Файл: Конструкция летательных аппаратов учеб. пособие для студентов инженер.-экон. фак.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 87
Скачиваний: 0
но и ряда других агрегатов самолета. В связи с этим управле ние принято делить на основное и дополнительное.
Основное управление — это управление рулевыми поверх ностями (рулем высоты, рулем направления и элеронами), которое используется в течение всего полета. Все остальные устройства управления (управление уборкой и выпуском шас си, закрылками, поворотом передней ноги, торможением колес основного шасси, перестановкой стабилизатора и т. д.) состав ляют дополнительное управление.
Основное управление состоит в общем случае из команд ных рычагов (штурвальная колонка, ручка, педали) и провод ки управления, которая соединяет командные рычаги с орга нами управления. Командные рычаги — детали управления, к которым непосредственно прикладываются усилия летчика. Командный рычаг может быть соединен механической провод кой с рулевой поверхностью непосредственно. В этом случае перемещение рулевой поверхности в нужное положение про изводится за счет мускульной энергии летчика (рис. 7.1).
На современных самолетах исполнительные функции по перестановке руля часто возлагаются на специальные устрой ства. называемые бустерами (гидроусилителями).
Такая система управления называется бустерной. Независимо от типа системы основного управления долж
ны удовлетворять ряду требований, важнейшие из которых рассмотрены ниже.
1. При управлении самолетом движения пилота для от клонения командных рычагов должны соответствовать реф лексам человека при сохранении равновесия. Перемещение пилотом командного рычага и вызываемое этим действие'.; вращение самолета должны быть естественно согласованы
(при перемещении штурвальной колонки вперед самолет дол жен опускать нос, поворот штурвала влево должен вызывать крем на левое полукрыло н т. д.).
2.Запаздывание движения рулей и реакции самолета при отклонении командных рычагов пе должно превышать
(0,15-^0,25) с.
3.Нагрузки на командные рычаги должны расти по мере отклонения их от нейтрального положения и должны быть на правлены в сторону, обратную перемещению. Нагрузки долж ны возрастать также с ростом скоростного напора. Опыт по казывает, что желательным является соотношение нагрузок для управления элеронами, рулем высоты и рулем направле ния I : 2 : 5.
4.При малом весе управление должно обладать прочно стью и жесткостью.
5. Эксплуатационные требования:
— минимальное трение и люфты в сочленениях;
— удобное размещение командных рычагов управления
вкабине экипажа;
—хороший доступ к элементам системы управления для осмотра и обслуживания;
—в основном управлении не должно быть узлов, непра вильный монтаж которых привел бы к обратному действию управления.
§ 2. СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ
Рассмотрим системы управления с механической провод кой, связывающей непосредственно командный рычаг и руле вую поверхность (рис. 7.1).
В полете па руль действуют распределенные воздушные силы, равнодействующая которых Рр приложена в центре дав
ления руля. Момент силы Рр относительно оси вращения назы вается шарнирным моментом и обозначается Мш (рис- 7.2)
(7.1)
Чтобы руль находился в нужном положении, со стороны проводки управления на руль должна действовать сила, даю щая момент относительно осп вращения, равный по величине и обратный по знаку моменту Мш. Для этого летчик должен приложить к командному рычагу усилие Р. Величина этого
125-
усилия определяется шарнирным моментом и передаточным ■числом управления. Передаточное число управления — это кинематическая характеристика системы управления, показы вающая. на какой угол отклоняется руль при отклонении ко мандного рычага па одни градус.
Рис. К пояснению шарнирного момент п его урашювешпшпше моментом усилия в проводке управления, создаваемого летчиком.
При обозначениях, принятых на рис. 7.1, передаточное чис-
d о |
|
|
.ло равно -77т • |
|
|
d |
|
|
Из условия равновесия без учета сил трения в сочленениях |
||
проводки для схемы рис. 7.1 |
|
|
do _ PH |
(7.2) |
|
|
||
■а усилие на командном рычаге |
|
|
р _^ 5 |
(7.3) |
|
~ Н dA-) |
||
|
||
Рассмотрим назначение и особенности конструкции основ ных деталей управления.
Командные рычаги располагаются в кабине экипажа не посредственно па рабочих местах летчиков. В мировой практи ке установилось, что управление рулем высоты и элеронами осуществляется штурвальной колонкой, которая для продоль ного управления перемещается летчиком «вперед—назад» (рис. 7.3). Поперечное управление осуществляется поворотом штурвала. На легких и маневренных самолетах, вместо штур
126
соединительных и поддерживающих элементов с целью умень шения веса проводки. Это может быть достигнуто при увели чении длины тяг.
