Система бустерного управления

НАЗНАЧЕНИЕ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

Для уменьшения нагрузок на рычагах управления рулевыми поверхностями и несущими винтами в системах управления предусматриваются усилители. Преимущественное применение в настоящее время имеют гидравлические усилители (гидро­приводы), обладающие высоким быстродействием, надеж­ностью и относительно небольшой массой. Высокая надежность гидропривода достигается подачей рабочей жидкости к нему из нескольких (трех или четырех) автономных гидросистем.

Отклоняя рычаг управления, пилот через механическую проводку перемещает золотник гидроусилителя, на что требуется незначительное усилие. Золотник направляет поток жидкости, поступающей под давлением из гидросистемы, в одну из полостей гидроцилиндра. Давлением жидкости шток гидроцилиндра перемещается и отклоняет рулевую поверхность. Рабочий ход золотника мал, поэтому практически сразу же с перемещением рычага управления начинает перемещаться и шток гидроцилиндра.

Гидроусилители устанавливают обычно непосредственно у рулей, что улучшает противофлаттерные характеристики ВС и повышает жесткость системы управления. Усилители включаются по необратимой и обратимой схемам.

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ БУСТЕРА, НЕОБРАТИМАЯ И ОБРАТИМАЯ.

Принцип работы усилителя необратимой схемы в системе управления рулем высоты рассмотрим на (рис. 6.11.).

В исходном положении рычага управления рулем золотник усилителя находится в нейтральном положении, перекрывая каналы к полостям гидроцилиндра. Жидкость, запертая в гидроцилиндре, фиксирует руль в определенном положении. При отклонении рычага управления вперед качалка гидроусилителя поворачивается относительно оси О и смещает золотник вправо; открывается канал подвода жидкости из напорной линии в правую полость гидроцилиндра. При этом левая полость цилиндра сообщается с линией слива жидкости в бак. Давлением жидкости поршень переместится влево, отклоняя руль вниз.

Рис. 6.11. Схемы необратимого (а) и обратимого (б) гидроусилителей:

1 –рычаг управления рулем; 2 –золотник; 3 –шток; 4 –поршень;

5 –гидроцилиндр; 6 –руль ; 7 — качалка; 8,10 — тяги; 9 –пружинный загружатель

При движении поршня нижний конец качалки следует за ним и перемещает золотник к нейтральному положению. Когда движение рычага управления прекратится, золотник займет нейтральное положение и снова перекроет полости цилиндра.

Таким образом, движение рычага управления и отклонение руля протекают одновременно и с прекращением перемещения рычага прекращается и отклонение руля. Рассмотренный гидроусилитель всю аэродинамическую нагрузку, действующую на руль, передает на конструкцию ВС и пилот не ощущает усилий при отклонении руля.

ЗАГРУЗОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ.

Для имитации аэродинамических нагрузок на рычаге управ­ления в систему с необратимым гидроусилителем включают пружинный загружатель или другое загрузочное устройство. Недостаток пружинного загружателя состоит в том, что нагруз­ка на рычаге управления зависит от перемещения рычага, а не от аэродинамического шарнирного момента на руле. Поэтому пилот может допустить чрезмерную перегрузку, управляя самолетом. В связи с этим в системы управления включают два пружинных загружателя: взлетно-посадочный и полетный. Взлетно-посадочный загружатель включен в систему постоянно. Полетный загружатель включается в полете, он резко увеличи­вает нагрузки на рычаге управления рулем при его отклонении на угол более определенного значения. На взлете и посадке полетный загружатель отключается автоматически или вруч­ную.

К пружинным загружателям подключаются механизмы триммирования усилий на рычагах управления ВС, предназна­ченные для уменьшения усилий, передающихся с загружателей на проводку систем управления в установившемся режиме полета. Триммирование усилий осуществляется обычно с по­мощью электромеханизма.

Усилитель, включенный в систему по обратимой схеме (рис. 6.11,), часть аэродинамического шарнирного момента передает на рычаг управления рулем, поэтому пилот ощущает отклоне­ние руля. Работа такого усилителя аналогична работе усилите­ля необратимой схемы. Отличие состоит лишь в том , что усилие от шарнирного момента передается не на шток гидроцилиндра непосредственно, а на качалку усилителя. Качалка большую часть усилия передает на усилитель, а меньшую часть усилия -на рычаг управления рулем. Соотношение этих усилий зависит от размеров верхнего L₁и нижнего L₂плеч качалки. Усилие, передающееся на тягу рычага управления, Р = P_ШL₂/(L₁+L₂), где Р_Ш - усилие в тяге 10.

На больших скоростях полета в системе с усилителями обратимой схемы нагрузки на рычаге управления могут резко уменьшаться вследствие возникновения на несущей поверхнос­ти скачков уплотнения. Возникает несоответствие между скоростью полета и усилием на рычаге управления. В связи с этим на скоростных самолетах применяют в основном усилите­ли необратимой схемы.