Автопилот АП-28Л1 самолета Ан-24

Описание устройства и работы реального пилота, предоставленное Сергеем Скожевниковым.

Назначение и комплект. Электрический автопилот АП-28Л1, устанавливаемый на самолете АН-24, предназначен для автомати­ческого пилотирования самолета относительно продольной, попе­речной и вертикальной осей и управления полетом самолета по заданной траектории.

Кроме того, автопилот разгружает экипаж от физической работы по управлению самолетом и позволяет сосредоточить внимание на решении навигационных задач.

Автопилот обеспечивает:

автоматический полет самолета по ортодромии от сигналов гирополукомпаса ГПК-52ЛП и по локсодромии от сигналов ком­паса ГИК-1;

стабилизацию положения самолета вокруг центра тяжести от­носительно продольной, поперечной и вертикальной осей;

стабилизацию высоты полета с точностью ±20 м при включен­ном корректоре высоты КВ-11;

выполнение координированных разворотов с углом крена до ± 30 °;

набор высоты, планирование и снижение с углом тангажа до ±20°;

автоматические довороты на углы до 120 ° от левого задатчика курса ЗК-2;

автоматическое триммирование руля высоты с сигнализацией об отказе капала триммирования (на пульте управления автопи­лотом загорается лампа с надписью «Усилие от себя» или «Усилие на себя»);

возможность отключения рулевой машины канала высоты (вы­ключателем «Тангаж»), что может потребоваться при заходе на посадку;

приведение самолета крежиму горизонтального полета (нажа­тием кнопки «горизонт») из любого положения, если углы крепа не превышают ±30 °, а углы тангажа ±20°;

возможность управления самолетом вручную при включенном автопилоте, используя метод пересиливания рулевых машин, если по каким-то причинам нельзя выключить автопилот (величина уси­лий, необходимая для пересиливания автопилота, на штурвале около 20 кгс, на колонке и педалях до 30 кгс);

возможность управления самолетом вручную после нажатия кнопки «Совмещенное управление»; при отпускании кнопки авто­пилот снова берет управление самолетом на себя.

Если происходит отказ любого канала управления автопилота, рулевая машина отключается автоматически с сигнализацией об отключении (загорается сигнальная лампа с надписью «Курс — Крен» или «Тангаж»;

включение автопилота не требует предварительной настройки и может производиться на любом курсе и при любых положениях продольной и поперечной осей самолета в зоне углов ±20⁵ по тан­гажу и ±30° по крену. Причем при включении автопилота тангаж и курс самолета сохраняются такими, какими они были в момент включения автопилота, а по крену самолет автоматически выходит в нулевой крен;

аварийное отключение автопилота осуществляется выключате­лем с надписью «Аварийное отключение рулевых машин автопи­лота», расположенного на горизонтальной панели пульта левого пилота.

В комплект автопилота АП-28Л 1 входят:

пульт управления автопилотом на центральном пульте пилотов;

выключатель «Аварийное отключение рулевых машин автопи­лота» (на горизонтальной панели пульта левого пилота);

задатчик курса ЗК-2 (на средней панели приборной доски слева);

две кнопки отключения автопилота и две кнопки совмещенного управления (на штурвалах левого и правого пилотов);

лампы сигнализации отключения рулевых машин с надписью «Курс—Крен» и «Тангаж» (над левой и правой панелью при­борном доски пилотов);

агрегат управления, усилитель рулевых машин, блок связи и корректор высоты КВ-11 (под столиком штурмана);

блок триммиравання (под полом кабины экипажа слева);

датчик угловых скоростей (над потолком пассажирской каби­ны, между шпангоутами 12 и 13);

рулевая машина элеронов и датчик предельных отклонений элеронов ДПОР (в левой части центроплана);

блок фазочувствительных выпрямителей (под полом пассажир­ской кабины, между шпангоутами № 18 и 19);

блок реле (под потолком слева между шпангоутами № 21 и 22);

рулевые машины руля высоты, руля направления и триммера руля высоты (в негерметичной хвостовой части фюзеляжа);

датчик предельных отклонений руля высоты и руля направле­ния (в негерметичной хвостовой части фюзеляжа на шпангоуте №45);

выключатель ДПОР руля высоты и руля направления и выключатель проверки автопилота на земле (под столиком штур­мана),

В качестве датчиков углов крена и тангажа используется пра­вый гиродатчик АГД-1, а в качестве датчиков углов курса при­меняются компас ГИК-1 и гирополукомпас ГПК-52ЛП.

