Файл: Матвеенко, А. М. Расчет и испытания гидравлических систем летательных аппаратов.pdf

Каковы же принципы, которыми руководствуются при выбо­ ре степени резервирования и схемы подключения гидропривода к гидросистеме? Можно предположить, что выбор схемы под­ ключения определяется тем, насколько опасен для летчика от­ каз рассматриваемого гидропривода.

Все гидроприводы ЛА могут быть разбиты на три группы

(табл. 1.3).

К п е р в о й группе следует отнести гидроприводы, отказ ко­ торых даже при правильных действиях летчика может привести к катастрофе. В эту группу входят гидроусилители рулевых по­ верхностей, вспомогательные гидроусилители и рулевые агрегаты автоматических устройств системы управления полетом, работа­ ющие на взлете и посадке. Гидроприводы первой группы под­ ключаются параллельно к двум одновременно работающим авто­ номным системам. Все элементы распределительных и вспомога­ тельных устройств этих гидроприводов дублированы.

Ко в т о р о й группе следует отнести гидроприводы, отказ ко­ торых при правильных действиях летчика может привести к ава­ рии самолета. К этой группе относятся гидроприводы системы выпуска шасси и системы торможения колес. Сюда могут войти:

—гидропривод изменения стреловидности крыла, если на рассматриваемом самолете невозможна или очень опасна посад­ ка при большой стреловидности крыла (из-за ограниченной дли­ ны ВПП или из-за ограничений по колесам);

—гидроприводы выпуска закрылков и предкрылков, если посадка с выпущенными элементами механизации невозможна или опасна;

—гидроприводы элементов механизации воздухозаборников, если при остановке элементов в некоторых положениях невоз­ можно продолжение полета или затруднено возвращение на аэро­ дром;

—гидроприводы, обслуживающие бомбоотсеки и спецустановки, если посадка с боезапасом недопустима.

Гидроприводы второй группы подключаются последователь­ но к основной и резервной системам.

К т р е т ь е й группе следует отнести гидроприводы, отказ которых при правильных действиях летчика не приводит к ка­ тастрофе или аварии. В эту группу входят гидроприводы воз­ душных тормозов, разворота 'передней стойки, антенны РЛС, впрыска воды, толкателя ручки управления, вращение генера­ тора, компрессора, топливного насоса и т. п. (см. табл. 1.3). Сюда можно включить также гидроприводы изменения стрело­ видности, элементов механизации крыла, элементов механиза­ ции воздухозаборника, спецустановок и других агрегатов, если при их отказе возможно возвращение на аэродром и обеспечена безопасная посадка самолета. Гидроприводы третьей группы подключаются к одной гидросистеме.

41

На некоторых самолетах могут быть отступления от предла­ гаемого деления, обосновать которые позволяет более тщатель­ ный анализ. Так, например, последовательное подключение гид­ ропривода воздушных тормозов к основной и резервной систе­ мам на самолетах F-106, F-111 объясняется тем, что поверхности воздушных тормозов выполняют здесь дополнительные функции. На самолете F-106 они являются створками контейнера тормоз­ ного парашюта, а на самолете F-111 — створками шасси. Отказ гидропривода воздушных тормозов на этих самолетах приводит к невозможности выпуска тормозного парашюта на самолете F-106 и к невыпуску шасси на самолете F-111. Что касается гид­ ропривода изменения стреловидности крыла, то параллельное его подключение к двум одновременно работающим автономным си­ стемам на самолете F-Ш определяется в основном экономией веса. Действительно, если бы гидропривод крыла был подключен к одной гидросистеме, а вторая использовалась бы в качестве резервной (что вполне допустимо с точки зрения безопасности), мощность ее необходимо было бы увеличить вдвое (это связано с увеличением веса системы).

