СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОВИНТОВЫХ ВЕРТОЛЕТОВ

Попытки создания устройств для автоматического управления само­летом были сделаны вскоре же после появления самолета [42]. Эти устрой­ства, получившие название автопилотов, с течением времени совершен­ствовались и быстро заняли свое место в оборудовании самолета. Задачи, которые ставили перед собой конструкторы автопилотов, сводились к превращению самолета в стабилизированную платформу, что было необходимо либо для разгрузки летчика от пилотирования при длительных маршрутных полетах, либо для повышения точности бом­бометания, либо для обеспечения комфорта пассажиров и т. п. Это на­правление в…

Выше нас интересовали только динамические характеристики вер­толета, поскольку они преимущественно определяют его как объект автоматического регулирования. Однако при рассмотрении вопросов построения систем автоматической стабилизации существенную роль играют и статические характеристики вертолета или, иначе говоря, его балансировочные кривые, описывающие зависимость отклонений орга­нов управления от режима полета. Рассмотрим так же упрощенно, как и ранее, силы и моменты, дей­ствующие на вертолет на установившемся режиме полета. Составим уравнения равновесия сил и моментов, действующих на вертолет в продольной плоскости (рис….

Динамика вертолета При выводе уравнений движения в основном преследовалась за­дача: дать наиболее простую, а следовательно, и физически понятную картину динамики вертолета. В целях большей наглядности уравнения движения и соответствующие им передаточные функции даны в макси­мально упрощенном виде [33]. Следует отметить, что несмотря на суще­ственное упрощение анализа, не удалось обойтись без использования элементарного аппарата теории автоматического регулирования (чита­телям, не знакомым с этим аппаратом, рекомендуется предварительно прочесть любую книгу с изложением основ теории регулирования, на­пример, [16]). Вертолет…

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Как было отмечено ранее, вертолет нуждается в средствах автома­тической стабилизации, в первую очередь, для улучшения его характе­ристик устойчивости и управляемости. Эта задача сводится к обеспече­нию таких динамических характеристик вертолета для замкнутой си­стемы «летчик—вертолет с автопилотом», которые имели бы оптималь­ные значения с точки зрения работы в ней человека. В процессе пилотирования вертолета летчик решает две различные задачи: управление углами фюзеляжа и управление траекторией полета (рис. 5Л, д). Плохие устойчивость и управляемость приводят к…

Вертолеты, управление которыми при отказе гидравлической си­стемы может осуществляться вручную, имеют простую, без дублирова­ния, гидросистему. На рис. 4.14 показана принципиальная схема гидросистемы верто­лета Ми-2 и внешний вид гидроблока. Насос переменной производи­тельности 7 с максимальной производительностью 8 л/мин, рабочим давлением 62—83 кГ/см2 работает на низких оборотах, равных 2100 об/мин. Производительность насоса регулируется в зависимости от вели­чины давления на выходе и осуществляется регулировочной головкой 3. При увеличении давления на выходе соответственно увеличивается дав­ление в полости А, при…

Гидросистема состоит из двух отдельных блоков—основного и дублирующего и предназначена для питания гидроусилителей. Основ­ной блок, кроме этого, при стоянке вертолета обеспечивает питание вспо­могательных потребителей. Гидроблоки установлены вблизи гидроусилителей и связаны с ними короткими трубопроводами. Полости баков основного и дублирующего блоков соединены между собой трубопроводом 10 (рис. 4. 13) для вырав­нивания уровней жидкости в них при внутренних перетечках из одной системы в другую. Плунжерные гидронасосы 1 и 9 переменной производительности установлены на главном редукторе несущего винта…

На рис. 4. 12 показана принципиальная схема гидросистемы верто­лета Ми-6, имеющая полное дублирование всех трубопроводов и всех гидроагрегатов, включая и гидроусилители. На вертолетах среднего класса применяется такой же принцип дуб­лирования гидросистем, но при этом гидроусилители дублируются только по питанию рабочей жидкостью. В основной и дублирующей системах установлены шестеренчатые насосы постоянной производительности, работающие с автоматами раз­грузки типа ГА77 и поршневыми гидроаккумуляторами. Рабочее давле­ние в системах равно 120—155 кГ/см2, суммарная производительность насосов каждой системы 80 л/мин. Агрегаты…

В рулевом агрегате РА-60А имеется специальное устройство, кото­рое дает возможность при работе автопилота в дифференциальном ре­жиме увеличивать его диапазон работы путем автоматического переме­щения (так называемой «перегонки») педалей путевого управления от сигналов автопилота. На одновинтовых вертолетах это необходимо на переходных режи­мах полета в путевом управлении, где 20%-го диапазона от дифферен­циально включенного автопилота недостаточно. Гидроусилитель РА-60А решает эту задачу без усложнения системы управления и обес­печивает указанный режим «перегонки» педалей с небольшой стабили­зированной скоростью и возможностью пересиливания этой…

