Подсистема управления поворотом передней опоры шасси (ПОШ)

Управление движением самолета на земле обычно осуществляется экипажем при работающих двигателях. В зависимости от скорости самолета и внешних воздействующих факторов экипаж может использовать следующие способы управления движением на земле:

-работой руля направления с управлением педалями руля направления;

-раздельным торможением колес левой и правой основных опор шасси;

-работой двигателей с установкой разной величины их тяги посредством РУД;

-системой управления поворотом колес ПОШ, органами управления которой являются педали руля направления и рукоятки управления поворотом. Эта система является основной системой управления движением самолета на земле. Управление поворотом может осуществлять командир самолета или второй пилот. Система обеспечивает поворот передней опоры вокруг ее оси. Поворот опоры изменяет направление движения самолета в сторону поворота.

Рассмотрим особенности конструкции и работы системы управления поворотом колес ПОШ на примере самолета Ил-76. Здесь необходимо отметить, что на самолетах более ранних годов выпуска в качестве исполнительного механизма управления поворотом используются силовые гидроцилиндры возвратно-поступательного или вращательного (квадранты) действия. На современных же самолетах как отечественных, так и зарубежных используются реечные механизмы с гидравлическим управлением.

Система управления поворотом колес передней опоры шасси (ПОШ) самолета Ил-76 предназначена:

-для управления движением самолета при рулении, при разбеге на взлете и пробеге при посадке;

-для демпфирования колебание ПОШ в режиме свободного ориентирования (при выключенной системе управления);

-для установки ПОШ в нейтральное положение в начале ее уборки (в помощь кулачкам, разворачивавшим шток амортизатора под действием давления азота).

Система управления поворотом ПОШ дистанционная, электрогидравлическая, следящая. Управление поворотом колес - дублированное.

В режиме "Руление" управление поворотом колес осуществляется с помощью штурвальчиков, расположенных на левом и правом пультах летчиков, а в режиме "Взлет-Посадка" – от педалей руля направления с места левого или правого летчика.

Система управления (см. Рис.1.50) состоит из двух одновременно работающих электрогидравлических систем (I и П система). Первая система питается от гидросистемы №1, вторая - от гидросистемы №2. Каждый летчик может управлять поворотом колес ПОШ от двух систем. Каждая из этих систем имеет два канала (I и П) и питается от одной из шин левого или правого борта. Гидросистема №1 через один агрегат АУ40А-3 (5) соединена с большими полостями (поршневая полость) цилиндров управления (8), а гидросистема №2 через второй агрегат АУ40А-3 (5) - с малыми полостями (штоковая полость) этих цилиндров. Управление от штурвальчиков обеспечивает поворот колес в пределах ± 48° (при рулении и буксировке). Управление от педалей руля направления обеспечивает поворот колес на ±7° (на взлете и посадке). Выключенная система выполняет функции гидравлического демпфера для гашения колебаний ПОШ.

Включение и выключение системы управления поворотом колес и одновременно выбор режима работы системы производятся трехпозиционным переключателем на правой ручке штурвала левого летчика или на левой ручке штурвала правого летчика. В полете эти переключатели находятся в нейтральном положении ("Отключено") и зафиксированы специальными предохранителями, исключающими непреднамеренное включение системы поворота колес. Включение системы управления колесами ПОШ сблокировано с выпуском передней опоры, что обеспечивает возможность включения системы только при выпущенном шасси.

Работа

А. Режим "Руление" (Управление колесами от штурвальчика на угол 0-48°)

Для управления поворотом колес (при выпущенном положении опор) переключатель на ручке штурвала левого летчика устанавливается в положение "Штурв." Управляющий электросигнал поступает к клапанам переключения агрегатов управления АУ4ОА-3, они срабатывают и соединяют рабочие полости гидроцилиндров (8) поворота с окнами распределительных золотников АУ40А-3. Реле давления ГА135Т-О0-45 (4) замыкают цепь сигнализации. Система подготовлена для работы в режиме "Руление".