Питается автопилот постоянным током напряжением 28,5 В, переменным трехфазным током напряжением 36 В, частотой 400 Гц, а также переменным трехфазным током напряжением 115 В, частотой 400 Гц. Включается в работу с помощью автомата защиты сети АЗС-5, расположенного на электрощитке АЗС с над­писью «ДП-28», а также выключателем «Питание» на пульте авто­пилота.

Защита цепи питания постоянным током от коротких замыка­ний и перегрузок производится с помощью ДЗС-5 и предохрани­телями СП-1, СП-5, расположенными в распределительной короб­ке (РК) кабины экипажа. Защита цепи переменного трехфазного тока производится тремя предохранителями СП-5 (на панели пе­ременного тока 115/36 В), а цепи переменного трехфазного тока напряжением 115 В, частотой 400 Гц — двумя предохранителями СП-10. установленными в РК переменного тока 115 В.

Пульт управления предназначен для включения и вы­ключения автопилота и его агрегатов, сигнализации готовности к включению автопилота и корректора высоты КВ-11, а также для управления самолетом с помощью рукоятки «Разворот» и пере­ключателей «Спуск — Подъем» и «Тангаж».

На пульте управления (рис. 44) размещены:

желтая лампа «Го­тов», которая при загора­нии сигнализирует о го­товности автопилота к включению рулевых ма­шинок;

зеленая лампа «Вклю­чен», сигнализирующая при загорании о том, что автопилот включен;

рукоятка «Разворот» — для выполнения координированных раз­воротов;

два переключателя «Спуск — Подъем» для изменения высоты полета левым или правым пилотом;

выключатель «Автотриммер» для включениия и блока триммирования рулевой машины руля высоты;

выключатель «Питание» для включения и выключения автопилота;

кнопка «Включение АП»— для включения рулевых машин ав­топилота;

переключатель «ГМК — ГПК — Разворот»— для подключе­ния к автопилоту компаса ГИК-1. гирополукомпаса ГПК-52АП или левого задатчика курса ЗК-2;

выключатель «Тангаж» — для отключения рулевой машины ру­ля высоты;

лампа с надписью «От себя» и «На себя», сигнализирующие о возникновении усилия на колонке при отказе канала триммирования;

кнопка «Горизонт» — для автоматического приведения самолета к горизонту;

кнопка «КВ» и лампа сигнализации «КВ» — для включения н сигнализации о включении высотного корректора КВ-11.

Проверка автопилота АП-28Л1 перед полетом. Перед запуском авиадвигателей необходимо убедиться, что выключатель «Пита­ние» на пульте управления автопилотом установлен в положение «Отключено», выключатель «Тангаж» — в положение «Включено», переключатель «ГИК — ГПК— Развороты» — в положение «ГИК» или «ГПК», рукоятка «Разворот» — в пулевое положение. Затем необходимо:

включить автоматы защиты сети (АЗС н АЗР) гироиндукцнонного компаса ГИК-1 и гирополукомпаса ГПК-42АП. авиагоризонта АГД-1 и автопилота АП-28Л1;

убедиться, что выключатель датчиков «ДПОР» законтрен и оп­ломбирован в положении «Включено», а выключатель «Проверка ЛП на земле» установлен в положение «Работа»;

расстопорить органы управления самолетом п проверить сво­бодным ход рулей, отклоняя их от одного крайнего положения до другого;

органы управления должны перемещаться свободно без зати­раний.

После запуска авиадвигателей и подачи на бортсеть напряже­нии 28.5 В, 36 В и 115 В необходимо включить выключатели ГИК. ГПК, ЛГД, а через 2—3 мин нажатием кнопки «Быстрое согла­сование» согласовать комплект компаса ГПК-1, а также убедить­ся в нормальной работе правого авиагоризонта АГД-1.

Далее необходимо:

выключатель «Питание» на пульте управления автопилотом установить в положение «Включено»; через 10—100 с должна за­гореться желтая лампа «Готов»;

поочередно и резко отклонить органы управления самолетом от нейтрального положения не больше чем на половину их хода: при этом желтая лампа «Готов» должна погаснуть, а после пре­кращении движения штурвала или педалей— загореться;

установить педали и штурвал в нейтральное положение;

нажать кнопку «Включение АП при горящей желтой лампе «Го­тов»; при этом лампа «Готов» должна погаснуть, а зеленая лампа «Включен» — загореться;

прикладывая небольшие усилия к органам управления (около 10 кгс), убедиться, что рулевые машины препятствуют свободному перемещению органов управления самолетом, т. е. включены;

