СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫМ САМОЛЕТОМ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ управления двухдвигательным самолетом, согласно которому управляющие сигналы с поста управления летчика поступают на аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы управления, представляющие собой регулируемые сопла, которые обеспечивают отклонение вектора тяги, обработку и формирование управляющих сигналов производят в вычислительной системе, при этом управляющие сигналы для каждого из органов управления корректируют по высотно-скоростным параметрам и углу атаки, а формирование требуемого отклонения вектора тяги осуществляют посредством отклонения регулируемых сопел правого и левого двигателей приводами газодинамических органов, отличающийся тем, что управляющие сигналы с поста управления летчика разделяют на два тракта, тракт дистанционного управления аэродинамическими органами и тракт отклонения вектора тяги, и подают в вычислительную систему, разделенную на две функциональные вычислительные подсистемы, основную и дополняющую, первые - в основную, а вторые - в дополняющую; в основной вычислительной подсистеме, во всем диапазоне высот и скоростей полета, производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта дистанционного управления аэродинамическими органами, идущих на рулевые приводы аэродинамических органов, осуществляя воздействие на такие параметры полета, как угловые скорости, углы атаки и скольжения, нормальная и боковая перегрузки, изменяя и поддерживая их в допустимых пределах, а также на параметры изменения траектории полета, такие как углы тангажа, крена и рыскания, скорость и высота полета; при малых скоростях полета и больших углах атаки в работу включают дополняющую вычислительную подсистему, в которой производят обработку и формирование управляющих сигналов тракта отклонения вектора тяги, идущих на приводы газодинамических органов; обе вычислительные подсистемы работают в общем информационном поле, а в части выхода на органы управления - совместно и независимо одна от другой, при этом управление самолетом осуществляют за счет совместного функционирования аэродинамических и газодинамических органов, создавая управляющие моменты в продольной, поперечной и горизонтальной плоскостях самолета, и реализуя управление по каналам тангажа, рыскания и крена; при этом в каждой из вычислительных подсистем сигналы по тангажу, крену и рысканию суммируют с сигналами от датчиков параметров полета, которые используют как обратную связь для улучшения характеристик устойчивости и управляемости полетом, причем в качестве обратных связей для сигналов, поступающих в основную вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а для сигналов, поступающих в дополняющую вычислительную подсистему, используют сигналы, поступающие от датчиков угловых скоростей, углов атаки и скольжения; сформированные таким образом сигналы подают, первые - на вход рулевых приводов аэродинамических органов, а вторые через блока управления приводов газодинамических органов, в котором производят синхронизацию и динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов, - на вход приводов газодинамических органов.
сж
сж
сж
2
2
2. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что дополняющую вычислительную подсистему включают в работу, на скоростях полета q≤150 кг/см, независимо от текущего значения угла атаки, а при q>150 кг/см- в диапазоне углов атаки от 15 до 20°, где q - сжимаемый скоростной напор; на углах атаки свыше 20° дополняющая вычислительная подсистема работает независимо от скорости полета.
3. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополняющую вычислительную подсистему отключают при скорости полета Vпр≥600 км/ч, где Vпр - приборная скорость полета.
4. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что требуемое отклонение вектора тяги осуществляют в зависимости от получаемой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей.
5. Способ управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что требуемое отклонение вектора тяги осуществляют с учетом режима работы каждого двигателя, изменяя при этом входные сигналы на каждый привод газодинамических органов в зависимости от диаметра критической части регулируемого сопла и приемистости двигателя.
6. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что сигналы от датчика угловых скоростей, используемые в качестве обратной связи в основной вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из дополняющей вычислительной подсистемы.
7. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что сигналы от датчиков углов атаки и скольжения, используемые в качестве обратной связи в дополняющей вычислительной подсистеме, поступают в нее по каналу цифровой связи из вычислителя высотно-скоростных параметров после фильтрации и преобразования в истинные значения углов атаки и скольжения самолета.
8. Способ управления по п.1 или 7, отличающийся тем, что сигналы по тангажу, крену и рысканию, поступающие в дополняющую вычислительную подсистему, суммируют в ней с сигналами компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов, информация для формирования которых в дополняющую вычислительную подсистему поступает из вычислителя высотно-скоростных параметров, навигационной системы самолета и системы управления двигателей.
9. Способ управления по п.8, отличающийся тем, что формирование в дополняющей вычислительной подсистеме сигналов компенсации весовой составляющей, инерционного и гироскопического моментов осуществляют в зависимости от проводимой в полете оценки текущей эффективности тяги правого и левого двигателей, тригонометрических зависимостей углов тангажа и крена самолета, моментов инерции и угловых скоростей роторов высокого и низкого давления правого и левого двигателей, для этого в вычислителе высотно-скоростных параметров из сигналов статического и динамического давлений формируются сигналы числа Маха, истинной воздушной скорости, высоты полета и истинного скоростного напора.
10. Способ управления по п.1, отличающийся тем, что отклонение регулируемых сопел обеспечивают за счет отклонения сверхзвуковых створок регулируемого сопла каждого двигателя тремя приводами газодинамических органов посредством перемещения их выходных штоков.
11. Способ управления по п.10, отличающийся тем, что для перемещения выходных штоков, управляющих сверхзвуковыми створками сопел, в блоке управления приводов газодинамических органов производят разложение вектора тяги каждого двигателя в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной, на составляющие по ходу движения выходного штока каждого привода газодинамических органов, а затем проводят обратный пересчет от ходов штоков к отклонению вектора тяги в вертикальной и горизонтальной плоскостях двигателя.
