СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ МАРШЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ САМОЛЕТА Российский патент 1998 года по МПК B64C15/02 

Изобретение относится к системам управления самолетов посредством изменения вектора тяги двигателей.

Из патентной литературы известны устройства для управления ЛА (заявки ФРГ N 3222674, кл. В 64 С 15/02, 22.12.83; N 3609457, кл. В 64 С 15/02, 25.09.86; N 3909347/А1, кл. В 64 С 15/02, 27.09.90).

Также известна система управления самолетов, применяемая на демонстрационном самолете F-15 МТД (См.Техническая информация ЦАГИ, 1987, N 8, с. 11-13).

В этой системе продольный момент для управления самолетом создается отклонением вектора тяги обоих двигателей вверх или вниз при помощи поворота створок в расширяющейся части сопла, поперечный - отклонением вектора тяги одного двигателя вверх, а другого - вниз, путевой - уменьшением осевой составляющей одного двигателя и увеличением другого при помощи створок в сужающейся части сопла и поворотом створок решетки, расположенной там же.

Наиболее близким аналогом, рассматриваемым в качестве прототипа является система управления двухдвигательного самолета, описанная в патенте РФ N 2084375, кл. В 64 С 15/02, 20.07.97.

В этой системе сигналы датчиков органов управления и угловых скоростей поступают в вычислительные устройства, формирующие требуемые отклонения вектора тяги обоих двигателей вокруг горизонтальной оси, что обеспечивает создание управляющих моментов по крену и тангажу. Момент рыскания создается за счет изменения подачи топлива в каждый двигатель.

Недостатки этой системы:
так как сигналы датчиков перемещений ручки и датчиков угловых скоростей поступают непосредственно на приводы поворотных сопел, сопла непрерывно перемещаются, в результате чего быстро вырабатывается ресурс сопла, что приводит к необходимости ремонта или замены створок сопла в процессе эксплуатации;
нет ограничений работы сопла по скоростному напору: сопло перемещается при полетах на тех скоростных напорах, где эффективность аэродинамических поверхностей достаточна и управление при помощи вектора тяги не требуется. Это тоже приводит к преждевременной выработке ресурса и снижению надежности работы системы. Сопло отклоняется на больших высотах, где из-за пониженной теплоотдачи происходят перегрев и разрушение створок;
создание момента рыскания путем изменения подачи топлива в тех случаях, когда маневр выполняется при максимальной тяге обоих двигателей, приводит к уменьшению величины полной тяги, что снижает эффективность маневра.

Задача изобретения - создание способа управления вектором тяги маршевых двигателей с самолета, который не имеет перечисленных выше недостатков.

Это достигается тем, что способ управления вектором тяги маршевых двигателей самолета включает обработку рабочих параметров в вычислительных устройствах, а формирование требуемого отклонения вектора тяги для обеспечения создания управляющих моментов по крену и тангажу осуществляется посредством отклонения сопел электрогидравлическими приводами, получающими сигналы относительно наперед заданных значений положений сопел, при этом создается продольный момент для обеспечения управления самолета вокруг одной из осейи предотвращение момента вращения вокруг другой оси, причем при разных углах отклонения сопел создается путевой момент управления самолетом вокруг одной из осей и отсутствие продольного момента, а при равенстве отклонений сопел обеспечивается одновременное управление самолетом посредством вектора тяги двигателей с созданием как продольного, так и путевого момента, т.е. в вычислителе продольного управления определяют положения стабилизатора, и сигнал поступает на электронный усилитель и корректор усиления по углу атаки.

Сигналы для управления соплами формируют таким образом, что сопла отклоняются только тогда, когда стабилизаторы и рули направления находятся в положениях, близких к продольным (исчерпали свои возможности), или тогда, когда самолет находится на больших углах атаки, причем отклонение сопел происходит только в ограниченном диапазоне скоростных напоров и высот.

Оси вращения поворотных сопел правого и левого двигателей установлены под наклоном к горизонтальной плоскости самолета, благодаря чему при их дифференциальном отклонении создается момент рыскания.

Таким образом, введение корректоров по скоростному напору и высоте и устройств выбора минимального сигнала также резко повышают надежность работы системы и его ресурс.

Изобретение относится к авиации. Направление вектора тяги регулируют, отклоняя сопла двигателей приводами, получающими сигналы относительно наперед заданных значений положений сопел, создавая при этом продольный момент. Сопла поворачивают вокруг осей, расположенных под наклоном к горизонтальной плоскости самолета. При одинаковом отклонении сопел обеспечивается управление самолетом с созданием одновременно как продольного, так и поперечного моментов. При разных углах отклонения сопел создается момент рыскания, при этом подачу топлива в двигатели не меняют, что не приводит к уменьшению величины полной тяги.

Способ управления вектором тяги маршевых двигателей, включающий обработку рабочих параметров в вычислительных устройствах и формирование требуемого отклонения вектора тяги для обеспечения создания управляющих моментов по крену и тангажу, отличающийся тем, что формирование требуемого отклонения вектора тяги осуществляют посредством отклонения сопел электрогидравлическими приводами, получающими сигналы относительно наперед заданных значений положений сопел, при этом создается продольный момент для обеспечения управления самолетов вокруг одной из осей и предотвращение момента вращения вокруг другой оси, причем при разных углах отклонения сопел создается путевой момент управления самолетом вокруг одной из осей и отсутствие продольного момента, а при равенстве отклонений сопел обеспечивают одновременное управление самолетом посредством вектора тяги двигателей с созданием как продольного, так и поперечного момента.