СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ГИБРИДНОГО ВЕРТОЛЕТА

1. Способ регулирования скорости движения гибридного вертолета, содержащего, по меньшей мере, один несущий винт для создания подъемной силы и, по меньшей мере, один движительный воздушный винт, снабженный совокупностью лопастей с изменяемым шагом, при этом несущий винт и движительный воздушный винт приводят во вращение, по меньшей мере, одним двигательным устройством, которым оборудован гибридный вертолет,
*) при этом упомянутый способ регулирования использует средства управления для выработки команд управления, касающихся, по меньшей мере, заданного значения среднего шага лопастей движительного воздушного винта, в зависимости от команды пилотирования, генерируемой оператором при помощи, по меньшей мере, одного ручного органа управления, и в зависимости от мощности, потребляемой движительным воздушным винтом,
*) при этом упомянутый способ регулирования содержит различные процессы пилотирования, в том числе:
-) пилотируемый процесс, в котором команды управления изменением шага упомянутых лопастей генерируют ручным органом управления, и
-) корректирующий процесс, в котором скорректированные команды пилотирования для изменения шага упомянутых лопастей генерируют на основании команды пилотирования, которую корректируют с учетом, по меньшей мере, одного ограничительного параметра регулирования, связанного со свойствами прочности гибридного вертолета,
отличающийся тем, что
-) команды пилотирования касаются заданного значения воздушной скорости, и
-) корректирующий процесс применяют на основании упомянутых заданных значений воздушной скорости, по меньшей мере, согласно первому режиму коррекции, в котором скорректированные команды пилотирования получают на основании команд пилотирования, которые корректируют согласно первому закону, учитывающему заданную потребляемую мощность, соответствующую заданному значению воздушной скорости, вытекающему из команды пилотирования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое первый закон основан на следующем правиле:
<mrow><msub><mi>β</mi><mrow><mi>p</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>p</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>k</mi><msub><mi>p</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>P</mi><mo>−</mo><mi>P</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>+</mo><mi>k</mi><msub><mi>i</mi><mn>2</mn></msub><mstyle displaystyle="true"><mrow><mo>∫</mo><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>P</mi><mo>−</mo><mi>P</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mi>d</mi><mi>t</mi></mrow></mrow></mstyle></mrow>
,
prop
2
2
в каковом законе β соответствует среднему шагу лопастей каждого движительного воздушного винта, Р соответствует потребляемой мощности, Р* соответствует заданной потребляемой мощности, и kp и ki соответствуют постоянным параметрам регулирования, предварительно определенным путем моделирования.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что:
-) первый режим коррекции применяют при высокой потребляемой мощности, и
-) при низкой потребляемой мощности применяют корректирующий процесс на основании упомянутых заданных значений воздушной скорости, по меньшей мере, согласно второму режиму коррекции, в котором скорректированные команды пилотирования получают из команд пилотирования, корректируемых согласно второму закону, учитывая упомянутое заданное значение воздушной скорости, получаемое из команды пилотирования.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что упомянутый второй закон основан на следующем правиле:
<mrow><msub><mi>β</mi><mrow><mi>p</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>p</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>k</mi><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>−</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>+</mo><mi>k</mi><msub><mi>i</mi><mn>1</mn></msub><mstyle displaystyle="true"><mrow><mo>∫</mo><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>−</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mi>d</mi><mi>t</mi></mrow></mrow></mstyle></mrow>
,
prop
1
1
в каковом втором законе β соответствует среднему шагу лопастей каждого движительного воздушного винта, TAS соответствует воздушной скорости, TAS* соответствует заданному значению воздушной скорости, и kp и ki соответствуют постоянным параметрам регулирования, предварительно определенным путем моделирования.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданную потребляемую мощность предварительно определяют по третьему закону, в котором теоретическую потребляемую мощность определяют и корректируют по статической погрешности при помощи правила, учитывающего, по меньшей мере, коэффициент лобового сопротивления планера гибридного вертолета.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что коэффициент лобового сопротивления планера гибридного вертолета корректируют с учетом тяги, создаваемой несущим винтом.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что третий закон основан на следующем правиле:
