Путевое управление вертолетом.

Командным рычагом путевого управления являются педали ножного управления. ККС путевого управления определяется компоновочными мыслями.

На одновинтовом вертолете с механическим приводом НВ путевое управление осуществляется при помощи РВ, размещенного на финише хвостовой балки фюзеляжа. РВ уравновешивает крутящий момент НВ и формирует управляющий момент довольно вертикальной оси. Ход РВ изменяется в громадных пределах (примерно от —10° до +25°).

Крутящий момент НВ (определяемый значением неспециализированного шага) изменяется в зависимости от режима полета: от большого на режиме набора и висения высоты до минимального на режиме авторотации. Следствием этого есть громадной диапазон балансировочных положений педалей путевого управления. На режиме висения ход РВ близок к большому (особенно на громадной высоте), на режиме авторотации — к минимальному, на крейсерской скорости — к нулевому.

В большинстве случаев на вертолетах силовой ГУ управления неспециализированным шагом РВ устанавливается на картере главного редуктора. В этом случае значительно увеличивается протяженность силовой проводки управления от штока силового ГУ до механизма трансформации неспециализированного шага РВ. Установка силового ГУ на корпусе промежуточного редуктора тяжелого вертолета сводит к минимуму протяженность силовой части цепи управления.

На вертолетах двухвинтовых схем НВ имеют противоположное направление вращения для обоюдного уравновешивания крутящих моментов. Путевое управление на вертолете продольной схемы достигается дифференциальным трансформацией циклического шага НВ в поперечном направлении, а на вертолете поперечной схемы — дифференциальным трансформацией циклического шага в продольном направлении. Путевое управление вертолета соосной схемы достигается дифференциальным трансформацией неспециализированного шага IIB.

Педали ножного управления соединяются с примерным устройством и механизмом загрузки по типу ручки управления циклическим шагом. Работа электро механизма загрузки ножного управления может осуществляться нажатием носком ноги на гашетки, каковые монтируются на опорных площадках педалей. Электросхема включения электро механизма выполняется так, дабы при случайных нажатиях в один момент обеих гашеток электро механизм не включался.

Диапазоны трансформации циклического и неспециализированного шага НВ, и шага РВ рассчитывают исходя из запасов управления и необходимой эффективности управления в полете при различных режимах и различных центровках полета. Протяженность рычагов управления определяется в соответствии с рекомендациями, созданными на эксплуатации опыта вертолётов и основании проектирования.

Выбор параметров элементов проводки управления

К элементам проводки относятся тяги, тросы, рычаги, секторы, качалки, ролики, подшипники и направляющие.

В зависимости от компоновочных условий, весовых, жесткостных и других факторов на вертолетах используется один из трех главных видов механической проводки:

— твёрдая, при которой сигналы передаются к управляемым поверхностям при помощи возвратно-поступательных перемещений трубчатых тяг, трудящихся на растяжение и сжатие;

— эластичная, при которой сигналы передаются при помощи возвратно-поступательных перемещений тросов, трудящихся лишь на растяжение. Эластичная проводка в обязательном порядке обязана складываться из двух ветвей (прямой и возвратной);

— вращательная — разновидность твёрдой проводки, в которой сигналы передаются реверсируемыми вращательными перемещениями

трубчатых тяг — валов, а отклонение аккуратных механизмов осуществляется посредством винтовых преобразователей вращательного перемещения в поступательное.

Довольно часто используются и комбинации разных видов проводки. В большинстве случаев, это комбинация твёрдой (возвратно-поступательной) и тросовой проводок.

люфты и Трение в проводке

Трение в проводке должно быть минимальным. Значительное влияние на управление оказывает кроме этого трение в распределительном золотнике ГУ. Чем меньше эта величина, тем лучше управление вертолетом.

Трение в распределительных золотниках ГУ неизменно должно быть немного меньше начального усилия и суммы трения сжатия механизма загрузки в совокупности управления. В случае если трение в золотнике превышает указанную сумму (что, к примеру, случается при засорении плунжерной пары золотника), то происходит самопроизвольное вождение ручки управления при работе автопилота. Это мешает обычному управлению вертолетом и устраняется, в большинстве случаев, заменой ГУ.

Совокупность управления не должна фактически иметь люфтов. Это значит, что при конструировании проводки управления нужно использовать во всех шарнирных соединениях подшипники, изготовленные по повышенным классам точности, и стремиться сократить количество указанных соединений.

Сокращение этих соединений достигается применением роликовых направляющих для тяг управления, устанавливаемых па прямолинейных участках достаточно долгой механической проводки. Протяженность тяг наряду с этим возрастает без утраты их устойчивости до двух метров вместо максимальной их длины 1,3 м, что имеет место в простой проводке с качалками и тягами.

Одновременно с этим при применении таких направляющих нужно учитывать упругие деформации фюзеляжа вертолета чтобы не было заклинивания тяг управления. При подсчете люфтов шарнирных соединений исходят из того, что радиальные люфты в болтах шарниров не проявляются ввиду трения, создаваемого при их затяжке.

