Системы источников энергии, управления, контроля и индикации 2 страница

В качестве аварийного источника гидравлической энергии применена аварийная энергетическая установка (насосная станция) 6, состоящая из турбонасоса с приводом от ветродвигателя, выпускаемого при отказе двигателей в набегающий поток, при этом обеспечивается управление самолетом и посадка с выпущенным шасси. Турбонасос установлен в первой гидросистеме.

Для обеспечения бескавитационной работы гидронасосов, насосных станций и турбонасоса независимо от высоты полета имеется система наддува гидравлических баков 1-3 (на рисунке не показана).

Гидравлическое питание систем управления самолета осуществляют три независимые гидравлические системы - первая, вторая, третья. Общая мощность гидравлических систем, создаваемая насосами переменной подачи 4 с приводами от двигателей, достаточна для приведения в действие гидроагрегатов, работающих одновременно при различных рабочих комбинациях. Для отработок на земле, а также для компенсации мощности гидросистем при отказе одного из двигателей в первой, второй и третьей системах предусмотрены электрические насосные станции 5 с гидронасосами переменной подачи. Управление гидросистемами и их потребителями электродистанционное. Органы управления расположены на приборных панелях и пультах пилотов. Автоматическое включение насосной станции 5 в полете происходит при отказе двигателя. Принудительно насосная станция включается нажатием кнопки на щитке ГИДРОСИСТЕМА верхнего пульта пилотов.

Для создания гидравлической мощности, необходимой для управления самолетом и посадки при отказе двух двигателей, в первой гидросистеме предусмотрена аварийная насосная станция 6. Насосная станция по сигналу отказа двух самолетных двигателей выпускается в поток воздуха автоматически от автономного источника энергии.

Заправка бака рабочей жидкостью гидросистемы производится закрытым способом от УПГ-300 НГЖ через бортовой клапан (на рисунке не поназан) панели заправки по линии слива гидросистемы, при этом жидкость дополнительно очищается фильтром с номинальной тонкостью фильтрации 5мкм. За насосами установлен фильтр высокого давления 7 с перепускным клапаном, через который жидкость направляется при засорении фильтроэлемента, и с сигнализацией засорения. Номинальная тонкость фильтрации 6 мкм. Подобные фильтры установлены также в линии слива каждой гидросистемы.

Для обеспечения работы потребителей в условиях резкого изменения расхода жидкости в гидросистеме установлены гидроаккумуляторы 8, емкость гидравлической полости которых составляет 1,5 л, давление зарядки газовой полости (8,5 + 0,3) МПа.

Блок питания самолета Суперджет. Гидросистема самолета состоит из основной системы, вспомогательной системы и приборов контроля. В свою очередь основная гидросистема подразделяется на три независимых подсистемы: первая, вторая и третья, а также включает систему дозаправки гидробаков. Вспомогательная гидросистема состоит из аварийной гидросистемы и системы блока передачи мощности. Номинальное рабочее давление - 3000 psi (210 кгс/см²).

Система контроля и управления подразделяется на следующие подсистемы:

- контроля уровня гидрожидкости;

- контроля давления;

- сигнализации давления;

- контроля температуры;

- сигнализации засорения фильтров.

Основная ГС предназначена для обеспечения потребителей гидропитанием в штатном режиме, обеспечения заправки гидробаков ГС1, ГС2, ГС3 с одного рабочего места, обеспечения быстрого подсоединения/рассоединения наземной гидроустановки и заправки гидроаккумуляторов азотом.

Вспомогательная ГС предназначена для обеспечения гидропитанием потребителей при нештатных ситуациях на борту самолета в объеме функциональных возможностей подсистем. Аварийная гидравлическая система обеспечивает аварийным гидропитанием потребителей ГС2 и конструктивно входит в её состав. Система передачи мощности предназначена для передачи гидравлической энергии от ГС3 к ГС1 в систему уборки и основного выпуска шасси. Она включается в работу в случае отказа левого двигателя или гидронасоса ГС1. Через блок передачи мощности осуществляется механическая связь ГС1 и ГС3.