Командные сельсины-датчики блоков БСД-1 управления поворотом колес ПОШ на 48° через редукторы кинематически соединены со штурвальчиком, а следящие сельсины-приемники блоков БСП-1 через редукторы соединены со стойкой ПОШ. При повороте штурвальчика роторы сельсинов-датчиков поворачиваются и выходят из положения, согласованного с роторами сельсинов-приемников, создавая углы рассогласования. При этом в выходных однофазных обмотках сельсинов-приемников создаются переменные напряжения с амплитудами, пропорциональными углам рассогласования, и фазами, зависящими от знаков рассогласования. Напряжение с сельсинов-приемников подается в блоки усиления БУ2. Усиленные и выпрямленные сигналы управления подаются к головкам I или П канала агрегатов управления АУ40А-3 (5), в которых они преобразуются в перемещения управляющих золотников, и через открывающиеся окна жидкость поступает в рабочие полости гидроцилиндров (8). Поршни гидроцилиндров совершают ход, поворачивая колеса ПОШ в сторону уменьшения угла рассогласования. При этом тросовая проводка обратной связи поворачивает выходной вал блока сельсинов-приемников в сторону уменьшения рассогласования. Сигнал рассогласования уменьшается. Когда сигнал рассогласования станет меньше зоны нечувствительности системы, подача рабочей жидкости к исполнительному механизму прекращается, и колеса ПОШ перестают поворачиваться, отработав заданный летчиком угол.

Б. Режим "Взлет-Посадка" (управление поворотом колес от педалей на угол 0-7°)

Для управления поворотом колес (при выпущенном положении опоры) необходимо переключатель на ручке штурвала левого летчика установить в положение "Педали". Напряжение подается к электрогидравлическим кранам ГА184У (1) и к блокам усиления БУ2. Электрогидравлические краны срабатывают и открывают доступ рабочей жидкости в агрегаты управления АУ40А-3 (5) и реле давления ГА135Т-00-45 (4). Система подготовлена для работы в режиме "Взлет-Посадка". Далее система управления работает подобно режиму «Руление».

В. Режим "Свободное ориентирование"

При работе на данном режиме блоки сельсинов-датчиков БСД-1, сельсинов-приемников БСП-1, блоки усиления БУ2 и электрогидравлические краны ГА184У обесточены (переключатели на ручках штурвалов летчиков находятся в нейтральном положении). Линии питания агрегатов управления АУ40А-3 соединяются со сливом. Таким образом, доступ рабочей жидкости к агрегатам управления АУ4ОА-3 (5) закрыт. Клапаны переключения АУ4ОА-3 перемещаются с помощью пружин в положение, при котором рабочие полости гидроцилиндров (8) соединяются между собой через дроссели демпфирования режима "Свободного ориентирования", установленные в агрегатах АУ4ОА-3, что обеспечивает возможность устойчивых демпфированных разворотов внешними силами и моментами, действующими на колеса ПОШ.

Линия нагнетания спойлеров ГС2

Линия слива ГС2

Агрегат управления АУ40А-3

Линия слива ГС1

Линия нагнетания спойлеров ГС1

Рис.1.50. Принципиальная схема управления поворотом ПОШ самолета Ил-76,1-кран ГА184У включения системы поворота; 2,6,9-обратный клапан; 3-гидрокомпенсатор; 4-реле давления; 5-агрегат управления; 7-предохранительный клапан; 8-гидроцилиндр поворота

Система управления поворотом самолета Суперджет.Существуют следующие режимы управления системой управления поворотом колес (СУПК) самолета:

-управление от педалей руля направления. Управление от педалей руля направления используется при разбеге и пробеге на скорости до 390 км/ч. В этом режиме поворот колес передней опоры осуществляется на угол ±7°;

-управление от рукоятки управления поворотом. Управление от рукоятки управления поворотом используется в начале разбега и в конце пробега на скорости от 0 до 80 км/ч. Рукоятки расположены на левом и правом боковых пультах. Максимальный угол поворота в режиме управления от рукоятки управления поворотом ±(65° ±З°);

-самоориентирование. В режиме самоориентирования колеса передней опоры устанавливаются в направлении вектора скорости самолета. В этом режиме СУПК обеспечивает демпфирование колебаний колес передней опоры. Переход в режим самоориентирования происходит:

- при отключении СУПК;

- при скорости движения самолета более 390 км/ч;

- в случае возникновения отказных ситуаций.

