Блок передачи мощности гидравлической системы самолета Российский патент 2024 года по МПК F15B15/18 B64C13/42 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в аварийных системах гражданских самолётов.

Известна гидравлическая система самолёта Ил-76 ТД [Самолёт Ил-76 ТД инструкция по технической эксплуатации. Часть III, глава 33. Гидравлическая система // ОКБ Ильюшина, 1978 г.], состоящая из четырёх независимых подсистем, где при отказе основного и резервного источника питания любой подсистемы предусмотрено многократное дублирование рулевых машин на каждом канале управления от каждой подсистемы.

Недостатками такой конструкции является её избыточность по количеству источников питания и рулевых машин.

Известна гидравлическая система самолёта ТУ-154 [Техническое обслуживание гидросистемы самолета ТУ-154. / Методические указания к практической работе. Самарск. гос. аэрокос. унив-т. Сост. В.П. Показеев Самара, 2002. 48 с.], состоящая из трёх подсистем, где при отказе основного и резервного источника питания первой подсистемы для передачи мощности из второй и третьей подсистемы в первую применяется кран (клапан) перепуска.

Недостатками такой конструкции является потеря рабочей жидкости исправной подсистемы при подпитке аварийной подсистемы с дальнейшем выходом из строя всей гидравлической системы, а также ограниченного по времени аварийного перепуска мощности.

Известна гидравлическая система самолёта [Патент на изобретение RU 2 455 197 C1, МПК B64C 13/36 Опубл. 10.07.2012 Бюл. № 19], состоящая из трёх подсистем, где при отказе основного и резервного источника питания первой подсистемы для передачи мощности из второй подсистемы в первую применяется блок передачи мощности (PTU), состоящий из нерегулируемого гидромотора, соединённого механически с валом нерегулируемого насоса, и включающегося в работу при управляющей команде.

Недостатками такой конструкции является однонаправленная передача энергии (только от второй в первую подсистему), а также невозможность передачи энергии от третьей подсистемы.

Известен аварийный привод выпуска шасси [Патент на изобретение RU 2 780 009 C1, МПК B64C 25/22, B64С 25/30 Опубл. 19.09.2022 Бюл. №26], состоящий из нерегулируемых гидромотора и насоса, управляемые пропорциональным дросселем по давлению аварийной подсистемы, позволяющий регулировать объёмы передаваемой в аварийную систему энергии, тем самым повышая надёжность и экономичность гидросистемы самолёта.

Недостатком такой конструкции является однонаправленная передача энергии, низкий КПД, так как ограничение передаваемой мощности осуществляется дроссельным способом.

Известен блок передачи мощности гидравлической системы самолёта [Патент на изобретение RU 2 774 276 C1, МПК B64C 13/36, F15B 15/18 Опубл. 16.06.2022 Бюл. №17], состоящий из нерегулируемого насоса и регулируемого по расходу гидромотора, позволяющий управлять количеством передаваемой энергии изменением рабочего объёма гидромотора.

Недостатками такой конструкции является однонаправленная передача энергии (только от гидромотора к насосу), а также невозможность включения более двух подсистем.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Технический результат - повышение работоспособности и надёжности гидросистемы самолёта за счёт многонаправленной передачи энергии между тремя подсистемами гидросистемы самолёта с использованием регулируемых насос-моторов.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается блоком передачи мощности гидравлической системы самолёта, характеризующимся тем, что содержит три регулируемых аксиально-поршневых насос-мотора, положение наклонных шайб которых для регулирования характерного рабочего объема насос-моторов управляется пропорциональными регуляторами, посредством штоков управляющих гидроцилиндров и посредством воздействия пропорциональных гидрораспределителей с электромагнитным управлением и с пружинным возвратом, при этом аксиально-поршневые насос-моторы соединены механическим валом и подключены к трем подсистемам гидросистемы самолета, при этом регулируемые аксиально-поршневые насос-моторы выполнены с возможностью устанавливаться как в положение насосов, так и моторов, что позволяет осуществить многонаправленную передачу энергии между подсистемами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 схема управления пропорционально-регулируемым насос-мотором.

Блок передачи мощности гидравлической системы самолёта (фиг. 1) состоит из трёх пропорционально регулируемых аксиально-поршневых насос-моторов 1, соединённых валами в единую механическую систему 2 и подключенных соответственно к подсистемам 3 гидравлической системы самолёта (ПС1, ПС2, ПС3). Каждый аксиально-поршневой насос-мотор 1 (Фиг. 2) управляется пропорциональным регулятором, состоящим из управляющего гидроцилиндра 4 с датчиком положения 5. Перемещение управляющего гидроцилиндра обеспечивается пропорциональным многопозиционным четырёх-линейным гидрораспределителем 6 с электромагнитным управлением и пружинным возвратом.

Блок передачи мощности гидравлической системы самолёта работает следующим образом. При возникновении необходимости передать энергию из одной подсистемы в другую (аварийная ситуация, дефицит мощности, работа одного двигателя из двух и т.д.) бортовой компьютер самолёта задаёт управляющие сигналы, устанавливающие положение наклонных шайб аксиально-поршневых насос-моторов в зависимости от потребностей и возможностей каждой подсистемы. Регулируемые насос-моторы при этом могут устанавливаться как в положение насосов, так и моторов, что позволяет осуществить многонаправленную передачу энергии между подсистемами, например из ПС3 в ПС2 и ПС1 или из ПС1 и ПС2 в ПС3. Соотношение передаваемой энергии так же является управляемым, что позволяет повысить КПД и осуществить перенаправление потоков мощностей между подсистемами. Жёсткая связь насос-моторов валами исключает перетекание рабочей жидкости и позволяет сохранить герметичность исправных подсистем.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности блока передачи мощности гидравлической системы самолёта и осуществить многонаправленную передачу энергии между подсистемами гидросистемы самолёта, а также позволяет включить в работу три и более подсистем гидросистемы самолёта, что повышает КПД и исключает перетекание рабочей жидкости между подсистемами.

Использование: изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в аварийных системах гражданских самолетов. Техническим результатом является повышение работоспособности и надежности гидросистемы самолета за счет многонаправленной передачи энергии между тремя подсистемами гидросистемы самолета с использованием регулируемых насос-моторов. Сущность изобретения: блок передачи мощности гидравлической системы самолета содержит три регулируемых аксиально-поршневых насос-мотора, управляемых пропорциональными регуляторами, предназначенными для регулирования их характерного рабочего объема с помощью перемещения штоков управляющих гидроцилиндров с пружинным возвратом и посредством воздействия пропорциональных гидрораспределителей с электромагнитным управлением, при этом аксиально-поршневые насос-моторы соединены механическим валом и подключены к трем подсистемам гидросистемы самолета, что в зависимости от потребности позволяет осуществить многонаправленную передачу энергии между подсистемами. 2 ил.

Блок передачи мощности гидравлической системы самолёта, характеризующийся тем, что содержит три регулируемых аксиально-поршневых насос-мотора, положение наклонных шайб которых для регулирования характерного рабочего объема насос-моторов управляется пропорциональными регуляторами, посредством штоков управляющих гидроцилиндров и посредством воздействия пропорциональных гидрораспределителей с электромагнитным управлением и с пружинным возвратом, при этом аксиально-поршневые насос-моторы соединены механическим валом и подключены к трем подсистемам гидросистемы самолета, при этом регулируемые аксиально-поршневые насос-моторы выполнены с возможностью устанавливаться как в положение насосов, так и моторов, что позволяет осуществить многонаправленную передачу энергии между подсистемами.