вопросы конструкция ла. Краткие сведения по истории развития самолетостроения Конструктивные схемы самолетов и примеры их реализации
 Скачать 126.38 Kb.
|
|
Балочные фюзеляжи представляют собой тонкостенную пустотелую балку, имеющую более или менее мощную работающую обшивку, продольный набор – стрингеры, лонжероны и поперечный набор – шпангоуты. Балочные фюзеляжи имеют удобообтекаемую форму, большую прочность и жесткость, малую массу, в них лучше используются внутренние объемы, Балочные фюзеляжи сложны в изготовлении и ремонте. Преимущества: снижена возможности появления усталостных трещин; повышены теплозвукоизолирующие свойства; высокая жесткость и живучесть конструкции; меньшее лобовое сопротивление; более полное использование внутренних объемов. Недостатки: необходимо усиливать места вырезов; большая масса и сложность конструкции стыковых узлов. Требования, предъявляемы к основным системам управления 26 Основная система управления, это система управления параметрами движения самолета в воздухе (скорость, положение самолета в пространстве). Отклонение командных постов должно соответствовать естественным рефлексам человека. 2. Плавность нарастания усилий на командных рычагах при отклонении органов управления (для обеспечению пилоту "чувства управления") 5. Надежность в работе и удобство обслуживания: - удобство осмотра и обслуживания; - надежность стопорения рулей и элеронов с управлением из кабины; - исключить взлет самолета с застопоренным управлением и самопроизвольное стопорение рулей и элеронов; - не должно быть узлов, допускающих неправильный монтаж, приводящий к обратному действию рулей; - максимальное отклонение рулей ограничить упорами; - исключить касание деталей управления с элементами конструкции самолета и пос-торонними предметами; - движение агрегатов управления в одну сторону должно быть синхронным (закрылки); каждый элемент управления должен иметь маркировку, определяющую его назначение. 6. Исключить возможность заклинивания управления при деформации крыла и фюзеляжа 7. Минимальное трение и износ, недопустимость люфтов (флаттер рулей). 8. Возможность регулирования педалей по длине ног пилота. 9. Резервирование (дублирование) системы управления и возможность вмешивания в систему автоматического управления самолетом 10. Исключить возможность опасных (резонансных) колебаний проводки управления Устройство, принцип действия, обеспечение независимости управления элеронами и рулем высоты, преимущества и недостатки, область применения ручки управления и штурвальной колонки 27 Принцип независимости управления рулем высоты и элеронами достигается за счет совпадения оси вращения колонки с осью тросов или осью поворотной тяги Жесткая проводка управления включает в себя тяги, качалки, направляющие ролики. Тяги обычно выполняют из дюралюминиевых (стальных) труб с обжатыми наконечниками, куда запрессованы стальные стаканы с наконечниками. Наконечники тяг могут быть регулируемые (для регулирования длины тяг) и не регулируемые. Регулируемые наконечники имеют контрольное отверстие для контроля запаса резьбы. Для соединения между собой и с качалками наконечники тяг выполняются в виде ухо - вилка. В ухо наконечника тяги запрессован шариковый подшипник простой, двойной или универсальный, в зависимости от восприятия им нагрузки при работе тяги. Жесткая проводка однопроводная. Тяги работают на растяжение и сжатие, испытывая большие вибрационные нагрузки. Во избежание резонансных колебаний необходимо уменьшить длину и увеличить диаметр тяги. Тяги рассчитывают на прочность от растяжения, устойчивость на сжатие и вибрацию. Все тяги имеют перемычки металлизации Для определена принадлежности тяг и места их установки они имеют кольцевую и цифровую маркировку: Одно кольцо - тяги управления элеронами. Два кольца - тяги управления рулем направления. Три кольца - тяги управления рулем высоты. 