SU1001122A1 - Устройство дл моделировани аэродинамических нагрузок - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

.1 . ; .

Изобретение относитс  к авиационной технике и может найти применение при контроле и.диагностике автоматических бортовых систем управлени  (АБСУ) в наземных услови х.

Устройство дл  моделировани  аэродинамических нагрузок (|1 3 включающее датчики, сумматор, не учитывает аэродинамических нагрузок, создаваемых встречным потоком воздуха на рулевые поверхности самолета (рули высоты, направлени  и т.д.). Hactpoйкa по критерию табличной сверки углов отклонени  рулевых поверхностей и углов отклонени  поворотного- Ч;тола с гироскопическими датчиками АБСУ не позвол ет достаточно точно настроить каналы курса, крена и тангажа.

Дл  уточнени  характеристик и подстройки каналов существующие устройства предусматривают дополнительные полеты во врем  которых производитс  перерегулировка АБСУ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  моделировани  аэродинамических нагрузок, содержащее датчики угловых перемещений и датчики сигналов управлени . Устройство выполнено трехканальным и каиздый канал содержит сумматор, усилитель, блок рулевых машинок, муфту ограничени  момента рулевых машинок, блок рулевых поверхностей { состо to щий из рул  высоты, рул  направлени  и элеронов), преобразователь угол-напр жение и функциональный преобразйватель С 2.

15

Недостатком известного устройства  вл етс  отсутствие реального фиаи ческого моделировани  нагрузок на рулевые машины, не учитываетс  : „ вли ние внешних,в том числе, случайных воздействий,не контролируютс  динамические характеристики рулевых . машинок,  вл ющихс  основными испол | нительными механизмами автоматичес 31 кой бортовой сичстемы управлени , т.е. точность моделировани  аэродинамических нагрузок  вл етс  низкой Это обуславливает низкую достоверность контрол  и диагностировани , Г)и имитации аэродинамических нагру зок необходимо вскрытие ( либо доработка ) АБСУ, что недопустимо припроизводственном контроле. Таким образом, контроль и диагностика технического состо ни  АБСУ осуществл етс  практически на качес венном уровне. Цель изобретени  - повышение точ ности моделировани . Поставленна  цель достигаетс  те что в устройство, содержащее датчик сигналов управлени , первый суммато первый усилитель, блок рулевых маши нок, муфту, блок рулевых поверхностей , механически св занный с преобразователем угол-напр жение, а также функциональный преобразователь, причем выход датчика сигналов управлени  соединен с первым входом первого сумматора, выход которого через последовательно соединенные усилитель, блок рулевых машинок под ключен к входу муфты, один выход ко торой подключен к второму входу пер вого сумматора, другой выход муфты механически св зан с блоком рулевых поверхно-тей, введены второй сумматор,второй усилитель, блок линеаризации , блок задани  внешних воздействий, блок тиристорного управлени  и электродвигатель, выход которого через редуктор механически св зан с блоком рулевых поверхностей , первый вход -второго сумматора соединен с выходом преобразова тел  угол-напр жение, выход блока задани  внешних воздействий подключен к второму входу второго суммато ра, выход которого через последовательна соединенные второй усилитель функциональный преобразователь, бло линеаризации и блок тиристорного управлени  соединен с входом электродвигател . На чертеже представлена схема ус ройства дл  моделировани  аэродинамических нагрузок. .Устройство содержит датчик 1 сиг налов управлени , сумматор 2, усилитель 3, блок рулевых машинок, муфту 5, блок 6 рулевых прверхносте преобразователь 7 угол-напр жение, сумматор 8, усилитель 9, функционал 24 ный преобразователь 10, блок 11 линеаризации , блок 12 тиристорного управлени , электродвигатель 13, редуктор Т, блок 15 задани  внешних воздействий. Принцип работы устройства состоит в том, что дл  АБСУ имитируетс  режим работы, приближенный к реальному . Контроль АБСУ осуществл етс  с учетом случайных воздействий (турбулентность атмосферы и другие случайные факторы ). Встречные потоки воздуха в полете создают на рулевых поверхност х усили , прютиводействующие усили м пилота (автопилота ). Величина противодействующих усилий определ етс  шарнирным моментом: , . )°5pV25c , (1) где Mjjjj -шарнирный момент; oL - угол атаки; «f - угол отклонени  рулевой поверхности; 0, скоростной напор набегающего потока; V - скорость; S - площадь рулевой поверхности за осью вращени ; С - средн   хорда рулевой поверхности; Ь, Ь, fjrt - коэффициенты пропорциональности (в соответствии с провер емым каналом). Принцип работы устройства состоит в следующем. При поступлении от датчика 1 сигналов управлени  на вход сумматора 2 сигнала рассогласовани , последний усиливаетс  усилителем 3 рулевых машин , воздейству  на блок i рулевых машинок и через муфту 5 на блок 6 рулевых поверхностей. На второй вход сумматора 2 поступает сигнал обратной св зи с блока рулевых машинок через муфту 5, где происходит сравнение этих сигналов, и разность подаетс  на вход усилител  3 (в блоке k рулевых машинок находитс  встроенный преобразователь угол-напр жение, с которого и подаетс  сигнал ). Измен етс  угол отклонени  блока 6 рулевых поверхностей,механически св занного с преобразователем 7 угол-напр жение . Сигнал с выхода преобразовател  7 поступает на один из входов сумматора 8. На второй вход сумматора 8 поступает, при необходимости , сигнал с блока 15 задани  внешних (случайных ) воздействий. Выходной сигнал сумматора В усили- ваетс  усилителем $, поступает на вход функционального преобразовате-S1

