Систем команди лета авиона — разлика између измена

м
разне исправке; козметичке измене
м (formatiranje)
м (разне исправке; козметичке измене)
[[СликаДатотека:ControlSurfaces.gif‎|<small>Илустрација принципа рада команди лета</small>.|десно|мини|250п]]
[[СликаДатотека:MiG-29 cockpit 1.jpg|<small>Изглед пилотске палице на авиону [[МиГ-29]]</small>.|десно|мини|220п]]
[[СликаДатотека:Маневар.png|<small>Осе координатног система авиона</small>.|десно|мини|220п]]
'''Систем команди лета авиона''' подразумева међусобно интегрисане подсистеме, који су у функцији управљања и преко којих се мења и одржава жељени режим кретања (лета) летелице. Преко њих [[пилот]] ''саопштава'' своју жељу о промени режима лета, а авион ''одговара'' са својим карактеристикама и ''извршава'' задату команду. Одступање одговора [[авион]]а, од жељеног, пилот уочава и коригује, са допунском командом. Заједно, пилот, команде лета и авион сачињавају затворену динамичку целину, која се међусобно усклађује, у реализацију жељеног режима лета. Са развојем [[Ваздухопловство|ваздухопловства]], то усклађивање је све савршеније и све је ближе јединственом „организму“, као код [[птица]], чему човек тежи од давнина. На томе путу развоја, систем команди лета авиона је имао велике трансформације, сагласно развоју свих грана технике и са освајањем нових технологија.
 
[[СликаДатотека:Pilotsko sediste.jpg|десно|мини|220п| <small>[[Пилот]] на своме радном месту, у [[Избациво седиште|седишту]] борбеног авиона </small>.]]
== Коришћене физичке величине ==
 
* '''Основне'''
{| style="width:60%"
|-
|-
|}
* '''Изведене'''
{| style="width:60%"
|-
 
Сви улазни командни сигнали, који потичу од пилота, иницирају се у кабини и преносе према извршним подсистемима. Пилот саопштава улазне сигнале преко специфичних командних елемената интегрисаних у кабини.<ref name="-{Perkins, C.D., Hage, R.E. Aeroplane Performance Stability and Control, John Wiley, New York, 1950.}-">-{Perkins, C.D., Hage, R.E. Aeroplane Performance Stability and Control, John Wiley, New York, 1950.}-</ref>
[[СликаДатотека:Yoke.png|Волан на авиону [[Боинг 737]]|десно|мини|250п]]
=== Примарне команде ===
{{Главни чланак|Аеродинамика|Крило}}
Примарне команде лета служе за управљање са изменом [[аеродинамика|аеродинамичких]] сила и момената авиона, у циљу реализације лета по жељеној путањи са жељеним параметрима. На измену аеродинамике се утиче са померањем делова [[крило|крила]] и репних површина. На крилу су померљиви делови површине, близи краја његовог размаха и излазне ивице. На хоризонталном и вертикалном репу су класична решења са крмилом, а новија су са обртном целом површином.{{Напомена|Код авиона са крозвучним и надзвучним брзинама, обавезно се цела површина отклања (закреће), има и ретких решења да се отклања и вертикална. Код тих решења и на крозвучним и надзвучним брзинама, обавезан је погон командних површина са хидро–покретачем.<ref name="Команде"/>}}[[СликаДатотека:палица и педале.jpg|Поглед на пилотску палицу и педале у кабини [[F-14 томкет]]а.|десно|мини|250п]]
[[СликаДатотека:Airbus A380 cockpit zoom on sidestick.JPG|Мала палица, постављена бочно, од пилота. Кабина авиона [[Ербас А380]].|десно|мини|250п]] Све ове покретне површине се отклањају (обрћу) око својих „шарнирних“ оса. На авиону су обртне командне површине:
* крилца, на првој слици, обележена су са „А“,
* крмило хоризонталног репа, обележено са -{„C“}- и
* крмило вертикалног репа, обележено са -{„D“}-.
 