На рис. 3.15 приведена принципиальная схема фрагмента блоков питания ГС1 и ГС2 самолета. Гидрожидкость размещена в гидробаке 7. Источниками гидропитания в ГС1 являются: гидронасос переменной подачи 1, установленный на коробе приводов левого двигателя, насосная станция 2 с электроприводом переменного тока и

Рис.3.15. Принципиальная схема фрагмента блока питания гидросистемы самолета Суперджет (ГС1-верхняя часть, ГС2-нижняя часть), где 1-гидронасос; 2-насосная станция переменного тока; 3-противопожарный клапан; 4-фильтр; 5-бортовой клапан всасывания; 6-бортовой клапан нагнетания; 7-гидробак; 8,15-предохранительный клапан; 9-синализатор температуры; 10-датчик уровня гидрожидкости; 11-сигнализатор давления; 12-датчик давления; 13-гидроаккумулятор; 14-манометр; 15-зарядный клапан; 16- насосная станция постоянного тока; 17-тепловой дозатор; 18-селекторный кран заправки; 19-ручной насос; 20-блок передачи мощности; 21-разъемный клапан; 22- зарядный клапан

М

М

Линия нагнетания ГС1

Линия нагнетания в систему уборки и выпуска шасси

Линия нагнетания ГС3

Линия слива ГС1

Линия нагнетания ГС2

Линия слива ГС2

М

М

гидронасосом переменной подачи, блок передачи мощности (PTU) 20 (гидропитание подается только системе уборки-выпуска шасси).

Основным источником давления в ГС1 является гидронасос 1. Он обеспечивает нормальную работу потребителей. Для отключения насосов от гидросистемы при пожаре левого двигателя или температуре в гидробаке выше 135 °С в линии питания гидронасоса установлен перекрывной противопожарный клапан 3. Закрытие клапана 3 производится электродистанционно экипажем c пульта или автоматически при температуре в гидробаке выше 135 °С по сигналу сигнализатора температуры 9, установленного в гидробаке ГС1.

Тепловой дозатор 17 служит для сброса гидрожидкости в случае повышения ее температуры выше нормы или отказе клапана 3 на закрытие. Резервным источником давления является насосная станция переменного тока 2. Насосная станция переменного тока включается в работу автоматически при уборке шасси, а также при отказе левого двигателя или основного гидронасоса. Насосная станция переменного тока в полете и на земле обеспечивается электропитанием от привод-генераторов маршевых двигателей. В полете от генератора ВСУ может обеспечиваться питание только одной насосной станции при отказе одного из привод-генераторов маршевого двигателя. На земле насосные станции обеспечиваются электропитанием от привод-генераторов маршевых двигателей, генератора ВСУ и от наземных источников электропитания.

В состав ГС1 функционально входит вспомогательный источник гидропитания - насос блока передачи мощности 20. Блок представляет собой моноблок передачи мощности от ГС3 к ГС1, который состоит из гидромотора и гидронасоса, механически соединенных общим валом.

В ГС1 установлены фильтры тонкой очистки 4, обеспечивающие поддержание заданного уровня чистоты гидрожидкости. Фильтры имеют механические или электрические сигнализаторы засорения, отсечные клапаны, некоторые снабжены перепускными клапанами.

Установка указанных фильтров 4 позволяет эксплуатировать их по техническому состоянию. По мере загрязнения фильтроэлемента увеличивается его гидравлическое сопротивление и возрастает перепад давления на фильтре. При определенном значении перепада на головке фильтра с механическим сигнализатором появляется механический сигнализатор, а для фильтра с электрическим сигнализатором засорения выдается электрический сигнал в центральный вычислитель, указывающий о наступлении предельной загрязненности фильтроэлемента. Наличие сигнализатора засорения сокращает число периодических демонтажей и проверок фильтрующего пакета.

Если указания электрического сигнализатора остаются незамеченными, то при возрастании перепада давления на фильтроэлементе до предельного значения для фильтров, установленных в линии основного слива откроется перепускной клапан и поток жидкости будет направлен в обход фильтрующего пакета непосредственно в гидробак. Фильтры в линиях нагнетания и в линиях слива из насоса и насосной станции не имеют перепускных клапанов, они выдерживают полный перепад давления на фильтре и не пропускают через себя жидкость от источников гидропитания в систему, что обеспечивает чистоту гидрожидкости. Для исключения ложных срабатываний при температуре ниже 0°C из-за увеличения вязкости жидкости при низкой температуре, фильтры снабжены термическими выключателями сигнализаторов засорения.

Сигнализаторы давления 11 за источниками гидропитания выдают информацию в блок управления и контроля гидросистемы. Контроль дозаправки гидробака при отсутствии электропитания на борту можно осуществлять по недистанционному указателю дозаправки на уровнемере гидробака. Дозаправка гидробаков осуществляется централизованно с использованием ручного гидронасоса 19 и далее через фильтр 4, селекторный кран заправки 18 и систему обратных клапанов гидрожидкость поступает в гидробаки систем ГС1-ГС3.

