Устройство для управления тягой многодвигательной силовой установки при обрыве одного или нескольких тросов

К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОЙМНОГОДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ОБРЫВЕ ОДНОГО ИЛИ НЕСКОЛЬКИХТРОСОВ(57) Изобретение относится к области авиационнойтехники, в частности к устройствам для управлениярежимами работы силовой установки самолета, может также использоваться для управления входными звеньями гидроусилителей силовых приводовили симметричными управляющими поверхностямилегких летательных аппаратов при использованиигибких управляющих проводок Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасностиполетов путем автоматического подключения ведомых шкивов отказавших тросовых проводок с исправным соседним проводкам за счет взаимногодублирования ведомых шкивов, снижение энергоемкоств материалоемкости и массы устройства. Ои Ю пц 20 ц 1846 С 1(51) В 64 3 Э 31 14 В 64 13 Для этого каждый ведомый шкив имеет два парал-.лельных паза, два радиальных паза и один дуговой паз с клиновым гнездом и снабжен муфтой включения, компенсационной муфтой, выходными звеньями и самоуправляемым при исчезновении натяжения или при обрыве троса механизмом взаимного дублирования, содержащим звенья, взаимодействующие с упомянутыми пазами ведомых шкивов и муфт. Гри этом связи между соседними ведомыми шкивами могут быть как смежнымк образующими общую единую группу ведомых шкивов, так и симметричными, образующими отдельные независимые пары Восстановление работоспособности системы управления тягой двигателя при обрыве тросовой проводки осуществляется автоматически на принципе самоуправления при помощи отстрепивающих звеньев и выжидающих дежурных связей системы Прекращение связи ведомого шкива с неисправной управляющей тросовой проводкой сопровождается подключением соединительной проводки к этому ведомому шкиву, то есть освобождакнцийся от неисправной тросовой проводки ведомый шкив подключается к исправной соседней тросовой провод- ф ке, обеслечивающей управление рачагами топпивного насоса двигателя 3 ияСИзобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройствам для управления режимами работы много- двигательной силовой установки самолета, может также использоваться для управления входными звеньями гидроусилителей силовых приводов или симметричными управляющими поверхностями легких летательных аппаратов при использовании гибких управляющих проводок,Известно устройство, обеспечивающеечастичное или полное восстановление работоспособности отказавших управляющих систем за счет ликвидации неисправной связи и сохранения заданного на момент обрыва или установления какого-либо другого более предпочтительного параметра, которое реализовано в системе управления двигателем самолета за счет замены отказавшей ветви пружиной,Однако это устройство имеет недостаточную надежность и не обеспечивает живучести при воздействии поражающего фактора.Цель изобретения - повышение надежности и безопасности полетов путем автоматического подключения ведомых шкивов отказавших тросовых проводок к исправным соседним проводкам за счет взаимного дублирования ведомых шкивов, снижение энергоемкости, материалоемкости и массы устройства.