Способ управления вертолетом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 253894 Союз Советских Социалистических РеспубликПриоритетОпубликовано 07.Х.1969, Бюллетень31 Дата опубликования описашш 12.111,19 О Комитет по делам оретений и открыт при Совете Министре СССР, Перлштеин Заявител СПОСОБ УПРАВ ВЕРТОЛЕТ втоматик систеваетсний:(/в + т 1 ) Р - 17 тв/(Х + тд) - дт,Ь 10 ооеспечитьза. 20 0 М, Л. Миль, В. А, Кожевнико Данное предложение о зации полета вертолета,ме его автоматической ст Известен способ упр транспортирующим груз подвеске, заключающийс ствуют на несущий винт чего подбирают передато та по углу тангажа (крен Однако этот способ н быстрого затухания колтносится к а в частности абилизации. авления вертолетом, на внешней тросовой я в том, что воздейчерез автопилот, для чное число автопилоа).е можетебаний гру Предложенный способ отличается тем, что формируют сигнал, пропорциональный угловой скорости отклонения троса относительно земной вертикали, и, подавая полученный сигнал в автопилот, осуществляют принудительное перемещение вертолета в пространстве в направлении отклонения троса от земной вертикали.Это позволяет ускорить процесс гашения колебаний груза.На чертеже изображена схема, иллюстрирующая отклонение равнодействующей силы несущего винта в зависимости от движения груза.Рассмотрим способ на примере движения вертолета с грузом в продолыюй плоскости на режиме висения. Движение вертолета с грузом на внешней подвеске приближенно описыистемоп дифференциальных уравпел, - соответственно масса вертолетаи масса груза, кг;1, - момент инерции вертолета;1, - собственный момент инерциигруза;х - горизонтальная координатацентра тяжести вертолета;д - угол тангажа вертолета; р - угол отклонения троса от земной вертикали;и - расстояние от центра тяжестивертолета до узла креплениятроса;( - расстояние от центра тяжестигруза до узла крепления тросак вертолету (далее условно называется длиной троса);д - ускорение силы тяжести; х, - горизонтальный компонентаэродинамической силы несущего винта и фюзеляжа;Ья = - г ЬО - ю ЛО,(о) 3м, - продольный (доперечный) момент сил несущего винта и фюзеляжа.Первое уравнение системы (1) описывает изменение горизонтальной координаты центра тяжести вертолета, второе - изменение угла тангажа, третье уравнение описывает колебания троса с грузом относительно земной вертикали.Напишем его в виде:(1, + т,Р) ср + дт,Ц = - т,Г(х+ иО). (2) Из уравнения (2) следует, что колебания груза могут быть погашены путем изменения во времени правой части уравнения (2), т. е. движением всего вертолета. Если, например, движение вертолета таково, что ускорение точки крепления троса к вертолету пропорционально угловой скорости колебаний тросах+ иО: Ар (3) где Й - коэффициент пропорциональности, то уравнение колебаний троса (2) будет:(1 + т 1,)+ т,йр + дт 1 ю = О, (4)Уравнение (4) показывает, что колебания груза затухают, а из уравнения (3) следует, что точка крепления троса к вертолету в эгом случае движется в пространстве с ускорением, пропорциональным угловой скорости троса, т. е. скорость указанной точки направлена в сторону отклонения троса от вертикали. Разумеется, для гашения колебаний груза не требуется точная реализация равенства (3). Для этого достаточно, если ускорение точки крепления троса к вертолету будет некоторой функцией ) (ср).Движение вертолета, дри котором гасятся колебания груза, может быть обеспечено каналом тангажа (крена) автопилота. Известно, что уравнение продольного (или поперечного) канала автопилота описывается уравнением4где Лд - приращение угла тангажа (иликрена);- передаточные числа автопилота;е - угол отклонения равнодействующейсилы несущего винта вертолета автопилотом, положительный при отклонении равнодействующей назад (вправо).С целью гашения колебаний груза добавим к закону (5) член, зависящий от угловой ско. рости :Ля = -- АЛО -ЬО - с в,О)(6) 15 где с; - передаточное число.В этом случае автопилот дополнительно отклоняет равнодействующую силу несу щег винта на угол, пропорциональный р, вследствие чего в движении вертолета доявляегся 20составляющая ускорения х+ иб, требуемая условием (3) для обеспечения затухания колебаний троса с грузом. Направление дополнительного отклонения несущего винта в соответствии с уравнением (6) совпадает с направлением горизонтального компонента линейной скорости , движения груза при колебаниях троса в продольной плоскости. Точно так же обеспечивается устойчивость движения груза в поперечной плоскости,Предмет изобретенияСпособ управления вертолетом, транспортирующим груз на внешней подвеске, путем воздействия на несущий винт с помощью автопилота, отличающийся тем, что, с целью ускорения гашения колебаний груза, форми руют сигнал, пропорциональный угловой скорости отклонения троса относительно земной вертикали, и, подавая полученный сигнал в автопилот, осуществляют принудительное перемещение вертолета в пространстве в на правлении отклонения троса от земной вертикали,пография, пр. Сапунова, 2 Заказ 507 19ЦНИИПИ Комите Тираж 480 Подпцсноо делам изобретений и открытий прп Сонете Министров ССС Москва Ж, Раушская наб д. 4/5