Подсчет люфта в шарнирах механической проводки, приведенного к рычагу управления, производится по эмпирической формуле

Люфт А мал. Намного больше в проводке управления упругие деформации нелинейного характера. Определение этих деформаций расчетным методом затруднительно, при упрочнении на ручке до 30 Н они составляют 3,5—5 мм.

Некий вольный движение на ручке управления образуется кроме этого за счет территории нечувствительности золотников ГУ. Это нужно учитывать при конструировании элементов механической проводки управления и выборе рабочих ходов ГУ. Передаточное отношение в совокупности управления выбирают так, дабы вольный движение не превышал 3 мм.

При громадном количестве шарниров в проводке целесообразно увеличивать рабочий движение управления, дабы удельное значение упругих деформаций и люфтов в ней было меньше. Также, в совокупности необратимого управления нужно создавать весовую балансировку проводки. Ручка управления, не смотря на то, что и центрируется загрузочными пружинами в любом ее положении, должна быть высвобождена от моментов, появляющихся от неуравновешенных элементов механической проводки.

Черта загрузочного механизма

При необратимом управлении упрочнения на рычагах управления отсутствуют. Загрузка ручки управления циклическим шагом и педалей ножного управления осуществляется особыми пружинами с так называемым устройством. Это устройство разрешает изменять величину упрочнения на педали и ручке управления по желанию летчика , Используется кроме этого совокупность, в состав которой входят электро механизмы либо электромагнитные тормозные муфты.

В режиме «автотриммирования» снятие нагрузок с ручки осуществляется в один момент по крену и тангажу нажатием одной кнопки на ручке управления.

Выбор черт загрузочного механизма ручки либо педалей управления в громадной степени определяется уровнем трения в совокупности управления. Трение на ручке управления зависит по большей части от упрочнения, потребного для движения золотника ГУ. При применения на вертолете дифференциально включенных рулевых автомобилей автопилота требования к градиенту упрочнения должны быть иными.

При работе рулевой автомобили отклоняться обязан лишь золотник ГУ, а не ручка управления. Исходя из этого суммарное упрочнение трения Р в проводке управления до усилие и рулевой машины стратгирования загрузочного механизма должно быть больше упрочнение на золотнике ГУ. Исходя из этого условия, черта загрузочного механизма должна иметь «ступень» — предварительный натяг.

Величина ступени Pq выбирается так, дабы она превышала уровень трения в золотнике с некоторым запасом, зависящим от гидродинамических упрочнений на золотнике. Ориентировочно Р 0 , приведенная к ручке управления, образовывает 12—20 Н для продольного управления и 9—15 Н для поперечного.

На вертолетах с необратимыми ГУ в совокупности управления, где упрочнения на ручке Р при ее отклонении создаются лишь от загрузочных механизмов, возможно значительно уменьшить территорию не центрируемости за счет создания громадного градиента загрузки Р 0 на

малом участке хода у нейтрального положения ручки и меньшего — на остальном ходе.

Ширима территории принимается из расчета, что «излом» чёрта происходит в точке PQ = 1,2Рт. Максимально допустимые размеры территории не центрируемости для продольного и поперечного управления смогут быть приняты на основании статистических данных по эксплуатации вертолетов разных классов. Для тяжёлых вертолётов и средних разброс значений этих территорий разъясняется чрезмерно громадным упрочнением на золотнике ГУ тяжелых вертолетов.

При понижении упрочнений на золотнике методом применения двухкаскадного золотникового устройства либо двухкаскадной совокупности управления эти значения смогут быть приняты однообразными для этих классов вертолетов.

Вертолеты, талантливые летать в аварийном случае без ГУ, должны иметь более сильные загрузочные пружины.

Во многих случаях вместо загрузки педалей путевого управления пружинными механизмами совокупностью авто триммирования их загружают установленным в совокупность управления особым гидравлическим демпфером. Это разрешает решить две задачи.

1. Демпфер снабжает стабилизацию скорости автоматического перемещения педалей при работе от сигналов автопилота (т.н. режим «перегонки»). «Перегонка» происходит в том случае, в то время, когда под действием сигналов в канале автопилота перемещение штока рулевой автомобили в крайнее положение относительно цилиндра автопилота не хватает. Под действием упоров размыкается механическая связь между перемещением штока рулевой распределительного золотника и машины. Наряду с этим золотник остается немного открытым, снабжая перемещение аккуратного штока вместе с головкой педалей и рулевого агрегата , пока изменение курса вертолета не приостановит подачу сигнала в автопилот. Педали окажутся отклоненными в новое положение, соответствующее балансировочному отклонению для данного режима полета.

«Перегонка» педалей происходит с малой стабильной скоростью, которая обеспечивается намерено профилированным распределительным золотником или применением демпфера на педали. На корпусе головки рулевого агрегата устанавливаются концевые выключатели, предназначенные для выключения электромагнитной муфты пружинной загрузки педалей в момент начала режима «перегонки». Концевые выключатели срабатывают при нажатии их упорами.

