ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Российский патент 2005 года по МПК F15B11/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройству, которое может быть использовано в системах управления летательных аппаратов.

Известны гидромеханические приводы, содержащие корпус с каналами нагнетания и слива, гидравлический распределитель, входное звено с качалками, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие штоковую и бесштоковую полости, силовое ушко (см. книгу Э. Льюис, Х.Стерн “Гидравлические системы управления”, изд. “Мир”, Москва, 1966 г., стр. 358, фиг.9.39, стр. 359, фиг.9.41, стр. 360, фиг.9.43, стр. 362, фиг.9.46, см. книгу В.И.Гониодский и др. “Привод рулевых поверхностей самолетов” Москва “Машиностроение” 1974 г. стр. 202, рис. 4.40, см. книгу Т.П.Башта “Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств” Государственное научно-техническое издательство “Оборонгиз”, Москва, 1961 г. стр. 315, фиг.218, стр. 316, фиг.214, авторское свидетельство СССР SU 1349999 А1).

Наиболее близким по технической сущности является гидромеханический привод, содержащий корпус с каналами нагнетания и слива, гидравлический распределитель, входное звено с качалками, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие бесштоковую и штоковую полость, сообщенную с гидролинией нагнетания, силовое ушко (см. книгу Т.П.Башта “Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств” Государственное научно-техническое издательство “Оборонгиз”, Москва, 1961 г., стр. 317, фиг.221 а).

Основными преимуществами приводов подобной схемы является уменьшение вредного влияния нерастворенного воздуха в жидкости и люфтов в управлении, уменьшенные габариты цилиндра и сила трения уплонительных соединений за счет исключения применения сквозного штока.

Недостатком известных приводов является полная потеря их работоспособности в случае отказа насоса гидросистемы летательного аппарата и, как следствие, невозможность обеспечения мускульного режима управления.

Указанный недостаток существенно снижает надежность в работе приводов и может привести к катастрофической ситуации во время полета. Указанный недостаток обусловлен следующим:

- в случае отказа насоса летчику необходимо перейти на мускульный режим работы, при котором путем приложения усилий на входную качалку требуется переместить силовое звено привода, связанное с органами управления летательного аппарата;

- во время указанного перемещения рабочая жидкость должна вытесняться из штоковой полости гидродвигателя в линию нагнетания, с которой она сообщена, но в последней, в связи с отказом насоса, образовался гидрозамок;

- вследствие образования гидрозамка, вытеснение жидкости из штоковой полости не представляется возможным, что приводит к невозможности перемещения силового звена, а следовательно, и управления на указанном режиме.

Причины, способствующие этому:

- отсутствие в известных приводах ряда конструктивных устройств и элементов их исполнения и расположения относительно друг друга, что не позволяет исключить указанные недостатки, значительно снижающие надежность в работе системы управления.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение надежности в работе привода за счет обеспечения перемещения его силового звена в мускульном режиме.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом приводе два подпружиненных обратных клапана установлены таким образом, что они обеспечивают прохождение рабочей жидкости из гидролинии слива, соответственно, в штоковую и бесштоковую полости гидродвигателя и препятствуют прохождению рабочей жидкости в обратном направлении.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлена его общая схема.

Гидромеханический привод содержит корпус 1 с силовым звеном 2, гидродвигатель с дифференциальным поршнем 3, образующие штоковую 4 и бесштоковую 5 полости, золотниковый распределитель 6, связанный кинематически со входной качалкой управления 7, ограничитель хода 8 золотникового распределителя.

В приводе установлены три подпружиненных обратных клапана, один из которых - 9, обеспечивает прохождение рабочей жидкости из гидролинии нагнетания к золотниковому распределителю и штоковой полости и препятствует прохождению ее в обратном направлении, два других 10, 11 обеспечивают прохождение рабочей жидкости из гидролинии слива, соответственно, в штоковую и бесштоковую полости гидродвигателя и препятствуют прохождению ее в обратном направлении. В приводе установлен также фильтр 12.

В штатном гидромеханическом режиме, при наличии в гидролинии давления нагнетания, работа привода аналогична работе известных приводов.

В случае отказа насоса гидросистемы осуществляется переход на мускульный режим управления. Летчик, прикладывая усилие к входной качалке 7, например вправо по чертежу, до упора в ограничитель хода 8, перемещает корпус с силовым звеном относительно дифференциального поршня также вправо (золотниковый распределитель в этом случае сдвинут влево). При этом рабочая жидкость из штоковой полости по каналу 13, через щель 14, образованную в результате смещения бурта золотникового распределителя, канал 15, поступает в бесштоковую полость 5 гидрогдвигателя. Обратный клапан 9 разобщает полости гидродвигателя от линии нагнетания. Одновременно, объем жидкости, обусловленный дифференциальностью поршня, дополнительно поступает в бесштоковую полость по каналу 16 через обратный клапан 10 (отжимая его вправо по рисунку) из сливной линии гидросистемы (эффект подсасывания).

В случае приложения усилия летчика влево по чертежу (золотник перемещается вправо), рабочая жидкость из бесштоковой полости будет вытесняться через канал 15 и щель в золотнике в сливную линию гидросистемы и одновременно по каналу 16, через обратный клапан 11 (отжимая его) в штоковую полость гидродвигателя. Таким образом обеспечивается возможность перемещения силового звена привода.

Это в конечном итоге приводит к улучшению управляемости летательного аппарата в мускульном режиме.

Многочисленные испытания, в том числе и летные, гидромеханических приводов, выполненных в соответствии с прилагаемой схемой, полностью подтвердили их преимущество по сравнению с известными приводами в повышении надежности в работе системы управления летательного аппарата.

Привод может быть использован в системах управления летательных аппаратов. Привод содержит корпус с силовым звеном и каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания и слива, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие штоковую и бесштоковую полости, золотниковый распределитель, связанный кинематически с входной качалкой управления, три подпружиненных обратных клапана, причем один из них обеспечивает прохождение рабочей жидкости из гидролинии нагнетания к золотниковому распределителю и штоковой полости гидродвигателя и препятствует прохождению ее в обратном направлении. При этом два других подпружиненных обратных клапана установлены таким образом, что обеспечивают прохождение рабочей жидкости из гидролинии слива, соответственно, в штоковую и бесштоковую полости гидродвигателя и препятствуют прохождению рабочей жидкости в обратном направлении. Технический результат - обеспечивается управление в мускульном режиме перемещения силового звена привода. 1 ил.

Гидромеханический привод, содержащий корпус с силовым звеном и каналами, соединенными с гидролиниями нагнетания и слива, гидродвигатель с дифференциальным поршнем, образующие штоковую и бесштоковую полости, золотниковый распределитель, связанный кинематически с входной качалкой управления, три подпружиненных обратных клапана, причем один из них обеспечивает прохождение рабочей жидкости из гидролинии нагнетания к золотниковому распределителю и штоковой полости гидродвигателя и препятствует прохождению ее в обратном направлении, отличающийся тем, что два других подпружиненных обратных клапана установлены таким образом, что обеспечивают прохождение рабочей жидкости из гидролинии слива соответственно в штоковую и бесштоковую полости гидродвигателя и препятствуют прохождению рабочей жидкости в обратном направлении.