Wie wird die Bandbreite eines Aktuators für eine primäre Flugsteuerungsoberfläche ausgewählt?

Die Anforderungen an die Stellgliedbandbreite ergeben sich normalerweise aus Leitfäden wie MIL-STD-1797 (Flying Qualities of Piloted Aircraft). Im Wesentlichen wird die Stellgliedbandbreite ausgewählt, um sicherzustellen, dass das Flugsteuerungssystem einen ausreichenden Stabilitätsspielraum hat. Siehe zum Beispiel S. 235 des oben genannten Dokuments, wo die Bandbreite der Open-Loop-Antwort vom Pilotenbefehl zu den Steuereffektoren eine minimale Verstärkungs- und Phasenspanne erfüllen muss.

Insbesondere dieser Absatz ist relevant:

Ein Maß für die Handhabungsqualitäten eines Flugzeugs ist sein Stabilitätsspielraum, wenn es in einer kompensatorischen Verfolgungsaufgabe mit geschlossenem Regelkreis betrieben wird. Wir bezeichnen die maximale Frequenz, bei der ein solches Closed-Loop-Tracking stattfinden kann, ohne die Stabilität zu gefährden, als Bandbreite ($\omega_{\mathrm{BW}}$). Daraus folgt, dass Flugzeuge, die in der Lage sind, mit einem ausreichend großen Bandbreitenwert zu arbeiten, eine überlegene Leistung beim Regeln gegen Störungen aufweisen. Ein Bandbreitenkriterium ist besonders nützlich für hochgradig erweiterte Flugzeuge, bei denen die Reaktionscharakteristika nicht-klassischer Form sind (dh eine große Fehlanpassung in äquivalenten Systemanpassungen aufweisen).

In jedem Fall gibt es andere Gründe für die Aktuatorauswahl, deren Bandbreite ein Hauptgrund ist. Hier ist zum Beispiel die Begründung für die Aktuatorauswahl für das A380-Flugsteuerungssystem . Die ausgewählten elektrohydrostatischen Aktuatoren haben eine höhere Aktuatorbandbreite im Vergleich zu den konventionellen hydraulischen Aktuatoren, die die Anforderungen an die Stabilitätsspanne erfüllen, mit dem Potenzial für eine verbesserte Störunterdrückung.

Eine höhere Stellgliedbandbreite ermöglicht das Potenzial für eine noch bessere Handhabungsqualität, z. B. eine Verringerung der Böenbelastung, jedoch müsste dies in Bezug auf die Lebensdauerzuverlässigkeit des Stellglieds und den Gesamtleistungsbedarf bewertet werden.

Ich verstehe die "Bandbreite" eines Aktors als Maß dafür, wie schnell er auf eine Änderung des Eingangs reagieren kann. Es ist kein Maß für die Zeit, die der Aktuator benötigt, um von einem Extrem zum anderen zu gelangen, sondern eher ein Maß dafür, wie schnell er vom Ausdehnen zum Zusammenziehen und wieder zurück wechseln kann. Wenn Sie danach fragen, nein, es gibt keinen mir bekannten Standard für den Aktuator, aber in einigen Bereichen (z ist eine Komponente. Die damit verbundenen Konstruktionseinschränkungen sind recht einfach zu verstehen, wenn Sie den Aktuator durch Kabel und Riemenscheiben ersetzen. Die Steuerfläche muss in der Lage sein, die Richtung schnell genug zu ändern, um dem Piloten die Rückmeldung zu geben, die er benötigt, um das Flugzeug unter schwierigen Bedingungen zu steuern. aber wie viel das ist, hängt von der Kontrolloberfläche und den beteiligten Umständen ab. Eine C172 bei Seitenwind hat andere Anforderungen als eine A320 im Finale, die sich wiederum von einer F16 in einem Messerkampf unterscheiden.