1. Общие сведения о системе управления самолета ил-76 Общие сведения о системе управления




страница1/6
Дата02.08.2016
Размер0.81 Mb.
  1   2   3   4   5   6




1.Общие сведения о системе управления самолета ИЛ-76

1.1. Общие сведения о системе управления

Система управления летательным аппаратом (ЛА) всегда относилась к числу важнейших его систем, влияющих на безопасность полетов. Система управления обеспечивает точность выполнения взлета и посадочного маневра, дает возможность облета препятствий (например, грозовой облачности), возможность парирования отказов авиационной техники и воздействия других неблагоприятных факторов (атмосферной турбулентности, спутного следа, ошибок в пилотировании и т.д.).


Под управлением ЛА понимается процесс изменения во времени сил и моментов, действующих на ЛА, в целях обеспечения его движения по заданной траектории.

Для обеспечения процесса управления движением ЛА в воздухе и на земле на нем устанавливается совокупность устройств, которая называется системой управления ЛА.

Система управления, являясь единым комплексом, включает в себя большое число частных систем работающих, как независимо одна от другой, так и совместно.

Системы управления современных ЛА имеют несколько каналов управления: системы управления по тангажу (продольный канал), крену (поперечный канал), рысканию (путевой канал) и управление механизацией крыла.

Под органами управления понимаются рули или технические устройства, с помощью которых производится необходимое изменение управляющих сил и моментов.

Для осуществления процесса управления на ЛА используются различные органы управления. Так для управления в продольном канале могут использоваться рули высоты, поворотный стабилизатор, элевоны. Для управления в поперечном канале используются элероны, флапероны, спойлеры, в путевом канале – рули поворота.

На самолете Ил-76 в качестве органов управления используются (рис. 1.1):


  • в продольном канале: руль высоты и цельноповоротный стабилизатор;

  • в поперечном канале: элероны и спойлеры в элеронном режиме;

  • в путевом канале: руль направления.

Для облегчения управления на самолете Ил-76 применяются дополнительные аэродинамические поверхности:

  • на рулях высоты: триммер-флетнер (сервотриммеры);

  • на элеронах: триммеры и сервокомпенсаторы;

  • на руле направления: триммер и сервокомпенсатор.

Для улучшения аэродинамических характеристик самолета на режимах взлета и посадки применяют аэродинамическую механизацию крыла. В состав механизации крыла входят предкрылки (носки) и закрылки (щитки).

Для уменьшения длины пробега на посадке и аварийном торможении на взлете используются тормозные щитки и спойлеры в тормозном режиме.

С увеличением скоростей полета самолетов и увеличением шарнирных моментов, действующих на органы управления, на многих ЛА стали использовать непрямые системы управления. В непрямой системе управления нагрузки от управляющих поверхностей воспринимаются не летчиком, а гидравлическим усилителем. На самолете Ил-76 также используется непрямая система управления. Это означает, что в проводку управления включены гидравлические усилители (бустеры), которые отклоняют управляющие поверхности. В качестве бустеров используются автономные рулевые машины – АРМ.

Применение на самолете Ил-76 системы автоматического управления позволяет разгрузить летный экипаж, сняв с него часть задач по пилотированию самолета,



Рис. 1.1. Управление самолетом ИЛ-76.
При этом экипаж не выключается из управления вообще. На любом режиме работы САУ экипаж осуществляет контроль за работой САУ, имея возможность своевременного вмешательства в процесс управления.

Сигналы управления на АРМ поступают от командных рычагов управления (КРУ), расположенных в кабине экипажа. При автоматическом управлении управляющие сигналы на АРМ поступают от САУ.

При использовании АРМ усилия на КРУ снимаются полностью. Таким образом, происходит потеря «чувства управления» летным экипажем, т.е. пропадает так называемая обратная связь по усилиям. В этом случае, имея только обратную связь по положению, управление самолетом становится по меньшей мере затруднительным. Для обеспечения искусственного «чувства управления» КРУ загружаются с помощью специальных устройств, которые называются загрузочными устройствами. При продолжительных полетах возникает необходимость длительного воздействия на КРУ, при этом даже относительно небольшие усилия, прилагаемые к КРУ, вызывают повышенную усталость членов экипажа. Для преодоления этого неблагоприятного явления на самолете используются триммеры, а для управления в бустерном режиме используются механизмы триммерного эффекта – МТЭ, выполненные совместно с загрузочными устройствами.

