ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОВИНТОВЫХ ВЕРТОЛЕТОВ
1. УПРАВЛЕНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИМ ШАГОМ НЕСУЩЕГО ВИНТА
Ручка управления циклическим шагом имеет загрузочные пружины загрузки и центрирования 17 (см. рис. 2. 1), необходимые для создания заданного значения градиента усилий при ее отклонении и ее центрирования, что необходимо летчику для нормального пилотирования вертолета. Возникающие усилия на ручке управления при ее отклонениях можно «оттриммировать» (снять) при помощи электромагнитной муф — гы 16.
Для того чтобы на наиболее длительных режимах полета ручка управления была возможно ближе к нейтральному положению, как правило, приходится задавать предварительный наклон автомата перекоса при ее нейтральном положении (см. табл. 2. 3). С этой же целью в ряде случаев в кинематику управления вводится некоторая нелинейность (рис. 2.2).
Размещенный на главном редукторе несущего винта автомат перекоса передает движение с невращающихся элементов управления на вращающиеся лопасти. Конструктивная схема автомата перекоса показана на рис. 2. 3. о
Вал несущего винта проходит внутри направляющей 1 ползуна общего шага, жестко связанной с картером главногр редуктора. Ползун 2 общего шага может двигаться по направляющей вверх и вниз. На ползуне с помощью универсального шарнира с осями 3 и 4 установлено невращающееся кольцо 5. Это кольцо связано подшипником 6 с вращающимся кольцом 7. Кольцо 7 шлиц-шарниром соединено с валом несущего винта и через тяги S с поводками 9 осевых шарниров лопастей. При движении ползуна общего шага вверх и вниз лопасти будут соответственно увеличивать или уменьшать свой угол установки. К невращающемуся кольцу 5 подсоединены тяги продольного 10 и поперечного 12 управления, перемещая которые можно отклонять автомат перекоса относительно осей 3 и 4.
Подсоединение тяг продольного и поперечного управления к автомату перекоса относительно продольной оси вертолета выполняется с учетом так называемого угла «опережения» АфуПр (см. рис. 2.3) для того, чтобы плоскость наклона оси конуса несущего винта совпадала с продольной или поперечной плоскостями вертолета. Для определения угла «опережения» необходимо знать следующие величины: ^ коэффициент компенсатора взмаха к, угол поводка лопасти <тц и средний угол поворота (отставания) лопасти относительно вертикального шарнира с0|20].
Компенсатором взмаха называется кинематическая связь, обеспечивающая автоматическое уменьшение угла установки лопасти при взмахе вверх и увеличение его при опускании лопасти. Компенсатор взмаха характеризуется коэффициентом пропорциональности k в выражении Лф=—k • Ар, которое определяет изменение угла установки лопасти на величину Дф при изменении угла взмаха на величину Ар. Для втулки, показанной на рис. 2.3, k находится из соотношения /z=tgOi. [6]
Угол Со отставания лопасти относительно ВШ определяется по данным аэродинамического расчета. Угол опережения Дфупр находится по формуле ДфуПр=0и—Со—arc tg k.
Ниже приведена таблица 2. 1. углов опережения существующих вертолетов.
|
Таблица 2.1 Значения угла опережения и коэффициента компенсатора взмаха втулки несущего винта
|
Для того чтобы при изменении общего шага несущего винта свести к минимуму отклонение кольца автомата перекоса, тяги, идущие к качалкам продольного и поперечного управления (см. рис. 2. 1), должны быть достаточно длинными и расположенными по возможности перпендикулярно направлению перемещения ползуна. Значения этой нежелательной взаимосвязи относительно невелики, что иллюстрируется данными, приведенными в табл. 2. 2 для ряда отечественных вертолетов.
|
Таблица 2. 2 Связь продольного и поперечного управления с управлением общим шагом
|
На легких вертолетах может быть применена специальная кинематика, полностью устраняющая взаимосвязь видов управления, что и выполнено на вертолете Ми-2 (рис. 2.4). Однако применение такой схемы на тяжелых вертолетах ведет к существенному увеличению веса и поэтому нецелесообразно.
|
 |
/—рукоятки управления остановом двигателей; 2—ручка управления циклическим шагом; 3—ручка управления тормозом несущего винта; 4—педали; 5—рукоятки управления пожарными кранами; 6—рычаг управления общим шагом с рукояткой коррекции газа; 7—рычаги раздельного управления двигателями; 8—гидроусилитель в системе управления двигателями, работающий в качестве «раздвижной тяги» с приводом от стабилизатора оборотов несущего винта; 9—дифференциальный механизм раздельного управления двигателями; /0—гидроусилители системы управления: продольный, поперечный, общего шага и путевой; //^тросовая проводка тормоза несущего винта; /2—бросовая проводка управления стабилизатором; 13—тросовая проводка управления хвостовым винтом.
Узел А. Схема работы механизма, ограничивающего увеличение общего шага; /4—электромагнитная муфта; 15—односторонний пружинный механизм; /—положение механизма при выключенной муфте:
движение управления возможно только на уменьшение общего maid; //—положение механизма при включенной муфте: движение управления возможно в обе стороны.
Узел Б. Схема установки загрузочных механизмов в системе управления: 16—электромагнитная муфта; 17— пружинный механизм; 1 н 11 — схемы работы загрузочного механизма при различных положениях рычага электромагнитной муфты.
Узел В. Схема винтового механизма управления углом установки стабилизатора: 18—вращающийся барабан с закрепленным на нем тросом; 19—шток, перемещающийся поступательно; 20—шлиц шарнир; 21—тяга; 22—ось, относительно которой отклоняется стабилизатор.
Узел Г. Схема управления углом установки лопастей хвостового винта: 23—втулочно-роликовая цепь; 24—вращающийся корпус звездочки; 25—шток, перемещающийся поступательно; 26—тяга; 27—ось ’ поворота лопасти
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3 Характерные параметры системы управления для ряда вертолетов
|