Электропривод в системах оборудования летательных аппаратов

Электропривод нашел широкое применение на самолетах п вертолетах: системах запуска авиадвигателей, органах уп­

равления самолетом, топливных и масляных насосов, антеннах радиолокаторов и т. д.

Рассмотрим особенности работы электропривода в некоторых — системах специального оборудования самолета.

Электропривод органов управления самолетом. Управление са­молетом на различных режимах полета осуществляется специаль­ными органами управления (элеронами, рулем поворота, рулем высоты) или управляемым стабилизатором.

Известно, что с изменением скорости и высоты полета изменя­ется эффективность рулей. Например, чем больше скорость поле­та, тем больше эффективность рулей и лучше управляемость, и наоборот. Поэтому передаточное число от штурвала или ручки управления к рулю необходимо изменять в зависимости от высоты и скорости полета, т. е. чтобы эволюции с одной и той же пере­грузкой соответствовало одинаковое отклонение штурвала.

Кроме того, на высоких скоростях полета возникают большие шарнирные моменты поверхностей рулей, преодолевать которые летчику очень трудно. Это вызвало необходимость применения гидроусилителей в первую очередь для управления стабилизато­ром. При этом усилия на штурвале или ручке управления, которые необходимы для его отклонения, создаются с помощью пружинных загрузочных механизмов. Величина усилия на ручке управления, как и величина передаточного числа от ручки к рулю, зависит от высоты и скорости полета. В связи с этим для регулирования дан­ных параметров применяется автомат регулирования усилий (АРУ).

Для разгрузки ручки при постоянном отклонении руля приме­няют специальный механизм триммерного эффекта.

На некоторых самолетах устанавливаются автоматы (АРЗ), управляющие только загрузкой ручки и снятием с нее усилий.

На рис. 59 изображена упрощенная кинематическая схема управления стабилизатором, в которую включен АРУ. С помощью ручки 2 механизм АРУ 1 поворачивается вокруг оси 3. Кинемати­ческая передача передает перемещение конца штока 4 на золот­ник 6 бустера 7. Золотник переместится на величину х3, пропор­циональную перемещению руЧКИ Хр И ПЛечу L, Т. Є. X3 = kXy)L.

Благодаря обратной связи 8 сервопоршень бустера повернет стабилизатор 9 на величину, пропорциональную перемещению зо­лотника

а ст = k2x3 = kxp L. (1.32)

Одновременно при повороте механизма 1 деформируется пру­жина 10, которая загружает ручку моментом М3, пропорциональ­ным перемещению ручки хр и плечу I:

М3 = k3xpl. (1.33)

Цилиндр загрузочного механизма 11 жестко связан с штоком механизма триммерного эффекта (МТЭ). Корпус МТЭ закреплен на корпусе самолета. Изменяя положение штока МТЭ, можно из­менять нейтраль ручки управления и снимать с нее усилия при данном режиме полета.

От приемника воздушного давления (ПВД) статическое и пол­ное давления подаются на блок управления (БУ). В зависимости от скорости Упр (скоростного напора q) и высоты полета Н блок БУ с потенциометром обратной связи (ПОС) управляют электро­двигателем механизма 1 так, чтобы плечи L и I соответствовали зависимости, приведенной на рис. 60.

При взлете и на малых скоростях полета у земли (при Knp<VJ шток механизма 1 АРУ выдвигается в положение, соот­ветствующее «большому плечу» (L—Lmax и /=/min) — С дальней­шим ростом скорости плечо L уменьшается, а плечо I возрастает, т. е. соответственно уменьшается передаточное число от руч­ки управления к стабилизатору и увеличивается загрузка на ручку.

Начиная со скорости V„v=V2, когда с ростом числа М умень­шается эффективность рулей, плечо L остается равным Lmin, а /=/тят («малое плечо»).

С увеличением высоты полета до Н2 при той же скорости Упр число М увеличивается. При этом ограничение изменения плеча L произойдет раньше, т. е. при L=L3.

На высоте #3 шток механизма выдвинется полностью (на «большое плечо», L — Lmax) и останется в этом положении при всех скоростях полета.