На взлете, после отрыва передней опоры, управление поворотом колес осуществляется еще в течение 4-х секунд. В это время СУПК выполняет установку колес передней опоры в нейтральное положение для обеспечения правильного положения передней опоры при уборке в нишу передней опоры шасси.

Система управления поворотом колес дистанционная, электрогидравлическая, следящая. Основными элементами СУПК являются:

— блок управления уборкой и выпуском и поворотом ПОШ (LGSCU),

— гидравлический агрегат управления поворотом,

— датчик угла поворота,

— датчик предельного угла поворота,

— органы управления СУПК.

Электрические управляющие сигналы формируются органами управления СУПК — педалями руля направления, рукоятками управления поворотом. Датчик угла поворота и датчик предельного угла поворота формируют следящие сигналы. В блок LGSCU поступают управляющие и следящие сигналы. Блок LGSCU обрабатывает сигналы в соответствии с алгоритмом управления поворотом и формирует сигналы, управляющие гидравлическим агрегатом управления поворотом. Гидравлический агрегат управления поворотом по управляющим сигналам обеспечивает подвод гидравлического питания в управляющие цилиндры. Управляющие цилиндры через реечный механизм передней опоры шасси поворачивают поворотную часть передней опоры шасси вместе с колесами.

На рис.1.51 приведена принципиальная схема гидравлического агрегата управления поворотом. Гидравлический агрегат управления поворотом крепится четырьмя болтам к проушинам корпуса стойки передней опоры. Гидравлический агрегат управления поворотом:

-преобразует сигналы управления в гидравлические расход и давление для перемещения реечного механизма;

-демпфирует боковые колебания передних колес в режиме самоориентирования ПОШ;

-поддерживает необходимое давление во внутренних полостях системы во время полета;

-выдает в блок LGSCU сигналы, пропорциональные давлению во внутренних полостях системы.

Перепускной клапан

Антикавитационный клапан

Односторонний дроссель

Электрогидравлический сервоклапан

Сигнализатор давления

Перекрывной электрогидроклапан

Линия нагнетания ГС2

Линия слива ГС2

Рис. 1.51. Принципиальная гидравлическая схема агрегата поворота ПОШ самолета Суперджет

Управляющий цилиндр

Компенсатор

Гидравлический агрегат управления поворотом ПОШ

Поворот колес ПОШ

Реечный механизм

Фильтр

Обратный клапан

Гидравлический агрегат управления поворотом включает:

-входной фильтр в линии нагнетания, предназначенный для очистки рабочей жидкости;

-обратный клапан, предназначенный для предотвращения оттока рабочей жидкости из внутренних полостей модуля при отсутствии давления в гидросистеме №2;

-перекрывной электрогидроклапан, предназначенный для подачи рабочей жидкости под давлением от ГС2 к электрогидравлическому сервоклапану и закольцовки гидравлических полостей гидравлического агрегата управления поворотом;

-сигнализатор давления предназначен для выдачи электрического сигнала пропорционального давлению рабочей жидкости в гидравлическом агрегате управления поворотом в блок LGSCU;

-электрогидравлический сервоклапан направляет поток рабочей жидкости от ГС2 в левый (правый) управляющий цилиндр реечного механизма по сигналам блока LGSCU;

-односторонний дроссель предназначен для обеспечения одностороннего дросселирования рабочей жидкости при демпфировании колебаний колес передней опоры;

-антикавитационный клапан предназначен для препятствования возникновения разрывов в потоке рабочей жидкости и кавитации;

-перепускной клапан соединяет полость управляющего цилиндра с линией слива при давлении более 217 кгс/см²;

-компенсатор предназначен для поддержания постоянного давления 20 кгс/см²внутри гидравлических каналов рулежного механизма и гидравлического агрегата управления поворотом, что обеспечивает его работоспособность при перепадах температуры.