АУАСП. Назначение, состав и функциональная схема ауаспр автомат углов атаки и перегрузок ауаспр устанавливается на воздушных судах (самолётах) гражданской авиации и служит для 1
 Скачать 52.5 Kb.
|
|
АУАСП-Р Назначение, состав и функциональная схема АУАСП-Р Автомат углов атаки и перегрузок АУАСП-Р устанавливается на воздушных судах (самолётах) гражданской авиации и служит для: 1. Измерения в полёте местных углов атаки α местн., критических углов атаки α кр и вертикальных перегрузок ny . 2. Выдачи сигналов, пропорциональных местным углам атаки α местн, критическим углам атаки αкр. и вертикальным перегрузкам ny . 3. Визуального указания текущих углов атаки α тек, критических углов атаки α кр и вертикальной перегрузки ny . 4. Включения предупреждающей сигнализации и выдачи сигналов в самолётные системы при приближении к критическим углам атаки и предельным перегрузкам. Принцип действия автомата основан на непрерывной отработке в схемах автоматических самобалансирующихся мостов напряжений, пропорциональных текущим углам атаки α тек, критическим углам атаки α кр и вертикальным перегрузкам ny самолёта. Указанные параметры самолёта замеряются датчиками углов атаки ДУА, критических углов ДКУ и перегрузок ДП и вводятся в виде электрических напряжений на указатель УАП. Таким образом, на указателе углов атаки и перегрузки УАП автомата непрерывно индицируются величины α тек, α кр и. ny Допустимое значение вертикальной перегрузки наносится на шкале указателя в виде постоянной величины (закрашенного сектора желтого или красного цвета). Выход самолёта на критический режим определяется приближением текущего угла атаки самолёта к критическому углу атаки или вертикальной перегрузки к предельному значению. При этом стрелки указателей угла атаки и вертикальной перегрузки приближаются к критическим значениям, и выдаётся предупреждающий сигнал – загорается лампочка на указателе. Одновременно в самолётную систему выдаётся сигналы «критического режима» +27 В на лампочку правого лётчика и раздельно по каналам угла атаки α и вертикальной перегрузки ny в виде напряжений постоянного тока +27 В. Принцип действия сигнализации основан на механическом включении и выключении микропереключателей специальными устройствами, расположенными в указателе УАП. Функциональная схема АУАСП приведена на рис.1.1. Вертикальное ускорение ny измеряется датчиком перегрузки ДП, а текущий угол атаки αтек – датчиком текущего угла атаки ДУА, измеренные значения в виде электрических сигналов поступают в блок коммутации БК. Через переключатель режимов (от концевых микропереключателей положения закрылков) в БК поступают электрические сигналы, пропорциональные критическим углам атаки для различных режимов полёта (взлёт, полёт, посадка). Критический угол атаки αкр в полётном режиме является функцией числа Маха полёта. Он определяется датчиком критических углов ДУА и в виде напряжения U=f(M) поступает в блок коммутации. Так как режимы взлёта и посадки протекают в любом полёте однотипно, то критические углы атаки для этих режимов не вычисляются, а задаются при помощи задатчиков критического угла атаки для взлётного режима αвзлет. и посадочного режима αпос. Значения углов αвзлет и αпос различаются лишь для разных типов самолётов. Переключатель режимов подключает определённый канал ограничения критического угла атаки. Переключатель режимов срабатывает от самолётной системы (концевые микропереключатели положения закрылков) и коммутируют цепи αкр , αвзлет и αпос в зависимости от режима полёта. Конструктивно переключатель режимов (реле) и задатчики αвзлет и αпос (потенциометры) расположены в БК. Напряжения, поступающие в БК на усилители, являются входными сигналами для автоматических самобалансирующихся мостов, двумя плечами которого являются части потенциометров датчиков. Двумя другими плечами моста являются части потенциометров отработки в указателе УАП, в котором электрические сигналы преобразуются в перемещения стрелок индицируемых параметров и сектора, ограничивающего критическиеуглы атаки. Следует отметить, что ДУА измеряет местные углы атаки, в то время как необходимо индицировать текущие углы атаки самолёта (крыла). Шкала указателя УАП поэтому тарирована в текущих углах атаки самолёта. Зависимость между местными углами атаки αместн и текущими углами атаки αтек самолёта определяется для каждого типа самолёта в результате лётных испытаний. В частности, для самолета Ту-154 эта зависимость имеет вид αместн =(1.5-2)× αтек Переход от измеряемых местных углов атаки αместн к индицируемым на указателе УАП текущим углам атаки αтек самолёта осуществляется выбором соответствующего масштаба самобалансируюшегося моста или учитывается при расчете редуктора. 