СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И ЕГО БЛОК КОММУТАЦИИ Российский патент 2006 года по МПК B64C13/36 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к пневмогидравлическим системам передачи для приведения в действие поверхностей управления летательных аппаратов, и может быть использовано для создания устройств, повышающих живучесть гидравлических систем летательного аппарата.

Известен способ повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, заключающийся в том, что для (при обнаружении) потери контролируемой части рабочей жидкости из гидравлической системы ограничивают число задействованных защищенных участков (Авторское свидетельство СССР №1317812, кл. В 64 С 13/36, опубл. 29.05.85 г.).

Известно устройство системы повышения живучести гидросистемы летательного аппарата и ее блока коммутации, содержащее в каждом автономном контуре n защищенных гидрокранами участков питания гидроприводов эпизодического действия и m снабженных сигнализаторами давления и защищенных отсечными клапанами участков питания гидроприводов следящего типа и смешанной их группы, линии слива которых в каждом из m участков объединены и подключены через обратный клапан к коллекторной магистрали слива, а также датчики уровня рабочей жидкости в гидробаке и блок коммутации (Авторское свидетельство СССР №1317813, кл. В 64 С 13/36, опубл. 29.05.85 г.).

Недостатками известных способа и устройства являются низкие живучесть и надежность летательного аппарата в целом, обусловленные нежелательной полной изоляцией защищенных участков гидравлической системы, содержащих жизненно важные агрегаты, при возникновении в данных участках утечек рабочей жидкости, а также временная задержка их работы, обусловленная прекращением подачи рабочей жидкости во время определения негерметичного участка.

Технической задачей изобретения является повышение живучести и надежности летательного аппарата при возникновении негерметичных участков в гидравлической системе за счет определения и изоляции негерметичных питающих линий в защищенных участках без изоляции гидроприводов в негерметичных участках.

Решение технической задачи изобретения достигается тем, что в способе повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, заключающемся в предотвращении потерь рабочей жидкости через негерметичные защищенные участки системы, при обнаружении потери контролируемой части рабочей жидкости из гидросистемы в вышеупомянутом негерметичном участке, содержащем защищенные линии подачи и слива рабочей жидкости, определяют и изолируют негерметичную линию подачи либо слива и соответственно подачу и слив рабочей жидкости осуществляют по оставшейся герметичной линии слива либо подачи.

Способ реализуется в устройстве для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, содержащем блок коммутации, защищенные участки питания гидроприводов в каждом автономном контуре, снабженные сигнализаторами давления, которые подключены к блоку коммутации, а также подключенные к блоку коммутации датчики уровня рабочей жидкости в гидробаке, каждый из защищенных участков снабжен электрогидромеханическим передающим распределительным устройством, входы которого подключены к магистралям подачи и слива контура питания гидравлической системы, а выходы к защищенным линиям питания упомянутого участка, электрогидромеханическим принимающим распределительным устройством, входы которого подключены к защищенным линиям питания, а выходы - к гидроприводам этого же участка, накопителем, подключенным к электрогидромеханическому принимающему распределительному устройству.

Кроме того, в блоке коммутации устройства для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, содержащем коммутирующие элементы, соединительные цепи, переключающие реле с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами, выход датчика уровня рабочей жидкости в гидробаке параллельно соединен с входами сигнализаторов давления, входами первого, второго и третьего контактов первого и входами первого и второго контактов второго переключающих реле, выход сигнализатора давления магистрали слива соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле, выход сигнализатора давления магистрали подачи соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом второго переключающего реле, выходы первого и второго электрогидрораспределителей параллельно соединены со вторыми нормально разомкнутыми выходными контактами первого и второго переключающих реле, а выходы третьего и четвертого электрогидрораспределителей параллельно соединены через нормально замкнутый выходной контакт второго переключающего реле с третьим нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемые способ и устройство отличаются наличием новых действий и новых элементов и связей схемы, а именно в способе:

- определяют и изолируют негерметичную линию питания;

- осуществляют подачу и слив рабочей жидкости по герметичной линии питания,

в устройстве:

- электрогидромеханическое передающее распределительное устройство;

- электрогидромеханическое перенимающее распределительное устройство;

- накопитель,

кроме того, в блоке коммутации:

- новые связи схемы, а именно: выход датчика уровня рабочей жидкости в гидробаке параллельно соединен с входами сигнализаторов давления, входами первого, второго и третьего контактов первого и входами первого и второго контактов второго переключающих реле, выход сигнализатора давления магистрали слива соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле, выход сигнализатора давления магистрали подачи соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом второго переключающего реле, выходы первого и второго электрогидрораспределителей параллельно соединены со вторыми нормально разомкнутыми выходными контактами первого и второго переключающих реле, а выходы третьего и четвертого электрогидрораспределителей параллельно соединены через нормально замкнутый выходной контакт второго переключающего реле с третьим нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле, что позволяет сделать вывод о наличии в данном техническом решении критерия патентоспособности "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что оно явным образом не следует из уровня техники, что соответствует критерию патентоспособности «существенные отличия».

На фиг.1 дана схема устройства для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, на фиг.2 - блок коммутации устройства для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата.

Устройство для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата (фиг.1) содержит контур питания 1 гидравлической системы, соединенные сливным 8 и напорным 7 трубопроводами контура питания 1 с защищенными участками 2, 3, 4, 5.

Контур питания 1 гидравлической системы содержит гидронасос 11, выходом соединенный с напорным трубопроводом 7, а входом - с выходом гидробака 10, гидробак 10, входом соединенный со сливным трубопроводом 8, датчик 9 уровня рабочей жидкости в гидробаке 10, соединенный входом с линией электропитания, а выходом с блоками коммутации 12 защищенных участков 2, 3, 4, 5.

Каждый из защищенных участков 2, 3, 4, 5 содержит гидроприводы 14, 15, 16, соединенные сливными 38 и напорными 34 трубопроводами защищенного участка с принимающим электрогидрораспределительным устройством 13, передающее электрогидрораспределительное устройство 17, соединенное защищенными питающими линиями 18 и 19 с принимающим электрогидрораспределительным устройством 13, накопитель 23, соединенный гидравлически трубопроводом 22 и механически штоком поршня с принимающим электрогидрораспределительным устройством 13, блок коммутации 12, соединенный управляющими электроцепями с принимающим 13 и передающим 17 электрогидрораспределительными устройствами, а также сигнализаторы давления 20 и 21 в защищенных питающих линиях 18 и 19, соединенные сигнальными электроцепями с блоком коммутации 12.

Передающее электрогидрораспределительное устройство 17 содержит электрогидрораспределитель 40, входы которого соединены со сливным 8 и напорным 7 трубопроводами контура питания 1, а выходы соединены с защищенными линиями питания 18 и 19, кроме того, электрогидрораспределитель 40 соединен каналами 50 и 51 с электрогидрораспределителем 41, каналом 52 через обратный клапан 48, механически связанный с золотником отсечного клапана 47, с гидрораспределителем 45, золотник которого механически связан с поршнем 46, каналом 42 с надпоршневой полостью поршня 43, гидрораспределителем 45 и через отсечной клапан 47 с надпоршневой полостью поршня 46, электрогидрораспределитель 41 соединен каналом 53 с гидрораспределителем 45.

Принимающее электрогидрораспределительное устройство 13 содержит электрогидрораспределитель 25, выходы которого соединены со сливным 38 и напорным 34 трубопроводами защищенного участка, а входы соединены с защищенными линиями питания 18 и 19, кроме того, электрогидрораспределитель 25 соединен через обратный клапан 54 и трубопровод 22 с накопителем 23 и через клапан 54 и канал 29 со сливным входом гидрораспределителя 55, каналом 37 с электрогидрораспределителем 27, через обратный клапан 26 с напорным выходом гидрораспределителя 55, через канал 39 с электрогидрораспределителем 27, электрогидрораспределитель 27 соединен через канал 58 с напорным входом гидрораспределителя 55, через обратный клапан 28, канал 30 с выходом слива гидрораспределителя 55, гидрораспределитель, содержащий фиксируемый в двух положениях шариковым фиксатором 33 золотник 32, при этом положение «1» сообщает напорные вход и выход и перекрывает соединение входа и выхода слива гидрораспределителя 55, а положение «2» сообщает вход и выход слива и перекрывает соединение напорных входа и выхода гидрораспределителя 55.

