БУСТЕРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ
Цель работы
Изучение функций и состава бустерной системы управления маневренного самолета. Ознакомление с устройством основных агрегатов гидросистемы. Отработка каналов системы бустерного управления на специализированном макете-стенде.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Изучить работу бустерных гидросистем по схеме.
2. Изучить устройство бустера, агрегатов, входящих в бустерную гидросистему.
3. Подсоединить источники наземного питания к обеим гидросистемам (левой и правой), поочередно и провести отработку системы управления самолетом.
4. Замерить углы отклонения рулевых поверхностей и линейные перемещения (усилия) рычагов управления.
5. Составить отчет по работе, в котором привести схему одной из гидросистем, нарисовать эскиз одного из агрегатов системы, описать их работу.
6. Построить графики зависимости линейных перемещений ручки управления (усилий на ручке) в функции угловых перемещений рулевых поверхностей.
1. БУСТЕРНЫЕ ГИДРОСИСТЕМЫ САМОЛЕТА
1.1 Состав и функции
Для преодоления больших аэродинамических нагрузок, возникающих на рулевых поверхностях скоростного самолете, в системе управления самолетом во всех трех каналах (тангаж, крен, рыскание) устанавливаются гидромеханические следящие приводы (бустеры).
Бустеры включены по необратимой схеме, т.е. прикладываемые к ручке и педалям управления усилия не передаются на управляемые поверхности, и, наоборот, аэродинамические нагрузки не передаются на ручку и педали. Привод каждой рулевой поверхности (элерон, руль направления, консоль стабилизатора) осуществляется при помощи бустера (всего их 5).
С целью увеличения надежности системы управления бустеры выполнены двухкамерными и включены одновременно в две независимые гидросистемы. При выходе из строя одной гидросистемы бустеры продолжают работать от дублирующей гидросистемы. При атом усилие и мощность, развиваемая бустером, уменьшаются в два раза.
Каждая гидросистема представляет собой замкнутую автономную магистраль, имеющую свой источник анергии, свою систему сигнализации, контроль давления, свои трубопроводы и агрегаты.
Бустеры являются общим агрегатом для обеих систем, каждая из которых через свои распределительные устройства обеспечивает работу какой-либо одной камеры бустера. Распределительные устройства (золотники) обеих камер бустеров перемещаются синхронно от одной приводной качалки.
Давление в бустерных системах создается двумя плунжерными приводными насосами переменной производительности НП26М2-3, расположенными на разных двигателях самолета. Контроль давления в системах осуществляется дистанционным индуктивным манометром типа 2ДИМ300Т, датчики которого включены в пневмополости гидроаккумуляторов систем. Такое включение датчиков позволяет контролировать давление зарядки гидроаккумуляторов азотом.
Системы подразделяются на правую бустерную систему (ПБС) и левую бустерную систему (ЛБС). Обе бустерные системы являются системами закрытого типа, не имеющими контакта с газом, вследствие этого нет необходимости иметь воздушную систему поддавливания. Нормальную работу таких систем обеспечивают специальные агрегаты: сепараторы и гидробаки поддавливания, являющиеся одновременно расходными и компенсационными баками. Назначение сепараторов - стравливание воздуха из системы при заправке ее маслом, сепарация воздуха, растворенного в масле, а также предотвращение забросов давления в сливной магистрали (за счет наличия в сепараторах предохранительных клапанов). В обеих гидросистемах в линии нагнетания включены гидроаккумуляторы (два в левой, один в правой). В каждой бустерной системе сразу за насосом и на сливе из бустеров установлены фильтры тонкой очистки. Качественная фильтрация рабочей жидкости повышает надежность систем. Для заправки, отработки систем и слива рабочей жидкости в каждой системе предусмотрены штуцеры для подключения наземных средств обслуживания.