При выполнении полета из-за воздействия различных нагрузок могут возникать различные колебания. Эти колебания могут вносить ошибки в процесс управления, вызывают усталость и рассеивание внимания экипажа. Для устранения этих колебаний на самолетах используются специальные устройства – демпферы. Демпферы на самолете Ил-76 установлены в каналах рыскания и крена. В продольном канале демпфер не установлен, т.к. собственные демпфирующие свойства самолета достаточны для гашения короткопериодических колебаний в этом канале.

Для обеспечения работы демпферов рыскания и крена на самолете устанавливаются датчики угловых скоростей рыскания и крена. Сами демпферы рыскания и крена встроены в автономные рулевые машины соответствующих каналов.

Управление и контроль за работой АРМ, а также включение и выключение демпферов крена и рыскания осуществляется с панели бустеров, расположенной на левом пульте кабины экипажа.

В случае отказа АРМ возможно ручное (безбустерное) управление. При безбустерном управлении для уменьшения усилий на КРУ используются сервокомпенсаторы.

При управлении другими управляющими поверхностями используются различные типы управления:



  1. Управление спойлерами осуществляется с помощью гидравлических устройств.

  2. Управление предкрылками, закрылками и тормозными щитками – электрогидравлическое.

  3. Управление стабилизатором – электромеханическое.

Ручки управления закрылками, предкрылками и спойлерами в тормозном режиме совместно с тормозными щитками размещены на центральном пульте кабины экипажа.

Переключатели управления механизмом триммерного эффекта руля направления, переключатели управления триммерами, а также пульт управления САУ размещены на центральном пульте.

Контроль положения рулевых поверхностей осуществляется с помощью указателей, ламп сигнализации и табло.

Для повышения надежности и живучести управления на самолете применяются: дублирование АРМ и других агрегатов; использование механической проводки управления во всех каналах управления (кроме управления предкрылками и закрылками); прокладка механической проводки управления в канале тангажа по левому и правому борту; разделение поверхностей управления на независимо управляемые секции; питание устройств от различных электро- и гидросистем; управление всеми каналами с рабочих мест обоих летчиков.



1.2. Общие сведения об автоматической системе управления (САУ)

Как указывалось выше, на самолете установлена система автоматического управления. Система автоматического управления, установленная на самолете Ил-76 позволяет управлять: рулем высоты; элеронами; спойлерами в элеронном режиме; стабилизатором; рулем направления; тягой двигателей.

САУ состоит из: сдвоенного автопилота (АП); сдвоенного автомата тяги (АТ); сдвоенного автомата перестановки стабилизатора (АПС); демпфера крена и сдвоенного демпфера рыскания.

Автопилот обеспечивает: стабилизацию положения самолета по осям; координированные развороты, набор высоты и снижение; стабилизацию заданных значений высоты полета, числа М и приборной скорости при полете по маршруту; директорное управление самолетом по сигналам отклонения от заданной высоты; автоматическое и директорное управление самолетом, задаваемой управляющим вычислительным комплексом (УВК); автоматическое или директорное управление при заходе на посадку до высоты 60 м по сигналам курсоглиссадных маяков; автоматическое ограничение приборной скорости; визуальную информацию об угле крена, путевом угле, угле скольжения и т.д.



1.3. Режимы работы системы управления

Система управления самолетом может работать в следующих режимах: автоматическое управление самолетом; директорное управление самолетом;

ручное бустерное управление самолетом; ручное безбустерное управление самолетом.

В режиме автоматического управления рулевые поверхности отклоняются с помощью АРМ по сигналам, поступающим от управляющего вычислительного комплекса САУ.

В режиме директорного управления органы управления отклоняются членами летного экипажа по сигналам, выдаваемым САУ на командные приборы (командно-пилотажный прибор (КПП) и навигационно-пилотажный прибор (НПП)).

В режиме ручного бустерного управления управляющие поверхности отклоняются экипажем посредством АРМ.

