Системы управления самолетом разделяют на основные и вспомогательные. К основным принято относить системы управления рулем высоты, рулем направления и элеронами (рулями крена). Вспомогательное управление — управление двигателями, триммерами рулей, средствами механизации крыла, шасси, тормозами и т. д.
Любая из основных систем управления состоит из рычагов управления и проводки, связывающей эти рычаги с рулями. Рычаги; управления отклоняются ногами и руками пилотов. С помощью штурвальной колонки или ручки управления, перемещаемой усилием руки, пилот управляет рулем высоты и элеронами. Рулем направления управляют с помощью ножных педалей. Конструкция управления предусматривает, чтобы отклонение командных рычагов, а следовательно, и изменение положения самолета в пространстве соответствовали естественным рефлексам человека. Например, движение вперед правой ноги, действующей на педаль, вызывает отклонение руля направления и самолета вправо, перемещение штурвальной колонки вперед от себя вызывает снижение самолета и увеличение скорости полета и т. д.
Для облегчения пилотирования и повышения безопасности полета или продолжительном полете управление большинства гражданских самолетов дублируется: делают две пары педалей, две, штурвальные колонки или ручки, которые связаны между собой; так, что отклонение рычага первого пилота вызывает такое же отклонение рычагов у второго пилота. Нормы летней годности гражданских самолетов СССР регламентируют максимальные усилий
Р на рычагах управления. Они не должны превышать по абсолютному значению 350 Н при управлении самолетом по тангажу, 200 Н при управлении по крену и 700 Н при управлении по курсу. Уменьшить усилия и даже полностью снять нагрузку с рычагов управления можно с помощью аэродинамической компенсации. Для преодоления больших, превышающих физические возможности пилотов, усилий на рычагах управления к системе управления подключают гидравлические или электрические приводы, которые называются усилителями (бустерами). В этом случае пило!1 управляет усилителями, которые, в свою очередь, отклоняют рули. Система управления самолетов, предназначенных для длительных полетов, снабжается автопилотом, который облегчает пилотирование. Автопилоты с гироскопическими датчиками углового положения самолета, стабилизируя угол тангажа, обеспечивают движение с постоянной высотой и скоростью, стабилизируя угол крена и рыскания,— движение в заданном направлении. Вопрос о необходимости включения автопилота решает пилот.
Самый важный этап полета — посадка, особенно в условиях плохой видимости или отсутствии видимости земли (туман). Здесь управление по обычным пилотажным приборам невозможно. Ранее посадка в таких условиях запрещалась, и ее производили на ближайшем запасном аэродроме (как правило, в другом городе за сотни километров). В настоящее время созданы устройства, позволяющие совершать автоматическую посадку, без участия пилота и видимости земли. Автоматическое управление посадкой сводится к стабилизации траектории снижения, заданной в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Датчиками информации о режиме полета, скорости, высоте и местоположении самолета являются трубка Пито, радиовысотомер, радиомаяки и инерциальная система.
Инерциальная система — это автономное навигационное устройство, построенное по принципу интегрирования ускорений, замеряемых в некоторой стабилизируемой системе координат. Для решения навигационных задач на борту самолета устанавливают бортовую цифровую вычислительную машину (БЦВМ), позволяющую автоматически управлять траекторией полета по заданной программе. Автоматизация систем управления (АСУ) приводит к постепенному отказу от механической проводки управления и переходу к электродистанционным проводным системам. Информация, поступающая в АСУ самолетом, формируется в виде электрических сигналов, которые реализуются приводами управления. При этом система управления значительно упрощается, получается более удобной и гибкой при монтаже на самолете. Устраняется вредное влияние на процесс управления трения, люфта в проводке, упругих деформаций конструкции и т. п. Информация, предназначенная для экипажа самолета, поступает на индикаторы приборной доски.
Управление летательных аппаратов, совершающих полеты на больших высотах в сильно разреженной атмосфере, а также аппаратов вертикального взлета н посадки, когда аэродинамические силы, действующие на самолет, ничтожны и обычные аэродинамические рули не эффективны, осуществляется с помощью струйных или газовых рулей,
дефлекторов и отклоняющихся двигателей.
Струйные рули представляют собой реактивные сопла, к которым подводится сжатый воздух от баллонов или от компрессоров двигателя. Управляющими в этом случае являются реактивные силы, возникающие в каждом сопле при истечении из него сжатого воздуха. Газовые рули имеют форму обычного аэродинамического руля, установленного в струе газов, вытекающих из сопла реактивного двигателя. Большая скорость истечения газов позволяет получить значительные силы при сравнительно небольшой площади рулей. Так как рули омываются газами с высокой температурой, то материалом для их изготовления может служить керамика. Дефлектор представляет собой устройство, отклоняющее реактивную струю газов. Изменение направления тяги двигателя путем поворота всей двигательной установки требует громоздких и сложных устройств, обладающих большой массой и инерционностью. Привод рулевых устройств может быть гидравлическим, электрическим и пневматическим.
Управление стабилизатором осуществляется чаще всего гидромоторами через винтовую пару. При этом предусмотрены меры, полностью исключающие возможность самопроизвольного увода стабилизатора. При выключенной системе управления стабилизатор надежно фиксируется в любом положении самотормозящейся резьбой винтовой пары. Стабилизатором управляют из кабины экипажа, а его положение контролируют по индикатору на приборной доске.