Техника - молодёжи 1947-09, страница 4

процесс, следить за правильностью его выполнения, устранять возможные отклонения от нормального его хода, контролировать качество изготовленной продукции и т. п.

Однако последние десятилетия, ознаменовавшиеся массовым применением так называемой рефлекторной автоматики, показали, что и в этом направлении (возможна замена человека соответствующими машинами.

До появления автоматической аппаратуры в распоряжении техники -было два класса машин: машины — преобразователи энергии и машины-орудия. *

Для правильной и бесперебойной их работы необходимо было непосредственное участие человека в управлении, регулировании и контроле за работой машин. Такое непосредственное участие человека в регулировании машин в XVIII и XIX веках могло иметь место, так как человек средней сообразительности и подвижности мог достаточно правильно, надежно и быстро выполнять операции регулирования.

Но в современных устройствах, характеризующихся высокими скоростями, давлениями и температурой, со сложной зависимостью процесса от целого ряда составляющих, за режимом которых требуется осуществлять неослабное наблюдение и в соответствии с результатом этого наблюдения включать, выключать те или другие механизмы, человек уже физически не в состоянии выполнить эти функции.

Для выполнения этих функций за последнее время разработан третий класс технических устройств, основной целью которых является не преобразование энергии, как это делают генераторы и двигатели (первый класс машин), не выполнение технологических операций, как это делают машины-орудия (второй класс машин), а управление, контроль и регулирование этих первых двух видов машин и других технических объектов.

Этот третий класс технических устройств охватывает множество самых разнообразных видов аппаратуры автоматического и телемеханического управления.

Укажем на контакторы, станции управления, таймеры, имеющие своим назначением управление машинами и процессами; на автоматы контроля, назначение которых — выполнять без непосредственного участия контролера операции по проверке качества » сортировке продукции; на автоматы защиты, которые «следят» за режимом работы машины или системы защиты и в случае отклонения от нормы автоматически сигнализируют или сами выключают соответствующие элементы системы; на автоматические регуляторы, задача которых автоматически поддерживать заданное значение некоторой величины, то есть устранять возможные возникающие по ходу процесса отклонения от заданного значения.

Эти машины или устройства управления, регулирования и контроля могут быть названы одним термином— «рефлекторные автоматические устройства».

Скажем, для примера, в двух словах о роли автоматики © радиолокации.

Радиолокация использует явление радиоэха. Ультракороткие радиоволны, излученные передатчиком радиолокатора, отражаются от искомого предмета и, возвращаясь обратно на приемник радиолокатора, вызывают -вспышку на экране электронно-лучевой трубки. Радиоволны распространяются со скоростью света (почти 300 миллионов м в секунду, а- скорость звука всего 330 м/сек).

Для того чтобы звуковой волне дойти до искомого объекта, находящегося от локатора на расстоянии 1 650 м, и обратно вернуться на приемник локатора, потребуется 10 сек. Радио-ват на этот путь пробежит за 11 микросекунд (микросекунда — миллионная доля секунды), значит одно из важнейших требований радиолокации —это необходимость весьма быстрого производства точнейших измерений времени без непосредственного участия человека.

Эта задача автоматического измерения решается при посредстве электронно-лучевой трубки.

Радиолокационная станция работает таким образом: излучив в пространство «порцию» волн, она выключает В это время начинает на. той) же антенне

Производство, оснащенное обычными станками, требует непосредственного участия человека в технологическом процессе. Рабочий устанавливает изделия, включает и выключает станок, регулирует режим работы и г. п.

для приема отраженных от объектов ранее излученных волн. Частота таких переключений антенны весьма высока и достигает иногда нескольких тысяч раз в секунду. Понятно, что для выполнения такого режима работы на радиолокационной установке должны быть соответствующие автоматические устройства.

В ряде случаев опасно доверяться ощущениям человека, даже опытного, тренированного специалиста. Возьмем, к примеру, ощущение равновесия — одно из самых первых и самых прочных ощущений человеческого организма.

На земле, в обычных условиях, человек восстанавливает равновесие легко —на помощь ему приходят зрение, аппарат внутреннего уха, мускульные ощущения, ощущения силы тяжести собственного тела»

На летящем же самолете человек не может доверять своим привычным ощущениям. Помимо обычного ощущения силы тяжести, он подвергается действию ряда других сил, а именно: силы ускорения, возникающей от изменения скорости полета, центробежной силы, как результата криватинейностк полета, и т. д. На все эти силы организм летчика реагирует привычно, то есть как на силу тяжести.

Если полет совершается в тумане или ночью и летчик не видит горизонта, то общее привычное мускульное ощущение и аппарат внутреннего уха не могут, взаимодействуя, определить место горизонта.

Летчик теряет ощущение верха и низа, права и лева, а потеря равновесия приводит самолет в положение, вызывающее силы, еще более искажающие представление о положении равновесия, что может привести к аварии.

В данном случае летчик должен отказаться от своих ощущений и довериться машине-управителю, автопилоту.

Процесс вождения самолета состоит из трех последовательно увязанных элементов: 1) оценка положения самолета центральной нервной системой летчика, 2) передача принятого мозгом решения органам, выполняющим механическую работу, 3) мускульная работа по управлению рулями самолета.

Конструкция автопилота выполнена в виде трех основных звеньев, каждое из которых воспроизводит действие летчика.

Первое звено — чувствительный элемент, реагирующий на любое из возможных вращательных движений самолета.

Второе звено — передающая система, назначение которой передать реакцию чувствительного элемента силовой рулевой установке.

Третье звено—исполнительная силовая установка, которая переставляет рули самолета в нужное положение

Одна из особенностей самолетовождения состоит в том, что летчик не только .видит, в какую сторону и каким рулем следует действовать ib данный момент, но еще чувствует (а это чувство дается опытом, знанием машины и режима полета), на сколько нужно «дать руля» и сколько времени держать руль ■в отклоненном положении, чтобы не перевести самолет из одного неправильного положения в другое, тоже неправильное.

Для воспроизведения этого свойства летчика (которое, как казалось еще недавно, нельзя заменить никакой «умной» машиной) в конструкции автопилота имеется специальная система взаимодействия между чувствительным элементом и силовой рулевой установкой — «следящая система», которая автоматически (без участия летчика) регулирует степень и время отклонения рулей.

Обратим внимание еще на одну весьма важную особенность машины-управителя (автоматического рефлекторного устройства).

Входное усилие (импульс), получаемое автопилотом в результате отклонения самолета от курса, которое указывает