←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
3ТЕМА N 10 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННОЙ АВТОМАТИКИ И БОРТОВЫЕ
3СРЕДСТВА РЕГИСТРАЦИИ ПОЛЕТНЫХ ДАННЫХ.
3ЗАНЯТИЕ 1 0 (2 часа).
31. _ Состав электронной автоматики. Принцип измерения курса,
_ 3крена и тангажа.
Элементы и системы электронной автоматики являются одной из
наиболее сложных составных частей авиационного оборудования и
позволяют летчику решать довольно широкий круг задач. Непосредс-
твенно к электронной автоматике авиационного оборудования отно-
сятся:
- цифровые и аналоговые вычислительные системы и устройства
АО;
- вычислительные машины и устройства навигационных (нерадио-
технических) и пилотажно-навигационных комплексов и систем;
- автоматизированные системы управления самолетом;
- системы автоматизированного и автоматического управления;
- системы подвижных упоров управления;
- инерциальные и астрономические навигационные системы;
- курсовые системы, автопилоты, демпферы колебаний и автоматы
устойчивости самолета;
- автоматические системы компенсации аэроупругих колебаний
самолета;
- регуляторы и ограничители перегрузок и углов атаки;
- системы сигнализации опасного сближения с землей;
- автоматы сигнализации критических режимов полета;
- системы траекторного управления и командно-пилотажные сис-
темы;
- автоматы регулирования и загрузки управления самолетом;
- электроемкостные топливомеры;
- топливомеры-расходомеры;
- электрические и электронные системы автоматического управ-
ления выработкой топлива.
В данном занятии будут рассмотрены принципы и системы измере-
ния курса, крена и тангажа (на примере комплекса ИК-ВК-80), а в
следующем занятии - принципы, системы автоматического управления
ЛА, а также бортовые устройства регистрации полетных данных. Та-
ким образом будут рассмотрены наиболее ответственные части элект-
ронной автоматики АО - системы измерения углов пространственного
положения ЛА и системы автоматического управления полетом ЛА.
Практически все системы измерения пространственных углов ЛА
(курса, крена, тангажа) используют в качестве основного датчика
информации гироскоп. В настоящее время известно много типов ги-
роскопов, из них на современных ЛА часто применяют так называемый
динамически настраиваемый гироскоп с внутренним кардановым подве-
сом (рис. 1.):
- 2 -
Рис.1. Гироскоп с внутренним кардановым подвесом
На Рис.1 обозначены:
- ЭД - электродвигатель;
- К - массивное кольцо;
- ДУ - датчик угла;
- ДМ - датчик момента;
- H - вектор кинетического момента гироскопа;
- ГВ - гироскоп вертикали;
- ВР - внутренняя рама.
Гироскоп используется для измерения пространственных углов ЛА
благодаря 1основному своему свойству 0: 2сохранять неизменным в инер-
2циальном (мировом) пространстве ориентацию собственного вектора
2кинетического момента 0 2(Н) в том случае, когда на гироскоп не дейс-
2твуют внешние постоянные силы. 0
Если же на гироскоп действует внешняя постоянная сила, то
проявляется его 1 второе свойство - свойство прецессии. 0 2Прецессия -
2это движение вектора кинетического момента в направлении вектора
2момента внешних сил по кратчайшему пути. 0 Свойство прецессии в
схемах с гироскопами используется для управления движением векто-
ра Н (например, для установки элементов гироскопа в исходное по-
ложение).
Таким образом, при отсутствии внешних сколько-нибудь постоян-
- 3 -
но действующих сил и вращении (перемещении) в пространстве корпу-
са гироскопа (вместе с ЛА) кольцо К и вектор Н сохраняют свою
первоначальную ориентировку. Образовавшиеся смещения между коль-
цом и корпусом гироскопа измеряются датчиками угла ДУ. Датчики
момента обеспечивают создание внешнего управляющего момента для
принудительной прецессии гироскопа.
На рис.1., справа, изображен вариант применения гироскопа в
виде "ГВ" - гироскопа вертикали, который позволяет измерять углы
крена и тангажа. Если вектор Н расположить горизонтально, то об-
разуется "ГК" - гироскоп курса.
Гироскопы рассмотренного типа на ЛА обычно устанавливаются на
так называемой гиростабилизированной платформе (ГП), о которой
будет рассказано ниже. Очевидно, что для точного измерения углов
векторы кинетических моментов ГВ и ГК должны быть всегда ориенти-
рованы соответственно по вертикали и в плоскости горизонта.
Гироскопические датчики - достаточно точные устройства, одна-
ко они требуют защиты от внешних вредных сил (трения, разбаланса
и т.д.) а также и обязательной начальной выставки в рабочее поло-
жение главной оси гироскопа (оси, на которой лежит вектор Н).
По ряду причин системы измерения крена и тангажа (ГВ) более
просты и легче управляемы, чем системы измерения курса (ГК).
Собственно, сама проблема измерения курса более сложна, нежели
проблема измерения крена и тангажа. Рассмотрим более подробно ви-
ды и принцип измерения курса.
32. _ Виды курса. Измерители магнитного курса. Принцип
_ 3построения систем измерения курса.
Напомним, что курсом называется угол в горизонтальной плос-
кости между вертикальной плоскостью, принятой за начало отсчета,
и проекцией продольной оси ОХ1 ЛА на плоскость горизонта. Курс
отсчитывается, как правило, от северного направления вертикальной
плоскости по ходу часовой стрелки в пределах от нуля до 360 .
К наиболее часто применяемым видам курса относятся следующие
(рис.2.)
Рис.2. Виды курсов
- 4 -
- 7J 4и 0- истинный (географический) курс, отсчитывается от "се-
верного" географического меридиана;
- 7J 4м 0- магнитный курс, отсчитывается от "северного" магнитно-
го меридиана;
- 7 D 0М - магнитное склонение - угол между географическим и маг-
нитным меридианом;
- 7J 4г 0 - гироскопический курс, отсчитывается от направления
вектора кинетического момента Н свободного гироскопа;
- 7J 4орт 0 - ортодромический курс, - угол, отсчитываемый от плос-
кости Nипм - Sипм географического или магнитного ме-
ридиана исходного пункта маршрута (ИПМ). Направление
этой плоскости "запоминается", например, с помощью
курсового гироскопа, уход которого в азимуте (т.е. в
плоскости горизонта) из-за вертикальной составляющей
угловой скорости вращения Земли ( 7W 4зв 0) компенсируется
с помощью системы азимутальной широтной коррекции.
7W 4зв 0 = 7W 4з 0Sin 7f 0,
где: 7W 4з 0 - угловая скорость вращения земли;
7f 0 - широта месторасположения ЛА.
Необходимость использования 7J 0орт 7 0объясняется тем, что главная
ось гироскопа неизменно ориентирована только в "мировом" (инерци-
альном) пространстве и поэтому вектор Н относительно Земли имеет
"кажущийся" уход . Если этот уход не учитывать, то траектория
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
|
|