В гидросистеме в линии нагнетания установлен предохранительный клапан 15, выполненный в виде агрегата, исключающего повышение давления в линии нагнетания, выше допустимых пределов. Он состоит из собственно предохранительного клапана 15, сигнализатора давления 11 и датчика давления 12. Сигнализатор давления выдает сигнал о минимальном давлении (ниже 1800 psi) в ГС1 на табло, расположенное на пульте управления гидросистемы. Датчик давления 12 выдает информацию в блок управления и контроля гидросистемы. Обратные клапаны обеспечивают запирание потока гидрожидкости в направлении, обратном рабочему.

Отработка гидросистемы и ее потребителей, отбор проб осуществляется через бортовые клапаны питания - всасывания 5 и нагнетания 6, установленные на панели наземного обслуживания ГС1. Через эти клапаны подсоединяется наземный источник гидропитания или пробоотборники для отбора проб гидрожидкости.

Зарядка гидроаккумулятора и азотной полости гидробака азотом обеспечивается через зарядный клапан 22, выполненный в одном корпусе с недистанционным манометром 14. Контроль зарядки гидроаккумулятора 13 осуществляется также по дисплею технического обслуживания, установленного на панели наземного обслуживания ГС1. В линии поддавливания установлен датчик давления 12, выдающий информацию в блок управления и контроля гидросистемы.

На стыке двигателя с пилоном установлены разъемные клапаны 21 в линии всасывания, в линии нагнетания и в линии слива из гидронасоса, обеспечивающие отсоединение коммуникаций гидросистемы при демонтаже (монтаже) двигателя без пролива гидрожидкости или демонтаже (монтаже) гидронасоса. Регламентные утечки из дренажных полостей источников гидропитания и гидробака гидросистемы собираются централизованно по трубопроводам дренажа в экологический бачок (на рисунке не показан) и удаляются из него при техническом обслуживании.

При повышении температуры выше нормы (177 °С) плавкая пробка, установленная в тепловом дозаторе 17, расплавляется и гидрожидкость сбрасывается через тепловой дозатор и штуцер сброса на обшивке фюзеляжа в атмосферу.

Источниками гидропитания в ГС2 являются насосная станция 2 с электроприводом от системы переменного тока самолета и насосная станция 16 с электроприводом от системы постоянного тока самолета. В остальном конструкция блока питания ГС2 подобна ГС1.

Вспомогательная система предназначена для обеспечения резервным и аварийным гидропитанием потребителей ГС1 и ГС2 в нештатных ситуациях. Вспомогательная система обеспечивает гидропитанием: в ГС1 — систему уборки и основного выпуска шасси, в ГС 2 — всех потребителей. Вспомогательная система состоит из следующих подсистем: аварийной гидравлической системы, системы передачи мощности.

Аварийная гидравлическая система обеспечивает гидропитанием потребители ГС2 при отказе насосной станции переменного тока 2 или нарушениях в работе системы электроснабжения самолета до момента включения насосной станции переменного тока ГС2 от ветрогенератора. Аварийная гидравлическая система состоит из следующих агрегатов: насосной станции постоянного тока 16, фильтров нагнетания и слива насосной станции 4, обратных клапанов.

Аварийная ГС конструктивно входит в состав ГС2. Включение в работу аварийной гидросистемы происходит только при наличии отказов в ГС2, а также при нарушениях в работе системы электроснабжения самолета. Источником давления в аварийной системе является насосная станция с электроприводом постоянного тока 16. В аварийной системе в линиях нагнетания и слива насосной станции постоянного тока установлены фильтры тонкой очистки, обеспечивающие поддержание заданного уровня чистоты гидрожидкости.

Блок питания самолета А-320. Самолет имеет три постоянно действующие независимые гидравлические системы: зеленая, голубая и желтая. Принципиальная схема блока питания ГС самолета А-320 приведена на рис.3.16. Следует учитывать, что ГС самолетов А-318, А-319, А-320 и А-321 подобны. Каждая система имеет свой собственный гидробак 1. Нормальное рабочее давление системы 3000 psi (2500 psi при питании от гидронасоса с приводом от вентилятора 4). (Примечание: 1ата=1кгс/см²=14,223psi (psi - фунт силы на квадратный дюйм). Гидравлическая жидкость не может быть передана от одной системы к другой.

