РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТА Российский патент 2024 года по МПК B64C25/22 B64C25/30 F15B15/18 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в аварийных системах пассажирских самолетов.

Известен аналог аварийного привода шасси, включающий в себя кран аварийного выпуска шасси, электрогидравлический распределитель с аварийным переключателем, гидропневмоцилиндры открытия замков убранного положения главной опоры шасси (ГОШ) и передней опоры шасси (ПОШ), цилиндр-подкос ПОШ, цилиндры-подкосы ГОШ, цилиндры средних створок, цилиндры створок колес, аварийные клапаны. Исходным положением для работы системы является убранное положение шасси. Рукоятка переключателя крана шасси может занимать любое положение. При вытягивании ручки-держки крана аварийного выпуска шасси на себя до упора начинается аварийный выпуск передней опоры в следующем порядке. Сжатый воздух из баллонов аварийной пневмосистемы с давлением, равным 15 ± 0,5МПа, поступает в аварийный электромагнитный клапан с пружинным возвратом (нижний), который переключается, отсекая линию аварийного выпуска передней опоры от сливной магистрали гидросистемы и открывая доступ воздуху в линию аварийного выпуска. Сжатый воздух поступает также к аварийному переключателю электрогидрокрана-распределителя, который соединяет рабочую линию уборки со сливом. В конструкции крана-распределителя предусмотрена гидромеханическая блокировка, исключающая непреднамеренную уборку шасси после аварийного выпуска при нахождении рукоятки переключателя крана-распределителя в положении «УБРАНО». При подаче давления воздуха в аварийный переключатель он стопорится в положении, соединяющем линию уборки шасси со сливом. Это положение аварийного переключателя исключает уборку шасси и сохраняется даже после стравливания воздуха из аварийных линий (электронный ресурс // URL: https://allrefrs.ru/4-27977.html. Дата обращения: 28.09.2021).

Недостатком данного аналога является низкая безотказность электрогидравлического клапана с пружинным возвратом.

Известен аналог системы аварийного выпуска шасси посредством свободного падения под действием силы тяжести, содержащий узел шасси, подвижный между убранным и выпущенным положениями, створку шасси, имеющую закрытое состояние, когда узел шасси находится в убранном положении, и подвижную в открытое состояние, чтобы позволять узлу шасси перемещаться в выпущенное положение, механизм запирания шасси, который включает в себя привод запирания, имеющий предварительно установленный предел мертвого хода такой, что перемещение привода запирания в пределах диапазона мертвого хода предотвращает механизм запирания шасси от физического разблокирования узла шасси, и перемещение привода запирания за пределы мертвого хода разблокирует механизм запирания шасси от узла шасси, и систему синхронизации шасси в свободном падении, функционально соединенную с механизмом запирания шасси и со створкой шасси, причем система синхронизации шасси в свободном падении включает в себя: первую рабочую последовательность при приведении в действие системы синхронизации шасси в свободном падении, во время которой привод запирания перемещается в пределах диапазона мертвого хода, тогда как одновременно створка шасси имеет возможность свободного падения под действием силы тяжести из закрытого состояния к своему открытому состоянию, и вторую рабочую последовательность, которая выполняется с задержкой по времени относительно начала первой рабочей последовательности, во время которой привод запирания перемещается за пределы мертвого хода, чтобы позволять свободное падение под действием силы тяжести узлу шасси из убранного положения в его выпущенное положение, посредством чего первая и вторая рабочие последовательности системы синхронизации шасси в свободном падении позволяют створке шасси перемещаться посредством свободного падения под действием силы тяжести к ее открытому состоянию перед перемещением посредством свободного падения под действием силы тяжести шасси к его выпущенному положению (патент RU 2014148320 A, B64C 25/00, опубл. 20.06.2016).

Недостатком данного аналога является отсутствие функции уборки шасси и высокая вероятность заедания механизмов.

