Авиационные манометры

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК И АГРЕГАТОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Приборы и системы контроля работы силовых установок и агрегатов летательных аппаратов (ЛА) предназначены для измерения рабочих пара­метров силовых установок и положения элементов ЛА и выдачи электриче­ских сигналов, пропорциональных этим параметрам, на приборы визуального контроля, световые табло, а также в системы автоматического управления работой силовых установок.

Рабочими параметрами силовых установок являются: температура и давление рабочих жидкостей и газов; частота вращения роторов силовых ус­тановок; запас и расход топлива, масел, газов; угловое или линейное пере­мещение элементов ЛА и силовых установок.

К приборам и системам относятся: авиационные манометры; авиаци­онные термометры; авиационные тахометры; датчики и сигнализаторы; ука­затели положения элементов ЛА (крыло, щитки-закрылки, конусы и створки воздухозаборников и др.).

К ним относятся также топливоизмерительные системы: топливомеры, расходомеры, топливомерно-расходомерные системы, системы управления заправкой и выработкой топлива.

Рабочими жидкостями и газами силовых установок и агрегатов летательных аппаратов являются: авиационное топливо (керосин); масло в сис­темах смазки и в гидросистемах; сжатые газы (воздух, азот, кислород); газы, выходящие из сопла силовой установки.

Манометры предназначены для измерения давления жидкостей и газов. Наряду с манометрами на ЛА нашли широкое применение сигнализаторы давления. Их применение помогает разгрузить внимание летчика, так как электрические сигналы выдаются на световые табло, которые информируют его о выходе давлений за предельно-допустимые значения.

В настоящее время на ЛА нашли применение механические и электро­механические манометры.

Механические манометры подразделяются на:

MB - манометры воздушные;

МГ- манометры гидравлические;

МК - манометры кислородные;

МЛ - манометры универсальные.

Принципиальная схема механического манометра с чувствительным элементом (ЧЭ) в виде манометрической трубки и манометрической коробки представлена на рис.2.

Механические манометры широкого распространения в авиации не получили вследствие удаленности трубопроводов с установленными в них манометрами от объектов контроля, что ведет к ухудшению надежности, живучести и эксплуатационной технологичности контролируемых систем, а также к запаздыванию показаний при измерениях.

Этого недостатка лишены электромеханические манометры, у которых сигналы с электрических преобразователей давления (датчиков), установленных непосредственно на контролируемых объектах, с помощью электрической дистанционной передачи выдаются на показывающие приборы, расположенные в кабине. ЧЭ механических манометров и сигнализаторов служат манометрические мембраны, коробки, трубки (рис.3.1).

Рисунок 3.1. Типы чувствительных элементов

Рисунок 3.2. Принципиальные схемы механических манометров

Электромеханические манометры предназначены для дистанционного измерения и контроля параметров гидравлических и газовых систем летательных аппаратов. Наиболее распространены электромеханические мано­метры тина ЭДМУ, ЭМ, ЭДММ, ДИМ, ИКГ, МИ, а также комбинированные приборы типа ЭМИ-ЗР, ЭМИ-ЗРИ. В манометрах ЭДМУ, ЭМ, ЭДММ, ЭМИ-ЗР применяются потенциометрические, а в остальных - индуктивные преобразователи давления. В качестве указателей используются логометры.

В построении электрических схем и устройстве авиационных манометров широко используются принципы унификации. Так, конструкция указателя манометра ДИМ аналогична конструкции указателя манометра серии ЭДМУ, в последних в качестве чувствительных элементов применяются потенциометрические датчики, которые работают недостаточно надежно из-за перетирания потенциометров их щетками. Это явление вызвано наличием пульсации давления жидкостей с амплитудой до 3% от верхнего предела из­мерения. По этим причинам манометры серии ЭДМУ на современных ЛА заменяются манометрами серии ДИМ.

Устройство указателя и датчика манометра ЭМ также принципиально не отличается от устройства указателя и датчика манометра ЭДМУ. Отличие заключается лишь в количестве и расположении катушек логометра указате­ля. В трехстрелочном моторном индикаторе ЭМИ-ЗР используются электросхемы трех независимых приборов: электромеханического манометра типа ЭМ - для измерения давления топлива, электромеханического манометра ти­па ЭДМУ - для измерения давления масла и электрического термометра сопротивления ТУЭ-48 - для измерения температуры масла. В комбинированных гидрогазовых индикаторах ИКГ используются те же измерительные схемы, что и в манометрах ДИМ. Поэтому работу принципиальных электросхем манометров рассмотрим на примере типовой измерительной схемы дис­танционного индуктивного манометра ДИМ.

В комплект манометра ДИМ входят датчик индуктивного типа и указатель. Диапазон измерения давлений манометрами этой серии составляет: 0¸300 кГс/см². Рассмотрим работу манометра по схеме на рис.3.3. Указатель ДИМ является двухкатушечным магнитоэлектрическим логометром.