Желтая ГС (Yellow)

Наддув гидробаков от системы кондиционирования

М

М

Управление дверями грузовых отсеков

Общая линия нагнетания желтой ГС

Основная линия нагнетания желтой ГС

М

Общая линия нагнетания зеленой ГС

Основная линия нагнетания зеленой ГС

Общая линия нагнетания голубой ГС

Основная линия нагнетания голубой ГС

М

Рис.3.16. Принципиальная схема блока питания гидросистемы самолета А-320 (318, 319, 321), где 1-гидробак (Reservoir); 2-противопожарный клапан (Fire shut-off valve); 3-электроприводная насосная станция (AC electric motor pump); 4-гидронасос с ветродвигателем (Ram Air Turbine (RAT)); 5-гидронасос с приводом от двигателя ЛА (Engine driven pump); 6-фильтр (filter); 7-гидроаккумулятор (System accumulator); 8-блок передачи мощности (Power Transfer Unit (PTU)); 9-электомагнитный кран переключения; 10-подпорный клапан (Priority valve)

Голубая ГС (Blue)

Зеленая ГС (Green)

Основным источником энергии зеленой системы является гидронасос переменной подачи с приводом от двигателя 5. Источники энергии голубой ГС включают электроприводная насосная станция с гидромотором переменной подачи 3, а также в случае чрезвычайных ситуаций используется гидронасос с приводом от набегающего потока посредством ветродвигателя (RAT) 4. Насосная станция включается автоматически, когда любой из двигателей отключен. Отсек RAT расположен в левом обтекателе, впереди основных опор шасси. Гидронасос RAT позволяет голубой системе функционировать, если оба двигателя отказали. RAT также включается автоматически при отказах двигателей. Его также можно включить вручную кнопкой «RAT MAN ON», в том числе и на земле.

Основной источник энергии желтой гидросистемы – насос переменной подачи с приводом от двигателя 5. Кроме того, имеется электроприводной гидронасос переменной подачи 3, который включается вручную или автоматически. Это дает возможность создать давление в системе при наземном обслуживании, когда двигатели ЛА не работают. Члены экипажа также могут использовать ручной насос 6 для создания давления в желтой системе, что позволяет управлять грузовыми дверьми при отсутствии электропитания на борту.

Блок передачи мощности 8 представляет собой реверсивный блок гидромотор-гидронасос, который предназначен для передачи мощности от желтой системы в систему зеленую и наоборот. Блок передачи мощности включается автоматически, когда перепад давления между зеленой и желтой системами превышает 500psi. Это позволяет зеленой системе находиться под давлением на земле, когда двигатели не работают.

Гидроаккумулятор 7 в каждой системе помогает поддерживать постоянное давление путем подачи накопленной гидрожидкости в систему на переходных режимах. Четыре дополнительных гидроаккумулятора установлены в функциональных подсистемах для обеспечения их нормальной работы при больших расходах рабочей жидкости. В случае падения гидравлического давления, подпорный клапан (приоритетный клапан) 10 отключает часть потребителей, оставляя только основные.

В зеленой и желтой гидросистемах имеются противопожарные запорные клапаны 2, которые летный экипаж может закрыть, нажав кнопки «FIRE» на ENG 1(2).

Обычно, отбор воздуха от двигателя для наддува гидробаков осуществляется через перекрывной клапан высокого давления (HP) и давление поддерживается автоматически посредством редуктора (pressure reducing valve). Если давление отбираемого воздуха слишком низкое, то система забирает дополнительное количество воздуха через специальный заборный патрубок (cross bleed duct) и клапан (cross bleed valve). Система поддерживает достаточно высокое давление в гидробаках (50psi) для обеспечения бескавитационной работы насосов.

Блок питания самолета Боинг-737. На самолётах Боинг 737 имеется три гидравлические системы: основные А и В, а также резервная (Standby). На самолетах первых серий (737-100 и -200) система A работает от двух гидронасосов пепеменной подачи с приводом от двигателей, а система B - от двух электроприводных насосных станций. Электроприводной гидронасос переменной подачи резервной системы работает от аккумуляторной батареи и обеспечивает работу только функциональных подсистем предкрылков, руля направления и реверса тяги.

