Пример 1. Вертолет должен иметь различные типы управляемости на разных режимах полета: в поступательном полете отклонение ручки управления должно вызывать пропорциональную отклонению угловую скорость (тангажа или крена), а в сложных метеоусловиях должна обеспечиваться стабилизация места висения.
Пример 2. Быстрый разворот на висении: при включенной стабилизации места и высоты висения выполнить разворот на 180° за время не более 5 с при ветре не менее 10 м/с с освобожденным управлением циклическим и общим шагом. При этом должны выдерживаться точности: конечный курс ±2°, высота ±1 м, место висения – внутри круга диаметром 3 м.
Очевидно, что выполнение таких требований немыслимо без применения СДУ. Обе группы фирм предусмотрели установку СДУ на своих конкурсных вертолетах. СДУ были уже не аналоговыми, а цифровыми. Фирмы Sikorsky/Boeing разработали СДУ под названием ADOCS, в которой передача сигналов от рычагов управления на вычислители и на рулевые приводы осуществлялась по оптоволоконным линиям для большей помехозащищенности. Была применена боковая ручка управления. Система ADOCS была отработана и испытана на вертолете-ЛЛ Sikorsky UH-60. Фирмы McDonnell Douglas/Bell также разработали СДУ и испытали ее на вертолете-ЛЛ АН-64.
Другое направление развития СДУ для вертолетов открылось в связи с разработкой фирмами Bell Boeing вертолета-самолета с поворотными винтами V-22 Osprey. При испытаниях предшествовавшего ему экспериментального ЛА XV-15 выяснилось, что механическая система управления на такого рода ЛА вообще неприменима ввиду ее крайней сложности, связанной с изменением принципов управления при повороте винтов. Для V-22 была разработана цифровая СДУ.
Конкурс на вертолет LHX выиграли фирмы Sikorsky/Boeing, результатом явился разведывательно-боевой вертолет RAH-66A Comanche, запуск которого в серию отложен на начало 2000-х гг. в связи с изменением финансирования конгрессом. Опытный вертолет на настоящее время все же прошел некоторый цикл испытаний.
СДУ позволяет упростить конструкцию системы управления и связи ее с системами автоматического управления (пилотирования). Но главное – она дает возможность применения более гибких законов управления, обеспечивающих оптимальные устойчивость, управляемость и маневренность вертолета на всех режимах полета. Все это и определило ее выбор при разработке нового транспортного вертолета NH-90, совместного производства фирм Eurocoptcr (Франция и Германия), Agusta (Италия) и Fokker (Нидерланды). В частности, на NH-90 предусмотрена система подавления вибраций с помощью управления несущим винтом по высшим гармоникам через СДУ.
Канал | Висение и малые скорости | Поступательный полет |
Продольный | Команда по углу тангажа/ | Команда по углу тангажа/ |
стабилизация постулат, скорости | стабилизация воздушной скорости | |
Поперечный | Команда по углу крена/стабилизация | Команда по угловой скорости крена/ |
поступательной скорости | стабилизация угла крена | |
Путевой | Команда по угловой скорости рыскания/стаб. угла курса | Координированный разворот |
Высота | Команда по вертикальной | Команда по вертикальной скорости/ |
скорости/стабилизация высоты | стабилизация высоты |
Дадим неполный перечень современных ЛА. имеющих СДУ:
Серийные истребители: Су-27, F-16, F-18, JA37 и их модификации.
Серийные транспортные самолеты: С-5 А. С-17.
Серийные магистральные пассажирские самолеты: А-320 330/340, Boeing 777.
Опытные истребители: F-22, Rafalle, Eurofighter, некоторые опытные Миг и Су.
Опытные вертолеты: RAH-66, NH-90, V-22, Ансат(Казанский вертолетный завод).
Опытные магистральные пассажирские самолеты: Ил-96, Ту-204.
СДУ всех упомянутых ЛА можно разделить на две группы: СДУ с резервной механической проводкой и «чистые» СДУ, без механического резерва (отметим, что СДУ с механическим резервом для вертолетов практически неприменимы). Механический резерв имеют самолеты: F-18, JA37, С-5А, С-17. А-320/330/340.Ил-96Б. Ту-204.
СДУ с механическим резервом обычно имеют небольшую кратность резервирования электрической части, например, дублирование для самолетов А-320/330/340. Иногда и в этом случае применяют 4-кратное резервирование (Ил-96).