У меня есть домашнее задание о рулонных голландских фильтрах. Голландский крен - это то, что корректируется системами демпфера рыскания, но я хотел бы знать, как Boeing и Airbus по-разному справляются с проблемой голландского крена.
Есть ли отдельная система демпфера рыскания или это часть более широкой системы автопилота?
Это очень похоже на другой вопрос, который вы задали.
Из моих знаний как энтузиаста авиасимуляторов я могу резюмировать следующее: в прошлом самолеты Boeing управлялись в значительной степени прямым пилотом с помощью кабелей, проложенных через самолет для управления клапанами гидравлического привода, которые приводили в действие поверхности управления полетом. Руль направления обычно дополняется системой демпфирования рыскания, которая измеряет скорость рыскания и скорость крена, вход руля направления и вход элеронов могут «рассчитывать» желаемое отклонение руля направления для демпфирования скорости рыскания и горизонтального крена. Это может быть так же просто, как выполнение взвешенной суммы по скорости рыскания, скорости крена, входу руля направления и входу элерона с некоторыми факторами, которые могут зависеть от воздушной скорости. Демпфер (ы) рыскания можно отключить с помощью переключателя на верхней панели, и они относительно просты по конструкции. Легко полностью протестировать и легко сертифицировать. Когда автопилот включен, он напрямую манипулирует органами управления полетом, т.е. перемещает штурвал с помощью механических приводов. Таким образом, в этом случае демпферу рыскания даже не нужно знать о состоянии автопилота.
На самолетах Airbus и более современных самолетах Boeing с дистанционным управлением компьютеры управления полетом получают входные данные пилота, а затем компьютеры отправляют сигналы на приводы в электронном виде по проводам. Законы управления в этих компьютерах могут быть довольно сложными и обычно также включают режимы управления автопилотом.
Обладая полным контролем над всеми поверхностями полета, компьютеры могут идеально манипулировать отдельными поверхностями управления, чтобы устранить любые нежелательные движения. Например, в A320 компьютеры элеронов и руля высоты постоянно оценивают текущую скорость тангажа и крена по отношению к целевым скоростям. Любые отклонения (например, вызванные скоростью рыскания) немедленно компенсируются входами элеронов, спойлеров или руля высоты. Только с этим голландский ролл уже не может больше существовать. Бросок уже остановлен из-за контура обратной связи крена.
Но это не останавливаться на достигнутом. Компьютеры увеличения полета получают информацию, например, об отклонениях элеронов и спойлеров, а затем могут выполнять внутренние расчеты модели полета, чтобы выяснить, какой руль направления им нужен, например, для компенсации неблагоприятного рыскания. Или сколько элеронов потребуется, чтобы остановить голландский крен, когда мы добавим отклонение руля направления. Компьютеры также учитывают желаемую скорость поворота, а также имеют входные данные, такие как индикатор баланса, для полной координации поворота, чтобы создать поворот без проскальзывания с практически нулевым боковым воздействием на пассажиров и практически нулевым голландским креном.
Системы управления полетом могут быть почти сколь угодно сложными по мере того, как вы добавляете в них все больше и больше функций. Например, когда у вас отказал двигатель, компьютеры также могли бы получать входные данные от различий двигателя N1 и вычислять необходимое отклонение руля направления, чтобы предотвратить рыскание из-за асимметричной тяги. A380 даже заходит так далеко, что использует разделенные элероны на противоположной стороне отказа двигателя, чтобы создать искусственное сопротивление на одной стороне для увеличения противодействующего крутящего момента. Но он также может стратегически использовать элероны для демпфирования любых колебаний внутри крыла, чтобы сделать полет более плавным. Теперь вы не только управляете жестким самолетом, но и начинаете учитывать изгиб крыла.
Чтобы ответить на второй вопрос: демпфер рыскания может быть отдельной системой с такими частями, как компенсация асимметричной тяги или другими функциями более высокого уровня, которые просто отключаются в случае сбоя компьютера. Таким образом, демпфер рыскания можно использовать в более простом законе управления, даже если в других системах есть серьезные сбои, что помогает управлять самолетом в нештатных ситуациях.
Поскольку демпфирование рыскания само по себе является своего рода последней инстанцией перед приводом руля направления, оно не обязательно должно быть интегрированной частью более широкой системы, но функции более высокого уровня должны быть вычислены где-то внутри управляющих компьютеров. Обе реализации, вероятно, существуют.
... Извините, за длинную статью :)
Ману Х