Учебное пособие для летных училищ гражданской авиации. М., «Транспорт», 1978 с иллюстрациями и таблицами

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


ГЛАВА 7. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ 1. Общие сведения
2. Штурвальная установка
Рис. 67. Штурвальная установка
Подобный материал:
1   ...   18   19   20   21   22   23   24   25   ...   39

ГЛАВА 7. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ

1. Общие сведения


Системы управления - это совокупность устройств, обеспечивающих управление самолетом в полете, т.е. изменение пилотом сил и моментов, необходимых для полета по выбранной траектории. Существуют неавтоматические, полуавтоматические и автоматические системы управления. Выбор той или иной системы определяется усилиями, возникающими в проводке управления от шарнирных моментов на органах управления при создании и изменении управляющих сил и моментов. Исходя из возможности осуществления процесса управления непосредственно пилотом, на самолете Як-18Т применены неавтоматические системы управления.

Комплекс основного управления самолетом состоит из систем управления рулями поворота, направления и элеронами.

К вспомогательному управлению относятся системы управления: триммером руля высоты; посадочным щитком; тормозами колес главных ног шасси.

Для обеспечения продольного, поперечного и путевого управления на самолете имеются две независимые системы - ручное и ножное управление. Обе системы двойные. Для каждого пилота в кабине самолета имеются педали ножного управления и штурвальная установка, проходящая через приборную доску. Движением штурвала на себя и от себя пилот, отклоняя руль высоты, осуществляет продольное управление самолетом. Отклонением штурвала влево или вправо пилот отклоняет элероны, создавая тем самым момент, кренящий самолет.

Для отклонения руля направления, т. е. для изменения курса самолета, пилот воздействует на педали. Правая штурвальная колонка и правые педали ножного управления могут быть сняты, для чего необходимо отсоединить тягу, связывающую качалки, установленные на левой и правой штурвальных колонках на нулевом шпангоуте, и соединительную тягу, связывающую качалки проводки системы управления, смонтированные под полом кабины экипажа на переднем лонжероне центроплана. Связь педалей и штурвальных установок с рулями и элеронами осуществляется посредством жесткой и смешанной проводок управления, причем система управления элеронами выполнена целиком на жестких тягах - жесткая проводка, а системы управления рулем направления и рулем высоты смешанной конструкции - сочетание тяг и тросов.

Применение тросов объясняется преимуществами системы тросового управления в отношении компактности, легкости и возможности менять направление троса при помощи роликов, а главное - простотой монтажа системы в труднодоступных местах самолета, в частности, в хвостовой части фюзеляжа.

Но существенные недостатки системы тросового управления, а именно: повышенный износ, вытягивание тросов, следствием которого является появление упругой деформации в системе управления и ощущение «свободного хода» (движение рычага без поворота руля), что снижает чувствительность управления, частая замена тросов во время эксплуатации - все это привело к необходимости большую часть проводки систем основного управления выполнить на жестких тягах.

Управление триммером руля высоты механическое и осуществляется только левым пилотом при помощи штурвала, установленного в кабине экипажа на левом борту. Управление посадочным щитком производится сжатым воздухом, который с помощью трехходового крана, установленного на среднем пульте в кабине экипажа, направляется в полости уборки или выпуска двух воздушных цилиндров щитка.

Система торможения колес обеспечивает раздельное и одновременное торможение колес главных ног шасси левым или правым пилотом, экстренное растормаживание колес правым пилотом при управлении тормозами от левого пилота, стояночное торможение, осуществляемое с помощью кнопки на левом штурвале. Управление тормозами колес главных ног шасси осуществляется левым и правым пилотами при помощи тормозных рычагов, установленных на штурвалах управления самолетом, и педалей управления рулем поворота.

В целях предупреждения при стоянках самолета поломок элементов систем управления предусмотрено стопорение рулей и элеронов в нейтральном положении.

2. Штурвальная установка


Ручное управление самолетом - управление рулем высоты и элеронами осуществляется с помощью штурвальной установки (рис. 67). Штурвальная установка состоит из двух горизонтальных штурвальных колонок и поперечного синхронизирующего вала. Штурвальные колонки, расположенные друг от друга на расстоянии 580 мм, проходят через приборную доску под углом 7° к горизонтали самолета, перемещаясь по роликам двух опорных кронштейнов. Левая и правая колонки конструктивно выполнены одинаково и состоят из стальной трубы длиной 885 мм, сечением 25×28 мм, и закрепленных на ней штурвала и корпуса с вилкой и шлиц - шарниром.

Наружная поверхность трубы подвергнута твердому хромированию. Штурвал 9 представляет собой стальной каркас коробчатого сечения с двумя рукоятками, сваренный из стали 30ХГСА толщиной 1 мм. К каркасу приварен фланец с двумя болтами для сочленения с фланцем трубы колонки. Снаружи фланцевое соединение закрыто декоративной дюралевой крышкой с покрытием под цвет штурвала.

Каркас штурвала подвергнут воздушно - вихревому напылению слоем пластмассы светло - серого цвета, внутренняя его поверхность покрыта лаком КО - 85.

На левой рукоятке каждого штурвала смонтирована кнопка 2КНР для включения радиостанции «Радио». На правой - кнопка 2КНР включения самолетного переговорного устройства (СПУ). На правой рукоятке правого штурвала установлена кнопка КНР «Экстренное растормаживание» 13. Электропроводка кнопок проложена внутри трубы колонки. На штурвалах имеется прорезь, в которой перемещаются установленные внутри штурвалов рычаги управления тормозами колес 14 основных ног шасси, связанные с редукционным клапаном ПУ-7 тросами, проложенными в медных трубках внутри труб колонок.