Известен аналог системы манипулирования шасси летательного аппарата, содержащий клапан, управляемый электрически, или электроклапан, который обеспечивает соединение специфического гидравлического контура отсека шасси с общей гидравлической системой летательного аппарата. Управление электроклапаном выполняется из кабины экипажа и обеспечивает подключение к функционированию гидравлического контура отсека шасси. Открытие створок и последующий выпуск шасси обеспечиваются при помощи гидравлического контура, последовательно управляемого при помощи электронного вычислителя. Таким образом, факт наличия электрически управляемого клапана, предназначенного для створок, и другого электрически управляемого клапана, предназначенного для выпуска шасси, позволяет обеспечить открытие клапанов в различные моменты времени, в той или иной степени отличающиеся друг от друга, что позволяет обеспечить определенную последовательность в выполнении операций открытия створок и выпуска шасси (патент FR № 2007115053/11, МПК B64C 25/24, опубл. 10.08.2009).

Известен аналог системы управления шасси летательного аппарата, содержащий аварийный привод выпуска шасси с блоком передачи мощности, в котором вспомогательный источник гидравлической энергии включает мотор и насос, которые соединены общим валом. Вход насоса соединен дополнительной линией всасывания с полостью гидробака с рабочей жидкостью первой подсистемы гидропитания, а его выход - с выходом дополнительной магистрали линии нагнетания первой подсистемы гидропитания. Дополнительная магистраль линии нагнетания третьей подсистемы гидропитания соединена с входом упомянутого мотора вспомогательного источника гидравлической энергии через электромагнитный клапан с пружинным возвратом, который выполнен с возможностью открытия и закрытия подачи рабочей жидкости. Технический результат заключается в повышении надежности работы гидравлической системы и снижении ее общей массы (патент РФ № 2455197, МПК B64C 13/36, опубл. 10.07.2012).

Недостатком аналога является неустойчивая работа блока передачи мощности при изменении нагрузки на исполнительных гидродвигателях, что приводит к неконтролируемому изменению давления рабочей жидкости в гидросистеме. Из-за колебаний давлений блок передачи мощности может как быстро ускоряться под нагрузкой, так и внезапно останавливаться, при этом каждый скачок давления может длиться только секунду, создавая режим остановки-запуска. Постоянное быстрое включение и выключение блока передачи мощности приводит ко многим негативным эксплуатационным факторам. Кроме того, используемые на входе в гидромотор агрегаты дистанционного включения блока передачи мощности и устройства ограничения мощности, подаваемой к гидромотору гидравлической энергии, не учитывают действительные потребности энергии за насосом в аварийной подсистеме.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является блок передачи мощности гидравлической системы самолета, состоящий из гидромотора, подключенного к питанию через ограничитель расхода и электрогидрораспределитель и соединенного с насосом через вал, имеющий за обратным клапаном регулятор с гидравлическим пропорциональным позитивным управлением, обеспечивающий изменение давления в линии нагнетания насоса при изменении действительной нагрузки на исполнительных гидродвигателях, подключенных к резервному источнику энергии, которое в свою очередь за обратным клапаном преобразуется в командное давление в линии управления регулятором гидромотора, обеспечивая необходимые крутящий момент и частоту вращения гидромотора, осуществляющего привод насоса (патент РФ № 2774276, МПК B64C 13/36, опубл. 16.06.2022).

Недостатком ближайшего аналога является невозможность обеспечивать оптимальное потребление мощности насосом вследствие отсутствия регулятора мощности на гидромоторе и отсутствии на гидромоторе регулятора подачи в зависимости от давления нагрузки и согласования рабочего объема гидромотора с потреблением в системе.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей блока передачи мощности.

Техническим результатом изобретения является обеспечение оптимального потребления мощности гидромотора благодаря ее регулированию по гиперболической зависимости за счет использования регулятора мощности гидромотора с одновременным согласованием рабочего объема гидромотора с потреблением в системе за насосом за счет использования регулятора подачи рабочей жидкости.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что блок передачи мощности гидравлической системы самолета, состоящий из гидромотора, соединенного с гидравлическим насосом через вал, и содержащий регулятор с гидравлическим пропорциональным позитивным управлением, согласно изобретению, содержит регулятор мощности с гидромеханическим управлением, состоящий из первого и второго гидроцилиндров механизма управления характерным рабочим объемом гидромотора, причем первый гидроцилиндр с помощью пружин соединен с коромыслом и далее с первым многопозиционным распределителем, а второй гидроцилиндр связан с первым многопозиционным распределителем через многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель и второй многопозиционный распределитель, при этом многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель выполнен как регулятор подачи рабочей жидкости.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема регулируемого блока передачи мощности.

