×
24.01.2020
220.017.f96f

Способ интуитивного управления летательным аппаратом

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу интуитивного управления летательным аппаратом. Способ заключается в том, что управляют креном, тангажом и курсом посредством поворота по часовой стрелке или против и отклонения вверх-вниз, влево-вправо рукоятки управления, установленной на телескопической стойке и расположенной между ног пилота, при этом все три оси вращения рукоятки управления проходят через геометрический центр лучезапястного сустава кисти руки пилота, а геометрическая ось рукоятки совпадает с продольной осью летательного аппарата. Обеспечивается ускорение обучения пилотов, повышение точности и надежности управления, повышение безопасности полетов. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиации, космонавтики, мореплавания, пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов и подводных судов, систем дистанционного наведения оружия на цель, в частности, средствам ручного электродистанционного управления летательными аппаратами.

Известны схема и принципы управления самолетом, когда применяется согласованные поперечное управление осуществляемое отклонением влево или вправо ручки управления (или вращением штурвального колеса), продольное управление - движением ручки (колеса) на (или от) себя и управление рулем направления (обеспечивающим путевое управление) - который отклоняется нажатием на соответствующую педаль (Управляемый полет на самолете [электронный ресурс] // Легенды мировой авиации. Режим доступа: http://avialegend.ru/samolet/Upravljaemyj-polet-na-samoljote.htm (дата обращения 01.08.2018)).

Способ, ставший классическим, лишь почти через столетие был модифицирован и реализован в виде джойстика благодаря созданию электродистанционных систем. Использование джойстика в качестве органа управления летательным аппаратом преследовало цель повышение комфортабельности рабочего места пилота. И, если на пассажирских самолетах, где в управлении задействованы два пилота и большая часть рейса совершается в автоматическом режиме на автопилоте, джойстик оказался допустимым органом управления, то на боевых скоростных, управляемых одним пилотом, и спортивных самолетах использование джойстика проблематично, поскольку исключает возможность использования бортовой панели летательного аппарата для монтажа вспомогательных органов управления и смены рук при пользовании бортовым оборудованием или для отдыха. Другим, редко упоминаемым недостатком классического способа, при котором управление креном и тангажом осуществляется ручкой управления, установленной вертикально между ног пилота или штурвалом с продольным ходом, а управление курсом посредством педалей, движение которых противоположно направлению поворота, является выработка точной и главное надежной координации движений рук и ног пилота для выполнения летательным аппаратом необходимых эволюций. Этим объясняется то, что уже в первые годы развития авиации при обучении летного контингента пришлось создавать и использовать тренажеры, для понимания и заучивания зависимости поведения летательного аппарата от движений органов управления.

Известен способ управления летательным аппаратом, который включает полет в воздухе летательного аппарата, снабженного системой управления в виде кинематически связанных между собой проводок управления, одну из которых выполняют в виде двух гибких передаточных элементов, а другую - в виде жесткого передаточного элемента с шарнирными сочленениями (патент RU №2461493, МПК В64С 31/028, В64С 39/00, В64С 13/30, В64С 19/00, опубл. 21.09.2010 г). Управляющее воздействие на жесткий передаточный элемент сочетают с одновременным управляющим воздействием на гибкие передаточные элементы.

Недостатком способа является то, что он также относится к условным способам управления, при которых необходимо понимание и запоминание связи между движением органов управления, отклонением рулей направления и поведением при этом самого летательного аппарата. Кроме этого, данный способ применим только к летательным аппаратам с мягким крылом, где рулевая поверхность образуется деформированием поверхности самого крыла и который с малой вероятностью может быть использован на тяжелых пассажирских и боевых самолетах.

Наиболее близким является способ управления летательным аппаратом, при котором управление направлением (курсом) и тангажом осуществляется отклонением расположенных на телескопическом рычаге управления рукоятки управления или штурвала целиком влево-вправо и вверх-вниз, а управление по крену осуществляется педалями, координированным поджатием и выпрямлением соответствующих ног или поворотом штурвала в угловом направлении (патент RU №2420427, МПК 64С 13/00, опубл. 20.09.2008 г). Телескопический рычаг управления расположен вертикально или горизонтально-поперек, или горизонтально-вдоль относительно оси самолета.

