Fly-by-wire

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Fly-By-Wire (FBW) (ang. Fly By Wire - dosłownie "Latanie poprzez kable") - elektroniczny system sterowania statkiem powietrznym, w którym brak jest mechanicznych połączeń z powierzchniami sterowymi (sterem wysokości, sterem kierunku i lotkami), zaś w przypadku wiropłatów łopatami wirnika nośnego i śmigła ogonowego (sterowanie ogólne i sterowanie okresowe).

Sterowanie odbywa się poprzez sygnał cyfrowy (dawniej analogowy) przekazywany przewodem elektrycznym lub światłowodem (Fly-By-Light) do siłowników poruszających powierzchniami sterowymi. Sygnały sterujące są modyfikowane przez komputer w celu osiągnięcia optymalnych cech sterowności i stateczności.

Powstanie systemu Fly-By-Wire związane jest z rozwojem samolotów myśliwskich i zastosowaniem układu samolotu aerodynamicznie niestatecznego statycznie i umożliwiającego znaczne zwiększenie zdolności manewrowych. Zastosowany układ mógł być pilotowany jedynie przy użyciu systemu komputerowego zapewniającego (poprzez sterowność) stateczność samolotu i korygującego położenie powierzchni sterowych niezależnie od pilota aby zapewnić stabilny lot. Pierwszym seryjnie produkowanym samolotem wykorzystującym Fly-By-Wire był General Dynamics F-16 Fighting Falcon, co było też związane z rozwojem komputerów i systemów oprogramowania do FBW w tym okresie.

Układy sterowania typu FBW posiadają wiele zalet, do których należy między innymi odciążenie od pracy pilota, mniejsza masa układu i większa niezawodność niż mechanicznych układów sterowania.

System FBW umożliwił realizację udanych projektów samolotów o aerodynamicznie naturalnie ograniczonej stateczności (np. latające skrzydło Northrop B-2 Spirit).

Rozwiązanie to zaczęto stosować w bolidach Formuły 1 oraz w samochodach cywilnych gdzie np. zastosowano joystick sterujący siłownikami zainstalowanymi w skrzyni biegów zamiast dźwigni zmiany biegów.

W ujęciu teorii sterowania (automatyka) FBW stanowi system z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego. Oznacza to, że manipulacja np. sterem jest sygnałem wymuszenia zmiany pewnego parametru lotu np. promienia skrętu, zaś system regulacji uruchamia lotki i ster kierunku tak by wykonać stosowny manewr. W bezpośrednim systemie sterowania (otwartym) wychylenia lotek i steru pilot dokonuje oddzielną manipulacją dwoma zadajnikami. Przykładem stosowania podobnego rozwiązania w produktach konsumenckich może być zastąpienie tradycyjnej linki pomiędzy pedałem gazu, a przepustnicą powietrza w silniku spalinowym samochodu elektronicznym czujnikiem położenia pedału (enkoderem) oraz siłownikiem przepustnicy. W otwartym systemie sterowania kierowca wciskając pedał regulował ilość powietrza dostarczaną do silnika co odpowiada w przybliżeniu sterowaniu mocą chwilową silnika. Chcąc utrzymać stałą prędkość pojazdu konieczne było dostosowanie wymuszenia do warunków jazdy (wiatr, wzniesienie itd.). Zbyt gwałtowne wciśnięcie pedału powodowało przeregulowanie układu (zdławienie silnika). W systemie z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego sterownik traktuje pedał gazu jako zadajnik parametru obrotów silnika i otwiera przepustnicę tak by utrzymać ten wskaźnik. Gwałtowne wciśnięcie pedału oznacza realizację programu sterowania "przyspieszaj maksymalnie do chwili uzyskania nowej wartości obrotów silnika".

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Bilski J., Polak Z., Rypulak A., „Awionika, przyrządy i systemy pokładowe”, WSOSP, Dęblin 2001