Способы включения бустера в систему управления

Подводимая к бустеру от гидросистемы энергия позволяет при незначительных усилиях, затрачиваемых на преодоление сил трения в золотниковом механизме, получать практически любые нужные усилия на штоке бустера, обеспечивая отклонение руля при любых по величине и по знаку шарнирных моментах. Это свойство бустера можно использовать для формирования на командных рычагах летчика нормируемых усилий управления при любых размерах руля и любых скоростях полета. Возможны два способа включения бустера в проводку управления - по обратимой или необратимой схеме.

Обратимая схема включения бустера.

В данной схеме часть усилия от шарнирного момента руля воспринимается бустером, а оставшаяся, обычно меньшая часть, передается на командный рычаг летчика, обеспечивая ему естественное чувство управления. Обратимая схема с параллельной тягой (см.Рис.4.9) образуется двумя качалками (1-4 и 5-7), соединенными тягой 4 - 5, ось которой параллельна оси штока бустера.

Рис.4.9. Обратимая схема с параллельной тягой

Входная качалка 1-4 соединена с плунжером золотникового механизма в точке 2. В начальный момент движения летчик поворачивает эту качалку относительно точки 3 и перемещает золотник. Жидкость под рабочим давлением поступает в цилиндр, создавая усилие на штоке, который начинает двигаться в сторону перемещения плунжера. В конце движения шток догоняет плунжер и перекрывает рабочие окна. Перемещение штока копирует перемещение плунжера. Вместе со штоком перемещается выходная качалка 5 - 7, на которую в точку 7 приходит усилие от руля. Это усилие уравновешивается реакциями на штоке в точке 6 и в точке 5, откуда эта реакция через тягу 4 - 5 передается на входную качалку и далее к летчику.

Соотношение плеч входной и выходной качалок определяет соотношение усилий на входе Р₁ и выходе Р₇ бустера:

Соотношение перемещений: j_Б = Δ₁/ Δ₇ = (a + b) / (h + b).

Переносом тяги 4-5 вверх или вниз относительно точки 3 изменяется отношение плеч c/H и соотношение усилий i_Б, а соотношение перемещений остается неизменным, т.к. j_Б не зависит от плеч "с" и "H". Это позволяет получать любые усилия на командном рычаге, при заданных перемещениях руля и командного рычага. При с = 0 усилие на командном рычаге обращается в нуль, т.е. реализуется схема необратимого включения бустера.

Необратимая схема включения бустера

В данной схеме включения бустера все усилие от шарнирного момента руля воспринимается бустером и до летчика не доходит. Необратимая схема обеспечивает управление самолетом на любых скоростях полета и при любых размерах рулевых поверхностей. Она позволяет отказаться от аэродинамической компенсации рулевых поверхностей, что улучшает их аэродинамику. Жесткое защемление руля бустером способствует устранению рулевого флаттера. Необратимая схема упрощает включение в систему управления разного рода автоматических устройств, особенно при использовании электродистанционного управления. Для сохранения чувства управления при необратимом бустере к командным рычагам летчика подключаются специальные загрузочные механизмы (ЗМ) или загрузочные устройства (ЗУ) создающие искусственным путем усилия на этих рычагах.

Загрузочные механизмы.

На современных самолетах наибольшее распространение получили простые пружинные загрузочные механизмы.

Основным элементом такого механизма (см.Рис.4.10) является пружина жесткостью С, помещенная в корпусе и связанная штоком с проводкой управления. Обычно ЗМ стараются поместить как можно ближе к командному рычагу и сократить путь передачи усилий от этого механизма до летчика. Жесткость пружины подбирается так, чтобы усилия Р_Р при максимальных отклонениях руля δ_Р не превышали допустимых значений. Зависимость усилий от углов отклонения руля в таком механизме линейна и не зависит от скоростного напора. При балансировочных отклонениях руля в длительном полете на командных рычагах летчик будет ощущать усилия, пришедшие от ЗМ. Триммером снять их нельзя, т.к. шарнирный момент руля летчиком не воспринимается. Поэтому при необратимой схеме триммеры на рулях не ставятся.

α

Р_Р

δ_Р

tg α=C

К гидроусилителю руля

Рис.4.10. Схема пружинного загрузочного механизма,где 1- пружина; 2- корпус ЗМ; 3- шток; 4- проводка управления

Для снятия балансировочных усилий устанавливается электромеханизм, перемещающий точку крепления ЗМ. Перемещая эту точку, летчик расслабляет пружину и полностью снимает усилие на командном рычаге при заданном положении руля. Такой механизм (см.Рис.4.11) снятия балансировочных усилий получил название механизм триммерного эффекта (МТЭ). Основным недостатком пружинных механизмов с линейной характеристикой является изменение расходов усилий по перегрузке с изменением скоростного напора. В результате летчику управление на малых скоростях полета кажется слишком тяжелым, а на больших скоростях - слишком легким, что опасно выводом самолета на закритические режимы. Для решения данной проблемы используются загрузочные механизмы со сложными характеристиками.

Механизм триммерного эффекта (МТЭ)

Загрузочный механизм

Рис.4.11. Схема пружинного загрузочного механизма с механизмом триммерного эффекта

А

Дата добавления: 2015-06-04