В режиме ручного безбустерного управления органы управления отклоняются за счет мускульной энергии членов экипажа.


  • а
    Пульт АП
    втоматическое управление






УВК
АП РМАП АРМ Органы управления (ОУ)


  • директорное управление

УВК КПП, НПП летчик КРУ АРМ ОУ

  • ручное управление (бустерное)

Летчик КРУ АРМ Органы управления

  • ручное управление (безбустерное)

Летчик КРУ Органы управления

1.4. Основные данные системы управления

  • Углы отклонения руля высоты относительно стабилизатора: вверх 21±10, вниз 15±10;

  • Углы отклонения элеронов: вверх (28 ± 1)0, вниз (16 ± 1)0;

  • Углы отклонения сервоэлеронов: вверх 300, вниз 200;

  • Полный угол отклонения спойлеров в элеронном режиме 200 (вверх);

  • Углы отклонения руля направления: на земле ±280, в полете ±270;

  • Углы отклонения серкомпенсатора руля направления при полном отклонении РН: на земле ±150, в полете ±200.


2.Система продольного управления

Система продольного управления включает в себя две подсистемы: систему управления рулем высоты и систему управления цельноповоротным стабилизатором.

Система управления рулем высоты предназначена непосредственно для управления самолетом в канале тангажа. Система управления стабилизатором предназначена для осуществления продольной балансировки самолета.

Балансировка самолета стабилизатором происходит по принципу удержания положения руля высоты в диапазоне отклонений 20 от нейтрального положения.



2.1. Система управления рулем высоты

В состав системы управления рулем высоты входят: две штурвальные колонки (левого и правого летчиков); проводка управления; четыре гермовывода проводки управления; три АРМ-62Р; два загрузочных устройства; три механизма рассоединения проводок; механизм управления триммерами руля высоты. Принципиальная схема системы продольного управления приведена на рис. 2.1.

Сигналы управления поступают в АРМ, включенные в проводку управления, от двух штурвальных колонок или от двух рулевых машин автопилота (РМ АП), входящих в комплект САУ. Проводка управления руля высоты выполнена в виде двух ветвей, разнесенных по бортам самолета. Одна ветвь проводки, проложенная по левому борту и килю, подсоединена к левой штурвальной колонке и к левой секции руля высоты, другая ветвь проводки, проложенная по правому борту и килю, подсоединена к правой штурвальной колонке и к правой секции руля высоты. В левой ветви проводки установлены параллельно две АРМ, в правой - одна АРМ.



Рис. 2.1. Система управления РВ.

В левой и правой ветвях проводки подключено по одному загрузочному устройству, каждое из которых создает половину требуемой загрузки штурвальных колонок.

Обе ветви проводки управления руля высоты соединены между собой в трех местах: в районе штурвальных колонок; до АРМ; за АРМ.

При необходимости ветви проводки управления руля высоты могут быть рассоединены. В этом случае продольное управления самолетом будет осуществляться каждым летчиком отдельно половинами руля высоты (левый летчик – левой половиной руля высоты, правый летчик – правой половиной руля высоты).

Конструкция штурвальных колонок

Две штурвальные колонки, установленные на рабочих местах летчиков, предназначены для управления рулем высоты.

Штурвальная колонка состоит из: головки; вертикальной трубы; нижнего колена.

Ш
турвальная колонка вращается относительно кронштейна, закрепленного под полом кабины летчиков. Для ограничения отклонения штурвальной колонки служит кронштейн-упор. Площадка на кронштейне является упором, ограничивающим отклонение штурвальной колонки от себя, а винт в кронштейне ограничивает перемещение штурвальной колонки на себя. Под полом кабины имеются неподвижные ответные упоры. К нижнему колену штурвальной колонки закреплена качалка, которая соединяется с проводкой управления РВ (рис. 2.2).


Рис. 2.2. Штурвальная колонка

Конструкция проводки управления рулем высоты

Проводка управления в канале управления рулем высоты - жесткая, двойная. Гибкая проводка применена только в местах подсоединения рулевых машин автопилота.

Жесткая проводка управления включает: тяги; качалки; кронштейны; роликовые направляющие.

Гибкая проводка выполнена тросами, которые проложены в направляющих роликах.