Блок передачи мощности гидравлической системы самолета содержит насос 1 системы А, соединенный механически валом с гидромотором 2 системы Б. Первый 3 и второй 4 гидроцилиндры механизма управления характерным рабочим объемом гидромотора 2 связаны с линией нагнетания из системы Б, причем первый гидроцилиндр 3 - через нерегулируемый дроссель, а второй гидроцилиндр 4 - через многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель 5. Положение гидрораспределителя 5 определяется перепадом давления на дросселе 6, установленном в линии насоса нагнетания в систему А. Давление до и после дросселя 6 сравнивается на золотнике гидрораспределителя 5, перепад давления Δp поддерживается постоянным и, таким образом, информация о нагрузках в системе А поступает ко второму гидроцилиндру 4 регулятора подачи рабочей жидкости гидромотора, что обеспечивает требуемую подачу рабочей жидкости через гидромотор, а значит и требуемую подачу рабочей жидкости насоса.

В свою очередь линия нагнетаний системы Б перед гидромотором 2 соединена через дроссель с первым гидроцилиндром 3 механизма управления характерным рабочим объемом гидромотора, который связан пружинами с коромыслом 7 и далее с первым многопозиционным распределителем 8 регулятора мощности, который с учетом работы второго многопозиционного распределителя 9, выступающего в роли ограничителя давления, связанного с системой Б, подключает второй многопозиционный распределитель 9 и многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель 5 ко второму гидроцилиндру 4, что обеспечивает требуемое оптимальное потребление мощности гидромотора по гиперболической зависимости.

Рабочее давление через первый гидроцилиндр 3 передается на коромысло 7. Противодействующей силой пружины, настраиваемой извне, задается уровень мощности. Если сила действия давления превышает силу пружины, то через коромысло перемещается управляющий золотник первого многопозиционного распределителя 8 и гидромотор регулируется в сторону уменьшения рабочего объема. При этом уменьшается действующая длина рычага на коромысло и давление может вырасти на величину, пропорциональную уменьшению подачи и обеспечивая произведение давления и характерного объема гидромотора величиной постоянной. Изменение управляющего давления позволяет варьировать механически настроенную исходную мощность, соответствующую возможной мощности гидромотора.

Таким образом, заявленный блок передачи мощности обеспечивает оптимальное потребление мощности гидромотора в зависимости от требуемых действительных нагрузок на исполнительных гидродвигателях и управляющего давления перед гидромотором, а также дополнительно используется регулятор подачи рабочей жидкости, который в зависимости от перепада давлений на дросселе в линии насоса способен изменять рабочий объем гидромотора, определяя частоту вращения вала гидромотора.

Изобретение относится к аварийным системам самолетов. Блок передачи мощности гидравлической системы самолета содержит насос (1), соединенный механически валом с гидромотором (2). Первый (3) и второй (4) гидроцилиндры механизма управления характерным рабочим объемом гидромотора (2). Первый гидроцилиндр (3) - через нерегулируемый дроссель, а второй гидроцилиндр (4) - через многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель (5). Положение гидрораспределителя (5) определяется перепадом давления на дросселе (6), установленном в линии насоса нагнетания. Давление до и после дросселя (6) сравнивается на золотнике гидрораспределителя (5). Достигается оптимальное потребление мощности гидромотора. 1 ил.

Блок передачи мощности гидравлической системы самолета, состоящий из гидромотора, соединенного с гидравлическим насосом через вал, и содержащий регулятор с гидравлическим пропорциональным позитивным управлением, отличающийся тем, что содержит регулятор мощности с гидромеханическим управлением, состоящий из первого и второго гидроцилиндров механизма управления характерным рабочим объемом гидромотора, причем первый гидроцилиндр с помощью пружин соединен с коромыслом и далее с первым многопозиционным распределителем, а второй гидроцилиндр связан с первым многопозиционным распределителем через многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель и второй многопозиционный распределитель, при этом многопозиционный трехлинейный подпружиненный гидрораспределитель выполнен как регулятор подачи рабочей жидкости.