устройство измерения аэродинамического угла с использованием следящей системы управления

Формула изобретения

Устройство измерения аэродинамического угла с использованием следящей системы управления, представляющее собой последовательно соединенную замкнутую систему, содержащую чувствительный элемент, выполненный в виде флюгарки, закрепленный с якорем электромагнита, перемещающий его относительно электромагнита, состоящего из сердечника, катушки возбуждения, двух сигнальных катушек, включенных встречно, выходы которых соединены со входами усилителя, а выход усилителя соединен с двигателем и редуктором, первый выход которого соединен с электромагнитом, имеющим возможность перемещения в новое положение до полной компенсации сигнала с сигнальных обмоток, а второй выход соединен с сельсин-датчиком, представляющим информацию об аэродинамическом угле.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерения аэродинамических углов атаки и скольжения, а конкретно к флюгерным датчикам индикации.

Прототипом предлагаемого изобретения является датчик аэродинамических углов. При использовании флюгерных датчиков индикация летчику углов атаки производится с помощью гальванометрического указателя, подключенного к потенциометру, движок которого перемещается при поворотах лопастей флюгера (см. Авиационные приборы и навигационные системы. Под ред. О.Бабича. - М.: ВВИА, 1981, с.135). Прототип имеет ограничения в диапазоне измерения аэродинамических углов атаки, его точностные характеристики не отвечают сегодняшним требованиям, связанным с тем, что маневренный самолет последнего поколения выполняет сверманевры на больших и закритических аэродинамических углах и для обеспечения безопасного пилотирования требуются точные значения углов атаки и скольжения.

Задачей данного изобретения является увеличение точности снимаемого сигнала за счет уменьшения диапазона хода постоянного магнита относительно катушки индуктивности, использования более точного магнитоиндукционного принципа измерения сигнала вместо потенциометрического принципа с одновременным увеличением диапазона работы датчика в целом (отклонения флюгарки в полном диапазоне изменения аэродинамического угла).

Для достижения данной задачи чувствительный элемент выполнен в виде флюгарки, которая ориентируется по воздушному потоку и тем самым измеряет аэродинамические углы. В основу устройства положен магнитоиндукционный принцип измерения сигнала. Якорь закреплен с чувствительным элементом. При изменении положения якоря возникает электрический сигнал на выходе сигнальных обмоток. Сигнал усиливается на усилительном узле и поступает на двигатель, который через редуктор отрабатывает сигнал и перемещает электромагнит в новое положение до полной компенсации сигнала с сигнальных обмоток. Кроме этого данный сигнал при помощи сельсин-датчика используется как информационный сигнал об аэродинамическом угле.

Очевидно использование известного принципа следящей системы в решении новой задачи измерения аэродинамических углов датчиком флюгерного типа.

На чертеже изображена схема устройства измерения аэродинамического угла с использованием следящей системы управления.

Устройство измерения аэродинамических углов содержит следящую систему управления, состоящую из семи узлов: чувствительного элемента (1), закрепленного с якорем (2), электромагнита (3), состоящего из сердечника электромагнита, катушки возбуждения W, сигнальных катушек включенных встречно W₁, W₂, усилителя (4), двигателя (5), редуктора (6), сельсин-датчика (7).

Устройство работает следующим образом: чувствительный элемент (1), выполненный в виде флюгарки, перемещает якорь (2), при изменении его положения возникает электрический сигнал на выходе сигнальных обмоток катушек W₁, W₂ , который усиливается на усилительном узле (4) и поступает на двигатель (5), отрабатывающий через редуктор (6) этот сигнал и перемещающий электромагнит (3) в новое положение, кроме этого данный сигнал при помощи сельсин-датчика (7) используется как информационный сигнал об аэродинамическом угле.

Предложено более точное устройство измерения аэродинамических углов флюгерного типа, работающее в диапазоне углов атаки от -180 градусов до 180 градусов.