9. Принцип работы системы автоматического управления полетом самолета (система самолет – автопилот).

Сочувствую тому, кому попался этот билет 

Автопилоты. Современные автопилоты (АП) представляют собой комплекс совместно работающих устройств, обеспечивающих стабилизацию ЛА на траектории, стабилизацию высоты полета, управление маневрами ЛА и приведение его в горизонтальный полет.

В основу схемы автопилотов при работе в режиме стабилизации положен принцип регулирования по углу, угловой скорости (автопилоты типа АП-6Е, АП-28, АП-31, АП-40 и др.), а у некоторых автопилотов и по угловому ускорению (автопилоты типа АП-15). Система представляет единую замкнутую систему автоматического регулирования и управления. Автопилот состоит обычно из трех автоматических систем регулирования с внутренними перекрестными связями. Все три системы обычно выполняются по одинаковым схемам.

В состав каждого канала входят измерительные устройства ИУ, суммирующие устройства СУ, усилительные (У) и исполнительные устройства (РМ). Измерительные устройства ИУ автопилотов типа АП (например, датчики углов крена, тангажа, курса, высоты и т. п.) измеряют значения отклонений угла и угловой скорости (например, угла тангажа , угловой скорости тангажа _) и преобразуют эти отклонения в величины напряжений U_ и U_. После алгебраического суммирования в суммирующем устройстве СУ сумма напряжений U_ усиливается усилителем У и подается на рулевую машину РМ автопилота. Последняя отклоняет руль высоты, в результате чего появившееся отклонение угла тангажа ликвидируется.

На суммирующее устройство с выхода рулевой машины подается сигнал U_ос обратной связи. Отрицательная обратная связь обеспечивает устойчивость и быстрое затухание колебаний системы. Для задания определенного значения угла тангажа _з в схеме автопилота предусматривается специальный задатчик этой величины. Аналогичные функциональные схемы имеют каналы управления креном и курсом самолета. Для устранения автоколебаний в системе в автопилотах применяется жесткая обратная связь. Жесткая обратная связь применяется для получения в установившемся состоянии пропорциональности между отклонением руля и отклонением ЛА.

В качестве чувствительных элементов, реагирующих на угловые отклонения ЛА относительно центра тяжести, применяются:

• по курсу ≈ гирополукомпасы, дистанционные магнитные компас,ы, курсовые системы;

• по крену и тангажу ≈ центральные гировертикали, гиродатчики дистанционных авиагоризонтов;

• по курсу, крену и тангажу ≈ курсовертикали;

• по угловой скорости ≈ демпфирующие гироскопы;

• по угловому ускорению ≈ специальные устройства, вырабатывающие сигналы, пропорциональные угловому ускорению ЛА, путем дифференцирования сигналов датчиков угловой скорости.

Электрические сигналы отклонений ЛА по углу, угловой скорости и угловому ускорению, полученные с датчиков, усиливаются электронными или электромашинными усилителями, подаются на рулевые машины, которые перемещают соответствующие рули самолета или изменяют режимы работы (тягу) авиадвигателей. Автопилоты имеют электрические связи с курсовыми системами, централями скорости и высоты, демпферами колебаний, автоматами дополнительных усилий, навигационными вычислительными устройствами.