Елементи у кабини, преко којих пилот иницира померање наведених обртних површна, обележено са -{„B“}-, су:
* палица и
* педале.
 
Крилца су покретни делови крила, на горњој првој слици. Диференцијално се отклањају, у функцији стварања разлике узгона на левом и десном полу–крилу, резултат чега је момент ваљања авиона, око његове уздужне осе. Хоризонтални реп/крмило је узгонска површина, постављена на завршном делу трупа авиона. Служи за уздужну стабилизацију и за уздужно управљање са авионом. Вертикални реп/крмило је уграђено на завршном делу трупа авиона, у равни симетрије, ако је удвојен онда паралелно са њом. Служи за бочну стабилизацију и за управљање са авионом у скретању.
 
Секундарне команде су све остале, које нису везане за померање пилотске палице и педала. Њима припадају и команде са прекидачима, уграђеним у рукохват палице. То су елементи преко којих пилот управља са појединим кључним системима у току лета и када не скида руку са палице. Секундарним командама припадају и оне команде које су везане за промену [[аеродинамика|аеродинамике]] [[крило|крила]], при полетању и слетању авиона, то јест команде са преткрилцима и закрилцима.
[[СликаДатотека:Гас.jpg|Командне ручице, педале и други прибори за управљање, у кабини авиона Пајпер сенека ({{јез-енг|Throttle piper seneca}}) .|десно|мини|220п]]
Секундарним командама, поред ових за извлачења преткрилаца и закрилаца, припадају и за:
* погон (мотора),
* навигацију,
* [[аутопилот]],
* наоружање,
* стајне органе,
* аеродинамичке кочнице,
* радио и друге системе везе,
* одбацивање спољних терета,
* активну и пасивну електронску заштиту,
* електро и електронску опрему,
* позив информација и података на показивачки систем,
* катапултирање [[Избациво седиште|пилотског седишта]] итд.
[[СликаДатотека:Tiger cables.JPG|Пренос покрета ногу пилота на крмило правца, преко сајли, на авиону из првих деценија историје ваздухопловства. Тада су још сајле пролазиле изван контуре трупа, од кабине према крмилу|десно|мини|220п]]
 
== Технологије команди лета ==
Механичке команде лета су прва технолошка решења, која су се користила на првим авионима у току ваздухопловне историје. Задржана су као најједноставнија решења на [[Ултралаки авион|ултра-лаким авионима]], где су се задржале мале силе, потребне за померање палице и педала. Код ових команди, све су компоненте механичке:<ref name="Команде">[http://www.freepatentsonline.com/7668627.html Команде], Приступљено 10.4.2010. године.</ref>
<ref name="Механичке команде">[http://www.tesionline.com/intl/glossary.jsp?id=2908 Механичке команде], Приступљено 10.4.2010. године.</ref>
* палица/педале/ручице,
* сајле,
* котураче,
* полуге.
 
=== Хидро–механичке ===
Хидропокретачи крмила, концепциски су двокоморни (редно интегрисана два цилиндра и два клипа, на заједничкој клипњачи). Разводници су такође редно интегрисани, са клиповима на заједничкој клипњачи и са заједничким улазом. На овај начин је обезбеђена потребна снага, са релативно малим пречником клипова и напајање оба цилиндра са независним системима хидроинсталације. То повећава поузданост рада, са аспекта њиховог напајања, са хидроуљем под потребним притиском. Допунски је обезбеђен и резервни хидро систем, који напаја једну од комора, за нужно управљање са авионом при отказу оба основна.
{|align="right" style="background-color:#FFFFFF; margin-left: 10px; border-style:solid; border-width:2px; border-color:#0095B6; padding:8px"
|[[СликаДатотека:Золотниковый распределитель.gif|450п]]
|-
|<center>Анимација принципа рада хидрауличког покретача.</center>
{|align="center" style=" background-color:#FFFFFF; border-style:solid; border-width:2px; border-color:#87CEEB; padding:8px;
|-
|[[СликаДатотека:Бустер 5.svg|380п]]||[[СликаДатотека:Повратна спрега 5.svg|380п]]
|}
<center>Шематски приказ хидрауличког покретача, са принципијелном шемом, где су: А-хидропокретач, Б-[[повратна спрега]] и С- упоређивач.</center>
Глобални допринос електричних команди лета, сагледава се у доприносу:
 