12. Способ по пп.1, 10 или 11, отличающийся тем, что управление самолетом по каналу тангажа обеспечивают при совместном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости самолета и отклонении стабилизатора; по каналу крена - при дифференциальном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в продольной плоскости и дифференциальном отклонении стабилизатора и элеронов; по каналу рыскания - при совместном отклонении сверхзвуковых створок сопла каждого двигателя в поперечной плоскости и отклонении рулей направления.
13. Способ управления по п.1 или 10, отличающийся тем, что синхронизацию движений приводов газодинамических органов осуществляют с учетом положения центра управляющего кольца регулируемого сопла каждого из двигателей, когда центр управляющего кольца остается зафиксированным на оси сопла при перемещении выходного штока каждого из приводов газодинамических органов, а движение всех выходных штоков приводов начинается и заканчивается одновременно, что достигается ограничением сигналов, поступающих на вход приводов газодинамических органов.
14. Способ управления по п.1 или 10, отличающийся тем, что динамическую коррекцию движений приводов газодинамических органов для каждого регулируемого сопла осуществляют за счет дополнения механической обратной связи в приводах газодинамических органов электрической, получающей сигналы от значений положений выходных штоков каждого из приводов газодинамических органов и скорости их перемещения через датчики обратных связей приводов газодинамических органов.
15. Система управления двухдвигательным самолетом, содержащая аэродинамические органы управления самолета и газодинамические органы, представляющие собой управляемые приводами газодинамических органов регулируемые сопла правого и левого двигателей с отклоняемым вектором тяги, соединенные с функциональными блоками, включающими вычислительную систему управления аэродинамическими и газодинамическими органами, датчики угла атаки и высотно-скоростных параметров, отличающаяся тем, что вычислительная система выполнена цифровой и состоит из четырех функционально независимых блоков: двух вычислительных подсистем, основной и дополняющей, вычислителя высотно-скоростных параметров и блока управления приводов газодинамических органов, соединенных между собой каналами цифровой связи для обмена информацией по параметрам полета, при этом основная вычислительная подсистема образует тракт дистанционного управления аэродинамическими органами, связанный с рулевыми приводами аэродинамических органов, а дополняющая - тракт отклонения вектора тяги, связанный с приводами газодинамических органов; система управления также дополнительно содержит датчики параметров полета, такие как датчики угла скольжения, нормальной и боковой перегрузок, угловых скоростей, а в качестве датчика высотно-скоростных параметров - датчик статического и динамического давлений, кроме этого система управления содержит ручку управления самолетом и датчики поста управления летчика: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления двигателями, правым и левым; при этом вход основной вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков положения ручки управления по тангажу и крену, с выходами датчиков углов атаки и скольжения, нормальной и боковой перегрузок, а также с выходом дополняющей вычислительной подсистемы для получения сигналов от датчиков угловых скоростей и положения педалей по каналу цифровой связи, а ее выход - со входами рулевых приводов аэродинамических органов управления; вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходами датчиков: положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию, положения рычагов управления правым и левым двигателями, а также с выходом датчика угловых скоростей, а ее выход каналом цифровой связи - с основной вычислительной подсистемой, и через блок управления приводами газодинамических органов - со входами приводов газодинамических органов управления; вход вычислителя высотно-скоростных параметров соединен с выходами датчиков углов атаки и скольжения и с выходом датчика статического и динамического давлений, а его выход, с помощью каналов цифровой связи, соединен с основной и дополняющей вычислительными подсистемами; при этом регулируемые сопла выполнены с подвижными сверхзвуковыми створками, которые соединены с приводами газодинамических органов.
16. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что каналы цифровой связи, обеспечивающие соединение дополняющей вычислительной подсистемы с основной, с вычислителем высотно-скоростных параметров и с блоком управления приводов газодинамических органов, выполнены с возможностью прохождения сигналов в обоих направлениях.
17. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход дополняющей вычислительной подсистемы связан с навигационной системой самолета и с системой управления двигателями.
18. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что датчики положения ручки управления по тангажу и крену, положения педалей для управления по рысканию и положения рычагов управления двигателями механически связаны с ручкой управления самолетом, педалями и рычагами управления двигателями, соответственно, и электрически - с вычислительной системой.
19. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход дополняющей вычислительной подсистемы соединен с выходом датчика угловых скоростей каналом цифровой связи.
20. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что подвижные сверхзвуковые створки каждого из регулируемых сопел соединены посредством выходных штоков с тремя приводами газодинамических органов.
21. Система управления по п.15 или 20, отличающаяся тем, что регулируемые сопла в критической части выполнены с управляющим кольцом, соединенным с возможностью фиксации на оси сопла с каждым из выходных штоков приводов газодинамических органов.
22. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что аэродинамические органы управления содержат стабилизатор, элероны и рули направления.
23. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что вход основной вычислительной подсистемы связан с выходами датчиков обратной связи рулевых приводов аэродинамических органов.
24. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что выход блока управления приводов газодинамических органов соединен со входами приводов газодинамических органов, которые через выходные штоки связаны с датчиками обратной связи приводов газодинамических органов, выходы которых соединены со входом блока управления приводов газодинамических органов.
25. Система управления по п.15, отличающаяся тем, что цифровая вычислительная система выполнена четырехкратнорезервированной.