1.2. Датчик критических углов ДКУ Датчик критических углов ДКУ стоит из собственно датчика и монтажного кронштейна с магнитным усилителем. Собственно датчик состоит из мембранно-анероидного узла и узла отработки. Мембранно-анероидный узел состоит из скоростного и высотного блоков, укреплённых в герметичном пластмассовом корпусе, во внутреннюю полость которого подаётся статическое давление РСТ от приёмника статического давления ПСД. Чувствительным элементом скоростного блока является манометрическая коробка, в которую подается полное давление от ППД. В высотном блоке в качестве чувствительного элемента используется анероидная коробка с нулевой температурной компенсацией инструментальных погрешностей. Электрическая схема ДКУ представлена на рис.1.2. Статическое давление РСТ, воспринимаемое приёмником статического давления ПСД, подаётся через штуцер С в герметичный корпус датчика, где оно воздействует на чувствительный элемент высотного блока (анероидную коробку). Перемещение подвижного центра анероидной коробки передаётся щёткодержателю с токосъёмными щётками, скользящими по высотному потенциометру R1. 7 8 Таким образом, напряжение, снимаемое с потенциометра R1, является функцией статического давления РСТ. Полное давление РП воздушного потока от ППД подаётся через штуцер Д внутрь манометрической коробки. Коробка установлена в том же герметичном корпусе, где смонтирован анероид. Подвижный центр мембраны перемещается под действием разности полного и статического давлений. Это перемещение передаётся щёткодержателю с токосъёмными щётками, скользящими по скоростному потенциометру R2. Так как динамическое давление воздушного потока определяется разностью полного и статического давлений, то перемещение подвижного центра манометрической коробки пропорционально динамическому давлению РДИН, а напряжение, снимаемое с потенциометра R2, является функцией динамического давления. Таким образом, получают необходимую информацию для вычисления числа Маха полёта, величина которого определяет критический угол атаки. Путём предварительного профилирования каркасов потенциометров R1 и R2 и последующего уточнения их характеристик при помощи шунтирующих резисторов R68-R78, R53- R64 и добавочных резисторов R52, R65, R67, R79 достигается заданная зависимость выходных напряжений U1 и U2 потенциометров R1 и R2 от измеряемых величин РСТ и РДИН: а U K PСТ − = ⋅ 1 1 ; а U K PДИН = ⋅ 2 2 , где К1, К2 – коэффициенты использования длины намотки потенциометров R1 и R2; а – степень, равная 0,35-0,42. Количество и номиналы указанных резисторов и их величина определяется характеристикой α кр= f(M) для каждого типа самолёта. Потенциометры R1 и R2 включены по схеме умножения так, что с потенциометра R2 снимается напряжение: а СТ ДИН P P U U U K K ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⋅ = ⋅ 1−2 1 2 1 2 Это напряжение сравнивается с напряжением U3 потенциометра отработки R3 и подаётся на вход магнитного усилителя МУ, на выходе которого установлен двухфазный индукционный двигатель М4, который перемещает щётку потенциометра R3 до тех пор, пока 9 мост, образованный потенциометрами, не придёт в равновесие. Благодаря электрическому профилированию потенциометра R3 шунтами R39 – R51 и добавочным резистором R36, угол поворота вала двигателя и щётки потенциометра R3 является функцией числа М. Резистор R37 шунтирует потенциометр R3 до величины сопротивления мембранно-анероидного узла. Щётки потенциометра отработки R3 и выходных потенциометров R4 и R5 укреплены на одной оси, благодаря чему и угол поворота щёток выходных потенциометров пропорционален числу М. Согласующие