Включение рулевой машины автопилота происходит путем подачи давления в штуцер 9. При этом механический стопор 8 опускается вниз, так как давление преодолевает усилие пружины и расстопоривает шток 3 рулевой машины относительно головки 6. Сигнал автопилота подается на управляющие обмотки электромеханического преобразователя 10, якорь 11 которого управляет иглой 12. При перемещении иглы происхо­дит перераспределение давлений, действующих на торцы золотника 13у /—распределительный золотник; 2—тяга; 3—шток дифференциально включенной рулевой машины; 4—входная тяга; 5—дифференциальный рычаг; 6—’головка рулевого агрегата; 7—силовой…

Принципиальная схема рулевого комбинированного агрегата РА-60А, способного работать в четырех режимах управления [39], пока­зана на рис. 4. 10. Указанный агрегат применяется в системе путевого управления вер­толета Ми-8, но может быть применен и в других видах управления вертолетом. Питание РА-60А осуществляется от двух гидравлических систем. Подвод рабочей жидкости к нему выполнен гибкими шлангами.

Принципиальная схема гидроусилителя РП-35 для вертолета Ми-2 с питанием от одной гидросистемы показана на рис. 4. 9. Рис. 4.9. Принципиальная схема гидроусилителя РП-35: 1—золотник; 2—силовой цилиндр; 3—обратный клапан; 4—гидрокомпенсатор; 5— кла­пан кольцевания; 6—исполнительный шток Золотник 1 гидроусилителя распределяет рабочую жидкость под давлением в ту или иную полости силового цилиндра 2. При отказе гид­росистемы и падении давления обратный клапан 3 на линии нагнетания и гидрокомпенсатор 4 на линии слива, а также клапан кольцевания 5 запирают жидкость…

Гидроусилители вертолетов, как уже говорилось ранее, имеют неко­торые особенности в своей конструкции, отличающие их от самолетных гидроусилителей. Эти особенности обусловлены такими специфическими условиями их работы на вертолетах, как знакопеременные нагрузки с частотой 10—15 гц, воздействующие на исполнительный шток гидро­усилителя, и необычные по сравнению с самолетами низкочастотные вибрации. ‘ Первое обстоятельство обусловливает необходимость обеспечения динамической прочности гидроусилителей, особенно для тяжелых верто­летов, а также проектирования специальных гидроусилителей для лег­ких вертолетов, которые в случае падения давления в гидросистеме…

При проектировании установок гидроусилителей особое внимание необходимо уделять жесткости их крепления. При недостаточной жест­кости вследствие деформаций опоры гидроусилителя под действием внешних сил могут появиться автоколебания управления на участке за гидроусилителем. Учитывая это обстоятельство, гидроусилители обычно устанавливают на жестком картере главного редуктора. В табл. 4. 1 даны деформации опор гидроусилителей для ряда отечественных верто­летов, при которых обеспечивается нормальное управление. ^ Как видно из табл. 4.1, деформации опор гидроусилителей при максимальных эксплуатационных усилиях всегда меньше зоны нечув­ствительности…

1. КОНСТРУКЦИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОВОДКИ Наибольшее распространение для одновинтовых вертолетов полу­чили следующие типы схем управления. Схема управления, показанная на рис. 4. 1, типична для отечествен­ных вертолетов. Характерным здесь является размещение гидроусили­телей управления несущим винтом непосредственно перед автоматом перекоса. При этом протяженность силовой части цепи управления стала минимальной. Гидроусилители, как правило, установлены на картере главного редуктора, в результате чего простыми средствами обеспечивается большая жесткость их установки, которая необходима для исключения автоколебаний управления. Гидроусилитель в цепи управления хвостовым…

Как уже указывалось ранее, на вертолетах с взлетным весом свыше 4—5 т полет без гидроусилителей невозможен. Поэтому вопросы надеж­ности как гидросистемы, питающей гидроусилители, так и самих гидро­усилителей являются вопросами первостепенной важности. Накопленный опыт проектирования и эксплуатации таких систем позволяет дать некоторые рекомендации, учитывающие специфические особенности работы вертолетных гидросистем. В отличие от самолетов гидронасосы вертолетных гидросистем уста­навливаются не на двигателях, а на главном редукторе несущего винта. Поэтому отказы двигателей не приводят к отказу гидронасосов, т. е….