Файл: Системы автоматического и директорного управления самолетом..pdf

для второго случая с учетом &4Удоп и системы уравнений (3.131) получим

или иначе

Для современных дозвуковых самолетов второе слагаемое выражения (3.143), как правило, не превышает величины 0,1. Поэтому, как следует из выражения (3. 143), можно считать

’1

и, следовательно, выражение (3.139) справедливо.

Из выражения (3. 139) можно получить выражение для по­ требного отклонения элеронов в функции бн.0тк и удоп *

Таким образом, потребное отклонение элеронов линейно за­ висит от отклонения руля направления (в нашем случае — при отказе канала руля направления С А У — 6н.отк) и при Yflon=const пропорционально скорости полета V. Переходя в (3.144) к мо­ ментам рулевых машин, получим

симость между ($ и он в установившемся полете.

154

В этом случае потребный момент рулевой машины уже суще­ ственно меньше, чем полученный из выражения (3.136). Дейст­ вительно, первые слагаемые выражений (3.138) и (3.145) оди­ наковы, а отношение второго слагаемого выражения (3.145)* ко второму слагаемому (3.138) для современных дозвуковых самолетов равно

П о т р е б н ы й м о м е н т р у л е в о й м а ш и н ы э л е р о н о в при о т к а з е д в и г а т е л я с а м о л е т а

Из (3.110) с учетом (3.112) нетрудно получить, что потреб­ ный угол отклонения элеронов для парирования момента отк как для астатической, так и статической стабилизации угла крена самолета при условии, что момент рулевой машины руля направления рассчитан по формуле (3.121), совершенно

одинаков и равен

Разница заключается в том, что в случае статической по крену САУ и при условии, что располагаемое отклонение элеро­ нов равно бэ.потр, из выражения (3. 147) может быть получена статическая ошибка по крену, равная

самолет в этом случае по существу совершает разворот.

Расчет потребного момента рулевой машины элеронов про­

155

Таким образом, потребный момент рулевой машины элеронов практически линейно зависит от момента 9Л*отк, довольно слож­ ным образом зависящего от режима полета. Однако наиболее опасен отказ двигателя на режимах взлета и посадки самолета, причем особенно опасен отказ двигателя в режиме взлета само­ лета, на котором тяга двигателей велика. Поэтому именно на этих режимах и следует производить расчет МПОтр.р.м.э, приняв большее из двух полученных при этом значений;

б) при условии, что

8э.расп <'С 8э.чотР>

бэ.потр определяется из (3. 147).

В этом случае угловая скорость крена ограничивается вели­

чиной — - , причем с учетом приведенных в разд. 3. 3 СООбраже-

^пер

ний для расчета потребного момента рулевой машины элеронов можно воспользоваться вторым уравнением системы (3. ПО) при Р= 0. Для установившегося состояния имеем

вой машины, рассчитанным при условии у = 0 (3.149), в рассмат­ риваемом случае момент рулевой машины элеронов уменьшается на величину, существенно зависящую от высоты и скорости по­ лета самолета. Расчет величины Мпотр.р.м.э в этом случае целесо­ образно производить для режимов взлета и захода самолета на посадку.

Во втором случае для астатической по крену САУ имеем: а) у = 0. Для расчета потребного момента рулевой машины эле­ ронов воспользуемся уравнениями движения самолета:

156

Раскрывая выражения коэффициентов а* и 6, через аэродина­ мические производные и принимая во внимание (3.126), (3. 127) и связь между 6н.огр и Л40Гр.р.м.н, будем иметь

Сравнивая полученное значение Л4Потр.р.м.э со значением (3.149), нетрудно видеть, что потребный момент рулевой ма­ шины элеронов в данном случае увеличивается на величину, равную двум последним слагаемым. Напомним, что при опреде­ лении момента по формуле (3.149) момент 9Яу0тк компенсиро­ вался также с помощью руля направления. Это увеличение по­ требного момента рулевой машины элеронов тем больше, чем

нуля.

В случае, если САУ обеспечивает статическую стабилизацию самолета по крену, очевидно, условие у = 0 также не выпол­ няется, однако если рассчитывать величину Мпотр.р.м.э из условия минимальной статической ошибки по углу крена, то она полу­ чится практически такой же, как и из выражения (3.156).

б) В случае ограничения угловой скорости крена величиной

ш^__У«оп_ потребный момент рулевой машины элеронов можно

^пер рассчитать на основании допущений, сделанных при расчете

момента рулевой машины элеронов при отказе двигателя само­ лета, и уравнений установившегося движения самолета:

157

Принимая во внимание (3.126), (3.127) и (3.155) и пренебре­ гая малыми величинами, получим следующее выражение для потребного момента рулевой машины элеронов:

тх 9туКум.э$нЬк I /пшн+ тР ти

О)

mXXS3bSmin /бУлОгУ

4Ш^^р.м.э^пер

Таким образом, допущение крена самолета с угловой ско­

ростью “л- = -^122- приводит к уменьшению потребного момента ^пер

рулевой машины элеронов по сравнению с первым случаем на величину, зависящую от скорости полета самолета и на ма­ лых скоростях полета могущую достигать существенных значе­ ний. Расчет Мпотр.р.м.э в этом случае следует, очевидно, тем не менее производить по-прежнему на режимах взлета и захода на посадку.

Порядок расчета моментов рулевых машин руля направления и элеронов. Область применимости метода

(количество двигателей, отказ которых должен парироваться, оговаривается в технических требованиях на САУ);

в) парирования внешних возмущений, в качестве которых рассматривается турбулентность атмосферы, причем в этом слу­ чае момент рулевой машины принимается равным или большим удвоенного среднего квадратичного значения.

Из полученных в пп. «а» и «б» значений моментов выбирается величина -^огр.р.м.н’ и если она меньше полученной в п. «в», то либо приходится мириться с некоторым ухудшением качества процесса стабилизации системы «самолет — САУ», либо отказы­ ваться от рассматриваемого способа обеспечения безопасности полета.

158