Гидравлические приводы летательных аппаратов
Гидравлические приводы летательных аппаратов: Обзор учебного пособия
В учебном пособии, разработанном в МГТУ им. Н.Э. Баумана, рассматриваются принципы функционирования, конструктивные особенности и области применения гидравлических приводов в современных летательных аппаратах (ЛА). Книга ориентирована на студентов, специализирующихся в области систем управления движением и навигации, а также систем управления ЛА.
Основные понятия и принципы работы
Пособие начинается с определения гидравлического привода как исполнительного устройства, преобразующего и усиливающего сигналы управления в системах ЛА. Подчеркивается его способность обеспечивать усиление по мощности в тысячи раз и создавать значительные силы на органах управления. Рассматривается блок-схема гидравлического привода, включающая гидродвигатель, устройства управления (гидрораспределители), источник питания (насос) и гидролинии. Особое внимание уделяется объемным гидроприводам, использующим потенциальную энергию давления жидкости. Описываются основные компоненты гидропривода, включая гидродвигатель, преобразующий энергию давления в механическое движение, и устройства управления, регулирующие расход жидкости. Рассматриваются понятия следящего гидропривода, бустера и дистанционной электрогидравлической системы управления (ДЭСУ). Подчеркивается важность надежности, быстродействия и точности гидравлических приводов, а также необходимость резервирования для повышения надежности.
Устройство и функционирование гидропривода
В книге подробно рассматриваются основные элементы гидропривода, включая насосы и гидродвигатели, а также параметры, характеризующие работу привода: давление и расход жидкости. Объясняется принцип действия простейшей модели гидропривода, состоящей из насоса и гидроцилиндра. Анализируется зависимость давления от нагрузки и расхода от скорости движения. Рассматриваются различные способы регулирования скорости, включая дроссельное регулирование, и его преимущества. Подробно описываются режимы течения жидкости (ламинарный и турбулентный) и их влияние на гидравлические потери. Анализируются гидравлические дроссели, управляемые и неуправляемые, а также гидравлический потенциометр и гидравлический мостик сопло-заслонка, как элементы, используемые в гидроусилителях.
Электрогидравлические усилители и следящие приводы
Отдельное внимание уделяется электрогидравлическим усилителям (ЭГУ), являющимся ключевым компонентом следящих приводов с электрическим управлением. Рассматриваются электромеханические преобразователи (ЭМП) и их характеристики, а также схемы ЭГУ с обратной связью. Описывается структура линейной динамической модели следящего гидропривода, включая передаточные функции рулевой машины, усилителя сигнала ошибки, обратной связи и измерителя рассогласования. Анализируются частотные характеристики линейной модели и их влияние на устойчивость и быстродействие привода.
Электрогидравлические приводы современных ЛА
В заключительной части пособия рассматриваются особенности электрогидравлических приводов современных ЛА, в частности, требования к ним в связи с использованием аэродинамически неустойчивых конструкций. Описывается конструкция электрогидравлического рулевого привода (ЭГРП) и методы резервирования для повышения надежности, включая методы суммирования сил. Рассматриваются различные схемы резервирования и их преимущества.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 24.03.02: Системы управления движением и навигация
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Ю.С. Васечкин, Ю.Г. Оболенский ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Рекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия М о с к в а Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2 0 0 8
УДК 629.7.064(075.8) ББК 39.52+34.447 В19 Рецензенты: В.Н. Герди, М.М. Якубович Васечкин Ю.С., Оболенский Ю.Г. Гидравлические приводы летательных аппаратов: Учеб. пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. — 44 с.: ил. ISBN 978-5-7038-3144-1 Рассмотрены принцип действия, математические модели, особенности конструкции и применения на современных летательных аппаратах гидравлических приводов различного назначения. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 652300 «Системы управления движением и навигация» специальности 210500 «Системы управления летательными аппаратами». УДК 629.7.064(075.8) ББК 39.52+34.447 Учебное издание Васечкин Юрий Серафимович Оболенский Юрий Георгиевич ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПРИВОДЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Редактор С.А. Серебрякова Корректор М.А. Василевская Компьютерная верстка С.А. Серебряковой Подписано в печать 19.05.2008. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,56. Уч.-изд. л. 2,12. Изд. № 18. Тираж 100 экз. Заказ . Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5 ISBN 978-5-7038-3144-1 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008 В19
СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ДЭСУ — дистанционная электрогидравлическая система управления ЛА — летательный аппарат СДУ — система дистанционного управления ЭГРП — электрогидравлический привод ЭГУ — электрогидравлический усилитель ЭМП — электромеханический преобразователь
ПРЕДИСЛОВИЕ В пособии рассмотрены принципы построения, конструкция и основные характеристики гидравлических приводов, которые являются исполнительными устройствами в системах управления современных летательных аппаратов (ЛА). Приведены математические модели функционирования и структурные схемы различных гидравлических устройств. Большое значение для авиационных гидравлических приводов имеют вопросы надежности, поэтому в пособии рассмотрены принципы и методы резервирования электрогидравлических приводов. Приведены примеры современных многоканальных резервированных электрогидравлических рулевых приводов систем управления пилотируемых ЛА. В пособии использован опыт разработки систем дистанционного управления в ОАО «Российская самолетостроительная корпорация “МиГ”».
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Гидравлический привод на ЛА предназначен для приведения в движение рабочих органов системы управления [1]. В системах управления ЛА гидравлический привод выполняет функции быстродействующего исполнительного устройства, преобразующего и усиливающего сигналы управления. При помощи гидравлических приводов можно достичь усиления сигналов управления по мощности в несколько тысяч раз и получить силы на органах управления (рулях, поворотных плоскостях и пр.) примерно 60 кН. Блок-схема гидравлического привода представлена на рис. 1. Рис. 1. Блок-схема гидравлического привода Гидроприводом называется совокупность устройств, в состав которой входят один или несколько гидродвигателей, предназна