На левом штурвале внизу в районе тормозного рычага расположено пружинное устройство стояночного торможения 15. Тормозной рычаг на левом штурвале расположен под левой рукой пилота, на правом штурвале - под правой.




Рис. 67. Штурвальная установка:

1 - передний опорный кронштейн; 2 - передняя роликовая опора колонки; 3 - промежуточная роликовая опора колонки; 4 - качалка проводки управления элеронами; 5 - поперечный синхронизирующий вал; 6 - синхронизирующая тяга; 7 - регулируемое звено, 8 - стальная труба штурвальной колонки; 9 - штурвал; 10 - корпус; 11 - вилка; 12 - шлиц - шарнир; 13 - кнопка; «Экстренное растормаживание»; 14 – рычаг управления тормозами колес, 15 - пружинное устройство «Стояночное торможение»; 16 - задняя роликовая опора; 17 - задний опорный кронштейн; 18 - тяга; 19 - качалка проводки управления рулем высоты; 20 - качалка проводки управления элеронами.


В средней части трубы между передним и задним опорными кронштейнами двумя конусными болтами закреплен корпус 10 с радиально - подвижной вилкой 11 и шлиц-шарниром 12. Вилка 11, свободно вращающаяся вокруг оси трубы колонки на двух шарикоподшипниках, посаженных на цилиндрическую часть корпуса, регулируемым звеном 7 связано с качалкой на поперечном валу управления. Звенья шлиц - шарнира отштампованы из сплава АК-6, в их ушки запрессованы бронзовые втулки. Одно из звеньев соединено с ухом корпуса, другое - с качалкой проводки управления элеронами 4, закрепленной на нулевом шпангоуте так, что ее ось вращения совмещена с осью вращения трубы колонки, проходящей через отверстие в бобышке качалки и дальше через отверстие в нулевом шпангоуте.

Бобышка качалки представляет собой цилиндр, с помощью которого качалка на двух шарикоподшипниках и сферичном подшипнике смонтирована на отлитом из сплава АЛ - 19 переднем опорном кронштейне, закрепленном на нулевом шпангоуте на четырех болтах. Спереди на цилиндрической части бобышки на резьбе закреплена передняя роликовая опора колонки 2, зафиксированная стопорным винтом. С противоположной стороны бобышка имеет глубокую кольцевую выточку, в которой тремя винтами закреплена промежуточная опора колонки 3. Один из винтов служит одновременно регулируемым упором, ограничивающим движение штурвала от себя и тем самым угол отклонения руля высоты «на пикирование». Третья, задняя роликовая опора колонки 16 смонтирована на двух шарикоподшипниках в кронштейне, закрепленном на каркасе приборной доски.

Роликовые опоры конструктивно выполнены одинаково и представляют собой штампованный из материала АК-6 корпус с тремя проушинами, расположенными под углом 120°, трех роликов и болтов их крепления. Передняя и задняя роликовые опоры имеют по два осевых болта крепления роликов и по одному осевому пальцу с эксцентричной осью вращения ролика относительно проушин корпуса. Это позволяет при эксплуатации изменять расстояние оси вращения ролика относительно оси опоры и тем самым выбирать радиальные люфты между роликами и трубой колонки управления.

В конструкции штурвальной колонки установлено 18 роликов. Они представляют собой точеную из материала Д16Т обойму с кольцевой выточкой, заполненной полиамидной смолой, по которой и проходит контакт роликов с трубкой колонки. Применение смолы позволяет уменьшить износ и трение в контактирующих элементах системы, а также значительно снизить шум при работе штурвальной колонки. Впрессованные в обойму два шарикоподшипника позволяют ролику свободно вращаться вокруг своей оси в проушинах опоры.

Поперечный синхронизирующий вал 5 представляет собой трубу, изготовленную из материала Д16Т, с пятью штампованными из материала АК-6 качалками. Каждая из качалок закреплена на трубе двумя конусными болтами. Две средние качалки предназначены для подвески самого вала к кронштейну, закрепленному на каркасе среднего пульта кабины. На кронштейне подвески поперечного вала установлены два регулируемых упора, ограничивающие угол поворота вала при движении штурвала на себя и тем самым угол отклонения руля высоты на кабрирование. В крайнем положении вала резиновые вкладыши упоров на кронштейне упираются в специальные приливы на качалках подвески вала.

Две качалки, расположенные по концам поперечного вала, через регулируемые по длине звенья 7 связаны со штурвальными колонками, пятая выходная качалка связана регулируемой тягой 18 с качалкой 19, входящей в проводку управления рулем высоты.

Управление рулем высоты достигается осевым перемещением штурвальной колонки по роликам опорных кронштейнов. Регулируемое звено 7, соединенное с вилкой 11, закрепленной на штурвальной колонке, при осевом перемещении последней поворачивает на некоторый угол поперечный синхронизирующий вал 5.

Выходная качалка поперечного вала с помощью регулируемой тяги передает в свою очередь движение качалке 19, установленной на шпангоуте № 1 под полом кабины, и далее движение передается элементам, входящим в проводку управления рулем высоты.

Управление элеронами осуществляется поворотом штурвала вокруг оси трубы колонки и передачей вращательного движения трубы с помощью шлиц - шарнира качалке 4, шарнирно закрепленной на нулевом шпангоуте. Качалки 4, установленные на левой и правой штурвальных колонках, шарнирно связаны между собой синхронизирующей тягой 6; качалка, установленная на левой колонке, - двуплечая и правым плечом шарнирно связана с тягой, идущей вниз под пол к качалке проводки управления элеронами 20, установленной на первом шпангоуте по левому борту. От нее движение передается остальным элементам, входящим в проводку управления элеронами.