Рисунок 3.3. Принципиальная схема манометра ДИМ

Схема манометра представляет собой электрический мост плечами которого являются катушки индуктивного датчика L1 и L2, а два других плеча образованы резисторами R1 и R2 в указателе. Питание комплекта осуществляется ~I,U=36В, F=400Гц. Диоды Д1 и Д2 служат для согласования электрической схемы датчика, работающего на переменном токе, с указателем, работающим на постоянном токе. Катушки логометра включены в диагональ моста, а общей точкой подключены к полудиагонали. Катушки имеют одинаковое число витков, но разные размеры, так как одна из катушек надевается на другую, причем таким образом, чтобы их оси были расположены под углом 120°, что и определяет размах шкалы указателя. Для симметрии схемы в цепь внутренней катушки включается подгоночное сопротивление (на схеме не показано). Для компенсации температурной погрешности применяется резистор R_tk. Под воздействием избыточного давления мембрана прогибается и перемещает якорь индуктивного датчика, при этом изменяются зазоры в магнитных цепях катушек L1 и L2.

Изменение зазоров приводит к изменению индуктивности катушек и перераспределению токов в рамках логометра указателя, в результате подвижный магнит со стрелкой устанавливается по результирующему вектору магнитного потока катушек логометра. При выключении источника питания подвижная система логометра возвращается в исходное положение и стрелка логометра установится в крайнее левое положение за счет цилиндрического постоянного магнита укрепленного в нижней части шкалы указателя.

Модификацией индуктивных дистанционных манометров являются индикаторы комбинированные гидрогазовой системы ИКГ, работающие в комплекте с индуктивными датчиками типа ИМД. На самолете МИГ-29 установлен индикатор комбинированный гидрогазовый ИКГ-1. Он предназначен для дистанционного измерения и контроля давления гидравлической и пневматической систем, и измеряет давление жидкости в общей и бустерной гидросистеме и давление воздуха в основной и аварийной пневмосистемах самолета. Электрическая схема этого манометра аналогична принципиальной электрической схеме манометра типа ДИМ. Датчики индуктивные малогабаритные ИМД по принципу действия и устройству одинаковы с датчиками ИДТ и имеют лишь незначительные конструктивные отличия. Два датчика ИМД-260 установлены в пневматических системах, а два датчика ИМД-300 установлены в гидравлических системах.

Сигналы с датчиков выдаются на указатели логометрического типа, особенностью которых является вертикальное расположение шкал.

На самолете электропитание индикатора ИКГ-1 и датчиков ИМД-260 и ИМД-300 осуществляется переменным током напряжением 115В, 400 Гц от генератора переменного тока через понижающий трансформатор TP1-115/36В, а лампы подсвета индикатора - переменным током напряжением 5,5В, 400 Гц (рис. 3.4). Основными элементами схемы являются: 1 - индикатор ИКГ-1, 2 и 3 - датчики ИМД-300 в бустерной и общей гидросистемах; 6 - трансформатор TP1-115/36В; 4 и 5 - датчики ИМД-260 в аварийной и основ­ной воздушных системах; 7 - автомат защиты АЗК1-2 "ИКГ, ИКЖ".

Рисунок 3.4. Схема электропитания индикатора комбинированного

гидрогазового ИКГ-1

Конструкция ИКГ показана на рис.3.5,а, а его лицевая панель на рис.3.5,б. Индикатор ИКГ-1 состоит из четырех измерительных элементов 1, 2, 3, 4, на каждом из которых размещены катушки сопротивлений 5, выпрямительные диоды 6, магнитоэлектрический логометр 7 с подвижным магнитом и непод­вижными рамками, расположенными под углом 90°.

Рисунок 3.5. Индикатор комбинированный гидрогазовый системы ИКГ

Индикация текущих значений параметров ведется по шкале 8, при этом контролируются не количественные значения параметров, а диапазоны нор­мальной, допустимой и критической зон параметров, которые окрашены в зеленый, желтый и красный цвет. Шкала закреплена па корпусе 9 подсвета, в котором имеются лампы подсвета со светофильтром 11. Все четыре измери­тельных элемента крепятся в корпусе 12, на лицевой части против соответ­ствующих шкал измерительных элементов имеются надписи:

в верхней части: "Гидросист." и "ГАЗ. СИСТ.";

в нижней части: "ОБЩ., БУСТЕР", "ОСН., АВАР".

В корпусе закреплено защитное стекло 13; соединение с датчиком и источниками питания осуществляется штепсельным разъемом 14.

