АБСУ — автоматическая бортовая система управления.

Предназначена для повышения эффективности использования самолёта,

повышение эффективности работыэкипажа и снижению его утомляемости, повышению безопасности полёта. Система обеспечивает требуемыехарактеристики устойчивости и управляемости во всём диапазоне эксплуатационных режимов полёта,обеспечивает автоматические режимы полёта, ограничивает предельные режимы полёта, индицирует основные пилотажно-навигационные

параметры, формирует команды-предписания для действий лётчика, индицирует сигналы о своём техническом состоянии. Система построена

многоканальной, многорежимной и высокорезервированной.

АБСУ функционально состоит из системы сервоприводов (ССП), системы штурвального управления (СШУ), системы автоматического управления (САУ), системы автоматического и

директорного захода на посадку (система траекторного управления СТУ), системы встроенного контроля (СВК), автомата тяги (АТ).

Система сервоприводов предназначена для дополнительного перемещения

рулей самолёта по сигналам бортовых датчиков. Исполнительными механизмами обычно служат электрогидравлические рулевые агрегаты.

Система штурвального управления обеспечивает требуемые

характеристики устойчивости и управляемости в штурвальном режиме путём дополнительного перемещения рулей самолёта и дополнительной загрузки органов управления. Состоит из системы устойчивости и управляемости (СУУ) и

системы автоматической балансировки (САБ).

Рамы с блоками АБСУ-145М в техническом отсеке самолёта Ту-22М2

Система автоматического управления может включать следующие режимы: стабилизация продольного и бокового движения, стабилизация барометрической высоты полёта, стабилизация приборной скорости или числа Маха, стабилизация заданного курса, программное управление от навигационного комплекса в боковом и продольном канале, автоматический или директорный заход на посадку по сигналам курсоглиссадных маяков и стабилизация движения на глиссаде снижения. На военных машинах предусмотрены режимы автоматического приведения к горизонтальному установившемуся полёту при потере лётчиком ориентировки в пространстве ("привод в горизонт") и автоматический низковысотный полёт с огибанием рельефа местности.

На пассажирских машинах применяется автомат тяги АТ, позволяющий автоматически регулировать обороты двигателей в незначительных пределах, с целью стабилизации путевой скорости на маршруте, без изменения тангажа. Автомат тяги является самостоятельной электронной системой, работающей на САУ.

Система встроенного контроля предназначена для предполётного автоматического самоконтроля, предполётного автоматического контроля АБСУ, постоянного контроля исправности АБСУ в течение всего полёта, отключение отказавших режимов и устройств и включение резервных, выдачу информации экипажу об отказах и команд-предписаний для действий лётчикам.

Вероятно, первым самолётом с подобной автоматикой стал М-50 ОКБ-23 Мясищева. АБСУ-50, установленная на этом самолёте, также имела систему искусственной центровки (автомат перекачки топлива).

На Ту-134 применялась относительно простая система управления АБСУ-134. Система АБСУ-134 состоит из автопилота АП-134, автомата тяги АТ-5, системы траекторного управления СТУ-134 и аппаратуры ухода на второй круг. В дальнейшем различные АБСУ применялись на машинах — Ту-144,Ту-154, Ту-22М, Ту-160. На последнем применяется полностью электродистанционная, четырёхканальная, с электрогидравлическим резервированием система АБСУ-70.

В связи с аналоговым построением системы, любая замена блока или агрегата требует перенастройки всей системы, а в ряде случаев и облёта самолёта. Также система управления требовала регулярного ежегодного технического обслуживания с замером и документированием сотен параметров, и периодической подстройки передаточных коэффициентов, ввиду естественного старения элементной базы, рассчитанной в своё время на 20 лет нормальной эксплуатации. Например, для периодических работ на самолёте Ту-22М по АБСУ был необходим расчёт из трёх специально подготовленных в математическо-техническом плане, хорошо обученных по базовой специальности АО, психологически совместимых в коллективе специалистов. При отсутствии отказов работы по 24-х месячным регламентным работам по АБСУ занимали два рабочих дня.

Тем не менее, даже полная предполётная проверка автоматической системы управления с программным тест-контролем не может дать стопроцентной гарантии исправности системы. В связи с большой сложностью некоторые режимы просто невозможно симулировать в наземных условиях, тогда дефект может проявиться в воздухе, как, например, случилось на самолётах Ту-154 B-2610 (Air China, заводской номер 86А740) и RA-85563 (ВВС России). Ту-154 оснащён постоянно работающей в полёте автоматической бортовой системой управления (АБСУ-154), которая может работать как в режиме автопилота, полностью стабилизируя самолёт по одной из программ (выдерживание заданных тангажа и крена, стабилизация высоты, приборной скорости или числа М, выдерживание заданного курса, заход по глиссаде и др.), так и в штурвальном режиме, демпфируя колебания самолёта и тем самым облегчая управление. Полностью АБСУ из системы управления выключить невозможно, но можно отключать поканально рулевые агрегаты системы.