Блок коммутации содержит коммутирующие элементы, соединительные цепи, переключающие реле с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами. Выход датчика 9 уровня рабочей жидкости в гидробаке параллельно соединен с входами сигнализаторов 20, 21 давления, входами первого, второго и третьего контактов переключающего реле 56 и входами первого и второго контактов переключающего реле 57, выход сигнализатора 20 давления магистрали слива соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом переключающего реле 56, выход сигнализатора 21 давления напорной магистрали соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом переключающего реле 57, выходы электрогидрораспределителей 25 и 40 параллельно соединены со вторыми нормально разомкнутыми выходными контактами переключающих реле 56 и 57, а выходы электрогидрораспределителей 27 и 41 параллельно соединены через нормально замкнутый выходной контакт переключающего реле 57 с третьим нормально разомкнутым выходным контактом переключающего реле 56.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии, при котором все защищенные участки герметичны, защищенные питающие линии 18 и 19 защищенных участков 2, 3, 4, 5 являются: 18 - линия нагнетания, 19 - линия слива. Рабочая жидкость подается к гидроприводам 13, 14, 15 защищенных участков по линии: напорный трубопровод 7 контура питания 1, передающее электрогидрораспределительное устройство 17, защищенная питающая линия 19, принимающее электрогидрораспределительное устройство 13, напорный трубопровод 34 защищенного участка и сливается по линии: сливной трубопровод 38 защищенного участка, принимающее электрогидрораспределительное устройство 13, защищенная питающая линия 18, передающее электрогидрораспределительное устройство 17, сливной трубопровод 8 контура питания 1.

При возникновении негерметичности в одной из питающих линий 18 и 19 происходит падение уровня рабочей жидкости в гидробаке 10 и замыкается контакт сигнализатора давления 9, включаются цепи питания сигнализаторов давления 20 и 21. При дальнейших утечках рабочей жидкости из питающих линий 18 либо 19 происходит падение рабочего давления в соответствующей питающей линии и замыкание контакта соответствующего сигнализатора 21 либо 20. Сигнализатор 21 (20), замыкая свой контакт, соединяет обмотку переключающего реле 56 (57) с цепью питания, при этом замыкаются либо размыкаются контакты соответствующего переключающего реле. Для реле 56 (57) контакт 1 замыкается и производит «подхват» соответствующего реле по питанию, контакт 2 замыкается и подает питание на электрогидрораспределители 25 и 40, тем самым включая в работу передающее 17 и принимающее 13 электрогидрораспределительные устройства, контакт 3 для реле 56 замыкается и подает питание на электрогидрораспределители 27 и 41, тем самым изолируя защищенную питающую линию 18, и объединяет слив и подачу рабочей жидкости по защищенной питающей линии 19, а для реле 57 размыкается и отключает питание от электрогидрораспределителей 27 и 41, тем самым изолирует защищенную питающую линию 19 и объединяет слив и подачу рабочей жидкости по защищенной питающей линии 18.

Подача и слив по объединенной питающей линии 18 (19) осуществляется следующим образом. Рабочая жидкость из напорного трубопровода 7 контура питания 1 подается на вход электрогидрораспределителя 40 электрогидрораспределительного устройства 17 и далее через канал 42, гидрораспределитель 46, канал 41, электрогидрораспределитель 41, канал 51 (50), защищенную питающую линию 18 (19), электрогидрораспределитель 25, канал 39 (37), электрогидрораспределитель 27, канал 58, напорный вход гидрораспределителя 55, напорный выход гидрораспределителя 55, канал 36, обратный клапан 26, электрогидрораспределитель 25, напорный трубопровод 34 защищенного участка к гидроприводам 14, 15, 16. Рабочая жидкость из гидроприводов 14, 15, 16 сливается через сливной трубопровод 38, электрогидрораспределитель 25, обратный клапан 53, трубопровод 22 в накопитель 23. Заполняясь рабочей жидкостью, накопитель 23 своим штоком передвигает плунжер 31 гидрораспределителя 55. При полном заполнении накопителя 23 плунжер 31 передвигает золотник 32 в положение «2». Золотник 32 в положении «2», перекрывая напорный канал, вызывает повышение давления рабочей жидкости в надпоршневой полости поршня 43, при этом поршень 43 начинает передвигаться и тем самым передвигает золотник гидрораспределителя 45. Золотник гидрораспределителя 45, передвигаясь, перекрывает подачу рабочей жидкости из канала 42 в канал 41 и сообщает канал 41 через обратный клапан 48, электрогидрораспределитель 40 с трубопроводом слива 8, при этом обратный клапан 48, открываясь, отсекает золотником 47 подачу рабочей жидкости из линии нагнетания в надпоршневую полость поршня 46. Рабочая жидкость начинает сливаться из накопителя по линии: трубопровод 22, канал 29, гидрораспределитель 55, канал 30, обратный клапан 28, электрогидрораспределитель 27, канал 39 (37), защищенная питающая линия 18 (19), электрогидрораспределитель 40, канал 51 (52), канал 41. После опорожнения накопителя 23 давление перед обратным клапаном 48 падает до давления слива, клапан закрывается и золотником 47 возобновляет подачу рабочей жидкости из линии нагнетания в надпоршневую полость поршня 46. За счет усилия поршня 46 и пружины 44 золотник гидрораспределителя возвращается в исходное состояние, при этом соединяет каналы 41 и 42 и разобщает слив через обратный клапан 48 с каналом 41. Цикл подачи рабочей жидкости возобновляется.