Профильная шкала индикатора "Гидросист.-Общ.,Бустер" разградуирована на диапазоны, имеющие следующую окраску снизу вверх: красную, соответствующую давлению от 0 до 100 кГс/см², желтую - от 100 до 150 кГс/см², зеленую - от 150 до 220 кГс/см², желтую - от 220 до 240 кГс/см² и красную - от 240 до 300 кГс/см² и обозначения: Р_ак - давление в гидроаккумуляторах, Q_M - производительность насосов максимальная, Q₀ - производи­тельность насосов нулевая.

Профильная шкала индикатора "Газ.сист.-Осн.,Авар." разградуирована на диапазоны, имеющие следующую окраску снизу вверх: красную, соответ­ствующую давлению от 0 до 86,5 кГс/см², желтую - от 86,5 до 130 кГс/см², зеленую - от 130 до 191 кГс/см², желтую - от 191 до 208 кГс/см² и красную - от 208 до 260 кГс/см² и обозначение Р_з - давление зарядки.

Отсчет индексов на профильной шкале индикатора ИКГ-1 ведется сни­зу вверх. Индикатор ИКГ-1 имеет диапазон измерения давления в гидравли­ческой системе от 0 до 300 кГс/см², а в пневмосистеме - от 0 до 260 кГс/см². Погрешность измерения давления на рабочих диапазонах обеих систем со­ставляет ±1,5%, а погрешность измерения давления на нерабочих диапазонах обеих систем составляет ±2%.

Включение питания индикатора ИКГ-1 осуществляется с помощью вы­ключателей "Аккум.борт.аэродром" и "Генер.~тока", при этом индексы на профильной шкале "Гидросист.-Общ., Бустер." должны устанавливаться на отметке Р_ак (давление создаваемое гидроаккумулятором, 80±5 кГс/см², а индексы на профильной шкале "Газ.сист.", "Осн.,Авар." должны устанавли­ваться на отметке Р_з (давление зарядки 150±5 кГс/см²). Индикатор ИКГ-1 установлен на приборной доске справа в кабине летчика.

Датчики ИМД-300 общей системы и ИМД-260 основной системы ус­тановлены между шп. № 8 и 9 справа, а датчики ИМД-300 бустерной систе­мы и ИМД-260 аварийной системы установлены между шп. № 8 и 9 слева. На самолете нашли применение также недистанционные манометры: М-2А и НТМ-240 (они относятся к приборам контроля пневмосистемы). Манометр М-2А предназначен для показания величины давления воздуха в системе торможения колес основных стоек шасси при нажатии на рычаг торможения на ручке управления самолетом. Он имеет две шкалы, отградуированные от 0 до 16 кГс/см² с оцифровкой через 4 кГс/см², цена деления - 0,5 кГс/см². Манометр установлен на нижнем щитке приборной доски.

Следует отметить, что для упрощения контроля показаний на ободках корпусов и шкалах некоторых приборов нанесены цветными красками зоны, характеризующие режимы работы систем и агрегатов: голубой цвет - режим без ограничений; желтый цвет - внимание, но работа допускается; красный цвет - работа на этом режиме запрещена. Ободок корпуса прибора М-2А с нанесенными цветными метками представлен на рис. 3.6.

Рисунок 3.6. Ободок корпуса прибора М-2А с нанесенными цветными метками

Недистанционные теплостойкие манометры НТМ-240 (2 шт.) предна­значены для контроля давления зарядки систем азотом. Один НТМ-240 (для контроля давления зарядки системы наддува гидравлических баков) уста­новлен в нише правой основной стойки шасси, второй НТМ-240 (для кон­троля давления зарядки основной пневмосистемы) установлен в нише левой основной стоики шасси. Шкала прибора отградуирована от 0 до 240 кГс/см² с оцифровкой на точках: 0, 12, 24 с ценой деления 20 кГс/см². Показания, обозначенные на шкале стрелкой необходимо умножать на коэффициент 10.

На вертолете для контроля работы гидравлической системы установ­лены три комплекта манометров типа ДИМ-100. Они предназначены для из­мерения давления жидкости в основной, дублирующей и вспомогательной гидросистемах. В комплект ДИМ-100 входит датчик ИДТ-100 и указатель УИ1-100. Для контроля работы воздушной системы установлены: манометр ДИМ-40 и три недистанционных манометра типа НТМ (НТМ-4 и два манометра НТМ-100). Манометр ДИМ-40 предназначен для дистанционного из­мерения давления воздуха в тормозной системе. В комплект входит указатель УИ1-40 и датчик ИД-40. Недистанционный теплостойкий манометр НТМ-4 предназначен для недистанционного измерения давления воздуха в магистрали герметизации дверей.

Манометр НТМ-100 предназначен для измерения давления в воздуш­ной системе вертолета. Другой манометр НTM-100 предназначен для изме­рения давления в системе пневмоперезарядки оружия.

Дата добавления: 2014-11-08