ЭДСУ

Прямое (не fly-by-wire) управление самолётом

Электродистанционная система управления (ЭДСУ) или Fly-by-Wire или сервопривод или бустерное управление — электронная цифровая система управления (например, самолётом), обеспечивающая передачу управляющих сигналов от пилота к исполнительным механизмам в виде электрических сигналов.

Принцип действия

В отличие от механических и бустерных систем управления, где воздействия от органов управления в кабине к управляющим поверхностям (элеронам, рулю высоты и т.д.) или силовым приводам передаются посредством механической проводки, включающей в себя тяги, качалки, тросы, шкивы и т.д., в ЭДСУ эти воздействия передаются с помощью электрических сигналов.

Механические перемещения органов управления с помощью установленных на них датчиков преобразуются в аналоговые или цифровые электрические сигналы, которые по электропроводке поступают в вычислитель системы управления. Одновременно этот вычислитель получает сигналы от датчиков угловых скоростей, перегрузок, углов атаки и скольжения, вычислителя системы воздушных сигналов и других устройств. В соответствии с заложенными в него алгоритмами управления вычислитель ЭДСУ преобразует их во входные сигналы приводов органов управления.

Также вычислитель позволяет применить достаточно сложные системы ограничения предельных режимов и значительно снизить вероятность попадания самолёта в режим сваливания, штопор и другие нежелательные режимы полета.

Для большинства важнейших систем самолета ключевыми факторами обеспечения безопасности полета являются надежность их функционирования. Это относится и к ЭДСУ. На борту самолета имеется несколько (три и более) параллельно работающих вычислителей с собственными датчиками, преобразователями и электропроводкой. Каждый вычислитель сравнивает свои сигналы с сигналами других и способен «проигнорировать мнение» вычислителя, который, судя по всему, выдает неверные данные. Питание вычислителей также дублируется. В результате вероятность полного отказа ЭДСУ пассажирских самолётов составляет менее 10 ^{− 9}, а военных - менее 10 ^{− 7} за 1 час полёта, то есть такой отказ практически невозможен.

Исторически появление ЭДСУ было связано с переходом к статически неустойчивым компоновкам истребителей, что позволяло получить ряд преимуществ (лучшая маневренность, снижение балансировочного сопротивления и массы фюзеляжа, и как следствие, улучшение экономичности). Нелинейности (люфты в механической проводке и т.п.), неизбежно возникающие в традиционной бустерной необратимой системе управления, и некоторые другие недостатки не позволяли применить её на таких самолётах. Первые серийные истребители с аналоговой ЭДСУ - General Dynamics F-16, Су-27. Несколько позже ЭДСУ появились и на пассажирских самолётах (впервые - на Airbus A320 и Ту-204). Большинство более современных пассажирских и военных самолётов также оснащены ЭДСУ.

Преимущества

• Возможность заметного улучшения пилотажных характеристик самолётов: увеличение маневренности, снижение вероятности попадания в критические режимы (штопор, сваливание). Упрощается управление, так как автоматика берёт на себя некоторые рутинные операции по управлению самолётом.

• Повышение экономичности вследствие уменьшения балансировочного сопротивления и массы конструкции самолёта.

• Исключение механической проводки управления, что позволяет добиться лучших массо-габаритных показателей и упрощает техническое обслуживание. За счёт упрощения гидравлической системы снижается вес, а для военных самолётов — и повышается живучесть.

• Появляется возможность управлять аэродинамически неустойчивыми самолётами (в гражданских самолётах это повышает экономичность, в военных — обеспечивает сверхманёвренность).

Недостатки

• Необходимость обеспечения практической невероятности полного отказа ЭДСУ.

Cм. также

• Сервопривод
• Сервомотор