Вертолёт, 1998 № 01 - [14]
Одновременно похожее развитие имели и системы управления для пассажирских самолетов. Еще на англо-французском самолете Concorde была применена дублированная аналоговая СДУ с резервной механической проводкой управления. В дальнейшем дублированная цифровая СДУ с механическим резервом была успешно применена на аэробусах А-320/330/340. Аналогичная по концепции СДУ применена и на российских самолетах Ил-96 и Ту-204.
СДУ с резервной механической проводкой управления были также применены на истребителях F-18 (США). SAAB JA37 Viggen (Швеция) и на военно-транспортных самолетах С-5А и С-17 (США). Пассажирский самолет последнего поколения Boeing 111 имеет цифровую многократно резервированную СДУ без резервной механической проводки управления.
Применение техники СДУ открыло новые возможности для совершенствования самолетов. Возникла так называемая концепция CCV (Control Configured Vehicles) – J1A, конфигурация которых определяется системой управления. Помимо улучшения устойчивости и управляемости стало возможным сравнительно просто вводить в СДУ дополнительные функции управления: уменьшение перегрузок при полете в турбулентной атмосфере, уменьшение нагрузок при маневре, предотвращение флаттера, предотвращение выхода на опасные режимы полета и др. Для маневренных самолетов появилась возможность непосредственного управления подъемной силой, боковой силой, благодаря чему самолет может выполнять маневры, ранее немыслимые: прямолинейный полет с различными углами тангажа и скольжения.
Применение СДУ позволило также сделать для пилота более комфортное управление: на самолетах F-16 и А-320/330/340 вместо обычных ручки управления и штурвала применена более удобная миниатюрная боковая ручка управления.
Сложность системы управления вертолетом, особенно двухвинтовой схемы, побудила еще в 70-х гг. применить СДУ на экспериментальном тяжелом вертолете HLN фирмы Boeing Vertol (США). Этот специализированный двухвинтовой продольной схемы вертолет-кран должен был перевозить контейнеры весом 20 т с корабля на берег и обратно, причем требовалась очень высокая точность стабилизации вертолета в точке виссния над кораблем и простота управления при маневрировании на висении (вертолет при этом пилотирует оператор, находящийся в нижней кабине лицом назад). Все эти требования могли быть выполнены только с помощью СДУ, которая и была разработана. Была применена 4-кратно резервированная аналоговая СДУ по 4 каналам управления: продольное, поперечное, путевое и общий шаг. Вертолет HLN не был запущен в серию, однако СДУ для него была полностью отлажена и прошла летные испытания на вертолете – летающей лаборатории (JU1) СН-47 Chinook.
Затем интерес к СДУ для вертолетов возник вновь в 80-х гг. в связи с повышенными требованиями к устойчивости и управляемости боевых вертолетов. Эксперименты с СДУ проводились на вертолетах-ЛЛ во Франции, в Англии и в США. Дальнейший импульс развитие СДУ получило после объявления Армией США конкурса на легкий разведывательный вертолет LHX. В него включились две группы фирм: Sikorsky/Boeing и McDonnell Douglas/Bell. Требования, выставленные военными (Документ ADS-33), были достаточно жесткими.
Пример 1. Вертолет должен иметь различные типы управляемости на разных режимах полета: в поступательном полете отклонение ручки управления должно вызывать пропорциональную отклонению угловую скорость (тангажа или крена), а в сложных метеоусловиях должна обеспечиваться стабилизация места висения.
Пример 2. Быстрый разворот на висении: при включенной стабилизации места и высоты висения выполнить разворот на 180° за время не более 5 с при ветре не менее 10 м/с с освобожденным управлением циклическим и общим шагом. При этом должны выдерживаться точности: конечный курс ±2°, высота ±1 м, место висения – внутри круга диаметром 3 м.
Очевидно, что выполнение таких требований немыслимо без применения СДУ. Обе группы фирм предусмотрели установку СДУ на своих конкурсных вертолетах. СДУ были уже не аналоговыми, а цифровыми. Фирмы Sikorsky/Boeing разработали СДУ под названием ADOCS, в которой передача сигналов от рычагов управления на вычислители и на рулевые приводы осуществлялась по оптоволоконным линиям для большей помехозащищенности. Была применена боковая ручка управления. Система ADOCS была отработана и испытана на вертолете-ЛЛ Sikorsky UH-60. Фирмы McDonnell Douglas/Bell также разработали СДУ и испытали ее на вертолете-ЛЛ АН-64.
Другое направление развития СДУ для вертолетов открылось в связи с разработкой фирмами Bell Boeing вертолета-самолета с поворотными винтами V-22 Osprey. При испытаниях предшествовавшего ему экспериментального ЛА XV-15 выяснилось, что механическая система управления на такого рода ЛА вообще неприменима ввиду ее крайней сложности, связанной с изменением принципов управления при повороте винтов. Для V-22 была разработана цифровая СДУ.
Конкурс на вертолет LHX выиграли фирмы Sikorsky/Boeing, результатом явился разведывательно-боевой вертолет RAH-66A Comanche, запуск которого в серию отложен на начало 2000-х гг. в связи с изменением финансирования конгрессом. Опытный вертолет на настоящее время все же прошел некоторый цикл испытаний.