Отказы

На машине Ту-154 рег. № B-2610 было перепутано подключение однотипных блоков датчиков линейных ускорений крена и рыскания, установленных рядом и имеющих в силу однотипности одинаковые штепсельные разъёмы. В результате элероны пытались демпфировать колебания по курсу, а руль направления — по крену, в результате чего колебания только прогрессирующе росли и самолёт разрушился в воздухе от перегрузок. Погибли 160 находившихся на борту человек.

На машине RA-85563 было перепутано подключение двух питающих фазных проводов в системе электроснабжения 36 вольт, что вызвало отказ системы демпфирования. АБСУ питается трёхфазным напряжением 36 В обратной фазировки (фазные напряжения принимают положительные значения в порядке A, C, B) и аварийные источники 36 В (преобразователи ПТС-250 27/36 В) сразу вырабатывают напряжение обратной фазировки, а основные источники (трансформаторы ТС330СО4Б 208/36 В) вырабатывают напряжение прямой фазировки и требуется их обратное подключение на переключающем контакторе (приходящие на колодку контактора провода — A-C-B, по цветам — жёлтый-красный-зелёный, а отходящие — в обычном порядке жёлтый-зелёный-красный). Но подготавливавший машину к перелёту на капремонт сотрудник этого исключения не учёл и подключил провода «цвет к цвету» — жёлтый против жёлтого и так далее. В результате часть АБСУ была запитана неправильной фазировкой, БДГ-26 (блоки демпфирующих гироскопов) выдавали сигналы обратной полярности и АБСУ вместо демпфирования раскачивала самолёт. Экипаж проявил профессионализм в пилотировании, посадив практически неуправляемый самолёт, но, в то же время, непрофессионализм в знании работы машины, не распознав причины раскачки и не отключив АБСУ.

Имелся случай отказа одного из датчиков отклонения штурвала (блока синусно-косинусных трансформаторов перекрёстного сигнала - самолёт после уборки закрылков самопроизвольно заваливался в крен) при перелёте самолёта Ту-22М2 с запада на восток СССР. В связи с невозможностью определить и локализовать неисправность на промежуточном аэродроме посадки экипаж принял решение выключить питание АБСУ-145 и управлять самолётом полностью в ручном режиме. Полёт завершился благополучно, но экипаж получил массу эмоций - оказалось, что разница в управлении с автоматикой и без неё огромна, без АБСУ этот самолёт в принципе неустойчив и неуправляем.

Тема 8 (4 ч). АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ

(АВТОМАТИЧЕСКИЕ) СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ (АСК) АВИАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Аналоговые АСК

Аналоговые наземные АСК (HACK)нашли применение для наземного и бортового контроля не демонтированного оборудования ВС на начальных этапах внедрения автоматизированного контроля оборудования.

Элементы наземной АСК не демонтированного оборудования, установленные на борту ВС, на функциональной схеме АСК (рис. 15.1) обведены штриховкой. Схема бортовой АСК отличается от приведенной отсутствием коммутатора 2 и тем, что все элементы АСК располагаются на ВС.

Рис. 15.1. Функциональная схема НАСК

Элементы HACK предназначены:

• генераторы входных сигналов (ГВС) - для подачи на входы объектов контроля заданных возбуждающих сигналов: напряжений, токов, частот, импульсов, давлений, разрежений и др.;

• датчики сигналов — для съема и преобразования контролируемого параметра в пропорциональную электрическую величину;

• нормализаторы — для приведения электрических величин, получаемых с датчиков сигналов, к определенному уровню путем масштабного преобразования, обеспечения согласования выходов датчиков с входами приемников. Наличие нормализаторов обеспечивает использование одного и того же компаратора для обработки различных уровней номиналов контролируемых параметров;

• генераторы эталонных сигналов — для получения заданных значений сигналов, с которыми сравниваются в компараторе значения рабочих сигналов, получаемых с нормализаторов;

• анализатор - для оценки знака и значения результата сравнения в компараторе параметров и выдачи его на регистратор и световой индикатор;

• программное устройство - для управления работой АСК и объектов контроля по определенной программе, согласования во времени включений и выключений всех соответствующих элементов и каналов связи;

• коммутаторы - для управления и передачи информации в АСК по малому числу линий связи, упрощения кабельных линий и бортовых штепсельных разъемов;

• пульт управления - для управления включением и выбором режима работы АСК.

Работа АСК (рис. 15.1). При включении заданного режима контроля начинает работать программное устройство. Из него подаются сигналы на выбор и включение соответствующих генераторов сигналов, каналов коммутаторов.

Через коммутатор включается выбранный объект контроля на заданный режим работы. Рабочие значения контролируемых параметров с датчиков сигналов через нормализаторы и выходной коммутатор 3 подводятся к компаратору. Сюда же с генераторов эталонных сигналов подводятся номинальные значения контролируемых параметров и их допусков. После сравнения в компараторе анализатор выдает результат контроля параметра на индикацию и одновременно сигнал на программное устройство для перехода к следующему шагу программы контроля.