При отказе системы автоматики в схеме АРУ предусмотрено

Рис. 59. Кинематическая схема управления стабилизатором

ручное управление. Контроль за работой АРУ осуществляется по указателю.

Электрическое управление трим­мерами. На рис. 61 приведена од­на из электрических схем управле­ния триммерами элеронов (рис. 61,

о), рулей поворота (рис. 61, б) п высоты (рис. 61, в) для случая их установки в нейтральное положе — ние.

Привод триммеров элеронов Закон управлення меха-^фоизводится электромеханпзмамн «изма АРУ типа МП-100. В процессе эксплуа­

тации возможны случаи рассогла­сований в положении триммеров правого и левого элеронов. Поэто­му необходима проверка синхронизации триммеров с помощью специального пульта 4, в который входят дополнительный пере­ключатель Вс и сигнальная лампа 5. Для синхронизации триммеры сначала устанавливают переключателями Впр и Влев в нейтральное положение, добиваясь загорания лампы 6 (нейтраль правого триммера). Затем переключателем Вс автономно устанавливается левый триммер в нейтраль (по загоранию лампы 5.

Управление электромеханпзмамн триммеров элеронов и руля поворота может осуществляться раздельно левым и правым пило­тами с помощью переключателей ВЩ) и Влев.

Привод триммера руля высоты осуществляется электромеханиз­мами типа УТ-11. Концевые выключатели BKI и ВК2 располага­ются непосредственно у триммера. Управление электромеханнзмоч УТ-11 осуществляется посредством переключателей, устанавливае­мых на спицах штурвалов летчиков.

Электропривод закрылков. Схема управления закрылками пред­ставлена на рис. 62. В качестве исполнительных устройств здесь применяют электромеханизмы типа МПЗ-Зм, А1ПЗ-5, МПЗ-9 и др. Их обычно связывают посредством редуктора с общим трансмис­сионным валом привода правых и левых закрылков.

В схему входят также контакторы включения электромеханиз­мов (К1, К2, КЗ и К4), концевые выключатели выпуска и уборки (ВК1, В КЗ, ВК2, ВК4), переключатели (В1 и В2), реле блокиров­ки (Р6), два указателя положения закрылков и сирена звуковой сигнализации (на схеме не показаны).

Реле Р6 исключает одновременное управление закрылками двумя членами экипажа.

Звуковая сирена срабатывает, когда убран «сектор газа», а за­крылки не установлены на взлетный угол.

Электрический привод шасси. Для выпуска и уборки шасси применяются электромеханизмы повышенной надежности серин МПШ и МСШ. Они имеют два электродвигателя с электромагнит­ными муфтами сцепления торможения, планетарными редукторами, передающими вращения на единый выходной вал.

На рис. 63 приведена схема управления электромеханизмом МПШ-16 м, соответствующая выпущенному шасси. При установке переключателя в положение «уборка» одновременно срабатывают реле РМШ-2Аи кон­такторы К-600 обо — +?7/Уг" их электродвигате­лей, которые пода­ют питание на по­следовательные об­мотки возбуждения С, обмотки якорей электродвигателей и на обмотки муфт ЭММ. Электромеха — пизм приходит в действие. При под­ходе шасси к убран­ному положению вы­ключатели «КВ — уборка» разрывают

цепь питания реле и контакторов. Электромеханизм прекращает работу и затормаживается.

Выпуск шасси осуществляется по схеме со смешанным возбуж­дением электродвигателя. Включение обмотки контактора К. ВШ-600 последовательно с параллельной обмоткой электродвигателя повы­шает надежность работы схемы, так как в этом случае предотвра­щается «разнос» электродвигателя при обрыве параллельной об­мотки. При обрыве этой обмотки обесточивается обмотка КВ-6С0 и, следовательно, обесточнтся электродвигатель. Выпуск шасси обеспечивается вторым электродвигателем через его редуктор, но с меньшей скоростью.