резисторы в блоке коммутации и резисторы R38, R80, R84, R85 в ДКУ подбирают таким образом, чтобы с потенциометров R4 и R5 снимались напряжения заданной зависимости критических углов от числа М. 1.3. Датчик углов атаки ДУА Местные углы атаки измеряются с помощью флюгерного датчика типа ДУА, устанавливаемого на фюзеляже самолёта. Принципиальная электрическая схема ДУА приведена на рис.1.3. Рис.1.3. Принципиальная электрическая схема ДУА 10 В корпусе датчика ДУА закреплены потенциометры R3 и R4, а с флюгером, свободно устанавливающимся по направлению воздушного потока, соединены токосъёмные щётки. Таким образом, с потенциометров R3 и R4 снимаются напряжения, пропорциональные текущим значениям местных углов атаки. Резисторы R5 и R6 являются регулировочными. Обогреватели R0 обеспечивают работоспособность датчика углов атаки в условиях обледенения. 1.4. Датчик перегрузки ДП Датчик перегрузки предназначен для измерения вертикальных перегрузок, действующих по оси ОY самолёта (вертикальная ось). Перегрузка измеряется в относительных единицах и равна действующему линейному ускорению, делённому на ускорение силы тяжести g V n y y & = Таким образом, датчик перегрузок измеряет линейное ускорение в относительных единицах и по принципу действия является акселерометром. Кинематическая схема датчика перегрузки приведена на рис. 1.4. Рис.1.4. Кинематическая схема датчика перегрузки ДП 11 Направляющая 5 обеспечивает единственную степень свободы перемещения инерционной массы 3 (ось ОY). При отсутствии линейного ускорения натяжение пружин 1 одинаково и инерциальная масса располагается в среднем положении ( ny = 0). При установке на неподвижном основании или в горизонтальном полёте на инерциальную массу действует сила тяжести, под действием которой она смещается от среднего положения на величину пропорциональную g ( ny = 1). Во время движения самолёта по криволинейной траектории с ускорением , подвижный узел 3 приводится в движение силой, развиваемой при деформации пружин 1. В установившемся положении равновесия усилие деформации пружин равно инерциальной силе . Поскольку пружины имеют линейную зависимость усилия деформации от её величины, то смещение подвижного узла пропорционально ускорению, с которым движется корпус 4 акселерометра в направлении оси ОY (с учётом проекции ускорения силы тяжести на ось ОY). Смещение подвижного узла 3 с помощью потенциометра 6 преобразуется в электрический сигнал. Для демпфирования колебаний инерциальной массы 3 и уменьшения трения движущихся частей, полость датчика заполнена маслом 2. С целью предохранения щёток потенциометра от механических повреждений и ограничения движения инерционной массы в пределах диапазона измерения перегрузок используются регулируемые опоры. Опоры регулируются таким образом, чтобы инерционная масса упиралась в них при перегрузках, превышающих на 10% максимальные для данного типа самолёта. Жёсткость пружины подбирается также в зависимости от диапазона измеряемых перегрузок. 1.5. Указатель углов атаки и перегрузок УАП Указатель УАП предназначен для преобразования электрических величин, пропорциональных αтек, αкр (αвзлет, αпос) и ny в механические повороты стрелок αтек и ny, и сектора αкр (αвзлет, αпос) относительно шкал. По раствору между стрелкой αтек и сектором αкр (αвзлет, αпос) 12 судят о приближении к критическому режиму полёта по углу атаки, а по раствору между стрелкой ny и неподвижным сектором ny кр – о приближении к критическому режиму по вертикальной перегрузке. В указателе смонтированы следящие системы отработки каналов αтек, αкр (αвзлет, αпос) и ny, состоящие из потенциометров. Потенциометры R8, R9 (канала αтек), R6, R7 (канала αкр) и R10 (канала ny) (рис. П.1) шунтируются соответственно резисторами R3, R4, R1, R2 и R5 для обеспечения взаимозаменяемости при замене УАП. Связанные со стрелками кулачки замыкают концевые микропереключатели В1 и В2 при подходе к критическим режимам по каналам угла атаки α и вертикальной перегрузки ny, в результате чего загораются предупредительные сигналы и в самолётные устройства выдаётся сигнал +27. 