Недостатками способа является то, что при управлении креном выполняемом педалями при вертикальном положении ног, посадка пилота в кабине становится неустойчивой, а при наклонном или горизонтальном положении ног утрачивается сама идея рефлекторного управления, поскольку движение педалей в этом случае совершается в плоскости, перпендикулярной крену летательного аппарата. При управлении креном поворотом штурвала (рукоятки) в угловом направлении, кинематические центры поворота руки пилота и рукоятки расположены по разные стороны от плоскости перемещения штурвала (рукоятки), что определяет значительное кинематическое несоответствие, требующее непрерывной коррекции движениями пилота, и которое существенно снижает точность управления. Кроме этого, несмотря на весовую компенсацию, пилоту необходимо удерживать рукоятку управления или штурвал в вывешенном положении, что ведет к весьма скорому утомлению мышц плеча и предплечья пилота, и, следовательно, снижению точности и безопасности полета.

Задачей изобретения является разработка способа интуитивного управления летательным аппаратом, оснащенным электродистанционной системой, позволяющего сократить сроки обучения летного состава, обеспечить приобретение устойчивых навыков управления и тем самым повысить безопасность полетов.

Техническим результатом является ускорение процесса обучения пилотов, повышение точности, надежности управления и повышение безопасности полетов.

Технический результат достигается в способе интуитивного управления летательным аппаратом, заключающемся в управлении креном, тангажом и курсом посредством поворота по часовой стрелке или против и отклонения вверх-вниз, влево-вправо рукоятки управления, при этом все три оси вращения рукоятки управления проходят через геометрический центр лучезапястного сустава кисти руки пилота, а геометрическая ось рукоятки совпадает с продольной осью летательного аппарата.

Способ интуитивного управления летательным аппаратом характеризуется тем, что рукоятка управления расположена между ног пилота.

Сущность способа интуитивного управления летательным аппаратом заключается в том, что движение летательного аппарата в пространстве полностью соответствует отклонению и повороту рукоятки управления относительно ее нейтрального положения - единого органа управления креном, тангажом и курсом, и изменяется в соответствии с производимым пилотом изменением положения рукоятки. При этом геометрическая ось рукоятки управления в ее нейтральном положении совпадает с продольной осью летательного аппарата, а рукоятка управления ассоциируется с самим летательным аппаратом. Все изменения положения рукоятки управления, возникающие в результате интуитивного воздействия пилота на рукоятку с тремя вращательными степенями свободы, по всем трем осям вращения, проходящим через сустав кисти руки пилота, в точности «копируются» в изменении положения летательного аппарата.

Вращение рукоятки управления вокруг продольной оси (совпадает с продольной осью летательного аппарата), поперечной горизонтальной и поперечной вертикальной осей через электродистанционную систему и рули направления обеспечивает управление креном, тангажом и курсом летательного аппарата.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема управления рукояткой положением летательного аппарата, на фиг. 2 расположение рукоятки управления в руке пилота.

Управление креном осуществляется за счет вращения рукоятки 1 вокруг собственной оси, управление тангажом - при повороте рукоятки управления 1 вокруг поперечной горизонтальной оси летательного аппарата 2, управление курсом - при повороте рукоятки 1 вокруг поперечной вертикальной оси летательного аппарата 2. Таким образом, направление движения рукоятки управления 1 синхронизировано в полете с перемещением в пространстве самого летательного аппарата 2. Рукоятка в руке пилота приобретает функцию курсонаводчика, который он интуитивно с желаемым креном поворачивает в необходимом направлении. При этом ноги пилота не участвуют в процессе пилотирования, и на них может быть возложена функция управления тягой или вектором тяги двигателей, вооружением или механизацией аэродинамических поверхностей.

Оси вращения рукоятки управления 1 пересекаются в кинематическом центре лучезапястного сустава руки пилота. Поскольку ось рукоятки 1 в ее нейтральном положении выполнена совпадающей с продольной осью летательного аппарата 2, рукоятка 1 в кисти руки пилота воспринимается им ассоциативно как сам летательный аппарат 2, который он направляет в выбранную точку пространства с необходимым креном.

Совмещение осей вращения рукоятки 1 с кинематическим центром лучезапястного сустава руки пилота увеличивает длину биомеханического рычага, которая определяется расстоянием от лучезапястного сустава до удаленной от него точки контакта кисти пилота с рукояткой 1, что обеспечивает точную, без искажений передачу биомеханических воздействий руки пилота на датчики электродистанционной системы управления.

