Пилотажный стенд маневренного самолета с электромеханическим ограничителем предельных режимов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2753025:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для использования в учебных и исследовательских целях. Пилотажный стенд маневренного самолета с электромеханическим ограничителем предельных режимов содержит последовательно соединенные блок командных рычагов управления, блок датчиков положения командных рычагов управления, блок пространственного движения самолета, блок визуализации пространственного движения самолета, систему визуализации пространственного движения самолета, последовательно соединенные блок задания начальных условий, блок динамики силовой установки, взаимодействующие с блоком пространственного движения самолета. Стенд также содержит последовательно соединенные блок ограничителя предельных режимов и блок имитации тряски ручки управления и механического упора. При этом четвертый выход блока пространственного движения самолета соединен с входом блока ограничителя предельных режимов, а выход блока имитации тряски ручки управления и механического упора соединен с входом блока командных рычагов управления. Повышается точность результатов, полученных при исследовании динамики полета самолета на околокритических и критических режимах полета. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для использования в учебных и исследовательских целях.

Наиболее близким по технической сущности заявляемого изобретения является пилотажный стенд наземного комплекса планирования и подготовки летчика к выполнению полетов на самолете-истребителе, содержащий кабину самолета с системой индикации параметров движения и силовой установки, датчиками органов управления и системой визуализации пространственного движения самолета, а также вычислительную систему, включающую в себя блок пространственного движения самолета, блок динамики силовой установки, блок задания начальных условий полета и монитор, при этом первый вход модуля динамики силовой установки и первый вход модуля пространственного движения самолета связаны с датчиками органов управления, второй вход модуля пространственного движения самолета связаны с модулем задания начальных условий, выход модуля пространственного движения самолета - с системой индикации параметров движения и системой визуализации пространственного движения самолета, а выход модуля динамики силовой установки - с третьим входом модуля пространственного движения самолета и с системой индикации силовой установки (Патент RU 2249856 С1, МКИ G09В 9/08, опубл. 23.10.2003).

Недостатком такого устройства, принятого за прототип, является низкая точность результатов, полученных при исследовании динамики полета самолета на околокритических и критических режимах полета, ввиду отсутствия имитатора работы ограничителя предельных режимов, предупреждающего летчика-оператора о приближении к критическим режимам полета за счет тактильного воздействия через ручку управления самолетом («тряска» ручки), а также предотвращающего выход ряда кинематических параметров в предельную область значений за счет включения механического упора, препятствующего дальнейшему перемещению ручки.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности результатов, полученных при исследовании динамики полета самолета на околокритических и критических режимах полета, а также расширение исследовательских возможностей пилотажного стенда за счет введения блока ограничителя предельных режимов и блока имитации тряски ручки управления и механического упора.

Указанный технический результат достигается тем, что на пилотажный стенд маневренного самолета, содержащий последовательно соединенные блок командных рычагов управления, блок датчиков положения командных рычагов управления, блок пространственного движения самолета, блок визуализации пространственного движения самолета, систему визуализации пространственного движения самолета, последовательно соединенные блок задания начальных условий, блок динамики силовой установки, взаимодействующим с блоком пространственного движения самолета, при этом второй выход блока задания начальных условий соединен со вторым входом блока пространственного движения самолета, а также систему индикации параметров движения и силовой установки, соединенным со вторым выходом блока пространственного движения самолета, и блок записи параметров, соединенным с третьим выходом блока пространственного движения самолета, согласно изобретению, дополнительно введены последовательно соединенные блок ограничителя предельных режимов и блок имитации тряски ручки управления и механического упора, при этом четвертый выход блока пространственного движения самолета соединен с входом блока ограничителя предельных режимов, а выход блока имитации тряски ручки управления и механического упора соединен с входом блока командных рычагов управления.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введен имитатор работы ограничителя предельных режимов, предупреждающего летчика-оператора о приближении к критическим режимам полета за счет тактильного воздействия через ручку управления самолетом («тряска» ручки), а также предотвращающего выход ряда кинематических параметров в предельную область значений за счет включения механического упора, препятствующего дальнейшему перемещению ручки. Что позволяет, в отличие от известного пилотажного стенда, повысить точность получаемых результатов моделирования при исследовании динамики полета самолета на околокритических и критических режимах полета, ввиду того, что на стенде имитируется работа механического ограничителя предельных режимов, тем самым, оказывая влияние на психофизиологическое состояние летчика-оператора посредством тактильного воздействия на него через ручку управления.

