Автомат регулирования управления (АРУ) предназначен для регулирования следующих характеристик системы управления:
· передаточного коэффициента рулевого тракта Кш;
· градиента усилий на рычаге управления от загрузочного механизма.
Применение АРУ позволяет увеличить расходы ручки управления на перегрузку при больших скоростях полета и уменьшить их при малых скоростях.
Для расчетных режимов полета определяются значения Кш:
,
где - заданное значение градиента расхода ручки на единицу перегрузки, = -15 мм/ед. пер.
Затем строится зависимость Кш =f(q) и выбирается программа коррекции (требуемая длина регулируемой качалки в тракте управления) в классе кусочно-линейных функций. Для выбранной настройки оцениваются значения градиента по следующей формуле:
.
Затем следует сделать вывод о целесообразности оборудования самолета АРУ, для чего рассчитанные значения градиента должны удовлетворять требованиям:
.
Здесь - абсолютное минимальное и максимальное из полученных значений градиента расхода ручки на единицу перегрузки.
|
|
Точно так же, по программе, регулируется загрузка рычага управления (с ростом скоростного напора жесткость пружины увеличивается, то есть увеличивается коэффициент жесткости загрузки Кж). Тем самым обеспечивается выравнивание градиента . Эту функцию выполняет автомат регулирования загрузки рычага управления (АРЗ), который на многих современных самолетах входит в состав АРУ.
Для необратимого управления (характерного для большинства современных самолетов) справедлива зависимость
,
здесь .
АРЗ должен обеспечивать выполнение следующих условий:
,
здесь = -30 Н/ед. пер.
а - абсолютное минимальное и максимальное из полученных значений градиента усилий на ручке на единицу перегрузки.
Если все эти условия выполняются, можно говорить об улучшении статических характеристик продольной управляемости с помощью АРУ.
Таблица7. Характеристики АРУ.
H=500м
M | q, н/ | Kш, 1/мм | Хny, мм/ед.п. | Kш*, 1/мм | Кж, н/мм | Pny, н/ед.п. |
0,3 | 0,106816 | -16,6901 | 0,096 | -33,3801 | ||
0,4 | 0,066146 | -15,503 | 0,064 | -31,006 | ||
0,5 | 0,029049 | -16,1385 | 0,027 | -32,2771 | ||
0,6 | 0,025625 | -14,7838 | 0,026 | -29,5675 | ||
0,7 | 0,025373 | -14,8091 | 0,0257 | -29,6182 | ||
0,8 | 0,025657 | -14,9983 | 0,02566 | -29,9967 |
H=4000м
M | q, н/ | Kш, 1/мм | Хny, мм/ед.п. | Kш*, 1/мм | Кж, н/мм | Pny, н/ед.п. |
0,3 | 0,109055 | -15,0767 | 0,1085 | -30,1534 | ||
0,4 | 0,099803 | -17,0119 | 0,088 | -34,0238 | ||
0,5 | 0,062436 | -14,8657 | 0,063 | -29,7315 | ||
0,6 | 0,028621 | -14,3105 | 0,03 | -28,621 | ||
0,7 | 0,025806 | -14,3369 | 0,027 | -28,6737 | ||
0,8 | 0,025728 | -14,8433 | 0,026 | -29,6867 |
H=7000м
M | q, н/ | Kш, 1/мм | Хny, мм/ед.п. | Kш*, 1/мм | Кж, н/мм | Pny, н/ед.п. |
0,4 | 0,101478 | -14,9233 | 0,102 | -29,8466 | ||
0,5 | 0,08755 | -14,9233 | 0,088 | -29,8466 | ||
0,6 | 0,064374 | -14,6304 | 0,066 | -29,2607 | ||
0,7 | 0,037427 | -13,5277 | 0,0415 | -27,0555 | ||
0,8 | 0,026443 | -14,6905 | 0,027 | -29,3811 |
|
|
Рис. 11 Передаточный коэффициент рулевого тракта.
Вывод:
Установка АРУ позволила устранить неравномерность градиентов расходов и усилий на ручке, улучшены статические характеристики продольной управляемости во всем диапазоне высот и скоростей полета. Определен диапазон изменения коэффициента рулевого тракта Кш=[0,02566: 0,1085].
Рис.12 Структурная схема автомата продольного управления.
Рис. 13 Схема автомата продольного управления.