* Оптимизацији аеродинамичких конфигурација за повољан однос [[узгон]]а и [[Аеродинамички отпор|отпор]]а у надзвучном лету.
* Реализацији задате (жељене) статичке и динамичке стабилности, у целој анвелопи лета авиона, што омогућава и лет са тежиштем иза ''неутралне тачке'' (недопустива статичка нестабилност у класичној [[Аеродинамика|аеродинамици]] авиона), што побољшава перформансе авиона.
* Оптималном моделирању одговора авиона на пилотову команду (изражену жељу са померањем палице/педала).
* Интеграцији [[аутопилот]]а, широког спектра функција.
* Реализацији лаке, поуздане и благовремене размене података са системом за навигацију.
* Развоју система команди лета, пошто се лако и у раној фази укључује пилот у тај процес, преко [[симулатор лета|симулатора лета]], који почиње да функционише од самог почетка развоја авиона.<ref name="Dowty покретачи"/><ref name="Електричне команде ЭДСУ-200">[http://www.airshow.ru/expo/22/prod_2024_r.htm Електричне команде ЭДСУ-200], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref name="Електричне команде лета">[http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/3962/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F Електричне команде лета], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref name=" FBW-CCV">[http://www.ausairpower.net/AADR-FBW-CCV.html FBW-CCV], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref>[http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-024-DFRC.html Дигитални FBW F-8], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref>[http://www.rafmuseum.org.uk/cosford/collections/aircraft/sepecat-jaguar-act-demonstrator.cfm FBW Јагуар], Приступљено 10.4.2010. године.</ref>
{{double image|center|Airbus A380 cockpit.jpg|355|Fly by wire.jpg|304}}
 
Технологије електричних команди лета, освојене су и потврђене са обимним теоретским и лабораторијским истраживањима и са више десетина авиона–лабораторија, преправљених на бази тих нових технологија. Сада су то усвојени стандарди, за савремене борбене, транспортне и путничке авионе, широм света. У томе смислу, Федерална ваздухопловна администрација [[САД]] ({{јез-енг|Federal Aviation Administration (FAA)}}), стандардизовала је софтвер за електричне команде лета, под ознаком: -{RTCA/DO-178B}-, а закони управљања, морају да испуне услове -{DO-178B Level A}-. Савремени серијски борбени и комерцијални авиони се производе са овом технологијом управљања, примери су [[F-16 фајтинг фалкон]], [[F-22 раптор]], [[Авион Рафал]], [[JAS 39 Грипен]], [[МиГ-29|МиГ-29СМТ]], [[Сухој ПАК ФА]], [[Ербас А320]], [[Боинг 777]] и други.<ref>[http://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/dglr/hh/text_2007_09_27_A380_Flight_Controls.pdf Команде лета A380, презентирано на Универзитету у Хамбургу], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref>[http://personales.upv.es/juaruiga/teaching/TFC/Material/Trabajos/AIRBUS.PDF Команде лета A320/A330/A340], Приступљено 10.4.2010. године.</ref><ref>[http://ukacc.group.shef.ac.uk/Lecture/2001_Lecture.pdf Дигиталне електричне команде лета]</ref><ref name="Студија о електричним командама лета">{{Cite web | url = http://ia600503.us.archive.org/3/items/nasa_techdoc_19760010066/19760010066.pdf | title ="Preliminary System Design Study f o r a D i g i t a l Fly-by-Wire F l i g h t Control System f o r an F-8C A i r c r a f t " | quote = Студија о електричним командама лета | author = Report No.NASA CR-2609 | date = January 1976 | format = pdf| publisher = NASA Langley Research Center | location = | pages = | language = {{en}} | accessdate =7. 05. 2012.}}</ref>
 
