ФОРМАТ ВЕРТОЛЕТНОГО ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННОГО ИНДИКАТОРА

МКИ: 6QSH.§2fS2- ( Z6Lo
ФОРМАТ ВЕРТОЛЕТНОГО ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННОГО HIiZpKATOPA
Авторы Сеньков К.А., Андриенко С.С.
Изобретение относится к области авиационной техники и может быть применено на вертолетах, оборудованных цифровыми пилотажно-навигационными комплексами, спутниковыми, инерциальньми навигационными системами и доплеровскими индикаторами путевых скоростей.
Формат вертолетного пилотажно-навигационного индикатора, предложенный авторами, создан в соответствии с требованиями. Авиационных Правил Межгосударственного авиационного комитета, часть 29, изданных в 1995 году и утвержденных Советом по авиации и использованию воздушного пространства, раздел F, п.п.29.1321, (а), (б)-(1),(2),(3),(4).
Известен способ отображения информации на электронном индикаторе для решения летчиком пилотажно-навигационных задач на всех типах летательных аппаратов (ЛА) описанный в RU 2129699 С1 6 G 01 С23/00, В64 D 43/00, как способ пилотирования ЛА по задаваемой траектории с задаваемой скоростью от 23.06.99г. Автор Титов А.А.
Предлагаемый формат вертолетного пилотажно-навигационного индикатора позволит пилоту вертолета более эффективно использовать располагаемую пилотажно-навигационную информацию при приземлении вне видимости земли на режиме висения за счет компактного и эргономически-обоснованного расположения индикационных элементов на экране индикатора (поле формата).
Целью изобретения является повышение безопасности посадки вертолетов на ограниченные площадки в условиях отсутствия естественной видимости (пылевые, снежные вихри, плотный туман) в ручном режиме пилотирования.
Поставленная цель достигается тем, что в стандартный пилотажный формат вертолетного дисплея, кроме обязательных авиагоризонта и других индикаторов пилотажнонавигационных параметров введен специально сформированный пилотажно-навигационный индикатор.
Формат содержит авиагоризонт, поле сигнальных сообщений, ряд индикаторов пилотажно-навигационных параметров, например, таких как индикаторы высотноскоростных, угломерно-дальномерных и ряда других функциональных блоков.
При выполнении зависания и приземления с существующим составом электромеханических или даже электронных индикаторов пилот вертолета в условиях плохой видимости вынужден пользоваться, рассредоточенными по приборной доске индикаторами необходимой информации. Состав и расположение этих индикаторов не обеспечивает оптимальность сбора и переработки информации. Возникают оптические иллюзии, что может привести к потере пространственного положения и тяжелым последствиям.
Поэтому, в условиях когда могут возникнуть снеговые или ньшевые вихри, когда отсутствует естественная видимость и необходимо осуществлять посадку на ограниченную площадку приземления - пилоту должна быть предоставлена дополнительная и легко воспринимаемая информация для обеспечения возможности безопасного вьшолнения посадки в таких условиях.
Предлагается новое формирование дополнительной информации по имеющимся навигационно-пилотажным параметрам о текущей позиции вертолета относительно вертикали снижения в точку приземления и о скорости изменения этой позиции. Предлагается соответствующее требованиям Авиационных Правил их размещение на экране бортового пилотажно-навигационного дисплея для обеспечения ручного управления вертолетом в режиме висение-посадка вне визуальной видимости поверхности приземления. См. фиг. 1.