Схема построения пилотажного стенда приведена на фигуре, где обозначено: 1 - блок командных рычагов управления, 2 - блок имитации тряски ручки управления и механического упора, 3 - блок ограничителя предельных режимов, 4 - блок датчиков положения командных рычагов управления, 5 -блок задания начальных условий, 6 - блок пространственного движения самолета, 7 - блок динамики силовой установки, 8 - блок визуализации пространственного движения самолета, 9 - система визуализации пространственного движения самолета, 10 - система индикации параметров движения и силовой установки, 11 - блок записи параметров.

Блок имитации тряски ручки управления и механического упора 2 предназначен для предупреждения летчика-оператора о приближении к критическим режимам полета посредством тактильного воздействия на него через ручку управления («тряска» ручки), а также для включения механического упора, препятствующего дальнейшему перемещению ручки управления, предотвращая превышение некоторых кинематических параметров свои предельные значения. Блок может быть выполнен, например, в виде электромеханического загружателя типа MOOG Fokker Ecol 8000, произведенного в Нидерландах.

Блок ограничителя предельных режимов 3 предназначен для формирования сигналов на включение предупредительной «тряски» ручки управления самолетом в случае приближения к ограничению, а также на включение механического упора в случае достижения ограничения. Блок может быть выполнен, например, на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) типа FPGA [https://rn.habr.com/ru/post/505838/], разработанной по методике указанной в [Д.В. Верещиков, С.В. Николаев, Д.В. Разуваев Системы управления летательных аппаратов - Издание ВУНЦ ВВС «ВВА», 2018. стр. 151]

Пилотажный стенд работает аналогично известному, за исключением некоторых особенностей. В блоке ограничителя предельных режимов сравниваются текущие значения угла атаки и нормальной перегрузки, полученные из блока пространственного движения самолета, с их предельно допустимыми значениями. При приближении текущих значений угла атаки или нормальной перегрузки к их предельно допустимым, с учетом динамики их изменения, по методике, указанной выше, формируется сигнал на включение «тряски» ручки или на включение механического упора, в случае достижения параметров своих предельных значений. Этот сигнал поступает на вход блока имитации тряски ручки управления и механического упора, который жестко связан с блоком командных рычагов управления. В зависимости от сигнала, полученного из блока ограничителя предельных режимов, в блоке имитации тряски ручки управления и механического упора возбуждаются колебания с частотой 8 Гц, тем самым имитируется «тряска» ручки, или включается механический упор.

Пилотажный стенд маневренного самолета с электромеханическим ограничителем предельных режимов, содержащий последовательно соединенные блок командных рычагов управления, блок датчиков положения командных рычагов управления, блок пространственного движения самолета, блок визуализации пространственного движения самолета, систему визуализации пространственного движения самолета, последовательно соединенные блок задания начальных условий, блок динамики силовой установки, взаимодействующие с блоком пространственного движения самолета, при этом второй выход блока задания начальных условий соединен со вторым входом блока пространственного движения самолета, а также систему индикации параметров движения и силовой установки, соединенный со вторым выходом блока пространственного движения самолета, и блок записи параметров, соединенный с третьим выходом блока пространственного движения самолета, отличающийся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные блок ограничителя предельных режимов и блок имитации тряски ручки управления и механического упора, при этом четвертый выход блока пространственного движения самолета соединен с входом блока ограничителя предельных режимов, а выход блока имитации тряски ручки управления и механического упора - с входом блока командных рычагов управления.

Похожие патенты:

Авиационный тренажер // 2752582

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения и тренировки летного и инженерно-технического состава. Авиационный тренажер состоит из блоков имитации прицельной марки, имитации средств отображения информации, имитации органов управления, системы объективного контроля, имитации функционирования съемной подвижной пушечной установкой, имитации агрегата подвески с линиями связи и ручки управления самолетом.

Устройство для проецирования изображений в коллимационном потоке (варианты) // 2749198

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к зеркальным коллимационным устройствам отображения объектов. По первому варианту устройство для проецирования изображений в коллимационном потоке содержит источник изображения и вогнутое сферическое зеркало.

Способ инженерно-психологической оценки подобия объектов управления на основе анализа характеристик взаимодействия "лётчик-самолёт" // 2743958

Изобретение относится к способу оценки инженерно-психологического подобия объектов управления. Для оценки подобия объектов производят регистрацию и анализ характеристик перемещений рычагов управления на целевом летательном аппарате (ЛА), для которого достигается подобие управления, и на оцениваемом объекте управления выполняют тестовый маневр на целевом ЛА с одновременной регистрацией перемещений рычагов управления на автономный карманный регистратор, затем тот же летчик выполняет тот же тестовый маневр на оцениваемом объекте управления, производят сравнение профилей распределения действий летчика на целевом и оцениваемом объектах управления определенным образом, принимается решение об инженерно-психологическом подобии сравниваемых объектов.