28 Устройство, принцип действия, преимущества и недостатки , область применения рычажных и качающихся педалей Ножное управление самолетом Включает в себя педальные механизмы: параллелограмного типа с вертикальной осью; качающиеся с горизонтальной осью с нижней или верхней подвеской педалей. Педальные механизмы параллелограмного типа обычно устанавливаются на легких самолетах в сочетании с ручкой управления или (редко) штурвальной колонкой. Параллелограмный механизм обеспечивает перемещение педалей параллельно продольной оси самолета. Сравнительная характеристика педальных механизмов. Педальные механизмы параллелограмного типа с вертикальной осью. Преимущества: - простота конструкции; - малая масса и габариты. Недостатки: - небольшое передаточное число. Механизмы с качающимися педалями. Преимущества: - большое передаточное число - ноги пилота расположены перпендикулярно педалям, что более удобно при управлении. Недостатки: - более сложные по конструкции; - большие габариты и масса. 29Гибкая проводка управления: элементы, преимущества и недостатки, область применения 29 Гибкая проводка управления включает в себя: тросы, цепь, направляющие ролики, секторные качалки, рычаги Преимущества: - малая масса; - удобство компоновки проводки и прокладки тросов; Недостатки: - необходимо применять не менее двух тросов, - вытяжка троса; - зависимость натяжения тросов от температуры окружающей среды; - износ и разрушение нитей тросов и роликов из-за большого трения в местах перегиба тросов; Мягкая проводка. В неё входя тросы, с помощью которых происходит связь между рычагами управления и рулями самолёта. Жесткая проводка управления: элементы, преимущества и недостатки, область применения 30 Жесткая проводка состоит из тяг, роликовых направляющих и качалок. Тяги (рис. 6.5.) выполняют из тонкостенных дюралюминиевых или стальных труб с наконечниками на концах. Посредством наконечников тяги соединяют между собой и крепят к качалкам. Часть тяг имеет регулируемые наконечники, позволяющие изменять длину тяги. Регулированием длины тяги рычаги управления, рулевые поверхности и другие элементы системы устанавливают в заданное положение.Тяги работают на растяжение и сжатие, испытывая большие вибрационные нагрузки Жесткая проводка по сравнению с гибкой тяжелее и сложнее в изготовлении, склонна к вибрациям, ее труднее проложить по ВС, но она не вытягивается и не "пружинит", что повышает чувствительность и надежность управления, снижает опасность возникновения изгибно-рулевого флаттера система управления рулем высоты; б — система управления элеронами; в — система управления рулем направления; 1 — штурвальная колонка; 2 — переходная качалка; 3 — тяга; 4 — поддерживающие качалки; 5 — гермовывод; б — рулевая машинка автопилота; 7 — руль высоты; — штурвал; 9 — элерон; 10 — педали; 11 — руль направления 31 Назначение, принцип действия, схема включения гидроусилителя 31 В качестве бустеров могут применятся гидроусилители или электромеханические агрегаты. Гидравлический бустер представляет собой гидромеханический следящий рулевой привод агрегат), который состоит из исполнительного устройства (силовой поршень со штоком) и распределительного устройства (золотник и корпус золотника). Обратная связь осуществляется за счет размещения корпуса золотникового распределителя на штоке поршня силового цилиндра. К бустерам предъявляются следующие требования: обеспечение достаточной мощности для перемещения органов управления с необходимой скоростью; обеспечение простого включения в систему управления устройств, улучшающих характеристики устойчивости и управляемости самолета при штурвальном управлении. Бустерные системы управления, в зависимости от способа обеспечения для пилота “чувства управления “ подразделяются на две группы: обратимые системы, в которых усилия на командном рычаге определяются Мш рулевых поверхностей, а роль бустера сводится к снижению этого усилия. В этом случае система рычагов обеспечивает передачу к командному рычагу управления лишь части усилия от Мш. Включение гидроусилителя по обратимой схеме. Необратимые бустерные системы В них “чувство управления“ достигается искусственными средствами (загрузочными устройствами Загрузочные устройства должны создавать сопротивление отклонению командных рычагов управления, соответствующее привычным для летчика перемещениям рычагов на разных режимах полета, как в до звуковой области. Назначение, принцип действия, загрузочных