Как работали старые автопилоты?

При наличии проводной связи и компьютеров между командной панелью пилота и поверхностями управления полетом легко представить себе реализацию автопилота внутри компьютера, но я где-то читал, что автопилоты существовали до Второй мировой войны. Они были сделаны только для поддержания высоты и курса, но работали в то время с механической связью между пилотом и рулями.

Как работали эти старые автопилоты?

Разборки навигации "Заводной": 1 2
Ну, Уилбур позаимствовал пару подтяжек Орвилла и привязал их к колесу...
Должен добавить примечание: поиск изображений в Google для автопилота с подтяжками - это NSFW, по крайней мере, на моем рабочем сайте.

Ответы (3)

В нем использовался набор гироскопов и маятников, которые корректировали положение самолета при его отклонении. Обычно они были усилены пневматической или гидравлической силой, чтобы фактически перемещать управляющие поверхности.

Например, летающая бомба Фау-1 (немецкий БПЛА времен Второй мировой войны) могла пролететь через Ла-Манш и начать пикирование после заданного расстояния. Он оставался на курсе, используя маятник для управления тангажем и гироскоп для управления рысканием. Он использовал присущую ему устойчивость для управления креном (без элеронов).

Означает ли это, что пилот видит движение руля и может пострадать? Он должен форсировать, если автопилот не отключается?
@ManuH: И автопилот, и пилот мягко перемещают органы управления. Так что он может видеть и чувствовать их движение, но не пострадает.

Автопилот управляет гидроприводом, который в какой-то момент подключен к звену управления. Поскольку передача мощности в звене двунаправленная, штурвал перемещается, когда им управляет автопилот. То же самое относится и к рычагам тяги, управляемым автотягой.

Если пилот борется с этим, автопилот увеличивает прилагаемое усилие до некоторого предела, при котором он отключается. Он не может на самом деле распознать, исходит ли сила от пилота или из-за аэродинамических сил, но это нормально, потому что он должен отключаться, как если пилот пытается дернуть органы управления, так и когда удержание самолета в выбранном положении требует слишком большого контроля. ввод (например, жесткий лифт, потому что самолет слишком медленный).

Самолеты Boeing сохраняют такое поведение даже на моделях с дистанционным управлением (B777 и B787). Airbus удалил обратную связь, потому что подаваемая команда в любом случае не соответствует прямому положению руля. Пока я считаю, что единственным другим гражданским самолетом без обратной связи является Су-100.

Ничего личного, но я не уверен, почему это принятый ответ. Хотя информация достоверна, похоже, она не отвечает на вопрос о howработе механических автопилотов.
@freeman в описании говорится, что ОП (я) запрашивает реализацию управления автопилотом, предлагая объяснение вмешательства в команду пилота.

В самолетах без гидроприводов на основных поверхностях полета автопилот обычно состоит из сервоприводов и компьютера. Сервоприводы фиксируются на тросах, управляющих основными поверхностями полета. Когда автопилот перемещает трос, вы можете видеть, как штурвал управления перемещается на нужную величину. Это не быстро и не причинит вреда.

Компьютер следит за приборами Пито/статическими приборами через соответствующий компьютер данных о воздухе и за гироскопическими приборами через связанную систему ориентации/курса. С помощью алгоритмов компьютер-автопилот управляет самолетом.

Этот ответ на самом деле также не отвечает на вопрос.