Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 16 november 1954 - Automatisk styrning av flygplan och robotar, av Sven Forsgren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1008 TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 2. Gyroenheten i en autopilot. Lodgyrot har en
anordning som reser det till lodrätt låge då det sätts i gång.
korkskruvliknande rörelse. Denna instabilitet är
mycket vanlig, då den är svår att undvika vid
bibehållen dämpning av övriga rörelser. Den är
dock lätt att parera i normal flygning. Vid
blindflygning utan instrument eller med felaktiga
sådana har den dock vållat många olyckor.
Autopilotens uppgift är att förbättra den
naturliga stabiliteten, vilket sker genom att
auto-piloten tillhandahåller referensaxlar i form av
gyron och kompass, med vilka flygplanets egna
axlar kan jämföras, och därefter låter
skillnadsignalerna på lämpligt sätt påverka flygplanets
roder, fig. 1. Den naturliga stabiliteten, med
undantag av spiralrörelsen, är i allmänhet god hos
konventionella flygplan. Snabba flygplan för
överljudhastighet uppvisar däremot inom vissa
fartområden så dålig egenstabilitet, att artificiell
dämpning genom autopiloten är nödvändig.
Alltför kraftig egendämpning hos ett flygplan
ger detta dålig manövreringsförmåga och
obehagliga rörelser. Det egenstabila flygplanet söker
nämligen anpassa sitt koordinatsystem till det
ständigt skiftande system, som en orolig
atmosfär representerar. Det autopilotstyrda och
artificiellt dämpade flygplanet söker i stället följa
autopilotens gyrostabiliserade axelsystem.
Förstärkningen i den slutna servokrets, som
autopiloten och flygplanet bildar, är ett mått på
kontrollens hårdhet. Trafikflygplan förses med
en mjukt reglerande autopilot, som ger små
påkänningar och behagliga rörelser, men också
större momentana avvikelser från
referensaxlarna. I jakt- och bombplan, försedda med
avancerade sikten, och i robotar är autopiloten däremot
hårt reglerande. Flygplanet hålles på sin kurs
så exakt som möjligt och utför beordrade
manövrer på kortaste tid. Det måste då vara byggt
för att tåla de stora accelerationer, som en hårt
reglerande autopilot påtvingar det.
Fig. 1. En komplett, helelektrisk autopilot. Lod- och
kurs-gyroskopen kan också användas vid manuell blindflygning.
grader är alltså sex, vilket också är det antal
stabilitetsekvationer som kan uppställas. Den
matematiska behandlingen av dessa underlättas av,
att rörelsen i de flesta fall kan uppdelas i en
symmetrisk och en antisymmetrisk del, vardera
styrd av tre differentialekvationer.
De rörelser ett flygplan utför vid små
störningar i jämviktstillståndet består i det symmetriska
fallet av en snabb, mer eller mindre dämpad
svängning kring en horisontell axel nära
tyngdpunkten samt en långsam svängning
kännetecknad av periodiska övergångar mellan
flygplanets rörelse- och lägesenergi. Dämpningen av den
senare rörelsen är av underordnad betydelse, då
föraren mycket väl hinner med att ge
motverkande roderutslag.
Den karakteristiska ekvationen för flygplanets
antisymmetriska rörelse är av femte graden.
En rot är lika med noll och indikerar en
kurs-indifferens. Flygplanet återvänder alltså inte
med säkerhet till sin ursprungliga kurs efter en
störning, utan fortsätter efter störningen i en
godtycklig riktning. Av övriga rötter är två
komplexa och innebär i grov förenkling en svängning
kring en vertikal genom tyngdpunkten,
vindflöjelstabilitet. De två återstående rötterna är
reella. Den ena, normalt negativ, innebär bara
att flygplanets rollhastighet efter en liten
störning i rollplanet snabbt dämpas. Den sista roten,
i det fall den är positiv, betyder en långsam
di-vergent rörelse, som har formen av en spiral.
Vid en störning viker alltså flygplanet ur sin
kurs och kanar nedåt och går mot marken i en
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