В целях обеспечения безопасности при отказах автопилота рулевой агрегат разрешает летчику и в режиме «перегонки» переместить педали в нужном направлении, т.е. «пересилить» воздействие

автопилота. Это является следствием предварительно сжатой пружины в установке упоров. При «пересиливании» летчик обязан приложить к педали упрочнение, при котором пружина упора обожмется и рычаг педали переместит распределительный золотник в положение, соответствующее перемещению педалей.

2. Гидравлический демпфер предотвращает через чур резкие перемещения педалей летчиком при переходных режимах полета. Предупреждением не оправданного необходимостью при обычном пилотировании вертолета резкого перемещения педалей есть возрастание упрочнения на ноге летчика и загорание сигнальной лампочки. Одновременно с этим в аварийной обстановке, к примеру, на режиме авторотации, летчик может достаточно скоро переместить педали, преодолевая порог срабатывания перегрузочного клапана ограничения упрочнений демпфера.

Ограничивая скорость перемещения педалей, а следовательно, и скорость трансформации тяги РВ, возможно существенно уменьшить переменную часть усилий, действующих на трансмиссию рулевого винта.

Для предохранения педалей от заклинивания при каком-либо заедании гидро- демпфера имеется возможность его выключения.

Это достигается снятием давления в линии подачи и срабатыванием клапана кольцевания. Величина трения по штоку демпфера выбирается так, дабы обеспечивалась работа дифференциально включенного автопилота при неподвижных педалях.

При необратимом бустер- ном управлении на оси вращения рычага неспециализированного шага устанавливается особое фрикционное устройство с механическим либо гидравлическим растормаживанием, разрешающее летчику устанавливать и фиксировать рычаг в любом положении.

Для фрикциона нужно, дабы при его растормаживании на оси вращения рычага управления оставалось некое трение, которое в сумме с трением в проводке превышало бы приблизительно вдвое величину трения распределительного золотника ГУ. Нарушение этого условия ведет к подёргиванию и «вождению» рычага неспециализированного шага при его смещении.

Твёрдая проводка

Для каждой проводки в зависимости от передаваемых упрочнений существует оптимальная протяженность тяг на прямых участках, при которой масса проводки получается мельчайшей (в большинстве случаев это протяженность порядка 1200—1500 мм).

При отклонении командного рычага от нейтрального положения может появиться изменение и нежелательная нелинейность передаточных чисел в проводке. Для предупреждения этого нужно стремиться, дабы углы в нейтральном положении между осями рычагов, качалок и подсоединяющихся к ним тяг были равными 90°, а величины плеч рычагов выбирать так, дабы их отклонения не превышали ± 30—35°.

Тяги, расположенные между вращающейся тарелкой АП и рычагом осевого шарнира (QLU) каждой лопасти, должны быть регулируемыми,

Для компенсации линейных деформаций конструкции вертолета в твёрдой проводке используются механизмы и компенсационные качалки, а в тросовой — механизмы регулирования натяжения тросов. Для уравновешивания наклонных тяг управления устанавливаются противовесы.

Выбор типа соединительных элементов (проводки) зависит по большей части от ее протяженности. На вертолетах, у которых расстояние от рычагов управления в кабине до ГУ мало, механическую проводку целесообразно делать твёрдой, т.е. с применением качалок и тяг.

Опыт конструирования говорит о том, что твёрдую проводку до необратимого ГУ длиной выше 15 м и с числом шарниров более 40 делать не нужно. В таковой долгой проводке на ручке управления ощущается чрезмерное трение, превышающее 20—30 II, появляются упругие деформации и недопустимые люфты.

Для исключения заедания в шарнирах соединительных тяг с качалками при их монтаже и при деформации каркаса вертолета от нагружения в полете между ухом соединения и вилкой предусматривается зазор, а и ухо наконечника тяги устанавливается самоориентирующийся подшипник.

Тяги механической проводки выполняются из труб алюминиевого сплава с обжатыми финишами, в каковые ввертываются наконечники. Твёрдые тяги перемещаются в направляющих роликах либо подвешиваются на качалках. Кронштейны направляющих роликов и качалок изготавливаются из магниевых сплавов литьем либо штамповкой.

Качалки управления выполняются штампованными из магниевых и алюминиевых сплавов. В пожароопасных отсеках, а также в силовой части проводки управления тяги выполняются сварными из стали.

Тяги должны иметь минимальную массу и при сжатии не терять устойчивость (неспециализированную и местную). При общей утрата устойчивости, в пределах применимости формулы Эйлера, критическое напряжение определяется выражением.

Внешние периодические силы смогут позвать в тягах управления вынужденные колебания. Формы (тона) колебаний шарнирной закрепленной тяги проводки управления бывают гармоническими, затухающими и возрастающими. При совпадении частот вынужденных и собственных колебаний появляется резонанс, что может привести к обрыву тяг.

Вынужденные колебания, так, определяют динамическую прочность тяги. Для устранения вибрации нужно собственную частоту колебаний тяг подбирать вероятно дальше от частот раздражающих сил. Личная частота колебаний тяги с шарнирно опертыми финишами при осевой нагрузке определяется по формуле.

Как управлять вертолетом

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: