Органы управления летательным аппаратом

Радионавигационное оборудование используется для определения местоположения летательного аппарата и навигационных эле.ментов движения его центра масс (воздушной и путевой скорости, угла сноса и т. д.). Полученные данные сравниваются с заданной программой полета и вычислительным устройством преобразуются в сигналы управления, воздействующие через исполнительное устройство на органы управления летательным аппаратом. [c.392]

Внутридвигательная система регулирования обеспечивает более точное поддержание параметров ЖРД, чем система настройки. Эти две системы не исключают, а наоборот, обычно дополняют друг друга. Система настройки снимает часть нагрузки с системы регулирования, уменьшая необходимый диапазон регулирования. Если система регулирования обеспечивает и поддержание (стабилизацию) основных параметров ЖРД, и изменение режима по команде системы управления летательным аппаратом, имея достаточный диапазон регулирования, то можно обойтись без системы настройки. В состав системы регулирования входят один или несколько регуляторов (стабилизаторов), поддерживающих или изменяющих по программе (команде) основные параметры ЖРД. Система регулирования может быть построена на базе гидромеханических (пневмомеханических) регуляторов (см. гл. 5) или бортовой ЭВМ, связанной с измерителями в обратной связи и приводами, передвигающими исполнительные органы—дроссели (см. подразд. 7.7). [c.17]

Локальные и интегральные характеристики пограничного слоя существенно зависят от режима течения жидкости в пограничном слое, является ли это течение ламинарным или турбулентным. Весьма важным является умение управлять развитием пограничного слоя, процессом перехода ламинарного течения в турбулентное, так как при проектировании летательных аппаратов это позволяет в зависимости от поставленной задачи оптимизировать их форму, правильно выбирать органы управления и т. п. [c.670]

При этом абсолютная величина коэффициента обязательно зависит от воздействия таких органов. Это обусловлено изменением углов атаки и скольжения при отклонении рулей. При этом значения углов а, р соответствуют положению статического равновесия аппарата. Для сохранения заданных условий полета необходимо зафиксировать рули. Такой полет при зажатых рулях — уже неуправляемый. Его режим полностью определяется значениями производных устойчивости, которые зависят от собственных аэродинамических свойств летательного аппарата (в случае, если органы управления отсутствуют или если такие органы управления зафиксированы). [c.17]

Принципиальная возможность такого разложения на продольное и боковое движения обусловлена симметрией летательного аппарата относительно продольной оси. В свою очередь продольное движение (движение тангажа) складывается из поступательного перемещения центра масс в вертикальной плоскости полета (траектория мало отличается от плоской) и вращения вокруг поперечной оси Ог. При таком движении обеспечивается хорошая стабилизация по крену и такие параметры, как р, у, (о, Му, можно считать пренебрежимо малыми (органы управления креном и рысканием практически не отклоняются). При боковом движении в направлении оси Ог перемещается центр масс, а аппарат испытывает вращение относительно осей Ох и Оу (при этом работают рули управления, обеспечивающие движения рыскания и крена). [c.24]

Такое определение устойчивости связано с исследованием реакции летательного аппарата на возмущающие воздействия при условии, что эти воздействия сообщают параметрам невозмущенного движения некоторые начальные отклонения, а последующее движение рассматривается уже при отсутствии возмущений. При таком движении органы управления остаются закрепленными. Этот вид возмущенного движения, вызванный начальными возмущениями параметров, называется собственным или свободным. В такой постановке собственное движение летательного аппарата может рассматриваться условно как некоторое новое невозмущенное движение. [c.38]

Вместе с тем об управлении можно говорить и применительно к летательным аппаратам, условно отнесенным к классу так называемых неуправляемых (у таких аппаратов отсутствуют управляющие органы). При этом под управлением понимают создание условий, обеспечивающих их стабилизацию, т. е. устойчивый полет. В этом случае управление сводится к правильному выбору стабилизирующих устройств (например, оперения), обеспечивающих необходимые статическую и динамическую устойчивость. Кроме того, применительно к этим аппаратам может рассматриваться и такая задача, которая связана с управлением дальностью или высотой полета. [c.47]