проверить срабатывание датчиков ДПОР, прикладывая пооче­редно усилия около 20 кгс к штурвалу, но крену и около 30 кгс по тангажу; над приборной доской слева н справа должны заго­реться лампы сигнализации отключения рулевых машин «Курс — Крен», а также «Тангаж»;

убедиться при этом, что штурвал по крену и тангажу, а также педали должны свободно перемещаться;

для включения рулевых машин нажать кнопку «Отключение АП», а затем установить органы управления в нулевое положение н нажать кнопку «Включение ЛП»; лампы сигнализации «Курс — Крен» и «Тангаж» должны погаснуть;

включить выключатель «Автотриммер», а затем потянуть на себя штурвал с усилием около 10 кгс; приблизительно через 1 с начнет двигаться штурвал триммера, а через 6—10 с должна за­гореться лампа «На себя»;

после этого выполнить аналогичную проверку, прикладывая усилия к штурвалу от себя;

повернуть штурвал триммера руля высоты на себя или от себя и убедиться, что пересиливание автотриммера возможно;

повернуть-рукоятку «Разворот» влево, затем вправо — штур­вал должен отклониться в соответствующую сторону;

поставить переключатель «Спуск — Подъем» в положение «Спуск», затем «Подъем» — штурвал должен отклоняться соответ­ственно от себя и па себя;

Примечание, Чтобы не произошло срабатывания ДПОР, руль высоты отклонять не более чем на 3°, элероны не более чем на 5°. При срабатывании ДПОР необходимо сначала нажать кнопку «Отключение АП», а затем кнопку «Включение АП» и продолжать проверку.

оставить штурвал отклоненным по крену н тангажу, затем на­жать кнопку «Горизонт»: органы управления самолетом должны возвратиться в положение, близкое к нейтральному; при этом должна загореться зеленая лампа «КВ», а рукоятка «Разворот» н переключатели «Спуск — Подъем» отключиться от управления самолетом;

для подключения рукоятки «Разворот» н переключателей «Спуск — Подъем» рукоятку установить в нейтральное положение и нажать кнопку «Включение ЛП», при этом лампа «КВ» должна погаснуть;

нажать и держать кнопку совмещенного управления левого, а затем правого пилотов и убедиться, что рулевые машины отклю­чены (органы управления свободно перемешаются) после этого отпустить кнопку и, пересиливая органы управления, убедиться, что рулевые машины снова включены:

поставить выключатель «Тангаж» в положение «Отключено» и убедиться, что штурвал по тангажу перемещается свободно, после этого выключатель «Тангаж» поставить в положение «Включено»;

нажать кнопку «Отключение АП» на левом или правом штур­вале, при этом зеленая лампа «Включен» должна погаснуть, а жел­тая лампа «Готов» — загореться, затем выключатель «Питание» поставить в положение «Отключено», лампа «Готов» должна по­гаснуть — автопилот полностью выключен н обесточен.

После проверки необходимо убедиться в свободном отклонении органов управления самолетом, а затем установить их в нейтраль­ное положение (при необходимости застопорить). При несоответ­ствии работы автопилота вышеперечисленным требованиям поль­зоваться им в полете запрещается.

Пользование автопилотом АП-28Л1 в полете. Пользование ав­топилотом допускается на высоте полета не ниже 300 м во всем диапазоне эксплуатационных высот, скоростей, масс и центровок самолета. При выполнении полетов ночью или в сложных метеоро­логических условиях развороты самолета следует выполнять с кре­ном не более 20°.

Включение автопилота обеспечивается при любой эволюции самолета, если углы крена не превышают ±30°, а углы тангажа ±20°. Если управление самолетом осуществляется с помощью ав­топилота и у пилота возникла необходимость быстро вмешаться в это управление, ему необходимо нажать кнопку «Совмещенное управление» на ручке штурвала с обратной стороны. При нажатой кнопке рулевые машины отключаются, и пилот может вручную из­менять траекторию полета самолета с помощью штурвала и педалей. Приотпускании кнопки «Совмещенное управление» руле­вые машины подключаются к управлению автоматически, и автопилот начинает действовать.

Пределы и точность работы антопилота:

диапазон предельных углов по крену ±360°, по тангажу ±80°;

зона рабочих углов по крену ±30°, по тангажу ±15°;

точность стабилизации курса ±1°, тангажа н крена ±0,5°, вы­соты (при включенном КВ-11) ±20 м.

В полете при включенном автопилоте запрещается оставлять пилотажно-навигационные приборы без наблюдения, а также про­изводить арретирование правого авиагоризонта АГД-1.