Таким образом повышается живучесть и надежность летательного аппарата при возникновении негерметичных участков в гидравлической системе.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1317812, кл. В 64 С 13/36, опубл. 29.05.85 г.

2. Авторское свидетельство СССР №1317813, кл. В 64 С 13/36, опубл. 29.05.85 г.

Группа изобретений относится к авиационной технике. Способ заключается в предотвращении потерь рабочей жидкости через негерметичные защищенные участки системы при обнаружении потери контролируемой части рабочей жидкости. В негерметичном участке, содержащем защищенные линии подачи и слива рабочей жидкости, определяют и изолируют негерметичную линию подачи либо слива и соответственно подачу и слив рабочей жидкости осуществляют по оставшейся герметичной линии слива либо подачи. Устройство содержит соединенные сливным и напорным трубопроводами контуры питания с защищенными участками. Каждый из них имеет гидроприводы, соединенные сливными и напорными трубопроводами защищенного участка с принимающим электрогидрораспределительным устройством. Передающее электрогидрораспределительное устройство соединено защищенными питающими линиями с принимающим электрогидрораспределительным устройством. Накопитель связан гидравлически и механически с принимающим электрогидрораспределительным устройством. Блок коммутации соединен управляющими электроцепями с принимающим и передающим электрогидрораспределительными устройствами. Сигнализаторы давления в защищенных питающих линиях соединены сигнальными электроцепями с блоком коммутации. Блок коммутации содержит коммутирующие элементы, соединительные цепи, переключающие реле с контактными группами из нормально разомкнутых и нормально замкнутых выходных контактов. В электрическую схему блока коммутации включены датчик уровня рабочей жидкости в гидробаке и сигнализаторы давления. Группа изобретений позволяет эффективно повысить живучесть гидравлической системы летательного аппарата без изоляции гидроприводов в негерметичных участках. 3 н.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, содержащей защищенные участки, заключающийся в предотвращении потерь рабочей жидкости через негерметичные защищенные участки системы при обнаружении потери контролируемой части рабочей жидкости из гидросистемы, отличающийся тем, что в вышеупомянутом негерметичном участке, содержащем защищенные линии подачи и слива рабочей жидкости, определяют и изолируют негерметичную линию подачи либо слива, и соответственно подачу и слив рабочей жидкости осуществляют по оставшейся герметичной линии слива, либо подачи.2. Устройство для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, содержащее блок коммутации, защищенные участки питания гидроприводов в каждом автономном контуре, снабженные сигнализаторами давления, которые подключены к блоку коммутации, а также подключенные к блоку коммутации датчики уровня рабочей жидкости в гидробаке, отличающееся тем, что каждый из защищенных участков снабжен электрогидромеханическим передающим распределительным устройством, входы которого подключены к магистралям подачи и слива контура питания гидравлической системы, а выходы - к защищенным линиям питания упомянутого участка, электрогидромеханическим принимающим распределительным устройством, входы которого подключены к защищенным линиям питания, а выходы - к гидроприводам этого же участка, и накопителем, подключенным к электрогидромеханическому принимающему распределительному устройству.3. Блок коммутации устройства для повышения живучести гидравлической системы летательного аппарата, содержащий коммутирующие элементы, соединительные цепи, переключающие реле с контактными группами из нормально разомкнутых и нормально замкнутых выходных контактов, отличающийся тем, что выход датчика уровня рабочей жидкости в гидробаке параллельно соединен со входами сигнализаторов давления, входными выводами первой, второй и третьей контактных групп первого и входными выводами первой и второй контактных групп второго переключающих реле, выход сигнализатора давления магистрали слива соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле, выход сигнализатора давления магистрали подачи соединен с обмоткой и первым нормально разомкнутым выходным контактом второго переключающего реле, выходы первого и второго элегдрогидрораспределителей параллельно соединены со вторыми нормально разомкнутыми выходными контактами первого и второго переключающих реле, а выходы третьего и четвертого элегдрогидрораспределителей параллельно соединены через нормально замкнутый выходной контакт второго переключающего реле с третьим нормально разомкнутым выходным контактом первого переключающего реле.