Траекторию неуправляемого летательного аппарата, испытывающего лишь действие аэродинамической силы и собственного веса, называют естественной или баллистической. Траектория же управляемого аппарата будет отличаться от естественной благодаря дополнительным управляющим усилиям, совпадающим по направлению с нормалью к вектору скорости полета. Органы управления, создающие такие управляющие усилия, входят в систему управления движением летательного аппарата, представляющую собой комплекс аппаратуры и устройств, обеспечивающих измерение отклонений параметров фактического движения летательного аппарата от их необходимых значений, формирование соответствующего сигнала и создание управляющего усилия. [c.47]

Управляющие силы создаются вращением летательного аппарата вокруг двух осей. Для этих целей аппарат имеет четыре органа управления, обеспечивающих управление движениями тангажа, рыскания и крена, а также тягой двигателя. В дальнейшем не будем касаться конструкции двигателей и способов регулирования их тяги, а рассмотрим только первые три вида органов управления, обеспечивающих регулирование управляющих сил при фиксированной тяге. Такое регулирование связано с изменением углов атаки, скольжения или крена летательного аппарата, которое вызвано соответствующими управляющими момента-м и. Эти моменты действуют относительно центра масс и по своей величине определяются управляющими усилиями, непосредственно создаваемыми такими органами. При этом управляющие моменты необходимы также для обеспечения требуемой угловой ориентации аппарата в полете, т. е. для его угловой стабилизации. Устройства, создающие такие моменты, называются органами стабилизации. [c.48]

Для обеспечения заданного режима движения летательного аппарата и его стабилизации применяется совокупность различных технических средств, представляющая собой систему управления (автопилот). Такая система, установленная на аппарате, вырабатывает сигналы, в соответствии с которыми действуют органы управления. [c.49]

Рулевые поверхности. Эти управляющие устройства (рули), размещаемые в различных местах летательного аппарата, можно классифицировать следующим образом (рис. 1.9.1) а) органы управления типа поворотного крыла (или оперения) б) концевые органы управления в) органы управления, расположенные вдоль задней кромки несущей или стабилизирующей поверхности. [c.75]

Преимущество такого органа управления, как и поворотного оперения, состоит в обеспечении большого управляющего усилия при сравнительно малых углах обтекания. Поэтому летательный аппарат с поворотным крылом обладает способностью совершать на траектории быстрый -маневр, который начинается сразу после отклонения крыльев. [c.81]

Газодинамические органы управления применяются в таких условиях, когда взаимодействие обтекающей среды с летательным аппаратом и его рулевыми устройствами неэффективно с точки зрения создания управляющей аэродинамической силы. Это явление наблюдается, например, в разрежен- [c.85]

Существенным недостатком рассмотренных органов управления (кроме газовых рулей) является невозможность создания ими (при наличии одного двигателя или сопла) управляющих моментов крена. Кроме того, все эти органы управления, включая и газовые рули, работают при включенном двигателе и не могут обеспечить управление на пассивных участках полета. Эти недостатки позволяют устранить струйные рули, представляющие собой совокупность нескольких сопл, расположенных перпендикулярно продольной оси летательного аппарата на максимальном удалении от центра масс (рис. 1.9.11,и). Сопла могут принадлежать неподвижным реактивным двигателям или питаться от общего источника сжатого газа. Струйные рули работают как в непрерывном, так и в импульсном режиме и оказываются достаточно эффективными при создании управляющих моментов относительно всех трех осей. [c.87]

Характер воздействия управляющего усилия. Аэродинамическая схема. летательного аппарата, включающая органы управления, обладает специфическими особенностями, связанными с точкой приложения и направлением действия управляющего усилия рулевого устройства. При этом данному типу аппарата свойственно соответствующее расположение такой точки относительно центров давления и масс. [c.118]