1.2 Основные технические данные систем
Давление при отсутствии расхода …………………………………………...20,5 … 22,0 МПа
Максимальное рабочее давление при расходе, соответствующем максимальной производительности насоса ……………………………………………………………..18 МПа
Давление открытия предохранительного клапана ……………………………...25,0±1,0 МПа
Давление открытия предохранительного клапана сепаратора ……………….0,45±0,03 МПа
Давление поддавливания на всасывании …………………………………………0,2 0,3 МПа
Зарядка гидроаккумуляторов азотом……………………………………………..10,0±0,5 МПа
Давление срабатывания реле ГА-135Т/25 (отказ одной системы) …………...11,0 13,0 МПа
Рабочая жидкость ……………………………………………..масло АМГ-10 (ГОСТ 6794-53)
Емкость систем: левой ……………………………………………………………….. 8 литров
правой ……….……………………………………………………… 9 литров
1.3 Работа бустерной гидросистемы
Поскольку работа каждой системы полностью аналогична работе другой, приведем описание работы одной (правой системы) и описание совместной paботы ЛБС и ПБС (рис.6 ).
Нагнетаемое насосом 1 масло через бортовой штуцер 2, фильтр тонкой очистки 3 поступает одновременно к нижнему штуцеру гидробака поддавливания 4, к реле давления 5, к гидроаккумулятору 6, предохранительному клапану 7, к бустерам элеронов 8, через разъемный клапан 9 к бустерам стабилизатора 10 и бустеру руля направления 11.
При неподвижных рычагах управления золотники бустеров занимают нейтральное положение и масло в цилиндры бустеров не поступает. Отклонение ручки управления или педалей вызовет смещение золотника соответствующего бустера от нейтрального положения, масло под давлением поступит в цилиндр и приведет в движение шток цилиндра. Сливающееся из бустеров масло объединяется в общий слив и через фильтр тонкой очистки 3 поступит в гидробак поддавливания, а затем в сепараторный бачок 12 и далее на вход в насос.
Рис.6
Во время работы насосов НП26М2-3 в обеих системах поддерживается давление 20,5 … 22,0 МПа, которое при отклонении органов управления может понижаться до 18,5 МПа за счет расхода масла через бустеры. Каждый бустер работает от обеих гидросистем одновременно и развивает на исполнительном штоке усилие 3400 кг, которое при работе бустера от одной (любой) системы уменьшается соответственно до 1700 кг. При наличии давления в обеих системах контакты реле давления 5 разомкнуты, сигнальная лампа “Одна система не работает” не горит.
При понижении давления в правой системе до 13,0 … 11,0 МПа замкнутся контакты реле 5 и загорится лампа “Одна система не работает” - бустеры будут работать от одной системы. Если в этом положении снова создать давление в правой системе, то при его повышении более 11,0 … 13,0 МПа сигнальная лампа погаснет.
2. Агрегаты гидросистемы
2.1 Бустеры
Конструктивно бустер (рис.1) состоит из кронштейна 1 и закрепленного на нем шарнирно силового цилиндра 2, силовой качалки 3, командного рычага 4, распределительного золотникового устройства, а также узлов и деталей, служащих для их соединения и для подсоединения гидроусилителя к самолетным тягам и гидросистемам.
Распределительное устройство (рис.2) состоит из двух одинаковых распределителей с двумя плоскими золотниками, каждый из которых служит для распределения рабочей жидкости в полости одной из камер двухкамерного цилиндра.
Распределитель включает в себя плоский золотник, состоящий из распределительной крышки 6, распределительного диска 7, опорной шайбы 8, плунжера 9 и прижимной пружины 10.
Работа бустера
При перемещении управляющей тяги (за счет отклонения ручки управления или педалей) командный рычаг 4 поворачивается относительно оси 5, далее движение через
Рис.1
поводок передается на оба золотника. При повороте золотника в одну из сторон от нейтрального положения (когда полости гидроцилиндра изолированы от сливной и нагнетающей магистралей) открывается доступ рабочей жидкости в одну из полостей цилиндра (другая полость соединяется со сливной магистралью). Исполнительный шток цилиндра начинает перемещаться. При своем движении шток перемещает связанную с ним через качалку 3 рулевую поверхность. Движение штока продолжается, если одновременно перемещается командный рычаг (ручка управления или педали). При остановке командного рычага в любом положении шток цилиндра будет перемещаться до тех пор, пока вызываемое этим перемещением вращение командного рычага относительно оси 11 не вернет золотники в нейтральное положение, т.е. пока не восстановится кольцевой зазор в 6 мм между отверстием в нижнем ушке командного рычага и осью вращения качалки.