Исследование комплексной системы управления летательного аппарата вертолетного типа при отказах бортового оборудования

Рассматривается комплексная система управления летательным аппаратом вертолетного типа, приводится описание ее проектирования в зависимости от требований, предъявляемых к летательному аппарату, и взаимодействия с сопрягаемым бортовым оборудованием. Основными элементами исследуемой системы являются подсистемы дистанционного и автоматического управления вертолетом. В процессе разработки подобной системы большое внимание уделяется обеспечению высокого уровня их надежности и сохранению функций, необходимых для безопасного завершения полета. Поэтому основным требованием, предъявляемым к комплексной системе управления, является вероятность ее отказа при резервном управлении с улучшением устойчивости объекта управления не выше 10–9. Проведен анализ комплексной системы управления на отказобезопасность в условиях отказа элементов, входящих в ее состав. В процессе анализа проведена оценка отказобезопасности подсистем дистанционного и автоматического управления. При этом для каждой системы рассматривалось влияние явных и не явных отказов на изменение управляемости летательного аппарата и на безопасность его полета. Также выполнен анализ системы в условиях отказа бортового оборудования аппарата. Особое внимание в работе уделяется исследованию динамики исполнительного механизма системы в условиях отказа бортовой системы гидравлического питания. Приведены результаты исследований изменения усилия, скорости и добротности электрогидравлического привода при различных отказах линий гидравлического питания на борту летательного аппарата. Полученные результаты могут быть использованы в процессе проектирования комплексных систем управления, при исследовании электрогидравлических приводов и при разработке способов парирования последствий отказов бортового оборудования вертолета относительно комплексной системы управления, в том числе при создании алгоритмов реконфигурации системы и логики контроля функционирования ее элементов.

летательный аппарат, комплексная система управления, безопасность полета

1. Оболенский Ю. Г., Ермаков С. А., Карев В. И., Константинов С. В., Селиванов А. М., Сухоруков Р. В. Системы дистанционного управления и рулевые приводы // Труды МАИ. 2013. Т. 20. № 2.

2. Есаулов С. Ю., Вайнпрес А. А., Филенков Е. В., Ильин И. Р. Системы электрического дистанционного управления для вертолетов // Полет. 2015. № 8—9. С. 39—54.

3. Gallot J., Millon G., Clerc C. The Flyby-Wire Concept and Its Application to theNH90 Helicopter // 15th European Rotorcraft Forum. 1989. Amsterdam.

4. Stiles L., Wittmer K. The S-92 GoesFly By Wire. // 64th Annual Forum of the American Helicopter Society. 2008. Montral. Canada.

5. Kim S. K., Bothell M., Fortenbaugh R. The Bell 525 Relentless, The World’s First "Next Generation" Fly-by-Wire Commercial Helicopter // 70thAnnual Forum of the American Helicopter Society. 2014. Montreal. Canada.

6. Вертолет Bell-525 Relentless совершил первый полет. URL: http:// www.ato.ru/conternt/vertolet-bell-525-relentlesssovershil-pervyy-polet.

7. Сапогов В. А., Анисимов К. С., Новожилов А. В. Отказобезопасная вычислительная система для комплексных систем управления полетом летательных аппаратов // Труды МАИ. 2008. № 45.

8. Шушпанов Н. А., Линник М. Ю., Ковязин И. О. Перспективные интегрированные вычислительные комплексы вертолетов // Авиакосмическое приборостроение. 2012. № 2. С. 27—32.

9. Жулев В. И., Иванов В. С. Безопасность полетов летательных аппаратов: (Теория и анализ). М.: Транспорт, 1986.

10. Липатов И. Н. Надежность функционирования автоматизированных систем: конспект лекций. Пермь: Изд-во Перм. ГТУ, 1996.

11. Липаев В. В. Надежность и функциональная безопасность комплексов программ реального времени. М.: Изд. Ин-та системного программирования РАН, 2013.

12. Большаков А. А., Кулик А. А., Сергушов И. В. Исследование взаимодействия комплексной системы управления с устройствами и системами бортового радиоэлектронного оборудования летательного аппарата // Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Управление, информатика и вычислительная техника. 2016. № 1. С. 7—17.

13. Редько П. Г., Амбарников А. В., Ермаков С. А., Карев В. И., Трифонов О. Н. Гидравлические агрегаты и приводы систем управления полетом летательных аппаратов. М.: Олита, 2004. 472 с.