Итак, выбор схем подключения гидроприводов, степени их резервирования и структуры гидросистемы определяется только из условий обеспечения безопасности полета. Исходя из оценки последствий отказа гидроприводы можно разделить на три группы. С целью обеспечения безопасности гидроприводы второй группы подключают последовательно к основной и ре­ зервной (обычно негидравлической) системам; гидроприводы первой группы подключаются к двум одновременно работающим автономным системам. Таким образом, необходимым условием обеспечения безопасности является наличие на самолете двух автономных систем. Использование отсечного клапана в общей системе, с помощью которого при появлении неисправности отключаются все потребители, кроме гидроусилителей системы управления, делает гидросистемы, состоящие из двух автоном­ ных систем, практически равноценными гидросистемам, состоя­ щим из трех автономных систем, по надежности и живучести.

F-105D, F-4C, A3J-1, F-111 и «Ягуар») используются автономные гидросистемы закрытого типа, т. е. гидросистемы, в которых ра­ бочая жидкость не контактирует непосредственно с воздухом. Таким образом, большинство известных иностранных фирм — Норт-Америкен, Мак-Доннелл, Локхид, Р.ипаблик, ДженералДейнемикс (США), Бреге (Франция) и БАК (Англия), созда­ вая самолеты рассматриваемого типа, используют в своих конст­ рукциях гидросистемы закрытого типа.

Избыточное давление на входе в гидронасос закрытой систе­ мы создается за счет трансформации рабочего давления в гид­ робаке специальной конструкции (бак гидроподдавливания на

43

самолетах F-100D, F-105D, «Ягуар») воздухом, подаваемым от компрессора двигателя или из баллона в гидробак, снабженный; плавающей герметичной перегородкой, отделяющей воздушную полость от гидравлической (системы F-104, F-111).

Система закрытого типа обладает рядом преимуществ перед системой «открытого» типа. В закрытой системе:

—поддавливание на входе в гидронасос обеспечивается при любом положении самолета в пространстве, при длительном действии перегрузок, в том числе отрицательных и нулевых;

—улучшаются условия работы жидкости в гидросистеме вследствие уменьшения по сравнению с открытыми системами количества растворенного воздуха. В системе исключен непо­ средственный контакт рабочей жидкости с воздухом, а установ­ ленный в магистрали низкого давления сепаратор позволяет при заправке отделить и вывести в атмосферу большую часть раство­ ренного в заправляемой жидкости воздуха. Установлено, что ра­ бочая жидкость в закрытой гидросистеме может эксплуатиро­ ваться при температурах, на несколько десятков градусов пре­ вышающих допустимую для гидросистем открытого типа;

—повышается запас устойчивости системы «гидроусили­

тель— поверхность управления» вследствие уменьшенного со­ держания растворенного в рабочей жидкости воздуха;

— улучшается очистка рабочей жидкости, так как объем жидкости в открытой системе при прочих равных условиях пре­ вышает объем закрытой системы на величину запаса, обеспечи­ вающего нормальную работу гидронасосов при действии нулевых

иотрицательных перегрузок, поэтому при одинаковых расходах

иоднотипных фильтрах интенсивность фильтрации в закрытой системе будет выше.

Впервые появившиеся в эксплуатации системы закрытого ти­ па уступали в весовом отношении открытым системам. После со­ здания конструктивно объединенных с сепараторами бачков гидроподдавливания, вытесняющих более тяжелые пружинные гид­ робачки и исключающих необходимость использовать четырехполостные гидроаккумуляторы, веса открытой и закры­ той систем, имеющих в своем составе в основном агрегаты с компенсированными объемами, стали практически одинаковыми. Вес закрытой системы, включающей агрегаты с некомпенсиро­ ванными объемами, может оказаться несколько большим веса открытой системы. Однако, как видно из табл. 1.2, общие и вспо­ могательные системы многих самолетов (в том числе созданных

впоследнее время фирмами разных стран, например, F-111 и «Ягуар») являются системами закрытого типа. Вероятно, преи­ мущества гидросистем закрытого типа, указанные выше, преоб­ ладают над некоторым проигрышем в весе.

О с н о в н ы е и с т о ч н и к и п и т а н и я . В качестве основных источников питания в гидросистемах почти всех рассматриваемых иностранных самолетов используются насосы переменной произ­

44