На рис. 1.13.10 показаны схемы с оперением, которое служит для обеспечения статической устойчивости, а также используется для управления движением. В некоторых конструкциях предусматриваются дополнительные газодинамические органы управления, функционирующие на активном участке полета. Схема ступени, оставшейся после разделения, может сохраняться или видоизменяться в зависимости от назначения ступени и условий ее полета. Они могут быть выполнены по схемам неоперенных (рис. 1.13.10,а), оперенных бескрылых (рис. 1.13.10,6) и крылатых (рис. 1.13.10,й) летательных аппаратов. В первом случае оставшаяся ступень может быть последней и выполнять функции отделяющейся головной части. Во втором случае она осуществляет аналогичные функции (с той [c.120]

Осуществляя аэродинамическую компоновку, необходимо учитывать особенности старта с летательного аппарата-носителя, обладающего определенной скоростью полета. Если старт производится по направлению полета носителя, то следует предусмотреть органы управления, обеспечивающие предотвращение разворота стартующего летательного аппарата в сторону носителя. При старте под углом к направлению полета носителя возникает эффект поперечного обтекания вследствие дополнительной составляющей скорости движения, что может привести к ухудшению устойчивости. Поэтому органы управления и стабилизирующие устройства должны обеспечивать ликвидацию неблагоприятных последствий поперечного обтекания. [c.129]

Рикошетирующие траектории (рис. 1.15.6, траектория 3). Летательные аппараты с такими траекториями занимают промежуточное положение между двумя предыдущими. Головная часть выполняется по схеме крылатого управляемого аппарата, благодаря чему обеспечивается рикошетирующий характер полета на пассивном участке траектории, при котором пребывание в плотных слоях атмосферы чередуется с движением в разреженной среде. Это позволяет получить достаточно большие дальности и обеспечить приемлемый тепловой режим полета. Для достижения максимальной дальности необходимо, чтобы в тот период времени, когда рикошетирующая ракета находится в плотных слоях атмосферы, органы управления обеспечили максимальное аэродинамическое качество. [c.130]

Настильные траектории (рис. 1.15.6, траектория 4). К летательным аппаратам, обладающим такой траекторией, относятся, в частности, обычные самолеты, скорости полета которых могут быть как до-, так и сверхзвуковыми. Их аэродинамическая схема включает в качестве необходимого элемента крыло. Так как полет происходит в плотных слоях атмосферы, то используют комбинированные или аэродинамические органы управления. В схеме должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие стабилизацию и управление в условиях, когда старт осуществляется при помощи специальных ускорительных двигателей. Особенно важным является сохранение устойчивости летательных аппаратов в полете при их заправке со специальных самолетов-заправщиков. [c.130]

Создание управляющих усилий путем вдува газа или впрыска жидкости в сверхзвуковую часть сопла, когда с продуктами сгорания топлива соприкасается лишь инжектируемое рабочее тело органа управления, позволяет в значительной мере преодолеть указанные трудности. Преимущество органов управления, использующих вдув газа или впрыск жидкости, заключается в отсутствии каких-либо массивных подвижных частей, что обусловливает малую инерционность, высокое быстродействие и небольшой вес привода системы управления. Недостатки рассматриваемых органов управления связаны с необходимостью хранить на борту летательного аппарата запас рабочего тела, а также с трудностями обеспечения надежной работы клапанных устройств, управляющих подачей горячего газа. [c.337]

Чтобы этого не произошло, перед щелями на раструбе сопла устанавливают воздухозаборные устройства 5, которые позволяют реализовать скоростной напор потока воздуха, обтекающего летательный аппарат. При этом потери тяги на увеличение лобового сопротивления за счет постановки воздухозаборных устройств перекрываются некоторым приростом тяги и уменьшением полетного веса из-за отсутствия необходимости хранить рабочее тело органа управления на борту аппарата. [c.349]

Исследования показывают, что основное соотношение (8.13 8) метода обратимости может быть использовано для исследования аэродинамических характеристик не только изолированных крыльев, но и летательных аппаратов, которые представляют собой тонкие комбинации крыла с другими конструктивными элементами, такими, как корпус (тело вращения), оперение и органы управления. [c.376]