При слабой и умеренной болтанке пилотирование самолета с включенным автопилотом повышает точность выдерживания за­данного режима полета. При попадании самолета в зону сильной болтанки, а также при полете на одном авиадвигателе автопилот должен быть выключен.

Если рукоятка «Разворот» находится вотклоненном положе­нии, включения рулевых машин не происходит.

В горизонтальном полете (на высоте не ниже 300 м) необходимо установить рукоятку «Разворот» в нулевое положение, выключатели «Автотриммер» и «Тангаж» —в положение «Вклю­чено», а переключатель «ГИК—ГПК—Развороты» в положение «ГПК» и нажатием кнопки согласовать комплект компаса ГИК-1, если полет будет выполняться по локсодромии, или установить пе­реключатель в положение «ГПК», если полет будет совершаться по ортодромии. После этого следует включить выключатель «Пи­тание». Через 10 — 100 с на пульте управления должна загореться желтая лампа «Готов». Затем необходимо установить режим го­ризонтального полета и сбалансировать самолет триммерами.

При горящей лампе «Готов» необходимо нажать кнопку «Вклю­чение АП». Лампа «Готов» должна погаснуть, а зеленая лампа «Включен» — загореться, сигнализируя о включении автопилота.

Для включения режима стабилизации высоты необходимо нажать кнопку «КВ». На пульте управления должна загореться зеленая лампа «КВ», сигнализируя о включении кор­ректора высоты КВ-1 I.

Во избежание появления ощутимых перегрузок вертикальная скорость самолета в момент включения КВ-11 не должна превы­шать 1,5 м/с. При включенном корректоре высоты КВ-11 сохраня­ется возможность выполнения разворотов от рукоятки «Разворот».

Следует помнить, что при нажатии на переключатель «Спуск — Подъем» корректор высоты КВ-11 автоматически отключается и на пульте управления гаснет зеленая лампа «КБ».

Для повторного включения корректора высоты КВ-11 надо вывести самолет в прямолинейный горизонтальный полет и снова нажать кнопку «КВ».

Для выполнения разворота самолета необходимо плавно повернуть рукоятку «Разворот» вправо или влево. При до­стижении самолетом необходимого крена оставьте рукоятку в отклоненном положении. Самолет с установившимся креном будет совершить координированный разворот. Для прекращения разво­рота следует вывести самолет из крена, повернув рукоятку «Раз­ворот» в нулевое положение.

Вывод самолета из крена с помощью рукоятки «Разворот» осу­ществлять в два этапа: сначала рукоятка «Разворот» устанавли­вается в первое фиксированное положение при подходе к нулю, а когда изменение крена прекратится — в нулевое положение.

При вводе самолета в разворот и при выводе из разворота воз­можны небольшие рывки педалей и смещение шарика указателя скольжения до 0,5 его диаметра.

Для выполнения доворота на заданный курс необходимо кре­мальерой па левом задатчике курса ЗК-2 установить новый задан­ный курс против верхнего неподвижного треугольного индекса. Затем переключатель «ГИК — ГПК — Разворот» переключить в положение «Развороты». Самолет войдет в крен, и автоматически будет совершать координированный доворот.

В процессе доворота кремальерой можно изменять курс доворота не выходя из пределов 120°. После окончания доворота само­лет плавно выйдет из доворота и будет совершать полет по задан­ному курсу. После этого необходимо переключатель установить и положение «ГПК», если полет будет совершаться по ортодромии, или в положение «ГИК» — если по локсодромии.

Для выполнения снижения или набора высоты необходимо установить (нажать) переключатель «Спуск — Подъем» в положение «Спуск» или «Подъем» и держать его в этом по­ложении до выполнения самолетом необходимого угла тангажа, затем отпустить переключатель; самолет с установившимся углом тангажа будет снижаться или набирать высоту.

Для вывода самолета в прямолинейный горизонтальный полет следует установить переключатель «Спуск — Подъем» в положение «Подъем» при снижении самолета и в положение «Спуск» при на­боре высоты или нажать кнопку «Горизонт» на пульте управления автопилота. Кнопку «Горизонт» можно нажимать как при вклю­ченном автопилоте (горит зеленая лампа «Включен»), так и при отключенных рулевых машинах (горит желтая лампа «Готов»).

При нажатии кнопки «Горизонт» самолет автоматически будет приведен по крену и тангажу в положение прямолинейного гори­зонтального полета. После окончания процесса приведения само­лета в горизонтальное положение автоматически включается кор­ректор высоты КВ-11 (загорается зеленая лампа «КВ») и отклю­чаются переключатели «Спуск — Подъем» и рукоятка «Разворот».

