система управления катапультируемым креслом спасения экипажа
Классы МПК: | B64D25/10 катапультируемые сиденья |
Автор(ы): | Джанджгава Г.И., Северин Г.И., Будкин В.Л., Бахонин К.А., Мякишев Г.А., Негриков В.В., Федулов Н.П., Яковлев Н.Н., Лившиц А.Н., Ефанов А.А. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-12-23 публикация патента:
27.01.2000 |
Изобретение относится к оборудованию катапультируемых средств спасения экипажа. Система содержит последовательно соединенные блок датчиков параметров состояния, блок разности, контур стабилизации катапультируемого кресла и блок формирования заданной траектории. Для обеспечения оптимального качества управления и точного отслеживания заданных пространственно-временных траекторий в систему дополнительно введены корректирующий фильтр системы и блок формирования комплексного сигнала управления. Предложенное техническое решение повышает безопасность спасения членов экипажа. Особенно оно эффективно в опасных режимах катапультирования. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, содержащая последовательно соединенные блок датчиков параметров состояния и блок формирования заданной траектории, блок разности и контур стабилизации катапультируемого кресла, первые входы которых подключены к выходу блока датчиков параметров состояния, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены включенный между выходом блока формирования заданной траектории и вторым входом блока разности блок формирования комплексного сигнала управления и включенный между выходом блока разности и вторым входом контура стабилизации катапультируемого кресла корректирующий фильтр.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области применения авиационных катапультируемых кресел особенно в опасных режимах полета. Известны системы управления катапультируемыми креслами, описания которых приведены в сборнике [1] "Новости зарубежной науки и техники", серия "Авиационная и ракетная техника", ЦАГИ, N 20, 1986 г., стр. 3-21; [2] патент США НКИ N 224/122 AE, (N 877200, МПК B 64 D 25/10). В качестве прототипа выбирается "Адаптивная система управления для аварийных устройств спасения экипажа", заявленная в вышеупомянутом патенте, структурно содержащая (см. фиг. 1) блок формирования заданной траектории (БФЗТ), блок разности (БР), контур стабилизации катапультируемого кресла (КСКК), блок датчиков параметров состояния (БДПС). По поступившим с выхода БДПС на вход БФЗТ данных о начальных условиях катапультирования, с учетом допустимых ограничений по перегрузкам, опасного сближения с землей, наискорейшего ухода из-под самолета при полете в перевернутом состоянии, в БФЗТ формируется сигнал заданной траектории движения по координатам во времени X3(t), поступающий на второй вход БР, на первый вход которого с выхода БДПС поступают сигналы параметров состояния![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-2t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-3t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-4t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144022/948.gif)
ro=
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
x[1+T1p+(T22+
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
откуда следует, что невозможно обеспечить оптимальное качество управления выбором двух параметров (T1, T2) из четырех (обеспечивается субоптимальное управление) и X3(t) отрабатывается с погрешностью
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-5t.gif)
1 - блок формирования заданной траектории БФЗТ;
2 - блок формирования комплексного сигнала управления БФКСУ;
3 - блок разности БР;
4 - блок датчиков параметров состояния БДПС;
5 - контур стабилизации катапультируемого кресла КСКК;
6 - корректирующий фильтр системы КФС. Система работает следующим образом. БДПС4 (до катапультирования это могут быть бортовые датчики) измеряет параметры состояния, например, координаты, скорости и ускорения движения по трем осям, углы и угловые скорости эволюций, данные параметры с выхода БДПС4 поступают на вход БФЗТ1, на первые входы КСКК5 и БРЗ, на второй вход которого с выхода БФКСУ2 поступает заданный комплексный сигнал управления XЗУ(t), в БРЗ формируется разностный сигнал
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144022/948.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-6t.gif)
где T1, T2 - постоянные времени. КФС6 реализован, например, на линейном фильтре с передаточной функцией
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-7t.gif)
где Q1, Q2 - степенные полиномы оператора дифференцирования P. Пример технической реализации приведен в книге [3] И.М.Тетельбаума, Ю.Р. Шнейдера "400 схем для АВМ", Москва, Энергия, 1978 г., стр. 10. В КФС6 формируется сигнал управления
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-8t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-9t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-10t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-11t.gif)
При выборе физически реализуемых
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-12t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
x(p2R0 + r) = xR = xЗУ,
R = 1+T1p+(
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
где все параметры T1, T2,
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
x3(t) = a0 + a1t + ... + aktk,
(здесь a0, ..., ak - постоянные коэффициенты) и все производные, включая n-ую при K > n
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-13t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-14t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-15t.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
которые с выхода БФЗТ1 поступают на вход БФКСУ2, являющегося арифметическим устройством (см. книгу [5] Преснухина Л.Н. Нестерова П.В. "Цифровые вычислительные машины", Москва, Высшая школа, 1981 г., стр. 327), выполняющим операции перемножения поступивших сигналов на коэффициенты
b0,...,bn x3(t)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/183.gif)
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-16t.gif)
и суммирование
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144888/2144888-17t.gif)
тогда xR = x3R3 и, соответственно, при b0 = 1, b1 = T1, b2=
![система управления катапультируемым креслом спасения экипажа, патент № 2144888](/images/patents/327/2144001/964.gif)
т. е. в отличие от прототипа траектория движения по координатам точно приходит по заданной траектории, что свидетельствует о достижении технического результата.
Класс B64D25/10 катапультируемые сиденья