Авиационный тренажер // 2738362

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения и тренировки летного и инженерно-технического состава. Авиационный тренажер содержит блоков имитации прицельной марки, имитации средств отображения информации, имитации органов управления, системы объективного контроля, имитации функционирования съемной подвижной пушечной установкой, имитации системы управления авиационным пусковым устройством, имитации стрельбы, проверок цепей стрельбы, распознавания типов неуправляемых авиационных ракет и ручки управления самолетом, размещенные на Г-образной стойке, жестко закрепленной на основании.

Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата // 2734270

Изобретение относится к способу моделирования динамики полета летательного аппарата на пилотажном стенде. Для моделирования динамики полета при изменении оператором положения рычагов управления передают информацию об изменении положения этих рычагов в блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата, рассчитывают в блоке-вычислителе параметры движения летательного аппарата, в том числе перегрузки, и осуществляют визуализацию на основе этих параметров приборов и внекабинной обстановки, моделируют физиологическую реакцию на перегрузки и корректируют поступающую в этот блок информацию о положении рычагов управления в зависимости от рассчитанной перегрузки в блоке-вычислителе динамики движения летательного аппарата.

Устройство и способ для разработки полезной нагрузки спутника // 2733311

Группа изобретений относится к космической промышленности. Устройство для разработки и/или испытания полезной нагрузки для спутника содержит интерфейс полезной нагрузки, соединенный с полезной нагрузкой, и линию связи, соединяющую устройство с компьютером.

Тренажер расчета подвижного наземного ракетного комплекса // 2730274

Изобретение относится к области технических средств обучения и преимущественно может быть использовано в составе учебно-тренировочных средств для подготовки расчетов подвижных наземных ракетных комплексов. Тренажер содержит автоматизированное рабочее место инструктора, соединенное с ним автоматизированное рабочее место командира машины боевого управления, а также размещенные в штатной кабине подвижной наземной пусковой установки со штатными органами управления и индикации автоматизированное рабочее место начальника расчета пусковой установки, соединенное с автоматизированным рабочим местом командира машины боевого управления, автоматизированное рабочее место оператора аппаратуры предстартовой подготовки и пуска и автоматизированное рабочее место механика-водителя.

Интегральная система дистанционного обучения пилотированию летательных аппаратов, комплексных испытаний и видеоконференцсвязи // 2703325

Изобретение относится к авиационному тренажеростроению и может быть использовано для обучения пилотированию летательных аппаратов, тренировки летных экипажей и комплексных испытаний. Интегральная система дистанционного обучения пилотированию летательных аппаратов, комплексных испытаний и видеоконференцсвязи включает в себя имеющие специализированное программное обеспечение блок серверов, интерактивный блок, информационный узел и подключаемые к ним посредством каналов связи блок авиатренажеров, блок авиасимуляторов, блок диспетчера, блок пользователей и блок слушателей.

Способ моделирования на пилотажном стенде попадания летательного аппарата в вихревой след // 2701062

Изобретение относится к способу моделирования на пилотажном стенде попадания летательного аппарата в вихревой след. Для этого имитируют условия работы летчика в макете кабины летательного аппарата, моделируют динамику летательного аппарата и работу его систем в реальном масштабе времени, моделируют эволюцию вихревого следа за самолетом-генератором вихрей, определяют дополнительные силы и моменты, возникающие при попадании летательного аппарата в вихревой след, производят оценку опасности возмущений, визуализируют на дисплее опасные зоны одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, положение самолета, прогнозируемую траекторию полета, определяют и представляют на дисплее диапазоны контрольных параметров полета, ведущих к попаданию летательного аппарата в опасную зону вихревого следа, определяют приращение перегрузок по траектории полета, производят оценку степени дискомфорта воздействий на экипаж и пассажиров.

Авиационный тренажер // 2693426

Изобретение относится к тренажеростроению и может быть использовано для обучения и тренировки летного и инженерно-технического состава. Авиационный тренажер содержит рабочее место обучаемого в составе блоков имитации средств отображения информации, имитации органов управления, системы объективного контроля и ручки управления самолетом, а также блок визуализации и блок имитации прицельной марки.

Установка для демонстрации микромеханического авиагоризонта // 2758807

Установка для демонстрации микромеханического авиагоризонта содержит трёхканальный комбинированный блок микромеханических гироскопов и акселерометров, расположенный на платформе в кардановом подвесе, датчики углов крена и тангажа, двигатели крена и тангажа, дисплей, задатчик типа параметров ориентации, задатчики типа индикации и углов крена и тангажа, два преобразователя сигналов, два преобразователя аналог-код, микроконтроллер, персональный компьютер, соединенные определенным образом. Обеспечивается расширение демонстрационных возможностей за счет построения различных видов индикации. 4 ил.