Па фиг. 1 расположено:
1- дополнительно введенный, специально сформированный позиционный пилотажнонавигационный индикатор, который содержит:
2- круговую, вращающуюся шкалу курсов, азимутов, направления вектора путевой скорости, соответственно, истинных, или магнитных;
на щкале располагаются и движутся, в зависимости от получаемой из вычислителя информации индексы:
3- заданного курса;
4- курсового угла выбранной геоточки (приводной радиостанции, или произвольного места висения, приземления);
5- пеленга вертолета;
позиционные планки, показывающие расположение выбранной геоточки:
6- относительно оси X вертолета - горизонтальная планка;
7- относительно оси Z вертолета - вертикальная планка;
8- нулевую точку, находящуюся в центре индикатора 1, от которой отсчитываются отклонения позиционных планок 6 и 7, и
9- индикатора боковых;
10- продольных составляющих путевой скорости в виде белых столбиков переменной длины, в зависимости от значения составляющих путевой скорости;
11- вектор путевой скорости, начинающийся из нулевой точки 8, направление которого отсчитьшается по круговой шкапе 2, а величина, - качественно, по длине этого вектора а количественно - по
12- цифровому счетчику;
13- счетчик общего шага несущего винта;
14- счетчик радиовысоты, который появляется на изображенном месте только в режиме висение, в режиме заход этот счетчик находится справа от узла директорных планок;
15- счетчик дальности до выбранной геоточки, или радиотехнического устройства;
16- счетчик истинного курса;
17- счетчик магнитного курса;
На фиг. 2 изображена структурная схема информационного обеспечения иилотажнонавигационного индикатора вертолета, причем на верхней части фиг.2 приводится техническая, а на нижней части - функциониональная схема на режиме висение.
18- блок датчиков пилотажно-навигационных параметров;
19- вычислитель системы вертолетовождения - ВСВ;
20- блок преобразования сигналов;
21- пульт управления индикацией;
22- пульт управления радиосредствами (КПРС), автопилотом (АП);
23- многофункциональные индикаторы (МФИ)
Формат вертолетного пилотажно-навигационного индикатора, для ручного управления в режиме висение-посадка вне визуальной видимости поверхности приземления используется следующим образом.
При полете по маршруту (режим индикации маршрут) пилот вводит через пульт управления вьиислительной системой вертолета (ВСВ) географические координаты точки зависания (посадки), заданный путевой угол захода (ЗПУ), угол наклона глиссады снижения, и при подходе к точке начала снижения включает режим заход.
Заход выполняется по директорному или позиционному индикаторам, при использовании сне (спутниковая навигационная система) без дифференциального режима с точностью до ±150 метров, а с использованием дифференциального режима обеспечивается точность определения места до +0,7м.
При подходе к высоте зависания (50-10м) и при наличии визуальной видимости пилот выводит вертолет на вертикаль точки зависания визуально, на высоте, где еще не возникают снеговые или пылевые вихри от несущего винта и над выбранной точкой фиксирует нажатием соответствующей кнопки на ПУ бортового вычислителя относительные координаты точки, который фиксирует текущие координаты от СНС, или(и) БИНС (бесплатформенной инерциальной системы).
В результате индикация переводится из формата заход в формат висение. Висение и приземление выполняется с использованием пилотажно-навигационного индикатора 1 по показаниям горизонтальной планки 6 (дальность до геоточки по оси X вертолета) и вертикальной планки 7 (дальность до геоточки по оси Z), вычисляемых по данным СНС и/или БИНС и по изменению показаний путевых скоростей по осям X и Z, вычисляемым по данным СНС, БИНС, и ДИСС. Высота и скорость снижения вьщерживаются по показаниям счетчика точного радиовысотомера с разрешением в 1м.
Такое сочетание параметров и расположение их индикаторов на экране дисплея позволяют пилоту иметь представление (образ полета) не только по позиционным данным, но и по скоростным значениям, и по изменениям скоростей, т.е. по ускорениям, что является необходимым условием директорного управления. В отличие от директорного управления, такая индикация сохраняет и детальный образ полета. Кроме этого, взаимное расположение необходимых индикаторов в центральном угле зрения, позволяет затрачивать минимальное время и усилия на считывание необходимой информации.
Управляя этими параметрами с помощью рычага общего шага, рычага циклического щага и педалями пилот обеспечивает практически горизонтальное положение вертолета с минимальными горизонтальными и вертикальными скоростями в необходимом направлении.
В настоящее время разработана математическая модель функционирования формата и испытана на моделирующем пилотажном вертолетном стенде. Модель получила положительный отзьш пилотов.
В перспективе модель адаптируется к предлагаемому бортовому индикатору вертолета.
Авторы:
К.А. Сеньков. С.С. Андриенко.