Гидравлическая система самолётов более поздних серий имеет существенные отличия (см. Рис.3.17). В ней перераспределены потребители энергии и блоки питания каждой из основных систем (А и В) включают по одному приводному гидронасосу 5 и одному электроприводному гидронасосу 6. В резервной гидросистеме установлен один электроприводной гидронасос 6. Особенностью ГС самолета Боинг 737 является наличие блока передачи мощности 8 от ГС А к ГС В. При этом в линию нагнетания ГС А включен гидромотор, который через общий вал приводит во вращение гидронасос, создающий давление в гидросистеме В.

Наддув гидробаков

Гидросистема А

Гидросистема В

Резервная ГС

М

М

М

Линия нагнетания гидросистемы А

Линия нагнетания резервной гидросистемы

Линия нагнетания гидросистемы В

Рис.3.17. Принципиальная схема блока питания ГС самолета Боинг-737,где1-гидробак ГС А; 2- гидробак ГС В; 3- гидробак резервной гидросистемы; 4- противопожарный клапан; 5-гидронасос с приводом от двигателя; 6 – электроприводной гидронасос; 7- фильтр; 8- блок передачи мощности; 9- теплообменник

Для обеспечения бескавитационного режима работы гидронасосов осуществляется наддув гидробаков воздухом, поступающим от системы кондиционирования. Для охлаждения гидронасосов на всех режимах эксплуатации (особенно на режиме минимальной подачи) предусмотрена прокачка заданных объемов гидрожидкости через теплообменники 9. В линиях всасывания приводных гидронасосов установлены электроприводные перекрывные (противопожарные) краны 4. В блоке питания ГС самолета Боинг-737 установлены обратные клапаны, обеспечивающие заданное направление движения гидрожидкости в системе. Имеются также разъемные клапаны для монтажа/демонтажа гидронасосов и двигателей без слива гидрожидкости из системы.

Блок питания самолета А-380. Принципиальная схема распределения источников питания ГС самолета А-380 приведена на рис.3.18. ГС самолета состоит из трех независимых систем: двух гидравлических (зеленой и желтой) и одной электрической. Важнейшая особенность самолета состоит в том, что основные жизненно важные функциональные подсистемы (органы управления) имеют исполнительные устройства с трехканальным резервированием: два канала гидравлических и один – электрический.

На каждом из четырех двигателей (1-4) установлено по два приводных гидронасоса 4 и по одному электрогенератору 3. Резервными источниками энергии в электросистеме являются два генератора 3, работающие от вспомогательной силовой установки 1 и один генератор 3 с приводом от ветродвигателя 2. Приводные гидронасосы зеленой гидросистемы установлены на двигателях 1 и 2, а желтой ГС на двигателях 3 и 4, соответственно. В качестве резервных источников энергии в зеленой и желтой ГС используются по два электроприводных гидронасоса 5.

Двиг.1

Двиг.2

Двиг.3

Двиг.4

М

М

ВСУ

Линия нагнетания Зеленой ГС

Зеленая ГС Green Sys

Желтая ГС Yellow Sys

Линия нагнетания Желтой ГС

Электрический канал управления исполнительными устройства

М

М

Рис.3.18. Принципиальная схема распределения источников питания гидросистемы самолета А-380,где 1- ВСУ (вспомогательная силовая установка); 2- ветродвигатель привода электрогенератора; 3- электрогенератор; 4- гидронасос переменной подачи с приводом от двигателя; 5- электроприводная насосная станция

Блок питания самолета Боинг-777. Принципиальная схема распределения источников питания ГС самолета Боинг-777 приведена на рис.3.19. ГС самолета состоит из трех независимых гидравлических систем: левая, центральная и правая. Рабочая жидкость каждой гидросистемы размещена в соответствующих гидробаках 1.

М

Левая ГС (Left)

Правая ГС (Right)

Центральная ГС (Center)

М

М

М

М

М

М

М

Линия нагнетания левой гидросистемы

Линия нагнетания насосной станции

Рис.3.19. Принципиальная схема блока питания ГС Боинг-777,1-гидробак; 2-противопожарный клапан; 3- клапан переключения; 4-гидронасос с приводом от двигателя; 5- электроприводная насосная станция; 6- турбонасосная установка с приводом от системы кондиционирования воздуха; 7- гидронасос с приводом от ветродвигателя; 8- фильтр; 9- клапан отключения насосной станции

Линия нагнетания центральной гидросистемы

Линия нагнетания гидронасоса с ветродвигателем

Линия нагнетания левой гидросистемы

Дата добавления: 2015-06-04