ЕДСУ

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Електродистанційна система управління (ЕДСУ) - система управління ЛА, в якій передача керуючих команд здійснюється в основному по електричних лініях зв'язку. Відмова від чисто механічної проводки керування і необхідність переходу до ЕДСУ обумовлені впровадженням автоматики в контур ручного (штурвального) управління ЛА. Автоматизація штурвального управління дозволяє забезпечити не тільки оптимальні характеристики керованості і стійкості ЛА, але і помітно поліпшити їх льотно-технічні характеристики за рахунок використання аеродинамічних схем з малим запасом поздовжньої стійкості або статично нестійких аеродинамічних компонувань на дозвукових швидкостях польоту, що дає можливість, наприклад, зменшити площу стабілізуючих і керуючих поверхонь (тобто зменшити масу ЛА), підвищити аеродинамічну якість ЛА шляхом більш раціонального розподілу аеродинамічних сил між крилом і керуючою поверхнею, а також знизити навантаження на конструкцію. За наявності аеродинамічної нестійкості ЛА кермові поверхні потрібно відхиляти головним чином за сигналами контуру автоматики. У цих умовах перехід на дистанційну (дротову) систему зв'язків важелів управління в кабіні льотчика і обчислювальних пристроїв контуру автоматики з виконавчими приводами є найбільш природним і раціональним рішенням у компонуванні системи управління.

Типова структура ЕДСУ[ред.ред. код]

Типова структура ЕДСУ має такі основні елементи:

Залежно від можливостей обчислювальних пристроїв контурів автоматики в ЕДСУ може також використовуватися інформація про кути тангажа і крену. Для регулювання коефіцієнта посилення кіл ЕДСУ в систему вводяться дані про швидкісний напір, висоту польота, Маха число і швидкість польоту. В якості обчислювачів складних багатофункціональних систем управління використовуються цифрові обчислювальні пристрої, в яких реалізуються необхідні закони управління.

Надійність[ред.ред. код]

До ЕДСУ пред'являються високі вимоги щодо їх надійності, оскільки вихід таких систем з ладу призводить до втрати стійкості і керованості ЛА, тобто до катастрофічних наслідків. Високий рівень надійності таких систем в цілому досягається резервуванням основних підканалів та елементів ЕДСУ. На практиці використовується 3 - або 4-кратне резервування і встановлюється спеціальна система вбудованого контролю, яка в процесі всього польоту порівнює сигнали всіх підканалів ЕДСУ і видає команду на відключення несправного. При проектуванні ЕДСУ повинні також прийматися заходи до виявлення так званих пасивних відмов (з деякого моменту сигнал в одному з підканалів не змінюється), оскільки в режимі тривалого сталого польоту, коли сигнали в системі майже постійні за значенням, може (в межах встановленого порогу спрацьовування системи вбудованого контролю) відбуватися послідовне накопичення таких пасивних відмов без їх виявлення, і в момент початку енергійного маневру мажоритарний принцип виділення несправного каналу призведе до відключення справної частини системи. У разі необхідності можуть застосовуватися контроль і локалізація відмов на певних ділянках ЕДСУ, що дозволяє зберегти вихідний рівень резервування на інших ділянках ЕДСУ.
У ЕДСУ кожен підканал повинен мати автономне електроживлення. Не допускається перерва в живленні при виході з ладу одного з джерел живлення.
Для підвищення живучості ЕДСУ (надійності при зовнішніх впливах) необхідно по можливості розосередити елементи підканалів ЕДСУ і ліній зв'язку по ЛА з тим, щоб механічні або інші пошкодження або вплив в одному місці на ЛА не приводили до загальної відмови ЕДСУ.
Важливою характеристикою ЕДСУ є її перешкодозахищеність. Вплив працюючих бортових систем і зовнішніх електромагнітних впливів на сигнали ЕДСУ повинно призводити лише до малих спотворень, не відбиватися на спрямованості її роботи, і не повинно призводити до появи сигналів про помилкові відмови. Для підвищення перешкодозахищеності застосовуються, наприклад, волоконно-оптичні лінії зв'язку.
У практиці радянського літакобудування ЕДСУ стали досліджуватися в польоті на літаючих лабораторіях (Льотно-дослідний інститут) і на дослідних літаках конструкції В. М. Мясищева в кінці 50-х рр.. В кінці 60-х рр.. резервована ЕДСУ по одному з каналів управління була встановлена ​​на серійному літаку конструкції П. О. Сухого. Трикратно резервовані ЕДСУ з одночасно діючою механічної проводкою управління встановлені на пасажирських літаках Іл-86 і Ту-154. Інтенсивне впровадження ЕДСУ в СРСР і за кордоном почалося в 70-і рр..: У США створений винищувач Дженерал дайнемікс F-16 з чотирьохкратно резервованою ЕДСУ по всіх каналах; на літаку Макдоннелл-Дуглас F/A-18 встановлена ​​трикратно резервована цифрова ЕДСУ, але збережена резервна механічна система управління; літак Дассо-Бреге «Міраж» 2000 (Франція) має ЕДСУ по всіх каналах. У 80-і рр.. практично всі новостворені літаки, в тому числі і пасажирські, оснащені ЕДСУ по всіх каналах[1].

Принцип дії[ред.ред. код]

На відміну від механічних і бустерних систем управління, де впливи від органів управління в кабіні до керуючих поверхонь (елерони, керма висоти і т. д.) або силовим приводам передаються за допомогою механічної проводки, що включає в себе тяги, качалки, троси, шківи і т . д., в ЕДСУ ці впливи передаються за допомогою електричних сигналів.

Механічні переміщення важелів управління в кабіні літака за допомогою встановлених на них датчиків перетворюються в аналогові або цифрові електричні сигнали, які по електропроводці надходять в обчислювач системи управління. Одночасно туди ж надходять сигнали від датчиків кутових швидкостей, перевантажень, кутів атаки і ковзання, обчислювача системи повітряних сигналів і інших пристроїв. Обчислювач ЕДСУ відповідно до закладених в нього алгоритмів управління перетворює ці сигнали у вхідні сигнали приводів органів управління. При цьому він також може виконувати функції обмежувача граничних режимів польоту: не допускати перевищення встановлених обмежень з перевантаження, куту атаки і іншими параметрами. Таким чином значно знижується ймовірність потрапляння літака в небажані режими польоту: звалювання, штопор і т. д.

Для більшості найважливіших систем літака ключовими факторами забезпечення безпеки польоту є надійність їх функціонування. Це відноситься і до ЕДСУ. На борту літака є кілька (зазвичай, чотири або більше) паралельно працюючих обчислювачів з власними датчиками, перетворювачами і електропроводкою. Кожен обчислювач порівнює свої сигнали з сигналами інших і здатний «проігнорувати думку» обчислювача, який, судячи з усього, видає невірні дані. Живлення обчислювачів також дублюється. У результаті ймовірність повної відмови ЕДСУ пасажирських літаків складає менше 10-9, а військових - менше 10-7 на 1 годину польоту, тобто така відмова практично неможлива.

Примітки[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]