Это достигается тем, что в устройстведля управления тягой, содержащем рычаги управления двигателями, сервопривод автомата тяги, группу управляющих тросовых проводок по числу двигателей, ведомые шкивы систем управления, тяги, соединяющие ведомые шкивы с рычагами топливных насосов двигателей, каждый ведомый шкив группы снабжен двумя параллельными, двумя радиальными и одним дуговым пазом с гнездом на внешней поверхности, муфтой включения, компенсационной муфтой, а также самоуправляемым при исчезновении натяжения или при обрыве троса механизмом взаимного дублирования, включающим две параллельные пружины, встроенные в пазы ведомого шкива, две пластины с отверстиями и дуговым пазом, муфту включения с радиальным пазом, соосную ведомому шкиву, и два штифта, скрепляющие пружины и пластины в подвижную обойму, причем один - верхний штифт взаимодействует с заделкой управляющего троса и радиальным пазом в шкиве, а другой - нижний, свободно перемещаясь по дуговым пазам обоймы и ведомого шкива, взаимодействует с радиальными пазами ведомого шкива и муфты включения, а муфта через выходное10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 звено и жесткую или гибкую соединительную проводку связана с выходным звеном компенсационной муфты соседнего ведомого шкива, подпружиненный контактный выступ которой взаимодействует с клиновым гнездом и поверхностью дугового паза ведомого шкива, причем связи шкивов могут быть как смежными, создающими общую группу, так и симметричными, создающими симметричные независимые пары.На фиг. 1 дана принципиальная схемэ устройства с обрывом троса в левой проводке, правая исправна; на фиг; 2 - механизм соединения ведомых шкивов(механизм взаимного дублирования); на фиг. 3 - разрез ААнафиг.2,Устройство содержит рычаги управления двигателями (ОУД) 1, сервопривод автомата тяги 2, управляющие тросовые проводки 3, ведомые шкивы 4 систем управления, тяги 5, соединяющие ведомые шкивы 4 с рычагами 6 топливных насосов двигателей, Управляющая замкнутая тросовая проводка 3 имеет стандартную заделку 7 "ма шарик", который контактирует с опорным гнездом 8, переходящим в радиальный паз 9 ведомого шкива 4. Диаметрально противоположно гнезду 8, пазу 9 ведомый шкив 4 имеет гнездо 10, выполненное в виде радиального паза с непараллельными сторонами, примыкающего к внутреннему радиусу дугового паза 11. Слева и справа параллельно оси гнезд 8, 9, 10 в ведомом шкиве 4 имеются параллельные пазы 12, в которые вложены пружины 13. Пазы 12 с вложенными в них пружинами закрыты пластинами 14 с отверстиями 15 и дуговым пазом 16. На оси 17 ведомого шкива 4 соосно с ним установлена муфта включения 18 с радиальным пазом 19, Пластины 14 скреплены штифтами и фиксирующими шплинтами 20 и вместе с заключенными в них пружинами 13 созда. ют подвижную обойму 21, Штифты 22 воспринимают усилия пружин 13 и передают их штифту 23, который является выталкивающим органом подвижной обоймы 21 и взаимодействует с заделкой 7 управляющей тросовой проводки 3. и штифту 24, который, плавает в дуговом пазу 16 пластин 14 обоймы 21 и дуговом пазу 11 ведомого шкива 4 и взаимодействует с радиальными пазами - гнездом 10 ведомого шкива 4 и пазом 19 муфты включения 18. Выходное звено 25 муфты 18 посредством жесткой (или гибкой) соединительной проводки 26 связано с соседним ведомым шкивом 4. Проводки 26 - перекрестные (от левого шкива к правому, от правого к левому и так далее), по числу двигателей и являются взаимными выжидающими связями ведомых шкивов 4, Штифт27, скрепляющий пластины 14, совместно соштифтами 23 и 24 вьполняет функции напраоляющих подоижой обоймь 21 при отстреле и при обжатии пружин 13, Шкив 4 собоймой 21 и муфтами установлен на оси 17в корпусном кронштейне 28, Подсоединение соединительной проводки 26 к шкиву 4выполнено через выходное звено 29, подпружиненный контактный орган 30 и клиновое гнездо 31 (во внешней поверхности 10дугового паза 11 шкиоа 4) компенсационноймуфты 32, Шкив 4, обойма 21 и корпуснойкронштейн 28 снабжены гнездом 33, черезкоторое они фиксируютсл в нерабочем состоянии (т.