如果我們能夠把磁羅盤和方位陀螺結(jié)合起來就能做出一個更準(zhǔn)確的系統(tǒng)。我們稱它為陀螺磁羅盤。
陀螺磁羅盤比較陀螺與磁探測器(磁流閥)的輸出,它們的誤差信號用來帶動陀螺的進動馬達,使陀螺能夠修正它的漂移誤差;镜耐勇荽帕_盤的方塊圖參照圖 7.4-6。
圖 7.4-6基本的陀螺磁羅盤的方塊圖陀螺磁羅盤系統(tǒng)的具體工作這里就不作介紹了,這里簡單的介紹一下兩個探測部件磁流閥和方位陀螺的簡單原理。
3.磁流閥
磁流閥是用來探測地球磁場的方向與直升機前后軸之間的相對位置,它的大致結(jié)構(gòu)如圖 7.4-7。
圖 7.4-7磁流閥結(jié)構(gòu)
整個探測機構(gòu)是被懸掛在一個密封的盒子里的,當(dāng)直升機的姿態(tài)改變是,感應(yīng)元件一直保持水平,當(dāng)直升機轉(zhuǎn)彎時,感應(yīng)元件隨直升機轉(zhuǎn),這樣就相當(dāng)于它在地球的磁場里轉(zhuǎn)動,從而輸出信號。
4.方位陀螺 (參照圖 7.4-8)
圖 7.4-8方位陀螺
方位陀螺是一個三自由度陀螺,根據(jù)陀螺的原理,當(dāng)直升機的航向改變時,陀螺的外框可以繞垂直軸自由轉(zhuǎn)動,從而保持陀螺的旋轉(zhuǎn)軸的空間位置;那么陀螺的外框和固定外殼之間的相對移動就可以反應(yīng)出直升機的航向。
在圖中可以看到陀螺的旋轉(zhuǎn)軸是被一個外框上的力矩馬達控制而保持旋轉(zhuǎn)軸水平的,而馬達的信號來自內(nèi)框上的一個重力液體水平開關(guān)。當(dāng)液體開關(guān)探測到旋轉(zhuǎn)軸不水平時,它會接通力矩馬達的電路,根據(jù)陀螺的進動特性,當(dāng)力矩馬達在外框施力矩時,內(nèi)框會發(fā)生進動,從而使陀螺的旋轉(zhuǎn)軸回到水平位置。
第 7.5節(jié)自動飛行
7.5.1自動飛行控制系統(tǒng)(AFCS)的組成和基本功能
1.
自動飛行控制系統(tǒng)(AFCS)的組成
目前許多現(xiàn)代直升機都裝有自動飛行控制系統(tǒng)(AFCS)。一般自動飛行控制系統(tǒng)包括:自動駕駛儀(A/P)、飛行指引系統(tǒng)(F/D)、自動配平系統(tǒng)。另外,最新一代直升機甚至還裝有飛行管理系統(tǒng)(FMS),該系統(tǒng)的輸出信號加到自動飛行控制系統(tǒng),完成直升機的制導(dǎo)。
2.
基本功能自動駕駛儀 —主要通過自動地控制直升機的飛行,減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān),它還可以在惡劣的氣象條件下完成直升機的自動著陸。
現(xiàn)代直升機還裝備有飛行管理系統(tǒng)(FMS),它為直升機完成最佳飛行,進行導(dǎo)航和飛行剖面的計算。FMS的輸出信號控制自動飛行控制系統(tǒng)的工作,并對其進行監(jiān)視。這樣,就防止了直升機在不正常條件下的自動飛行。
7.5.2自動駕駛儀(AP)
1. 自動駕駛儀功用當(dāng)自動駕駛儀投入工作后,可以實現(xiàn)的主要功能列舉如下:
. 自動保持直升機沿三個軸的穩(wěn)定(姿態(tài)角的穩(wěn)定)。
. 接受飛行員的輸入指令,替飛行員操縱直升機以達到希望的俯仰角、航向角。
. 接受飛行員的設(shè)定,控制直升機按預(yù)定高度、預(yù)定航向飛行。
. 與飛行管理系統(tǒng)耦合,執(zhí)行飛行計劃,實現(xiàn)按預(yù)定飛行軌跡的飛行。
. 與儀表著陸系統(tǒng)(ILS)耦合,實現(xiàn)直升機的自動著陸(CAT I,II,III等)
2. 自動駕駛儀的基本原理
任何自動駕駛儀,盡管其傳感器、伺服系統(tǒng)有所不同,但其基本工作過程都是誤差敏感、誤差糾正和槳距隨動的過程,即閉環(huán)自動控制過程。因此,自動駕駛儀屬于閉環(huán)工作系統(tǒng),他包含兩個反饋回路,一個稱為內(nèi)回路,另一個稱為外回路。(參照圖 7.5-1)。
圖 7.5-1自動駕駛儀的內(nèi)、外回路通過操縱控制面板上相應(yīng)的控制旋鈕或開關(guān),可以實現(xiàn)自動駕駛儀的銜接、脫
開和工作方式之間的轉(zhuǎn)換。自動駕駛儀通常以兩種常見形式銜接,即駕駛員操作方式和指令方式。當(dāng)自動駕駛儀以駕駛員操作方式銜接時,自動駕駛儀的作用原理是:駕駛盤上
飛行員的操作量作為輸入指令,被轉(zhuǎn)換成電信號后,送到計算機,計算機再輸出信
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