Во-первых, термин утка - ошибочный. Под уткой в авиации общепринято понимать самолет, горизонтальное оперение которого-стабилизатор и рули высоты-расположено перед крылом, а не позади него. Этот термин может быть с таким же успехом применен и к дирижаблям, и к планерам. В частности, первые модели жестких дирижаблей Цеппелина оснащались расположенными впереди горизонтальными поверхностями управления в дополнение к традиционным хвостовым. Обычно термин утка подразумевает расположение в передней части летательного аппарата основных, а не вспомогательных средств аэродинамического управления. Этот термин появился впервые во Франции его происхождение, вероятно, связано с тем, что крыло летящей утки находится ближе к ее хвосту, чем к голове, а вовсе не потому, что эта птица управляет своим полетом с помощью специального органа, расположенного перед крылом. Летательные аппараты этой схемы получили довольно широкое распространение. [c.9]

Летательные аппараты схемы бесхвостка обладают двумя принципиальными недостатками, которые вполне способны свести на нет присущие этой схеме достоинства. Первым из этих недостатков является неустойчивость в движении тангажа-тенденция крыла к вращению относительно собственной поперечной оси, если положение точки приложения подъемной силы (центр аэродинамического давления) изменяется относительно положения центра масс. Устойчивость такого аппарата легко обеспечить для некоторого расчетного значения скорости, но при изменении скорости или положения центра давления обеспечение устойчивости представляется довольно сложным. Вторым недостатком схемы бесхвостка является малое плечо поверхностей управления по тангажу. Так как традиционные органы балансировки-рули [c.56]

Итак, для управления действующими силами путем изменения пространственной угловой ориентации корпуса ЛА необходимо осуществлять повороты ЛА в требуемое угловое положение, а также обеспечивать последующее удержание ЛА в этом положении. Обе эти задачи требуют для своего решения управления вращательным движением ЛА вокруг центра масс, что возможно путем приложения к ЛА управляющих моментов. Для создания управляющих моментов на летательных аппаратах используют специальные устройства, называемые органами управлення. Органы управления, имеющие вид аэродинамических поверхностей, называют рулями. [c.65]

Аэродинамические органы управления данного вида применяются на самолетах, крылатых ракетах и на других летательных аппаратах самолетной схемы, в частности, на планирующих головных частях ракет. Органы управления включают два элерона, размещенных иа задних кромках несущих аэродинамических поверхностей (крыльях), и руль направления, расположенный на вертикальном стабилизаторе, С помощью элеронов создаются моменты тангажа и крена, а с помощью руля направления - момент рыскания. [c.73]

Органы управления традиционные для данной схемы летательного аппарата элевоны на крыле и руль поворота на киле. [c.509]

Аэродинамические органы управления, работающие в режиме локального и развитого отрыва потока от боковой поверхности корпуса летательного аппарата, весьма эффективны, однако к настоящему времени не получили достаточно широкого распространения, что во многом объясняется отсутствием систематизированных расчетно-экспериментальных данных по аэродинамическим характеристикам. [c.164]

Для управления, торможения и стабилизации высокоскоростных летательных аппаратов наряду с различными аэродинамическими средствами находят применение выдвижные органы управления - щитки (фиг. 1, в), позволяющие изменять в достаточно широком диапазоне аэродинамические коэффициенты. В зависимости от назначения органа управления, величины управляющего усилия, а также тепловой нагрузки щитки могут иметь различную конструкцию и ориентацию на корпусе летательного аппарата. Взаимное влияние локальных зон отрывных течений вблизи управляющих устройств приводит к сложной трансформации структуры обтекания тел вращения, что оказывает влияние на их аэродинамические характеристики. [c.165]

Поворотная консоль широко применяется в различных конструкциях летательных аппаратов в качестве аэродинамического органа управления (поворотное крыло или оперение), а также газового руля, размещаемого в выходном сечении сопла ракетной двигательной установки. [c.307]