Электрогидравлический привод автоматического торможения колес основных стоек шасси. Автоматическое торможение колес широко используется для предупреждения «юза» и повышения эф­фективности работы гидравлической тормозной системы самолета при посадке, что способствует уменьшению длины пробега само­лета и увеличению срока службы покрышек колес. На рис. 64 при­ведена принципиальная электросхема управления системой авто­матического торможения колес. Включение системы осуществляет­ся замыканием контактов автомата защиты 6 и выключателя 5.

При возникновении «юза» колес шасси срабатывают инерцион­ные датчики 1, через контакты которых включается электромагнит­ный кран 2. Последний, воздействуя на гидросистему тормозов, уменьшает давление в тормозах всех колес, предупреждая тем са­мым появление «юза».

При отсутствии давления в тормозной системе гндровыключате — ли 3 полностью отключают систему автоматического торможения.

Рнс. 64. Схема управлення систе­мой автоматического торможения колес: 1 — инерционные датчики; 2 — электромаг­нитный кран; 3 — гидровыключатели; t — лампочка; 5 — выключатель; 6 — автомат защиты	Рис. 65. Схема управ­ления насосами серни ПН

Электропривод топливных насосов, кранов топливных и других систем. В топливных системах самолета применяют электропри­вод пусковых, перекачивающих и подкачивающих насосов, по­жарных кранов, кранов перекрестного питания и т. д. Подкачиваю­щие насосы создают предварительное давление на входе топливных насосов. В качестве подкачивающих насосов применяются насосы серии ПН, ПНВ и ЭЦН. По принципу действия все они являются насосами центробежного типа. На рис. 65 изображены схемы уп­равления насосами серии ПН. Включение насоса только на нор­мальный режим осуществляется замыканием ЗС и контактов вы­ключателя 3. С помощью реостата 4 осуществляется включение эле­ктродвигателя в нормальный режим работы (замкнут выключа­тель 3) и в форсированный режим (замкнут выключатель 2 и введено сопротивление реостата 4).

На рис. 65, б показано включение насоса в ослабленный и фор­сированный режимы. Управление производится переключателем 7.

Подкачивающие насосы серин ПНВ имеют герметические элек­тродвигатели типа МГП (МГП-100, МГП-180, МГП-500Д,

МГП-900), которые предназначены для работы внутри бака. На­сосы серии ЭЦН имеют электродвигатели типа МВ (МВ-650, МВ-650А, МВ-650Т) и устанавливаются вие бака. В качестве пе­рекачивающих насосов используются насосы типа ПЦР (электро­двигатель взрывобезопасный типа МП-100Б) и БПК-4 (реверсив­ный электродвигатель типа Д-200).

Пусковые насосы типа ПНР (ПНР-45Б с электродвигателем Д-150, ПНРЮ-Эм и ПНР10-5м с электродвигателем МУ 102А) яв­ляются насосами шестеренчатого типа и предназначены для пода­чи топлива к авиадвигателю в момент запуска.

Рис. 66. Схема электропривода антенны радиолокатора

Для дистанционного управления пожарными, магистральными, топливными кранами и другими устройствами применяются элек- тромеханнзмы типа МГ-1 и М3 К-2, имеющие соответственно ревер­сивные электродвигатели типа Д-125Б и Д-12ТУ.

Электропривод некоторых радиоустройств. На рис. 66 изобра­жена схема электропривода антенны радиолокатора. Электронный преобразователь (ЭП) выделяет из модулированных сигналов, при­нимаемых антенной (Л), сигнал ошибки, который затем в виде пе­ременного напряжения поступает на вход фазочувствительного усилителя (ФЧУ). Последний определяет знак, усиливает и вы­прямляет напряжение сигнала входа (Uc). Далее этот преобразо­ванный сигнал усиливается в усилителе постоянного тока и подает­ся на обмотки управления электромашинного усилителя (ЭМУ), управляющего электродвигателем (М) привода антенны. Фильтр (Ф) и усилитель обратной связи (УОС) повышает качество пере­ходных процессов данного следящего привода.

Антенна имеет два таких привода, один привод вращает антен­ну по азимуту, другой — по углу места.