Тяга (рис. 2.3) представляет собой трубу с наконечниками, с помощью которых происходит соединение тяг между собой. Тяги перемещаются в роликовых направляющих. В проводке управления используется два вида тяг: регулируемые и не регулируемые. Отличием в конструкции тяг является наличие наконечника регулируемой длины с одной стороны тяги. Для определения хода регулируемого наконечника в тяге выполнено контрольное отверстие.

Рис. 2.3. Тяга жесткой проводки управления
Качалки служат для поддержания тяг и для изменения направления их движения. В проводке управления элеронами имеются компенсационные качалки, которые предотвращают увод рычагов управления в кабине летчиков вследствие температурных деформаций фюзеляжа при подъеме на высоту.

Качалки выполнены в виде одноплечих, двуплечих и трехплечих рычагов. Некоторые качалки несут на себе упоры, которые ограничивают ход проводки управления.



Кронштейны в системе управления предназначены для установки качалок, роликов, тросов, а также других агрегатов.

В каждой ветви проводки управления РВ, между шпангоутами № 34 - 37, установлены компенсационные качалки. Кроме того, в каждой ветви проводки, проходящей в киле (на качалке у нервюры № 17), установлен механизм сигнализации положения РВ, который обеспечивает выдачу сигналов на два желтых табло «ПРОВЕРЬ ПОЛОЖ. РВ», расположенных на приборных досках левого и правого летчиков, и в систему автоматической перестановки стабилизатора при отклонении РВ на углы более 20. Кроме того, механизм осуществляет привод вала датчика указателя положения РВ.



Роликовые направляющие в жесткой проводке управления предназначены для поддержания тяг проводки управления и предохранения их от деформаций при передаче управляющего воздействия.

Конструктивно роликовые направляющие выполнены в виде кронштейнов с закрепленными на них роликами. С помощью роликов, расположенных под углом 1200 один относительно другого, поддерживают тяги и обеспечивают их свободное возвратно-поступательное движение. С целью обеспечения требуемых зазоров в проводке управления один из роликов выполняется регулируемым. Регулировка осуществляется с помощью эксцентрика.



Конструкция гермовыводов

Гермовыводы (рис. 2.4) установлены в каждой ветви проводки управления РВ, в районе шпангоутов №14 и 67.

Гермовыводы предназначены для уменьшения потерь давления в гермокабине, в местах выхода проводки управления в негерметичную часть.

Основными элементами гермовывода жесткой проводки является: корпус; вал (или два вала) с закрепленным на нем качалками и уплотнительная лента.





Рис. 2.4. Гермовывод проводки управления

Конструкция и работа рулевых машин АРМ-62Р

Автономная рулевая машина АРМ-62Р является следящим гидроприводом системы управления РВ и предназначена для непосредственного отклонения органов управления по сигналам, поступающим от штурвальных колонок и рулевой машины автопилота.

Расположены АРМ-62Р между шпангоутами № 76 - 78.

АРМ-62Р представляет собой единый агрегат, состоящий из: насосной станции НС-43; узла гидробака; гидроусилителя (рис 2.5).



Насосная станция НС-43 (рис. 2.6) предназначена для создания необходимого давления гидравлической смеси АМГ-10.

В состав насосной станции входят насос аксиально-плунжерного типа переменной производительности постоянного давления и электродвигатель переменного тока.



Насос переменной производительности выполняет также функцию регулирующего элемента системы и выдает только такую мощность, которая требуется для преодоления нагрузки.

Насос состоит из корпуса, крышки, пяты, блока цилиндров с плунжерами, регулятора производительности насоса, обратных клапанов, жиклера.

В корпусе имеется штуцер всасывания и дренажный штуцер. Внутренний объем является полостью всасывания. В крышке имеется штуцер нагнетания. Пята имеет наклонную поверхность. Момент вращения передается на пяту через рессору.


Рис. 2.5. Принципиальная схема АРМ-62Р


Рис. 2.6. Насосная станция НС-43


В блоке имеются цилиндрические отверстия для плунжеров. Концы плунжеров имеют сферические гнезда, с помощью которых плунжеры соединяются с бронзовыми башмаками. Последние упираются в наклонную поверхность пяты. Плунжеры с башмаками прижимаются к пяте, которая упирается в них через упор, шарик и сепаратор. В плунжерах имеются перепускные отверстия, позволяющие регулировать производительность насоса.

