of an aircraft | |
RU2364943C1 (en) | Way of landing approach | |
RU2644048C2 (en) | Control system in longitudinal channel of manned and unmanned aircrafts in mode of creeping from dangerous height at work on ground objects |