Файл: Матвеенко, А. М. Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов.pdf

законами управления понимаются определенного вида соотноше­ ния между входным управляющим сигналом и выходной управ­ ляемой величиной. Для систем управления поворотом передней ноги таким законом является соотношение между углом поворо­ та штурвала летчика и углом отклонения передней ноги, т. е.

Для автоматических систем торможения соотношение между сигналом летчика (ртоРм.упр) и тормозным давлением в колесе (рт) при работе релейного датчика растормаживания (и — сиг­ нал на его выходе) можно записать в следующем виде:

которые являются критериями совершенства работы систем уп­ равления наземным движением самолета. Такими критериями для системы управления поворотом передней ноги являются:

— движение без проскальзывания задних колес, т. е.

Т'з. б (Т’з. б) пред’,

— движение без проскальзывания передних колес, т. е.

Т'п. б^=г- (Тщ. б)пред-

Для автоматической системы торможения критериями совер­ шенства являются:

— обеспечение длины пробега самолета меньшей предель­ ной, Т. е. Lnp^ (Тттр)пред;

— «безъюзовое» движение, т. е. (5)предАнализ полученных уравнений показывает, что в общем виде

они не могут быть решены из-за сложного, нелинейного харак­ тера зависимости тормозной силы и боковых сил от многих па­ раметров.

Программа и результаты испытаний систем управления наземным движением на комплексных стендах

Программа испытаний на комплексных экспериментальных стендах охватывала широкий круг вопросов:

— сравнение эффективности (по длине пробега и реализа­ ции коэффициента относительного отставания) ряда систем ав­ томатического торможения; такой анализ возможен лишь на по­ добных комплексных установках, так как не все исследованные системы уже вышли из стадии поисков (т. е. еще не реализо­ ваны в металле и не могут быть испытаны на самолете);

128

— проведение испытаний на надежность ряда агрегатов си­ стем управления наземным движением самолетов, в частности, кранов УЭ-24, и подтверждение экспоненциального характера закона для золотниковых пар; j

— исследование влияния ряда параметров и, в частности, центровки самолета, состояний ВПП, отказа двигателей, боково­ го ветра на управляемость и безопасность движения самолета:

б)

Рис. 3. 18. Типовые осциллограммы работы систем управления наземным движением самолетов, полученные на комплёксных стендах:

а—осциллограмма работы системы автоматиче­ ского торможения; б—осциллограмма работы си­ стемы управления поворотом передней ноги, без внешних возмущающих сил на самолет; в—-осцил­ лограмма работы системы управления поворотом

— исследование совместного режима работы систем автома­ тического торможения и управления поворотом передней ноги

ной настройкой датчиков растормаживания. Сравнение подоб­ ных осциллограмм с натурными (при идентичных граничный ус­ ловиях) показало их хорошую сходимость.

На рис. 3. 18, б и в приведены типовые осциллограммы рабо­ ты системы управления поворотом передней ноги (б — при5уп­ равлении самолета без внешних возмущающих сил; в —ЗДри движении самолета и действии внешнего возмущающего 'Мо­ мента). f

Обработка серии подобных осциллограмм позволила оцеШ-ть возможные градиенты изменения боковых сил для различных

;129

расчетных случаев. Оказалось, что градиенты изменения боковых сил равны от нуля до ста процентов предельного значения этих сил. Если при этом работает высокоэффективная система тормо­ жения, реализующая почти предельную силу сцепления, то на долю боковой силы в этом случае остается ничтожная величина. Физически это проявляется в том, что такое предельно затормо-

Lnp>

женное колесо не может потенциально воспринять сколько-ни­ будь значительных боковых сил, т. е. самолет становится практи­ чески неуправляемым.

На рис. 3. 19 приведены реализуемые замедления самолета на пробеге, а на рис. 3.20 — длины пробега самолета для раз­ личных тормозных систем. На рис. 3. 21, а показаны типовые тра­ ектории движения ц. т. самолета при различных углах отклоне­ ния передней ноги и определенных условиях движения (при ско­ рости движения самолета 240—260 км/ч на мокрой ВПП), а на рис. 3.2.1, б в качестве примера даны зависимости относительных

130

I

боковых сил на передних колесах при определенном положении ц. т. самолета и различных площадях крыльев sKp. На рисунке видны зоны проскальзывания передних колес.

2 ц.т1м

а)

Рис. 3.21. Типовые зависимости, полученные при иссле­ довании работы систем управления поворотом передней ноги самолета на комплексных стендах:

а—траектории движения самолета при различных углах 0 от­ клонения стойки; б—зависимость относительных боковых сил на передних колесах от скорости V движения самолета

3. 3. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ОЦЕНОК ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ

И НАДЕЖНОСТИ НА СПЕЦИАЛЬНЫХ МОДЕЛИРУЮЩИХ УСТАНОВКАХ

Комплексные моделирующие установки могут использоваться для проведения специальных испытаний на надежность. При этом может применяться способ оценки надежности при сущест­ венном сокращении необходимого числа испытываемых образ­ цов за счет увеличения продолжительности испытаний. Исполь­ зование этого метода приемлемо только в' том случае, когда время, в течение которого требуется оценить надежность, неве­

131

\

лико по сравнению со средним временем безотказной работы изделий. Значительное увеличение продолжительности испытаний может привести к возникновению отказов, не характерных (по их физической сущности) для заданного промежутка времени.

Введем следующие обозначения:

п — число образцов, поставленных на испытание; т — число изделий, отказавших к моменту t\

строя т изделий. Для момента tm найдена нижняя доверитель­ ная граница Pum(t) для надежности P(t), отвечающая довери­

Коэффициенты До и Д2 приведены в работе Я. Б. Щора [29]. Покажем, что если интенсивность отказов X(t) испытываемых изделий — неубывающая функция, то нижней оценкой неизвест­

ной функции Р(1) с доверительной вероятностью а на протя__ t

жеШи времени 1т будет экспоненциальная оценка е Г'« :

132

По теореме Клоппера — Пирсона [3] нетрудно показать, что

[в этом легко убедиться, продифференцировав дважды равенст­ во (3. 43)]. Неравенство в фигурных скобках в выражении (3. 41) можно заменить эквивалентным неравенством с учетом формул

Таким образом доказано, что неравенство, заключенное в фи­ гурных скобках в выражении (3. 41), влечет за собой неравенство (3. 47) и, следовательно,

133