1.6. Блок коммутации БК Через блок коммутации осуществляется питание постоянным и переменным током всего автомата АУАСП и его регулировка (рис. П1). В блоке коммутации БК расположены трансформаторы, усилители систем отработка αтек, αкр (αвзлет, αпос) и ny, регулировочные и вспомогательные элементы схемы. Рис 1.5. Канал отработки вертикальной перегрузки ny 13 Каналы отработок αтек, αкр (αвзлет, αпос) и ny Все каналы отработки выполнены на базе самобалансирующихся потенциометрических мостовых схем. Рассмотрим работу каналов отработки на примере канала вертикальной перегрузки ny (рис. 1.5). Сигнал со щётки потенциометра R14 датчика перегрузки ДП поступает на вход транзисторного усилителя У, расположенного в блоке коммутации БК. На вход усилителя У поступает также сигнал со щётки потенциометра отработки R10, расположенного в указателе УАП. В случае согласования положения щёток потенциометров, сигнал на выходе усилителя равен нулю. В случае, когда щётка потенциометра R10 УАП не находится в согласованном положении со щёткой потенциометра R14 ДП на выходе усилителя У появится сигнал переменного тока. Амплитуда сигнала на выходе усилителя У зависит от величины рассогласования, а фаза сигнала определяется знаком рассогласования. Сигнал рассогласования поступает на двигатель отработки МЗ в УАП, который через редуктор Ред поворачивает щётку потенциометра R10 до согласованного положения. Таким образом, достигается угол поворота редуктора и щётки потенциометра R10 пропорциональный действующей перегрузке. Одновременно со щёткой потенциометра R10 редуктор поворачивает стрелку указателя и кулачок. При достижении критической перегрузки кулачок замыкает микропереключатель В2, через контакты которого проходит сигнал +27 В на сигнализацию опасной перегрузки. Сопротивления R17 и R18 БК обеспечивают регулировку масштаба шкалы указателя канала ny и выходных сигналов с резистора R14 ДП. Резистор R5 служит для взаимозаменяемости комплектов. Питание схемы балансных мостов и усилителя осуществляется от трансформатора Тр 3 блока коммутации БК. Схемы каналов угла αтек, αкр (αвзлет, αпос) работают аналогичным образом. Принципиальные электрические схемы каналов отработки приведены на рис. П1 14 1.7. Режимы работы автомата АУАСП Автомат АУАСП имеет четыре режима работы: 1. Режим «Полёт». Сектор критических углов занимает положение пропорциональное выходному напряжению датчика критических углов, которое зависит от числа Маха. Автомат работает в этом режиме при подаче -27 В от концевого выключателя обжатия шасси, т.е. в момент отрыва самолёта от ВПП, в том случае, если закрылки самолёта не выпущены на взлётный или посадочный угол. 2. Режим «Взлёт». Положение сектора критических углов атаки определяется задатчиком αвзлет, который находится в блоке коммутации БК. Автомат работает в этом режиме, если подается -27 В от концевых микропереключателей закрылков, которые срабатывают при выпуске закрылков на взлетный угол. 3. Режим «Посадка». Положение сектора критических углов определяется задатчиком αпос, который находится в блоке коммутации БК. Автомат работает в этом режиме, если подается -27 В от концевых микропереключателей закрылков, которые срабатывают при выпуске закрылков на посадочный угол. 4. Режим «Контроль». Для определения работоспособности систем отработки автомата на земле и в полёте предусмотрен встроенный контроль. В этот режим автомат переключается при нажатии кнопки (без фиксированного положения) «Контроль АУАСП» на приборной доске лётчика. При этом независимо от режима полёта, подвижные элементы указателя займут следующие положения: сектор канала критических углов атаки отработает в положение взлётного угла атаки; стрелка канала текущего угла атаки совместится с нижней кромкой сектора канала критических углов атаки, т.е. отработает в положение выхода на критический угол атаки; стрелка канала вертикальной перегрузки совместится с нижней кромкой неподвижного сектора канала вертикальной перегрузки, т.е. отработает в положение допустимой критической вертикальной перегрузки, сработает сигнализация. Нажатие на кнопку «Сброс» приводит к восстановлению показаний в соответствии с положением щёток потенциометров датчиков. Датчики встроенным контролем не охвачены. |