механизмов и механизма триммерного эффекта 32 Загрузочные устройства должны создавать сопротивление отклонению командных рычагов управления, соответствующее привычным для летчика перемещениям рычагов на разных режимах полета, как в до звуковой области. Загрузочные устройства включают в себя: загрузочные механизмы (загружатели); автомат регулирования загрузки; механизм триммерного эффекта; автомат демпфирования и стабилизации полета (демпферы Загрузочные механизмы (ЗМ) Применяют следующие загрузочные механизмы: - пружинные; - пневматические (воздушные); - гидравлические. Наибольшее распространение получили: одно- ; двух- ; трех- пружинные ЗМ с нелинейной характеристикой Механизм триммерного эффекта (МТЭ). присоединяется обычно к загрузочному механизму и представляет собой электромеханизм, способный при включении изменять длину штока, а следовательно и натяжение пружины загрузочного механизма. При длительном полете с отклоненными рулями летчик включает МТЭ, снимая при этом усилия с командного рычага. Полученный при этом эффект равноценен отклонению триммера Определение усилий на командных рычагах, в тягах и тросах проводки управления 33 нагрузки на командный рычаг зависят от: - шарнирного момента; - передаточного числа; - длины командного рычага. Для больших и скоростных самолетов возможны большие шарнирные моменты и усилия на командный рычаг. При полете на М и Мкр. значения Мш и Р изменяется за счет коэффициента шарнирного момента, который зависит от распределения погонных воздушных нагрузок, расстояния между ЦД и ЦМ (или расстояния от оси вращения руля до линии центров давления) и в за критической области с ростом числа М, может изменятся по-разному: Для регулирования нагрузок, действующих на командные рычаги, применяются следующие способы: уменьшение шарнирного момента рулей; изменение передаточных чисел; применение бустеров (вспомогательных приводов), снижающих усилия на командных рычагах Назначение систем вспомогательного управления и требования, предъявляемые к ним 34 Вспомогательные служат для питания энергией исполнительных устройств, которые выпускают и убирают шасси, закрылки, щитки, управляют стабилизатором, тормозами и т.д. В зависимости от вида используемой энергии системы бывают: гидравлические, газовые, электрические и комбинированные. Требования к энергетическим системам: - достаточная мощность для управления объектами; - обеспечение многократности действия механизмов в полете и необходимой скорости их срабатывания; - высокая точность управления и возможность фиксации управляемых агрегатов в крайних и промежуточных положениях; - обеспечение высокой надежности работы при отказах путем резервирования агрегатов и систем; - минимальная масса и габариты; - независимость работы системы от температуры, высоты и скорости полета; - быть удобной в эксплуатации. Сравнительная характеристика энергетических систем. Гидравлическая система использует энергию давления жидкости. Преимущества: - меньшая масса источников и потребителей на единицу мощности; - высокое быстродействие; - возможность непрерывного регулирования выходной скорости привода; - высокая точность действия управляемых объектов в промежуточном положении из-за не сжимаемости жидкости; - плавность, равномерность и устойчивость движения управляемых объектов; - легкость выполнения системы "следящей Классификация вспомогательных систем управления по виду используемой энергии 35 В зависимости от вида используемой энергии системы бывают: гидравлические, газовые, электрические и комбинированные. Гидравлическая система использует энергию давления жидкости. Преимущества: - меньшая масса источников и потребителей на единицу мощности; - высокое быстродействие; - возможность непрерывного регулирования выходной скорости привода; - высокая точность действия управляемых объектов в промежуточном положении из-за не сжимаемости жидкости; Газовая система – использует энергию давления газов (воздух, азот). Преимущества: - малая масса трубопроводов и рабочего тела - способность кратковременно развивать большие мощности; - малая зависимость работы от давления и температуры; - пожарная безопасность. Недостатки: - малая энергоемкость, ограничена объемом баллонов; - большая масса и габариты баллонов; - большие ускорения управляемых агрегатов, приводящие к ударному характеру их работы; - малая механическая жесткость системы из-за сжимаемости газа, сложность фиксаций исполнительных устройств в промежуточном положении и выполнения системы "следящей", - запаздывание передачи энергии агрегатам при большой длине трубопроводов. Газовые системы применяют там, где плавность работы, фиксация в промежуточных положениях не нужна, а ударный характер pаботы исполнительных устройств допускается. Ее применяют также при работе в условиях высоких температур Электрическая система - использует энергию электрического тока. Преимущества: - простота формирования и передачи сигнала небольшой мощности; - высокая скорость передачи энергии к потребителям; - легкость преобразования ее в другой вид энергии; - широкая возможность автоматизации системы и дистанционного управления; - высокая живучесть проводки (при установке предохранителей). Недостатки: - больная масса и габариты источников питания и исполнительных устройств; - сравнительно небольшие усилия, развиваемые электродвигателями; - большая инертность исполнительных устройств; Электрические системы используются для привода механизмов малой мощности, а также в аварийных системах. Дать понятие о гидросистеме, требованиях, предъявляемые к ней, преимущества и недостатки 36 ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА. Общие сведения. Гидросистема самолета нашла широкое применение на современных самолетах. Силовую схему гидросистемы можно условно разделить на: Центральную (питающую) часть, обеспечивающую выработку и подачу энергии давления к исполнительным устройствам (через распределители). 2. Управляющую часть, распределяющую поток жидкости под давлением к исполнительным устройствам. 3. Исполнительную часть, преобразующую энергию давления в механическую энергию, в виде поступательного или вращательного движения агрегат 1. Основные требования к жидкостям: - Хорошие смазывающие свойства по отношению к материалам трущихся пар. - Минимальная зависимость вязкости от температуры. - Хорошие кавитационные характеристики. - Малая поглощаемость воздуха, что способствует уменьшению кавитации и окислению рабочей жидкости. - Высокая устойчивость к окислению в процессе эксплуатации (выпадает осадок смол и шлака). - Нейтральность к применяемым в системе материалам (металлу и уплотнениям). - Не ядовитость и огнестойкость. Преимущества: - меньшая масса источников и потребителей на единицу мощности; - высокое быстродействие; - возможность непрерывного регулирования выходной скорости привода; - высокая точность действия управляемых объектов в промежуточном положении из-за не сжимаемости жидкости; - плавность, равномерность и устойчивость движения управляемых объектов Недостатки: - большая масса трубопроводов и жидкости; - зависимость работы системы от температуры и давления окружающей среды; - возможность отказа системы при нарушении герметичности, загрязнении жидкости, гидроударах; - пожароопасность при нарушении герметичности системы. 37 Принцип работы гидроситемы с различными способами разгрузки гидронасосов 37Разгрузка насоса – перевод его на работу с минимальной мощностью при отсутствии отбора энергии к потребителям. Цель разгрузки гидронасоса – предупредить преждевременный износ насоса вследствие длительной работы на предельной мощности с противодавлением. В зависимости от способов разгрузки насосов применяются центральные (питающие) части: 1. С насосом постоянной производительности и автоматом разгрузки. 2. С насосом переменной производительности. 3. С насосом постоянной производительности и выключателем привода насоса При достижении в контуре максимального давления – Рmax, автомата разгрузки соединяет линию нагнетания (до АР) с гидробаком Назначение, разновидности, устройство, принцип действия гидронасосов, гидроаккумуляторов, предохранительных клапанов, кранов 38 Шестеренный насос, это зубчатый насос с рабочими элементами в виде шестерен, обеспечивающих геометрическое замыкание рабочей камеры и передающих крутящий момент |