Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Летчик в любой момент может вмешаться в управление. Стабилизатор может 159 быть выключен в случае какой-либо его неисправности. Раздвижная тяга, работающая от стабилизатора частоты вращения, автоматически становится в нейтральное положение, обеспечивая этим возможность нормального ручного управления. Диапазон работы стабилизатора частоты вращения через раздвижную тягу может составлять до 40 — 50е/о полного хода рычага подачи топлива на двигателях. Включение стабилизатора частоты вращения в неполном диапазоне управления увеличивает безопасность при его отказе.
В то же время наличие ручного управления дает возможность летчику при резких изменениях реягима полета вмешаться в управление и увеличивать диапазон, необходимый стабилизатору. При отказе одного из двигателей автомат выводит работазощий двигатель на увеличенную мощнооть вплоть до взлетной и вьппе— в зависимости от режима полета. При наличии стабилизатора частоты вращения рукояткой коррекции летчик не пользуется, по ее целесообразно сохранить для работы при отказе автоматики, На вертолетах, имеющих два и более двигателей, кроме системы «шаг-гааги устанавливаетгя система раздельного управления мощностью двигателей.
Уменьшение мощности двигателей достигается перемещением рычагов вниз (от себя), увеличение — перемещением рычагов вверх (на себя). Этими рычагами пользуются, в основном, на земле при раздельном опробовапии двигателей и в аварийных случаях в полете, при необходимости повторного запуска отказавшего двигателя. Для раздельного выключения двигателей в кабине летчиков имеются рукоятки управления кранами осталова, располагаемыо в удобном для управления месте.
Для аварийного выключения двигателей (в случае пожара) летчик дополнительно может прекратить подачу топлива в двигатели при помощи пожарных кранов. Для улучшения балансировочных характеристик одновинтовых вертолетов управление общим шагом НВ обычно связывают со стабилизатором 4 (см. рис, 3.11.2). Особо важное значение эта связь имеет для перехода па режимы моторного планирования и авторотации. Узел управления стабилизатором подсоединяется к ползупу АП. Характер зависимости изменения угла установки стабилизатора от общего шага НВ показан на рис, 3.11.3, Чтобы при изменении общего шага НВ свести к минимуму отклонение кольца АП (рис. 3.11.4, а), тяги 3, идущие к качалкам продольного или поперечного управления, должны быть достаточно длинными и расположенными по возможности перпендикулярпо 160 Рис. 3.П.3.
Зависимость между общим шагом ХВ (р и углом установки стабилизатора <р для вертолета Ми-б %ш а) 6) Рис. 3.11.4. Кинематические схемы управления АП, обеспечивающие независимость продольного и поперечного каналов управления от управления общим шагом НВ: а — обьшная схема: 1 — ползун АЛ1 2 — качалка на корпусе ползуна АП; 3 — тяга; 4 — ручка циклического управления; 5 — ГУ продольного (поперечного) управления; Ь вЂ” ход ползуна АП1 б — схема с применением специального кинематического устройства: 1 — ползун АП1 2 — качалка на корпусе ползуна АП; 3 — тяга; 4 — ручка циклического управления; 5 — ГУпродольного (поперечного) управления; б — дифференциальная качалка 161 направлению перемещения ползуна.
Значение этой нежелательной взаимосвязи невелико. На легких вертолетах может быть применена специальная кинематика (рис. 3.11.4,6), полностью устрапяющая взаимосвязь продольного и поперечного управления от общего шага. Однако применение такой схемы на тяжелых вертолетах ведет к существенному увеличению массы элементов механической проводки управления. Кинематическая схема управления НВ может быть выполпена таким образом, что по трем каналам работают одновременно три ГУ (см. рис. 3.3.2). Подобная кинематическал схема работы ГУ управления НВ позволяет обеспечить независимость каналов управления НВ, создать оптимальную КСС АП и уменьшить потребные усилия на штоках силовых ГУ. 3.12. ПУТЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ Командным рычагом путевого управления являются педали ножного управления.
ККС путевого управления определяется компоновочными соображениями. На одновинтовом вертолете с механическим приводом НВ путевое управление осуществляется при помощи РВ, размещонного на конце хвостовой балки фюзеляжа. РВ уравновешивает крутящий момент НВ и создает управляющий момент относительно вертикальной оси. Шаг РВ изменяется в больших пределах (приблизительно от — 10' до +2У).
Крутящий момент НВ (определяемый значением общего шага) изменяется в зависимости от режима полета: от максимального на режиме висения и набора высоты до минимального на режиме авторотации. Следствием этого является большой диапазон балансировочпых положений педалей путевого управления. На режиме висения шаг РВ близок к максимальному (особенно на большой высоте), на режиме авторотации — к минимальному, на крейсерской скорости — к нулевому.