[[СликаДатотека:Шема електричних команди лета.jpg|центар|700п]]
 
<center><big>'''Шема примењеног принципа електричних команди лета за [[Нови авион]].'''</big></center>
 
==== Резервација поузданости ====
[[СликаДатотека:Шема умножавања канала.svg|Илустрација умножавања и надгласавања сигнала, електричних команди лета.|десно|мини|350п]]
Основни проблем електрични команди лета био је поузданост и то првенствено због тешкоћа доказа исте. Доказ поузданости у реалном времену би био толико дуготрајан, тако да би за то време застареле све остале примењене технологије. Са савременим методама симулације, у лабораторијским условима, то је смањено на прихватљиво време. Посебно је била проблематична поузданост код дигиталних система, код којих електронски сигнал потпуно прекида рачунар, када ''падне'' његов софтвер, тада се прекида и веза према хидро–покретачу. Кроз дуготрајна истраживања и потврђивања, отворен је пут резервације поузданости преко умножавања паралелних система, са применом посебних метода међусобног ''надгласавања'' њихових сигнала, усвојен је принцип међусобне независности између канала, који је основа поузданости. Већински број сличних сигнала, софтверски одбацују мањински, који одступа са својом вредношћу. Циљ је да се избегну фаталне истовремене грешке у каналима. Ако се и појави грешка у неком од канала, са надгласавањем сигнала, тај се различит сигнал одбацује, пошто је у мањини. Поузданост електричних команди лета, дефинисана је са захтевима да више од један фаталан отказ не сме да се појави, на милион сати лета. Та поузданост система команди лета, нпр. на [[Авион Рафал|Рафалу]], доказана је у [[Физика|физичкој]] симулацији у [[Лабораторија|лабораторији]], при искљученим механичким компонентама. У процесу испитивања, од милион сати ''лета'', није се појавила ни једна грешка у електронском сигналу управљања. Шематски, на слици десно, приказан је општи принцип умножавања и надгласавања система дигиталних команди лета. Умножавање система је било по принципу три независна дигитална и један аналоган систем. У последње време је приступ са сва четири дигитална канала, при чему је на једном каналу другојачији рачунар, са поједностављеним софтвером. Када би се десило, да три истоветна канала, са сложеним софтвером, имају грешку, велика је вероватноћа да четврти, са поједностављеним, неће имати и да се авион са тиме ограниченим могућностима може вратити у базу. На овај начин је смањен ризик да системска, скривена грешка у сложеном софтверу, буде фатална за цео авион.<ref name="Електричне команде ЭДСУ-200"/><ref name="Електричне команде лета"/><ref name=" FBW-CCV"/><ref name="Студија о електричним командама лета"/><ref>{{Cite web |url=http://www.avions-militaires.net/rafale/manoeuvrabilite.php |title=Електричне команде лета Рафала |accessdate= 9. 12. 2009.|last= |first= |coauthors= |date= |work= |publisher=}}</ref>
 
=== Управљање са потиском мотора преко електричних сигнала ===
Дигитални сигнали за управљање са режимом рада [[мотор]]а омогућују потпуну интеграцију те функције у систем команди лета. На савременим борбених авионима, то је посебно значајно, пошто је обично један пилот у авиону, који је обавезан да сам извршава велики број радњи и још да води борбу. Са интеграцијом свих подсистема, као што су аутостабилизација, навигација, радар, управљање са наоружањем итд. и са уведеном аутоматизацијом, растерећује се пилот од сувишних радњи. На тај начин, пилот се у борби може усредсредити и концентристи само на тај свој примарни задатак. Са савременим интегрисаним софтвером, постиже се оптимално усклађивање потребног потиска мотора за одређени режим лета авиона, у сагласности са осталим системима и са врстом задатка. [[Пилот]] није ни заузет нити оптерећен бригом о различитим и многобројним ограничењима. Код комерцијалних авиона, добитак је у рационалности и економичности смањења потрошње [[гориво|горива]]. Ако је економичнија потрошња горива, авион носи мању његову резерву (мањи је ''мртав'' терет), па ће и индиректно мање трошити на режиму крстарења, због мање укупне масе, целог авиона.<ref name="Климов РД-33 МК">{{Cite web |url=http://klimov.ru/production/aircraft/RD-33MK/ |title=Климов РД-33 МК |accessdate= 14. 3. 2010.|last= |first= |coauthors= |date= |work= |publisher=}}</ref>
 