<mrow><mi>P</mi><mo>*</mo><mo>=</mo><mi>S</mi><mi>ρ</mi><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><msup><mo>*</mo><mn>3</mn></msup><mi>C</mi><mo>⋅</mo><mi>S</mi><mo>/</mo><mi>η</mi><mo>+</mo><mi>k</mi><mi>p</mi><mo>'</mo><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>−</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>+</mo><mi>k</mi><mi>i</mi><mo>'</mo><mstyle displaystyle="true"><mrow><mo>∫</mo><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>−</mo><mi>T</mi><mi>A</mi><mi>S</mi><mo>*</mo><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mi>d</mi><mi>t</mi></mrow></mrow></mstyle><mo>,</mo></mrow>
в каковом правиле ρ является плотностью воздуха, C×S является коэффициентом лобового сопротивления планера гибридного вертолета, и η является КПД каждого движительного воздушного винта.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что потребляемую мощность определяют при помощи средств измерения, установленных на движительном воздушном винте.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что потребляемую мощность определяют при помощи оценочного вычислительного устройства на основании упомянутых команд пилотирования, связанных с упомянутым заданным значением воздушной скорости, в зависимости от данных, связанных, соответственно, безразлично с шагом лопастей движительного воздушного винта, с воздушной скоростью, со скоростью вращения движительного воздушного винта и плотностью воздуха.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданное значение среднего шага лопастей движительного воздушного винта селективно генерируют в рамках пилотируемого процесса или корректирующего процесса в соответствии со следующими различными режимами работы:
*) прямой режим, при котором команду управления, касающуюся значения задаваемого среднего шага лопастей движительного воздушного винта, получают напрямую из команды пилотирования, генерируемой ручным органом управления,
*) форсированный режим, применяемый в случае авторотации несущего винта, при котором команду управления, касающуюся значения задаваемого среднего шага лопастей движительного воздушного винта, приводят к значению шага, вычисленному средствами управления на основании команды пилотирования, связанной с заданным значением форсированного режима, которое генерирует пилот при помощи ручного органа управления,
*) регулируемый режим, при котором команду управления, касающуюся значения задаваемого среднего шага лопастей движительного воздушного винта, определяют на основании регулирования потребляемой мощности в соответствии с заданным значением изменения тяги, которое генерируют средства управления,
*) защищенный режим, при котором команду управления, касающуюся значения задаваемого среднего шага лопастей движительного воздушного винта, получают в результате применения одного из: прямого режима и регулируемого режима, при этом средства управления корректируют ее в соответствии с корректирующим процессом с учетом, по меньшей мере, одного ограничительного параметра регулирования, который связан со свойствами прочности гибридного вертолета.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при каждом из различных режимов работы, кроме форсированного режима, команда пилотирования относится к заданному значению воздушной скорости, при этом упомянутую команду пилотирования:
*) либо напрямую используют средствами управления в прямом режиме для генерирования команд управления,
*) либо при низкой потребляемой мощности непосредственно корректируют средствами управления для генерирования команд управления с учетом свойств прочности гибридного вертолета,
*) либо при высокой потребляемой мощности преобразуют средствами управления в соответствующую теоретическую заданную потребляемую мощность, которую используют средствами управления для генерирования команд управления с учетом свойств прочности гибридного вертолета.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданная потребляемая мощность является образующей сигнал активации органа постепенной визуальной индикации, который показывает заданную потребляемую мощность, соответствующую команде пилотирования, вытекающей из манипуляции ручного органа управления.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что орган индикации заданной потребляемой мощности связан с индикаторным устройством заданного значения воздушной скорости, генерируемого посредством манипуляции ручного органа управления.