Глава 2. Программный невозмущенный полет летательного аппарата

§ 2.2 Система управления летательных аппаратов

Для осуществления управляемого полета ЛА снабжаются системой управления (СУ). На ЛА рассматриваемого класса чаще всего используются автономные системы управления.

Система управления включает в себя группу приборов и устройств, например, измерители параметров поступательного и вращательного движения, счётно-решающее устройство, блок выработки программ, блок задания начальных и исходных данных и исполнительные органы. Узловым элементом системы управления является аналоговое или цифровое счетно-решающее устройство, служащее для выполнения вычислительных и преобразующих операций в соответствии с алгоритмами управления.

В качестве примера рассмотрим инерциальную систему управления, включающую в себя автомат угловой стабилизации (АУС), автомат стабилизации центра масс ЛА (АСЦМ), и автомат управления дальностью полета (АУД) (Рис. 2.1).

Автомат угловой стабилизации ЛА состоит из каналов тангажа, рыскания и крена. Стабилизация осуществляется соответственно по углу тангажа , углу рыскания и углу крена . Измерительными элементами по всем трем каналам являются датчики углов, расположенные на гиростабилизированной платформе (ГСП). Программный элемент имеется в канале тангажа.

Каналы рыскания и крена программных элементов не содержат, так как регулирование осуществляется относительно нулевых значений углов, принятых за исходные. Программный элемент задает программу угла разворота ЛА по углу тангажа чаще всего в таком виде:

где — время вертикального полета ЛА,
— время разворота ЛА,
— время подачи команды на выключение двигательной установки.

Автомат стабилизации центра масс включает в себя систему нормальной стабилизации (НС), систему боковой стабилизации (БС) и систему регулирования кажущейся скорости (РКС).

В качестве измерителей используются акселерометры, оси чувствительности которых направлены соответственно по нормали к траектории в боковом направлении и в продольном направлении. Системы НС и БС обеспечивают движение с заданной точностью около расчетной траектории.

Система РКС предназначена для уменьшения разброса параметров продольного движения. В процессе полета производится сравнение текущего значения (кажущейся) скорости с её программным значением, поступающим из программного устройства, а затем регулирование секундного расхода топлива, что приводит к изменению тяги двигательной установки до требуемого значения.

Автомат управления дальностью полета на основании информации с измерителей о параметрах движения вырабатывает команду на выключение двигательной установки и отделение головной части.

Кроме указанных автоматов, СУ может содержать и другие системы, например, систему аварийного подрыва, систему совместного опорожнения баков и т.д.