л  10 и преобразовываетс  в соответствии с выражением (1 ) и положением переключателей блока 11 линеаризации (нелинейных преобразований типа самолета и скорости.

Дл  линеаризации моделировани  нагрузок на блок 6 рулевых поверхностей в схему введен блок t1, на вход которого поступает преобразованный сигнал с функционального преобразова теЛ  10. С выхода блока 11 сигнал поступает на вход блока 12 тиристорного управлени , осуществл ющего изменение направлени  и угловую скорость вращени  электродв 1гател  13. Через редуктор I механическое усилие , пропорционально Мщ, подводитс  к муфте 5, механически соединенной с блоком 6 рулевых поверхностей. Редуктор 1 механически соединен с выходом муфты 5 и блоком 6 рулевых поверхностей , выход муфты 5 механически св зан с преобразователем 7 уголнапр жение . В качестве блока 12 тиристорного управлени  может быть использован , например тиристорный реверсор .

Таким образом, при отклонении блока 6 рулевых поверхностей с помощью

сумматора 8, усилител  9, преобразовател  10, блоков 11 и 12, электродвигател  13 и редуктора k осуществл етс  реальное физическое моделирование нагрузок, пропорцио нальных углу отклонени  блока 6. В прототипе отсутствует возможность определени  коэффициентов пропорциональности или аналитических соотношений между Мщ и сигналами рассогласовани  вследствие отсутстви  контрол  за рулевыми машинками,  вл ющимис  одними из наименее надежных исполнительных устройств АБСУ Это привело к моделированию аэродинамических нагрузок с большими погрешност ми .

Имитаци  аэродинамических нагрузок дл  всех трех (канала крена, тангажа и рыскани ) каналов аналогична (на чертеже представлен один канал). Различаютс  лишь величины коэффициента обратной св зи в функциальном преобразователе в зависимости от типа рулевой поверхности (руль высоты, направлени  или элероны ).

Использование предлагаемого устройства позвол ет существенно повы122i

сить достоверность контрол  исполнительных устройств ( рулевых маомн) снизить количество контрольных полетов и повысить их безопасность.

Устройство отличаетс  простотой требуемого оборудовани  и исключает доработку АБСУ, так как серийные преобразователи угол-напр жение легко сочлен ютс  с ос ми вращени  рулевых поверхностей.

Claims (2)

1.Игнатов В.А. и др. Диагностические комплексы систем автоматического самолетовождени . М., Тран спорт, 1975, с. 177.

2.Авторское свидетельство СССР № «ОЗПб, кл. G Об G , 1972

(прототип).

//

Л

9

A7

ft

/

ff