Полет летательных аппаратов с ЖРД (ракет, космических аппаратов) проходит в основном вне атмосферы, поэтому использовать аэродинамические органы управления невозможно и ЖРД оказывается единственным источником шлы, которая обеспечивает управление изменением и стабилизацию положения аппарата в пространстве. Для управления аппаратом необходимо изменять по заданной программе или командам тягу ЖРД или ее направление. Система управления летательным аппаратом обеспечивает его движение по заданной траектории и компецсирует влияние на полет возмущений. Эффективность системы управления, в том числе один из [c.25]

Вместе с тем многие вопросы, нанример определение сопротивления трения ц нолей скорости п температуры, построение картины течения в камере сгорания, эжекторе и сверхзвуковом диффузоре, выяснение силового и теплового воздействия выхлопной струи реактивного двигателя на органы управления и другие части летательного аппарата, а также на стенки испытательного стенда и т. п., не могут быть разрешены без привлечения дифференциальных уравнений гидрогазодинамики или уравнений пограничного слоя.. В связи с этим в кннге значительное внимание уделено основам гидродинамики, теории пограничного слоя и теории струй. [c.9]

Различие между аэродинамическими, газодинамическими и комбинированными органами управления заключается прежде всего в принципах создания управляющих усилий. Аэродинамические органы управляют полетом за счет перераспределения давления набегающего потока по внешним поверхностям аппарата, т. е. путем изменения вектора равнодействующих всех аэродинамических сил газодинамические — за счет перераспределения давления по внутренним поверхностям аппарата (сопла, двигательной установки и пр.), в результате чего изменяется вектор равнодействующих всех газодинамических сил./(ожбиниробанмые органы управления используют эффекты струйного взаимодействия набегающего потока с потоком газа, выдуваемого наружу через отверстия (щели) на внешней поверхности летательного аппарата. При этом в управляющее усилие входит не только соответствующая составляющая силы тяги, образующейся при струйном вдуве, но и аэродинамическая сила, возникающая за счет интерференции струй с внешним потоком. С точки зрения такого определения орган управления, представляющий собой совокупность аэродинамического и газового рулей, находящихся на одной оси и поворачивающихся одной рулевой машинкой, не является комбинированным. Это два различных руля, работающих вместе. [c.620]

Аэродинамические органы управления применяются на летательных аппаратах, движущихся с достаточно большой скоростью в плотных слоях атмосферы. Их можно разделить на следующие группы рулевые поверхности, роллероны, интерцепторы и поворотные крылья. [c.75]

Рули в виде поворотного оперения, обеспечивающие хорошую управляемость благодаря достаточно большой площади органа управления, используются для высокоманевренных летательных аппаратов и весьма эффективны на значительных высотах и в широком диапазоне чисел М . Чаще всего оси вращения рулей и корпуса взаимно перпендикулярны, однако в конструктивном отношении иногда удобнее выбрать между этими осями угол, отличный от прямого [положение оси вращения руля определя- [c.75]

Принципиально эти схемы не отличаются от уже рассмотренных схем летательных аппаратов. До разделения схема многоступенчатого аппарата может быть принята управляемой неоперенной или управляемой оперенной. Последняя схема может применяться в различных модификациях, о-которых говорилось ранее. Эти схемы могут быть отнесены и к ступеням летательного аппарата, оставшимся после разделения. Однако для многоступенчатых аппаратов характерны определенные особенности в их аэродинамической компоновке, обусловленные тактикотехническими требованиями, предъявляемыми к аппарату в целом (до разделения) и к отдельным ступеням. Аппарат в целом должен быть управляемым, и устойчивым в полете. В этих целях в схеме неоперенного летательного аппарата предусматриваются газодинамические органы управления. При этом не-оперенный корпус может и не обладать статической устойчивостью. [c.120]