Регулятор производительности насоса состоит из золотника с гильзой, поводка, втулки, блока пружин.

Втулки смонтированы на плунжерах и служат для перекрытия перепускных отверстий. Втулки с помощью поводка соединены с золотником.

К золотнику через жиклер подводится давление масла из линии нагнетания. Под действием давления масла золотник стремится переместиться вправо. В золотник упирается блок пружин.



Работа насосной станции НС-43

При включении электродвигателя рессора приводит во вращение пяту. Вследствие наклона пяты плунжеры совершают возвратно-поступательные движения.

Двигаясь в сторону наклонной шайбы (первая половина вращения пяты), плунжеры в начале такта всасывания создают разрежение в подплунжерных полостях, а затем открывают окна всасывания. Обратные клапаны под действием пружин и давления масла на выходе насоса остаются закрытыми, и подплунжерные полости заполняются маслом из полости всасывания. При обратном ходе (вторая половина вращения пяты) плунжеры перекрывают окно всасывания и вытесняют масло из подплунжерных полостей через обратные клапаны в полость нагнетания, преодолевая усилие пружин клапанов и давление масла на выходе из насоса.

Производительность насоса при заданной частоте вращения автоматически регулируется осевым перемещением втулок, изменяющих рабочий ход плунжеров в зависимости от давления на выходе из насоса. Положение втулок, связанных сепаратором с золотником, определяется сравнением усилия затяжки пружины и силы давления масла, проводимого через жиклер из полости нагнетания к золотнику. С увеличением расхода масла и падением давления на выходе из насоса золотник под действием пружин и втулки перемещается влево. В крайнем левом положении втулки перекрывают перепускные отверстия на всем рабочем ходе плунжеров, и насос работает с максимальной производительностью.



При уменьшении расхода и росте давления масла на выходе из насоса золотник и связанные с ним втулки перемещаются вправо. Рабочий ход плунжеров уменьшается (т. е. перепускные отверстия плунжеров будут перекрываться втулками позже), что приведет к уменьшению производительности насоса.

В узел гидробака (рис. 2.5) входят следующие основные, агрегаты: гидробак, зарядный клапан с фильтром, гидрокомпенсатор с зарядным клапаном, клапан стравливания воздуха, предохранительный клапан слива, приемники электротермометров, реле давления с предохранительным клапаном (сигнально-предохранительный клапан), дистанционный индуктивный датчик давления, микровыключатель.

Гидробак является резервуаром гидросистемы АРМ, имеет ребристую поверхность для лучшего охлаждения масла. Давление масла в баке 1,4 - 1,7 кгс/см2 при температуре масла +200С.



Зарядный клапан с фильтром предназначен для заправки гидробака маслом. Зарядный клапан представляет собой обратный клапан. Фильтр обеспечивает очистку масла, заправляемого в гидробак.

Гидрокомпенсатор, помещенный внутри бака, предназначен для поддержания начального давления масла на входе в насосную станцию и компенсации температурных изменений объема масла. Он представляет собой оболочку из эластичной маслостойкой резины; в которой находится сжатый азот под давлением 0,4 кгс/см2 при температуре окружающей среды +200С. Зарядка гидрокомпенсатора производится через его зарядный клапан.

Клапан стравливания предназначен для стравливания воздуха при заправке гидробака маслом. Выполнен аналогично зарядному клапану.

Предохранительный клапан слива предназначен для ограничения максимального давления масла в баке. Сброс давления производится вручную с помощью ручки, навернутой на шток клапана.

Приемники электротермометров (два) являются датчиками для измерения температуры масла в баке.

Температура масла в АРМ контролируется по указателю температуры на панели бустеров. Указатель температуры - общий для всех АРМ. Замер температуры масла в отдельной АРМ осуществляется путем установки в соответствующее положение галетного переключателя на панели бустеров.