Установка рукоятки управления 1 на телескопической стойке 3 возможна как с одной из сторон (справа или слева) относительно кресла 4 пилота, так и между ног пилота, что позволяет выполнить регулировку установки рукоятки управления 1 при естественном, удобном для пилота положении руки, способствующему снятию напряжения, утомляемости и при необходимости произвести смену рук на рукоятке при управлении вспомогательными агрегатами на бортовой панели кабины.

В полете пилот интуитивно поворачивает рукоятку управления 1 как указку, курсор, пульт дистанционного управления или макет летательного аппарата в нужном направлении и с необходимым креном, при этом совместная работа каналов электродистанционной системы обеспечивает движение летательного аппарата 2 так, как будто в руке пилота не рукоятка управления 1, а сам летательный аппарат 2.

Установка рукоятки управления 1 между ног пилота, при утомлении руки или необходимости выполнить иные операции, обеспечивает пилоту возможность перехватить рукоятку 1 другой рукой (при необходимости, подрегулировав ее положение, изменив положение стойки).

Манипуляции пилота с рукояткой управления соответствуют движениям руки или макета летательного аппарата при совершении пилотом эволюций в процедуре «пеший по летному». Это фактически исключает процесс запоминания управленческих функций, ускоряет приобретение навыков управления, снижает психологическое напряжение и усталость, исключает возможность несогласованных и ошибочных действий пилота при возникновении внештатных ситуаций, способствует повышению надежности управления и безопасности полета, высвобождает ноги пилота для выполнения иных функций и сокращает сроки обучения летного контингента.

Таким образом, способ интуитивного управления летательным аппаратом, заключающийся в управлении креном, тангажом и курсом посредством вращения и отклонения рукоятки управления с тремя степенями свободы, все три оси вращения которой проходят через лучезапястный сустав кисти руки пилота, а геометрическая ось совпадает с продольной осью летательного аппарата обеспечивает ускорение процесса обучения пилотов, повышение точности, надежности управления и повышение безопасности полетов.

Способ интуитивного управления летательным аппаратом, заключающийся в управлении креном, тангажом и курсом посредством поворота по часовой стрелке или против и отклонения вверх-вниз, влево-вправо рукоятки управления, при котором все три оси вращения рукоятки управления проходят через геометрический центр лучезапястного сустава кисти руки пилота, отличающийся тем, что рукоятка управления установлена на телескопической стойке и расположена между ног пилота, а геометрическая ось рукоятки совпадает с продольной осью летательного аппарата.
Способ интуитивного управления летательным аппаратом
Способ интуитивного управления летательным аппаратом
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 362 items.
13.01.2017
№217.015.8863

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов. Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины. Поперечное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602533
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.9187

Производные 2-(адамант-2-ил)этиламина, обладающие потенциальной противовирусной активностью

Изобретение относится к новым адамантансодержащим аминам нижеуказанной общей формулы, конкретно к 2-(адамант-2-ил)пентан-1-амину и 2-(адамант-2-ил)фенилэтил-1-амину, Новые соединения проявляют антивирусную активность. В общей формуле R=СН, СН. 1 табл., 2 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605698
Дата охранного документа: 27.12.2016
25.08.2017
№217.015.a63b

Продольная галерея-потерна бетонной плотины

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к конструкциям продольных галерей-потерн бетонных плотин. Продольная галерея-потерна 5 бетонной плотины 1 выполнена в поперечном сечении в виде треугольника Рело. Причем один из углов треугольника Рело направлен в верхнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608066
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.a9ef

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью. Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает криволинейную с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611805
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa09

Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для напорных туннелей гидроэлектростанций с обделкой. Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций включает выработку 3 с углами и со сводом во вмещающей туннель породе и бетонную обделку 2 с расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611718
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aa6f

Дренажная труба

Изобретение относится к мелиорации, а именно к дренажным трубам. Дренажная труба с перфорационными отверстиями 3 в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело и имеет донную часть 1 и боковые части 2. Один из углов 4 треугольника Рело расположен в верхней сводной части трубы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611803
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa9d

Кротодренажное устройство

Изобретение относится к гидромелиоративной технике и используется при создании кротодрен. Устройство включает вертикальный нож, горизонтальный нож с симметрично расположенными относительно вертикального ножа открылками с прикрепленными к каждому из них дренером с поперечным сечением в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611787
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aaa0