Обычно па вертолетах силовой ГУ управления общим шагом РВ устанавливается на картере главного редуктора. В этом случае существенно увеличивается протяженность силовой проводки управления от штока силового ГУ до механизма изменения общего шага РВ. Установка силового ГУ на корпусе промежуточного редуктора тяжелого вертолета сводит к минимуму протяженность силовой части цепи управления. 162 На вертолетах двухвиптовых схем НВ имеют противоположное направление вращения для взаимного уравновешивания крутящих момоптов. Путевое управление на вертолете продольной схемы достигается дифференциальным изменением циклического шага НВ в поперечном направлении, а на вертолете поперечной схемы диффоренциальным изменением циклического шага в продольном направлении.
Путевое управление вертолета соосной схемы достигается дифференциальным изменением общего шага НВ. Подали ножного управления соединяются с механизмом загрузки и триммерпым устройством по типу ручки управления циклическим шагом. Работа электромеханизма загрузки ножного управления может осуществляться нажатием носком ноги на гашетки, которыо монтируются па опорных площадках педалей. Электросхема включения элгктромеханизма выполняется таким образом, чтобы при случайных нажатиях одновременно обеих гашеток электромоханизм ле включался.
Диапазоны изменения циклического и общего шага НВ, а такязо шага РВ расочитывазот исходя из необходимой эффективности управлопия и запасов управления в полете при различных центровках и различных рслсимах полета.Длина рычагов управления определяется в ооотвотствии с рекомендациями, разработанными на основании опыта проектирования и эксплуатации вертолетов.
3.13. ВЫВОР ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОВОДКИ УПРАВЛЕНИЯ К элементам проводки относятся тяги, тросы, рычаги, секторы, качалки, ролики, подшипники и направляющие. В зависимости от компоновочных условий, весовых, жесткостпых и других факторов на вертолетах применяется один из трех основных видов механической проводки: — жесткая, при которой сигналы передаются к управляемым поверхностям при помощи возвратно-поступательных перемещений трубчатых тяг, работающих па сжатие и растяжение; — гибкая, при которой сигналы передшотся при помощи возвратно-поступательных перемещений тросов, работающих только на растяжение. Гибкая проводка обязательно должна состоять из двух ветвей (прямой и возвратной); — вращательная — разновидность жесткой проводки, в которой сигналы передаются реверсируемыми вращательными движениями 163 трубчатых тяг — валов, а отклонение исполнительных механизмов осуществляется с помощью винтовых преобразователей вращательного движения в поступательное.
Часто применяются и комбинации различных видов проводки. Как правило, это комбинация жесткой (возвратно-поступательной) и тросовой проводок. Трение и люфты в проводке Трение в проводке должно быть минимальным.Существенное влияние на управление оказывает также трение в распределительном золотнике ГУ. Чем меньше эта величина, тем лучше управление вертолетом. Трение в распределительных золотниках ГУ всегда долкспо быть несколько меньше суммы трения и начального усилия сжатия механизма загрузки в системе управления.
Если трение в золотнике превышает указанную сумму (что, например, случается при засорении плунжерной пары золотника), то происходит самопроизвольное вождение ручки управления при работе автопилота. Это мешает нормальному управлению вертолетом и устраняется, как правило, заменой ГУ. Система управления не должна практически иметь люфтов. Это значит, что при конструировании проводки управления необходимо применять 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 длинной механической проводки.
Длина тяг при этом увеличивается без потери их устойчивости до 2 м вместо максимально возможной их длины т,З м, что имеет место в обычной проводке с тягами и качалками. В то же время прв применении таких направляющих необходимо учитывать упругие деформации фюзеляжа вертолета во избежание заклинивания тяг управления. При подсчете люфтов шарнирных соединений исходят из того, что радиальные лэофты в болтах шарниров не проявляются ввиду трения„создаваемого при их з атя ж ке. Подсчет люфта в шарнирах механической проводки, приведенного к рычагу управления, производится по эмпирической формуле 164 А= ап1 где о — радиальный люфт в подшипнике, составляющие 0,006— 0,0018 мм; л — количество шарниров; 1 — отношение хода рычага управления к среднему рабочему ходу.
Люфт А невелик. Существенно больше в проводке управления упругие деформации нелинейного характера. Определение зтих деформаций расчетным путом затруднительно, при усилии па ручке до 30 Н они составляют 3,5 — 5 мм. Некоторый свободный ход па ручке управления образуется также за счет зоны нечувствительности золотников ГУ. Это необходимо учитывать при конструировании злемептов механической проводки управления и выборе рабочих ходов ГУ.