Улучшение характеристик продольной устойчивости и управляемости с помощью демпфера тангажа (ДТ)


Если расчетные величины превышают нормы, то необходимо подобрать автоматическое устройство, которое бы улучшало эти характеристики. Простейшим устройством такого типа является демпфер тангажа. Его уравнение упрощенно записывается в виде:

(руль высоты);

(поворотный стабилизатор);

;

.

Можно показать, что добавление этих уравнений к системе уравнений коротко-периодического движения самолета приводит к новому выражению для коэффициента затухания :

, где:

– по рисунку для руля высоты;

– см. формулу выше;

– для поворотного стабилизатора.

 

 
Необходимо задаться рядом значений (в диапазоне ) и рассчитать ряд новых величин и соответственно новых значений параметров . В результате расчетов подбирается значение передаточного числа демпфера тангажа ,обеспечивающее наилучшее соответствие параметров переходного процесса нормируемым значениям.

 

Динамические характеристики управляемости

 

Если в правую часть уравнения коротко-периодического движения самолета внести в качестве возмущения константу – скачкообразное изменение положения руля высоты или стабилизатора (т.е. управляющее воздействие), то .

Управляемость принято рассматривать, если произвести замену на перегрузку :

,

.

 

 
Разделив обе части уравнения на , получим:

, здесь:

– постоянная времени;

– относительный коэффициент демпфирования;

– коэффициент усиления самолета по перегрузке;

– градиент руля по перегрузке.

Анализ решения уравнения такого типа (относительно ) рассмотрен ранее однако переходный процесс имеет несколько другой вид: при ступенчатом отклонении руля высоты вверх с целью создания положительной перегрузки в первый момент проявляется сила на руле высоты , направленная вниз, что создает «просадку» по перегрузке.

 


1 время просадки,

2 время срабатывания,

3 время переходного процесса,

4 заброс.

 

 

 


10.4. Основные показатели управляемости – усилия P и перемещения Х, создаваемые летчиком на ручке управления;
Нормируются их величины для создания .

 




Практическая работа №1
Определение основных характеристик систем продольного управления

 


1. Измерение зависимости стабилизатора от

 
 

 

2.

89А
Определение зависимости усилий на ручке управления от перемещения ручки


Летчик создает реальное усилие и двигает ручку управления по тангажу с обычной скоростью и останавливает ее на расстоянии , , от нейтрали при движении на себя (кабрирование) и от себя (пикирование).

Зона нечувствительности

Замер зоны нечувствительности

Градиент усилия по перемещению