==== Систем ХОТАС ====
 
==== Промена преносног односа ====
[[СликаДатотека:Нелинеарни механизам.svg|Нелинеарна крива преноса палица–крмило.|десно|мини|220п]]
Код почетног развоја авиона, већ при помаку максималних брзина авиона преко 300 -{km/h}-, уочена је значајна промена у условима и у осећају пилота при управљању са авионом. Сила на палици/педалама је много увећана због пораста шарнирних момената са порастом брзине. Такође је авион постао преосетљив и на веома мале помаке палице/педала, због смањених потребних равнотежних отклона крмила, са порастом брзине. Тај проблем је код механичких командних система разрешен са „нелинеарним механизмом“. Уградњом овога механизма, постиже се измена градијента хода рукохвата палице по углу отклона крмила <math>\left(\frac{d{x_p}}{d\phi_h}\right)</math>, са изменом положаја (отклона) палице, по законитости приказаној на скици, датој на слици десно. Овом техником, могао се компромисно решавати овај проблем само у малом распону брзина. Са даљим порастом тога распона и при употреби хидро–покретача прешло се на механизовани систем аутоматске адаптације кинематског преносног односа палица/педале–покретач а и уједно и према опружном механизму за вештачку симулацију силе на палици/педалама. На авионима [[J-22 Орао]] и [[МиГ-21]], примењен је механизам АРУ-3В, а на [[МиГ-29|Мигу-29]] АРУ-29-2.<ref name="-{Perkins, C.D., Hage, R.E. Aeroplane Performance Stability and Control, John Wiley, New York, 1950.}-"/><ref name="АРУ-29-2">{{Cite web |url=http://www.lepse.com/ru/product/208 |title=АРУ-29-2 |accessdate= 14. 3. 2010.|last= |first= |coauthors= |date= |work= |publisher=}}</ref><ref name="Команде лета МиГ-29">[http://combatavia.info/index1mig29.html Команде лета МиГ-29], Приступљено 10.4.2010. године.</ref>
 
==== Симулација осећаја силе на палици ====
{| style="margin:auto; background:#fff; border-style:solid; border-width:0; border-color:skyBlue; padding:8px;"
|-
|[[СликаДатотека:Ayaw.gif|160п]]||[[СликаДатотека:Aptch.gif|158п]]
|-
|}
 
== Види још ==
* [[Ултралаки авион]]
* [[Крило]]
 
== Напомене ==
{{напомене}}
 
==Извори==
{{reflist}}
 
== Коришћена издања ==
{{извори}}
==Коришћена издања==
* [http://wwwagse.informatik.uni-kl.de/teaching/seminar/ss1998/A320/A320_X31.html Софтвер Fly-by-Wire Система]
* [http://www.apollosoftware.com/products/FlyByWire/FlyByWire_deutsch.pdf Fly-by-Wire на Аирбусу]
* [http://www.nasa.gov/centers/dryden/pdf/88794main_PCA.pdf ''Touchdown: the Development of Propulsion Controlled Aircraft at NASA-Dryden'' by Tom Tucker]
{{Компоненте авиона}}
 
[[Категорија:Ваздухопловство|*]]
[[Категорија:Авиони]]
363.220

измена