Реле давления является датчиком красного табло ДАВЛЕНИЕ НИЖЕ ДОП. на панели бустеров, сигнализирующего о ненормальной работе АРМ, и одновременно выполняющего роль предохранительного клапана, обеспечивающего стравливание избыточного давления масла в линию слива.

В узел реле давления входят микровыключатель, толкатель, плунжер и предохранительный клапан, состоящий из золотника с пружиной. Под действием давления масла, подводимого к реле давления через жиклер, толкатель нажимает на плунжер, а последний - на кнопку микровыключателя, который размыкает цепь питания красного табло ДАВЛЕНИЕ НИЖЕ ДОП.

В случае повышения давления масла выше допустимого золотник предохранительного клапана, сжимая пружину, переместится влево и соединит полость нагнетания со сливом.

Дистанционный индуктивный датчик давления предназначен для контроля давления масла в гидробаке АРМ.

Указатель давления масла - общий для всех АРМ, установлен на панели бустеров. Замер давления в баке соответствующей АРМ производится с помощью того же галетного переключатся, что и замер температуры масла в АРМ, путем установки его в соответствующее положение.

В узел гидроусилителя входят: входной рычаг; выходная вилка; золотниковый распределитель; силовой гидроцилиндр; стопор с клапаном кольцевания; тяга; качалка; тяга распределительного золотника.

Входной рычаг служит для восприятия управляющего сигнала с проводки управления и передачи его на качалку.

Выходная вилка предназначена для соединения штока гидроцилиндра в проводкой управления, идущей непосредственно к механизму управления триммера руля высоты.

Золотниковый распределитель предназначен для распределения масла, поступающего в полости гидроцилиндра. Он представляет собой плоский поворотный золотник, в котором имеется шесть распределительных окон. При нейтральном положении золотника, масло в левой и правой полостях силового цилиндра остается запертым, а его поршень неподвижен. При повороте золотника в одну из сторон из нейтрального положения образуются симметрично расположенные серповидные рабочие окна, через которые масло под давлением поступает в одну полость силового цилиндра и вытесняется поршнем из другой полости на слив.

Величина рабочих окон пропорциональна углу поворота золотника и определяет расход масла.

Золотник своей осью соединен посредством тяги и дифференциальной качалки с входным рычагом. Перемещения входного рычага преобразуются в угловые повороты золотника.

Силовой гидроцилиндр непосредственно отклоняет выходную вилку.

Стопор с клапаном предназначен для стопорения верхней точки дифференциальной качалки и кольцевания полостей силового гидроцилиндра при падении давления масла в АРМ.

Под действием давления масла клапан и стопор перемещаются вниз. При этом освобождается тяга золотника, а клапан разобщает полости силового гидроцилиндра. В случае падения давления масла под действием своих пружин стопор и клапан перемещаются вверх. Стопор своей конической частью стопорит тягу золотника, следовательно, и верхнюю точку дифференциальной качалки, а клапан соединяет полости силового гидроцилиндра между собой.



Тяга соединяет входную качалку и выходную вилку через качалку с тягой распределительного золотника.

Качалка (другое название – дифференциальная качалка) предназначена для смешивания сигналов от входного рычага и выходной вилки (т.е. играет роль тяги жесткой обратной связи).

Тяга распределительного золотника – соединяет качалку с валом распределительного золотника.

Основные данные АРМ-62Р.

  1. Усилие, развиваемое АРМ-62Р при скорости поршня силового гидроцилиндра, равной нулю, - 1200 - 1450 кгс.

  2. Давление на входе в насосную станцию - 1,2 - 7 кгс/см2.

  3. Давление нулевой производительности насосов станции - не более 146 кгс/см2.

  4. Производительность насосной станции - 4,2 л/мин.

Включение АРМ-62Р, а также контроль параметров осуществляются с панели бустеров.

Работа АРМ-62Р

При постановке переключателя управления АРМ на панели бустеров в положение ОСНОВН. или РЕЗЕРВ вступит в работу насосная станция. Масло под давлением будет поступать к распределительному золотнику, к стопору с клапаном кольцевания.

Под действием давления масла на клапан кольцевания, последний совместно со стопором переместится вниз. При этом клапан кольцевания разобщит полости силового цилиндра гидроусилителя, а стопор освободит тягу распределительного золотника.

  1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница