Система управления одновинтовым вертолетом

Система управления одновинтовым вертолетом, содержащая ручку продольно-поперечного управления и рычаг "шаг-газ", связанные через систему тяг, качалок и гидроусилителя с автоматом перекоса, привод и датчик скорости полета вертолетом, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности пилотирования путем исключения опасного приближения лопастей несущего винта к хвостовой балке вертолета и носовой части фюзеляжа, она снабжена ограничителем хода ручки продольно-поперечного управления в направлении от нейтрали назад, выполненным в виде подвижного упора, связанного с электроприводом, вход которого соединен с датчиком скорости полета вертолета, и ограничителем хода ручки продольно-поперечного управления в направлении от нейтрали вперед, выполненным в виде подвижного упора, кинематически связанного с рычагом "шаг-газ".

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при проектировании систем управления одновинтовых вертолетов.
Цель изобретения повышение безопасности пилотирования путем исключения опасного приближения лопастей несущего винта к хвостовой балке вертолета и носовой части фюзеляжа.
На фиг.1 представлена схема системы управления одновинтовым вертолетом; на фиг.2 изображена зависимость угла отклонения ручки продольно-поперечного управления от угла установки общего шага несущего винта и скорости полета.
Система управления одновинтовым вертолетом содержит ручку продольно-поперечного управления 1, систему тяг 2 и 3, качалку 4, гидроусилитель 5, автомат перекоса 6, несущий винт 7, рычаг "шaг-газ" 8, систему тяг 9 и 10, качалки 11, гидроусилитель 12, ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления 13 назад, выполненный в виде подвижного упора 14, электропривод 15, датчик скорости полета 16, ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления 17 в направлении от нейтрали вперед, подвижный упор 18 и качалки 19 и 20.
Ручка продольно-поперечного управления 1 через систему тяг 2 и З и качалок 4, гидроусилитель 5 связана с автоматом перекоса 6 несущего винта 7. Рычаг "шаг газ" 8 через систему тяг 9 и 10 и качалок 11 и гидроусилитель 12, соединен с автоматом перекоса 6 несущего винта 7. Рычаг 8 также связан с рычагами топливных насосов-регуляторов двигателей силовой установки вертолета ( на фиг.1 не показаны).
Продольное и поперечное управление вертолетом производится летчиком путем отклонения ручки 1 что приводит к изменению наклона тарелки автомата перекоса 6 и вызывает циклическое изменение угла установки лопастей несущего винта 7 в различных азимутальных положениях, при этом меняется направление равнодействующей силы тяги. Изменение тяги несущего винта 7 (углов установки лопастей ) производится при помощи рычага "шаг газ" 8 путем изменения общего шага несущего винта 7 и режима работы двигателей.
Ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления 13 выполнен в виде подвижного упора 14, соединенного с электроприводом 15, управляемого от датчика скорости полета вертолета 16. Установка ограничителя хода ручки 13 обеспечивает минимальный угол ^н_макс отклонения назад ручки продольно-поперечного управления, определяемый из следующей зависимости:

где ^н_макс- максимальный угол отклонения ручки продольно-поперечного управления от нейтрали назад, в град. автомата перекоса;
D кинематический коэффициент втулки несущего винта вертолета, равный 1,5-2,2;
^y_доп допустимый угол взмаха лопасти, при котором обеспечен зазор между лопастями и хвостовой балкой вертолета
₁= ₁(n_{y мин}-1)- ₂(n_{y мин}-1)³
₁ -дополнительный угол взмаха в зависимости от минимального значения перегрузки;
₁- коэффициент, характеризующий влияние перегрузки на угол взмаха лопастей, равный 4-5, град;
n_{у мин} минимальная допустимая перегрузка;
₂-- коэффициент, характеризующий влияние перегрузки на угол взмаха лопастей, равный 0,9-1,1, град.
Так, если для одновинтового вертолета допустимым углом, при котором обеспечен зазор между лопастями и хвостовой балкой, ^н_доп10 град, а конструктивные и аэродинамические параметры вертолета D 0,2; ₁= 5 град; ₂= 1,0 град, то для обеспечения непревышения этого угла при перегрузках до n_{у мин}= 0,3 необходимо ограничить ^н_макс величиной, определяемой приведенным выше соотношением

Это значение ^y_макс обеспечивается выдвижением подвижного упора 14 на скоростях более 70 км/ч.
На малых скоростях полета, меньших 70 км/ч, величина ^y_макс, найденная из условия обеспечения запасов управления, составляет ^y_макс 4,8 град, т.е. приблизительно на 2 град больше.
Ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления 17 в направлении от нейтрали вперед выполнен в виде подвижного упора 18, кинематически связанного через тягу 9 и качалки 19 и 20 с рычагом "шаг газ" 8. Установка подвижного упора 18 обеспечивает максимальный угол ^d_макс отклонения вперед ручки продольно-поперечного управления, определяемый из следующей зависимости:
^d_макс D- _{з ош} ^d_доп+ ₂,
где ^в_макс максимальный ход ручки продольно-поперечного управления от нейтрали вперед, в градусах автомата перекоса;
D кинематический коэффициент втулки несущего винта вертолета равный 1,5-2,21;
_з коэффициент зависимости угла взмаха лопастей от общего шага несущего винта вертолета, равный (-0,5)- ( -0,7) град;
_ош минимальный угол установки лопастей рычагом "шаг-газ", град;
^d_доп допустимый угол взмаха лопастей, при котором обеспечен зазор между лопастями и носовой частью фюзеляжа вертолета, град;
₂= ₄(n_{y мин}-1,0) дополнительный угол взмаха лопастей в зависимости от минимального значения перегрузки;
₄ коэффициент зависимости угла взмаха лопастей от перегрузки, равный 4- 5 град;
n_{y мин} минимальная допустимая перегрузка.
Система работает следующим образом. На малых скоростях полета подвижный упор 14 обеспечивает диапазон отклонения ручки продольно-поперечного управления 1 от нейтрали назад, соответствующий линии А на фиг.2.
При достижении скорости полета V 70 км/ч по сигналу датчика скорости 16 электропривод 15 выдвигает подвижный упор 14 и тем самым уменьшает диапазон отклонения ручки 1 то есть устанавливает диапазон отклонения ручки 1 назад ^y_макс, соответствующий линии Б на фиг.2.
Уборка подвижного упора 14 происходит обратным путем при уменьшении скорости полета до значений, меньших V= 70 км/ч. Следует отметить, что указанные на фиг.2 диапазоны отклонения назад ручки продольно-поперечного управления 1 от положения рычаг "шаг газ" 8 не зависят.
При перемещении рычага "шаг газ" 8 вниз до значений меньших _ош, например 7-8 град, максимальное отклонение ручки продольно-поперечного управления 1 от нейтрали вперед будет зависящим от его положения в соответствии с зависимостью изображенной на фиг. 2 прямой С. Тяга 9 перемещается назад, подвижный упор 18 качалкой 19 отклоняется вперед и тем самым ограничивает отклонение ручки продольно-поперечного управления 1 вперед.
При перемещении рычага "шаг-газ" 8 до значений _ош > ^jn_ош^h величина максимального отклонения ручки продольно-поперечного управления 1 от нейтрали вперед ограничивается величиной, обусловленной максимальным ходом гидроусилителя 5, в соответствии c зависимостью, изображенной на фиг.2 прямой Д.
В результате этого при маневрировании вертолета летчик не может допустить неблагоприятные с точки зрения опасного сближения лопастей несущего винта 7 с носовой частью фюзеляжа сочетания отклонений рычага "шаг-газ" 8 вниз и ручки продольно-поперечного управления 1 вперед, что исключает возможность опасного сближения лопастью несущего винта как с хвостовой балкой, так и с носовой частью вертолета, повышая тем самым безопасность полета вертолета.
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при проектировании систем управления одновинтовых вертолетов. Целью изобретения является повышение безопасности пилотирования путем исключения опасного приближения лопастей несущего винта к хвостовой балке вертолета и носовой части фюзеляжа. Сущность изобретения состоит в том, что система управления содержит ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления от нейтрали назад и от нейтрали вперед. Ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления назад 13 выполнен в виде подвижного упора 14, соединенного с электроприводом 15, управляемого от датчика скорости полета вертолета 16. Ограничитель хода ручки продольно-поперечного управления вперед выполнен в виде подвижного упора 18, кинематически связанного через тягу 9 и качалки 19 и 20 Ц с рычагом "шаг - газ" 8. 2 ил.