Для того чтобы управлять самолетом от рукоятки «Разворот» и переключателей «Спуск — Подъем» необходимо установить ру­коятку «Разворот» в нулевое положение (если она была отклоне­на), а затем нажать кнопку «Включение ЛП».

Автоматическое триммирование. В полете с отключенным авто­триммером при отключении автопилота возможен рывок руля вы­соты из-за изменившегося во время полета балансировочного положения руля. Поэтому при длительном полете рекомендуется пе­риодически отключать автопилот и триммировать рули управле­ния. Включением автотриммера обеспечивается автоматическое снятие нагрузок с руля высоты при включенном автопилоте. В этом случае надо иметь в виду, что при наличии усилии на руле высоты и выключенном выключателе «Автотриммер» горит одна из ламп «От себя» или «На себя». После отключения автотриммера сни­маются усилия с руля высоты, и лампа гаснет.

Если же снятия усилий автотриммертом не произошло и горит одна из ламп, то пилот во время отключения автопилота должен быть готов к парированию рывка руля высоты. Горящая лампа указывает направление движения штурвала при отключении авто­пилота.

При управлении самолетом по тангажу с помощью переклю­чателя «Спуск — Подъем» автотриммер автоматически отключа­ется, а после окончания управления включается.

Совмещенное управление и отключение автопилота. Если в по­лете возникла необходимость изменения траектории полета само­лета вручную, пилот должен нажать и держать кнопку «Совмещен­ное управление», расположенную на штурвале левого и правого пилота. На пульте управления автопилота должна загореться лам­па «Готов», а сигнальная лампа «Включен» должна погаснуть. После изменения траектории полета, если горит лампа «Готов», необходимо отпустить кнопку «Совмещенное управление». Лампа «Готов» должна погаснуть, а лампа «Включен» загореться, что свидетельствует о включении автопилота.

Для отключения автопилота необходимо нажать кнопку «От­ключение АП », расположенную на штурвале у левого или правого пилота, При этом лампа «Включен» должна погаснуть, а лампа «Готов» загореться. Затем выключатель «Питание» на пульте ав­топилота установить в положение «Отключено». Лампа «Готова» должна погаснуть. Автопилот полностью обесточен и выключен.

Особые случаи в полете. Безопасность полета самолета при отказе автопилота обеспечивается датчиками предельных откло­нении рулей (ДПОР), возможностью пересиливания рулевых ма­шин и ограничением усилии, развиваемых рулевыми машинами.

При отказах автопилота, вызывающих резкую перекладку эле­ронов, датчики ДПОР автоматически отключают рулевые машины крена и курса, одновременно загорается лампа сигнализации от­ключения рулевых машин «Курс — Крен». При этом отказ сопро­вождается изменением крена на 7—8° через 5 секунд с момента отказа автопилота. При отказе автопилота по тангажу, что вызывает рез­кую перекладку руля высоты на скоростях от 220 до 280 км/ч, ав­томатически отключается рулевая машина руля высоты; одновре­менно загорается лампа сигнализации отключения рулевой маши­ны «Тангаж».

На скоростях от 280 км/ч до максимальной при отказах авто­пилота по тангажу рулевая машина не отключается ввиду малого заброса руля высоты. Отказ сопровождается ростом перегрузки

(n_y = ±0,5), угловая скорость изменения тангажа при этом не превышает 2 град/с.

При отказе одного из авиадвигателей (с флюгированнем винта или с переходом его па авторотацию) автопилот удерживает са­молет от резкого кренения. Через 10—15 секунд с момента отказа авиа­двигателя крен изменится на 3—5°. В этом случае пилоту необхо­димо отключить автопилот, или, используя метод пересилвания, вынести самолет на заданный режим полета и дальнейшее пило­тирование выполнять с выключенным автопилотом.

Если при нажатии па кнопку «Отключение АП» или при выклю­чении выключателя «Питание» автопилот в полете не отключается, необходимо, отключить рулевые машины автопилота выключате­лем «Аварийное отключение рулевых машин автопилота», который расположен на горизонтальной панели пульта левого пилота. В полете при любых проявлениях отказов и неисправностей авто­пилот должен быть выключен.

Выключать источник переменного трехфазного тока напряже­нием 36 В, частотой 400 Гц, питающий автопилот, можно только после заруливания самолета на стоянку, так как руление с нера­ботающими гироприборами вызывает их повреждение.