Механизм загрузки штурвала летательногоаппарата
(72) Авторы изобретения
И. Я. Бердников, А. Ф. Войтко и Г. П. Шумков (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ ЗАГРУЗКИ ШТУРВАЛА
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Изобретение относится к области авиадионной техники и может быть применено в системах управления рулевыми поверхностями, например эаеронами, для создания усилий на штурвале, для коррекции эффективности элеронов по скорост5 ному напору и для предупреждения нилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала.
Известны загрузочные механизмы как с линейной характеристикой, так и имеюшие характеристику с изломом, содержащие систему качалок, электромеханизм изменения плеча качалки, пружинный загру катеш» триммерный мехаш ь4 ручку BBле ния.
Эти механизмы решают задачу создания усилий на ручке (штурвале) управления, но не исключают непреднамеренный выход на опасные режимы пилотирования, например по крену, и не предупреждают пилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала при больших скоростях полета.
Для обеспечения ограничения хода.ру.левых поверхностей при их большой эффективности на больших скоростях в заданных пределах в систему управления этими поверхностями вводятся дополнительные усч юйства, что усложняет ее и увеличивает вес системы.
Целью изобретения является повышение безопасности полета путем исключения непреднамеренного выхода на опасные режимы пилотирования и предупреждение пилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала.
Поставленная пель достигается тем, что в корпус пружинного загружателя вмонтирован упругий упор-сигнализатор, выполненный в виде предварительно обжатой пружины, расположенной между двумя направляюшими обоймами и стянутой полым штоком, внутрь которого введен подвижный шток, несуший загружаюшую пружину с заданной характеристикой и ограниченную направляюшими. упорами, один из которых опирается на
0906
3 51 обойму упора-сигнализатора, а другой— на внутренний торец корпуса загружателя, причем усилие обжатия пружины упора-сигналиэатора выбрано из условия превышения усилия полного обжатия загружающей пружины.
На чертеже изображен механизм загрузки штурвала летательного аппарата.
Механизм загрузки штурвала летательного аппарата включает в себя сектор-качалку 1 с радиальными пазами, размещенную на секторе каретку 2, электромеханиэм 3 изменения плеча сектора-качалки, соединенный с кареткой 2 пружинный загружатель, состоящий иэ подвижного штока 4, корпуса 5 с вмонтированными в него загружающей пружиной 6, заключенной между двумя жесткими направляющими упорами 7 и 8, и пружиной 9, расположенной между двумя направляющими обоймами 10 и 11 и стянутой полым штоком 12, внутри которого установлен подвижный шток 4; дифференциальную качалку 13, триммерный механизм 14.
Загружающая пружина 6 имеет характеристику, соответствующую условиям пилотирования, а пружина 9 установлена с предварительным обжатием, превышающим усилие полного обжатия загружающей пружины 6, приведенное к штурвалу, в пределах 15-30 кг, образуя упругую ступень (стенку) в средней части . хода загружатеця, служащую упругим упором-сигналиэатором.
Сектор-качалка 1 шарнирно закреплен в кронштейне 15, установленном на корпусе 16 летательного аппарата.
Один конец сектора-качалки 1 выполнен, например, в виде сектора, в канавках которого закреплены тросы 17, идущие к органам управления (например, к элеронам и штурвалу).
Другой конец сектора-качалки 1 выполнен полым, коробчатого сечения, с продольными сквозными пазами, расположенными в перпендикулярных плоскостях радиально от оси вращения. На этом конце сектора-качалки закреплен электромеханизм 3, силовой шток 18 которого введен в полую часть качалки и соединен с кареткой 2, имеющей возможность перемещения радиально в продольных сквозных пазах, расположен- ных в плоскостях, параллельных плоскости чертежа.
К каретке 2 шарнирно подсоединен шток 4 пружинного загружателя, прохо5
$0
4 дяший через продольный сквозной паз, расположенный в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа.
Корпус 5 пружинного загружателя шарнирно соединен с одним ко щoм дифференциальной качалки 13, закрепленной, в свою очередь, шарнирно в кронштейне
19, установленном на корпусе летательного аппарата.
К другому концу дифференциальной качалки 13 шарнирно подключен триммерный механизм 14, закрепленный шарнирно относительно корпуса 16.
При взлете и на посадке, когда скорость полета относительно мала, электромеханиэм 3 по сигналу скоростйого напора перемещает конец штока 4 пружин» ного загружателя в положение А (малое плечо aarpyçêè). В этом случае секторкачалка 1, отклоняясь пропорционально углам поворота штурвала, обжимает только пружину 6, характеристика которой обеспечивает загрузку штурвала, соответствующую условиям пилотирования, а ее ход - максимальный расход элеронов.
По мере увеличения скорости (скоростного напора),при наборе высоты и в режиме крейсерского полета, конец штока 4 эагружателя с помощью электромеханизма 3 и каретки 2 перемещается в пазах сектора-качалки 1, занимая ряд промежуточных положений.
Перемещение конца штока 4 загружателя иэ взлетного положения А в положение Б ведет к увеличению загрузочного плеча ц. как следствие - к увеличению хода загружателя при равных углах отклонения рулевой поверхности и поворота штурвала.
Установленная упругая ступень (стенка), выполненная в виде предварительно обжатой пружины 9, ограничивает часть хода эагружателя, подключенного параллельно проводке управления элеронами, что уменьшает расход элеронов и ход ш турв ала.
В режиме ограничения механизм работает следующим образом. При скоросч ном напоре, соответствующем взлетному режиму, полному ходу штурвала соответствует полное обжатие пружины 6.
В этом случае сектор-качалка 1, отклоняясь пропорционально углу поворота штурвала, переместится из нейтрального пол жения в положение, соответствующее повороту штурвала при данном скоростном напоре и встретит упругую ступень (стенку), которая препятствует
5 5109 дальнейшему отклонению сектора-качалки 1, ограничивая таким образом отклонение элеронов и поворот штурвала. Кроме того, упругая ступень (стенка) служит в данный момент времени упоромсигнализатором, предупреждающим пилота- о подходе к предельно допустимому повороту штурвала.
При дальнейшем увеличении скоростного напора сектор-качалка 1, встречая на своем пути упругую ступень (стенку), отклоняется на угол меньше предйдущего, и в конце концов займет положение, соответствующее максимальному скоростному напору (максимальное плеча загрузки).
Таким образом, в соответствии с ограничением отклонений сектора-качалки 1 будет автоматически ограничиваться расход элеронов и поворот штурвала.
Надежным упругим упором-сигналиэатором, обеспечивающим нормальные условия пилотирования при отказе алектромеханизма 3 изменения плеча сектс ра-качалки, служит упругая ступень с усилием, приведенным к штурвалу, в пределах от 15 до 30 кг.
В том случае, когда конец штока 4 загружателя находится в любом промежуточном положении, соответствующем скоростному напору в диапазоне от минимального до максимального значения, а при совершении определенного маневра летательного аппарата требуется дополнительный расход элеронов, пилот может, приложив усилие к штурвалу большее требуемого усилия загрузки в данный момент времени, пересилить упругую ступень и выйти на второй участок,характеристики загружателя.
06 6
При необходимости снятие нагрузки со штурвала осуществляется включением системы триммирования. Триммерный механизм 14 системы триммирования меняет положение дифференциальной качалки 13, изменяя положение опорной точки В пружинного загружателя. При этом изменяется загрузка штурвала.
Формула изобретения
Механизм загрузки штурвала. летательного аппарата, содержащий сектор-качалку с радиальными пазами, размещенную на секторе каретку, электромеханизм изменения плеча сектора-качалки и соединенный с кареткой пружинный загружатель, включающий пружины разли Фой жесткости, дифференциальную качалку и триммерный механизм, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью повышения безопасности полета путем исключения непреднамеренного выхода на опасные режимы пилотирования и предупреждения пилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала, в корпус пружинного за- . гружателя вмонтирован упруний упор-сщ нализатор, выполненный в виде предварительно обжатой пружины, расположенной между двумя направляющими обоймами и стянутой полым штоком, внутрь которого введен подвижный шток, несущий загружающую пружину с заданной характеристикой и ограниченную направляющими упорами, один из которых опирается на обойму упора игнализатора, а другойна внутренний торец корпуса загружателя причем усилие обжатия пружины упорасигнализатора выбрано иэ условия превышения усилия полного обжатия загружающей пружины.
ЦНИИПИ Заказ 8819/56
Тираж 5 1 8 . Подписное
Филиал ППП Па тент, г. Ужгород, уи. Проектная,4