При оптимальных параметрах конструкции органа управления с впрыском жидкости удается получить линейную зависимость управляющего усилия от расхода инжектируемого вещества. Преимущество этого органа управления заключается в относительной простоте конструкции, обеспечивающей достаточно высокую надежность работы. Недостатком является пониженная по сравнению со вдувом газа эффективность. Например, при впрыске фреона-12 эффективность оказывается вдвое меньшей. Применение этих органов ограничено лишь созданием небольпгих управляющих усилий (до 2- 4% от тяги двигательной установки), используемых обычно на высотных ступенях ракетных летательных аппаратов. [c.345]

Существенное развитие новых методов исследования произошло в теории устойчивости механических систем и в теории малых колебаний. Эти новые методы в значительной мере обусловлены развитием беспилотных летательных аппаратов. Кратко суть дела можно пояснить следующим образом. Современные системы управления полетом являются системами электромеханическими. Исполнительные органы систем управления — системы механические, органы, анализирующие обстановку полета, вырабатывающие команды управления и передающие их на соответствующие приемные устройства,— системы электрорадиотехнические. Работа системы управления может быть описана системой дифференциальных уравнений (для практически интересных случаев—системой нелинейных уравнений). Функционирование системы управления существенным обра- [c.32]

Сердцем космической ракеты является двигательная установка. Двигательная установка - это силовой агрегат, обеспечивающий разгон ракеты до заданной скорости, но ракете необходимо не только сообщить скорость, она должна во время полета управляться. Система управления космическим летательным аппаратом имеет свои органы восприятия окружающей среды. Эти средства делают его полностью автономным. Наибольшее распространение получили системы, основанные на инерционных методах управления, т. е. на измерении линейных ускорений приборами, использующими свойство инерции материального тела (отсюда название инерциал ьные ). [c.15]

В первые годы XX в. появились работы Ш. Ренара, Н.Е. Жуковского, Г. Вельнера и других ученых, ставшие основами теории проектирования вертолетов. Возникли основы весового и аэродинамического расчетов винтокрылых летательных аппаратов, методы оптимизации их параметров. Значительно изменилась глубина проработки проектов вертолетов. Они стали сопровождаться энергетическими и аэродинамическими расчетами, весовыми сводками, более подробным описанием частей и деталей конструкции и оборудования. В это же время произошла существенная переоценка представлений о динамике полета винтокрылых летательных аппаратов. Если раньше вертолет считался устойчивым по самой своей природе , так как его винт рассматривался как точка подвеса, и чем ниже располагался центр тяжести аппарата, тем устойчивее он считался, то в начале XX в. была признана ошибочность такого мнения. Стала очевидной необходимость обеспечения вертолета средствами управления, позволяющими осуществлять балансировку сил и моментов, которые действуют относительно всех трех осей, и эффективными не только при поступательном движении, нй и на режиме висения. При этом конструкторы использовали уже давно известные органы управления, а также разрабатывали новые. Обращалось внимание на рациональное распределение функций между органами управления. [c.41]

Д. Чумаков. Исследования по динамике полета, 1901. В 1901 г. в Ашхабаде была издана брошюра Д. Чумакова Основы к решению задачи воздухоплавания , в которой автор сделал первую в мире попытку проанализировать динамику полета винтокрылого летательного аппарата. Чумаков отметил, что основными частями летательного аппарата являются средства создания подьемной ашы (несущие винты и крылья), силовая установка, корпус и органы управления и балансировки. Не уделяя большого внимания другим частям, он особо подчеркнул необходимость оснащения вертолета такими органами управления, благодаря которым летчик каждому уклонению аппарата в какую-либо сторону... в С0СТ0Я1ШИ будет быстро отвечать известным движением или действием, восстанавливающим желаемое направление . [c.68]

Продольная эффективность определяется значением производной дтг1д6е при симметричном отклонении горизонтальных консолей. Обычно дт дЬе<.0 для хвостового оперения и дтг/дЬе О для органа управления, расположенного впереди центра массы (схема утка ). Если Шх определен относительно центра массы летательного аппарата, то [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...