Рис. 7.5. Участок проводки управления: 1 — тяга; 2 — качалка: 3 — роликовые направляющие.
Однако для обеспечения прочности тяг при сжатии их при ходится выполнять толстыми и, значит, увеличивать вес самих тяг. Отсюда ясно, что существует оптимальная длина тяг, при которой вес проводки получается минимальным (обычно опти мальная длина тяг составляет (1200-М500) мм).
128
К 'Ч ’Лкг, о \правлении могут использоваться и как элемен ты, позволяющие изменить направление проводки (рис. 7-7).
Гибкая проводка (рис. 7.8) состоит из следующих основ ных конструктивных элементов: стальные тросы I, ролики 2, секторы 3, тандсры 4, коуши 5. Основной элемент гибкой про водки - - стальной трос, который состоит из прядей, а пряди — чз 7—19 тонких проволок из углеродистой стали диаметром (0,2-4-0,4) мм. В проводке самолетов применяются тросы диа метром от ?,8 до 6 мм. Перед постановкой на самолет трос подвергается предварительной вытяжке в течение 20—50 мин под нагрузкой около 50Vo от разрушающей. Этим предотвра щается удлинение троса в эксплуатации. Секторы и ролики обеспечивают изменение направления проводки, а также играют роль поддерживающих элементов. Крепление тросов к качалкам, рычагам, секторам осуществляется посредством (■•'■ушей. : т-’шторы служат для регулировки натяжения тросов.
Рис. |
7 ' |
". . |
v.a управлении рулем направления с пижон |
проводкой: |
|
1 - |
г : |
■ : |
2 |
ролики; 3 — секторы; 4 — тапдеры; 5 |
— коуши. |
В прлчш- |
:е проектирования проводки управления стремят- |
||||
.д к t o y ;, |
чтобы |
наиболее полно использовать |
достоинства |
||
различны, видов проводки. Бесспорными преимуществами жест кой проводы! являются простота эксплуатации, меньшее тре ние при наличии многократных изменений направления про водки. В то же время тросовая проводка па прямых участках получается легче и занимает меньше места. Этим объясняется наличие па самолетах комбинированной проводки. Жесткая проводка применяется чаще на тех участках, где по условиям компоновки и обеспечения кинематических связей между эле
ментами управления |
необходимы многочисленные изменения |
и травления трассы |
(например, в кабинах пилотов), а длин- |
пые прямые участки часто выполняются при помощи тросовой проводки. Однако если условия компоновки допускают, то при менение жесткой проводки представляется более предпочти тельным, так как тросовая проводка при одинаковом коли честве переходных элементов обладает большим трением и требует постоянного внимания в эксплуатации.
§ 3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ НАГРУЗОК НА КОМАНДНЫЕ РЫЧАГИ
ОСНОВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТНЫХ САМОЛЕТОВ.
БУСТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Как было показано в § 2 настоящей главы, усилие па ко мандном рычаге управления для схемы рис- 7.1 можно выра зить формулой (7.3).
Эта формула позволяет понять смысл основных способов уменьшения нагрузки на командные рычаги управления.
v |
d l и |
Уменьшение передаточного числа |
Возможности исполь |
зования -.'того пути ограничены, так как максимальные потреб ные \глы отклонения рулей должны быть получены при край них положениях командных рычагов, предельные углы откло нения которых из удобства управления и компоновки должны выбираться в соответствии со следующими рекомендациями:
а) штурвальная колонка (ручка управления) от себя —
(104-18)°, на себя (15-У-23)°; |
|
|
|
б) |
ручка управления в обе стороны ±(154-18)°; |
||
в) |
штурвал — поворот на ±(704-180)°; |
|
|
г) |
педали — ход на (1004-130) |
мм. |
|
Из этих условий оказывается, что для систем управления |
|||
рулями высоты н направления —^г = (1,04-2,0), |
для системы |
||
|
|
<1Ь |
|
управления элеронов с помощью штурвала d 0 = |
(0,154-0,3). |
||
Уменьшение шарнирного момента Мт достигается приме |
|||
нением средств аэродинамической |
компенсации |
следующих |
|
типов: |
осевая аэродинамическая компенсация; |
|
|
а) |
|
||
и) внутренняя аэродинамическая компенсация; |
|||
л) |
сервокомпенсация. |
|
|
131.