Рабочий орган кротодренажной машины

Изобретение относится к гидромелиоративной технике и используется при создании кротодрен. Рабочий орган кротодренажной машины включает вертикальный нож 1 с двумя Г-образными крыльями 2 и дренеры 4, прикрепленные к Г-образным крыльям 2 вертикального ножа 1 посредством расположенных сзади него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611800
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aae8

Осушительная дренажная труба

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для устройства дренажа. Осушительная дренажная труба выполнена с расположенной в ее нижней части лотковой частью и верхней части - водоприемной частью с перфорационными отверстиями. В поперечном сечении осушительная дренажная труба...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611717
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab95

Теплозащитный материал

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит серу, оксид цинка, стеарин, технический углерод,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612304
Дата охранного документа: 06.03.2017
Showing 1-10 of 39 items.
27.07.2013
№216.012.5a91

Способ определения пластической твердости материала образца

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для определения пластической твердости материалов. Сущность: испытуемый материал образца нагружают посредством стального сферического индентора заданной нагрузкой, после снятия нагрузки измеряют глубину остаточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488806
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.11.2013
№216.012.81b4

Способ получения порошка диборида титана для материала смачиваемого катода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к материалу смачиваемого анода алюминиевого электролизера. Порошок диборида титана получают при проведении карботермической реакции между мелкодисперсными порошковыми компонентами шихты из безводного диоксида титана, борного ангидрида или борной кислоты и углерода в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498880
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.05.2014
№216.012.c52d

Способ изготовления порошкового композита сu-cd/nb для электроконтактного применения

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлокерамических электроконтактных материалов Cu-Cd/Nb. Из порошков меди и ниобия готовят шихту, проводят холодное прессование и спекание. Введение кадмия в заготовку осуществляют диффузионным насыщением путем ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516236
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.06.2014
№216.012.cc25

Композиция для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к композиции для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера для производства алюминия из криолит-глиноземных расплавов. В составе порошковой композиции для материала смачиваемого покрытия катода алюминиевого электролизера, содержащей функциональный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518032
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.05.2015
№216.013.497a

Способ измерения отклонений от плоскостности

Изобретение относится к технике проведения измерений и определения отклонений от плоскостности плоских поверхностей различной площади и протяженности, в частности поверочных, монтажных и разметочных плит, элементов технологического оборудования и устройств, требующих обеспечения плоскостности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550317
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.08.2015
№216.013.7292

Способ упрочнения стальных пластин

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам поверхностного пластического деформирования деталей дробью. Осуществляют обработку стальной пластины дробью с получением интенсивности пластической деформации в центре отпечатков дроби, равной предельной равномерной деформации при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560900
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.10.2015
№216.013.8133

Способ получения высокопористого носителя катализатора

Изобретение относится к способу получения высокопористого носителя катализатора. Данный способ включает пропитку ретикулированного пенополиуретана керамическим шликером, содержащим инертный наполнитель, включающий электрокорунд, дисперсный порошок оксида алюминия с добавками, и раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564672
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.10.2015
№216.013.8513

Фотолюминофорная смесь для изготовления фотолюминесцентной плёнки белых светодиодов

Изобретение относится к области электронной техники и техники освещения на основе полупроводниковых светоизлучающих диодов (СИД), а именно к фотолюминофорной смеси для приготовления фотолюминесцентной пленки белых светодиодов. Смесь содержит связующее, пластификатор, растворитель и порошок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565670
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.11.2015
№216.013.8b2b

Способ создания каталитического слоя на поверхности пористого носителя

Изобретение относится к способу создания каталитического слоя на поверхности пористого носителя. Данный способ включает нанесение наночастиц катализатора, содержащих оксид церия или гомогенный смешанный оксид церия и циркония, на внутреннюю поверхность пористого носителя из оксида алюминия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567234
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.04.2016
№216.015.363e

Способ определения коэффициента нормальной жесткости упругопластического контакта деталей двоякой кривизны

Изобретение относится к измерительной технике для определения контактной жесткости. Сущность: поверхности контактирующих деталей с определенными упругими константами материалов прижимают к друг другу с заданной силой F, нормальной к плоскости стыка, определяют остаточную h и упругую α части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581746
Дата охранного документа: 20.04.2016
+ добавить свой РИД