е. перед расстыковкой тросов) 15монтажным фиксатором 34 на определенном режиме, цдцри.ср "11 эл. дз",Работа устрцйст д,Безоткдзнэл сигудция,Замкнутые уцрдоллюц е тросаоысраводки 3, закрепленные на ведуцих шкива(снабженных устрайсеам эксцлудтд;1;Г)нНОГО РЕГУЛИРОВДЦИЛ ЦэтЛжЕЦИЛ Э тРОСДх Определах .10 Д). ко;тактируют с иода, 11шкивами 4 через заде;дцый цз 11 х шдрцк 257, который под ео;дестоем цредедр 1) сльного натяжения о трасдх(Я =- 2 ЯО) здилет нижнее полажение, т,е, сдди/сл оопорное гнезда 8. при этом штцфг 23, а у"скаясь по рддиэльнаму цдзу 9 оетуц)а 30шкива 4, этим усилием через глдсгць 11 иштифты 22 сжимдег пружины 13. Тдкм Образом, подои:кндл об)ай 11 д 21 днимдет ижнее (взведенное) полажение, е з)амположении дуговые цдзы 16 плдс Гиц 14 садпадают с дуговым цдзам 11 ведомого ш:оэ4, т.е, имеют обий геаметрцОский центрна оси вращения ведомого шкод 4; рдз 1 ещенный в дуговых г)дздх итифт 24, лоллащийся рдбочим оргаом муфты оклачш ил 40шкива 4 и муфты 10, отжат ецутреццсй поверхностью дугаоага цдзд 16 пластин 14,деон свободно пере/1 ещдетсл ца дугао,11 цдэам шкиед и пластин при поворотах соседнего ведомого шкива чааез соедини голлую 45проводку 26. Таким абрдзам, при исцрдчихупраоляющих тросоеых проводках 3;еракрестные соедиительцые проводки 26 леляотся оыжиддюи;цми (дежурными), укоторых один шдрцир - рабочий (составлен 50подпружинсным кангакым Органам 3 цклиновым гнездам 31 дугаоага цдзз 11 ие,.а.мого шкива 4), а другой - цл; одющцй (итфт24 - дугоеой пдз 11 другого Вод)г;.ОГ) шкива). Длл оцисдннай безотказной спту/)Г 1;1 55осе подвижные э/е 1 ецть узла о;стрел:1 имуфты включения (7, 21, 24) цахадлгсл онижнем положеии,Откдзцэл си)удцил,Отказ одинарный, т.е, устдлостный обрыв одного управллощего троса в тросооой проводке 3 (левая проводка на фиг. 1), или групповой; т,е, механическое повреждение группы управляющих проводок 3 при условии сохранности одной из них. В этих случаях энергия сжатых рабочим натяжением пружин 13, освобожденная фактом исчезновения натя)кения (отстрелом) через выход - талкатель (штифт 23) подвижной обоймы 21, доигаясь по радиальнолу пазу 9, выталкивает заделку 7 троса из опорного гнезда 8 ведомого шкиоа 4, освобождая его от неисправной управляющей тросовой проводки 3, создавая этим предпосылки для подключения его к исправной управляющей тросоеай 1.)Гадкс 3 соса 1/, Гр 1 это 1 выход талглта)ь (штцт 23) зэпалняег собой гнездз 9 Вадамога ик 1 Вд 4,предохраняя его ог слу Вага цаетарнага кантактироеания с нецсцрдшГ)й уг)рде;лющей тросавой проВа,ц,к й .1, Процесс Отсгре/)д ц 1)охг.д 1 т в следуюии и Г/асл;ОВ/та/;,наст 1: пружины 13, Оп 1/.д с; д аа; ЗО цаоерхнаслги пдрал- //;.,; х цлза) 12 и ц 1 э 4, оаздсистоук)т нщэ ш; ),)2, те Г)редаОт усилия пластинам 14, штц (цу 23, :О)г:11, доигэлсь по радид/ьца.:, ц)зу 9.1:/1 1, займет Верхнее цз ц ., . В, д зд/,:/и;д/у деляощегатросд т ;".,11 ,"х г цц ожеи 1 е.,);/дццг цра; рдиеил солзи ведомого /к 1 г1 с шс; Рдецай уцраеллащей грасаицр)Вад.с 1 . сацраеа;кдаеся операцией цадключенцл саедцнигельной ц .и 26 к эта,"у Вг,Оа 1 у и/к 1 еу, когда В",- та/к//т./ь ит 11 3) Гадоижнай абай 1 ы 1 ееад сс. плдодащего шарнира (/11;,24) о р/,цглицы 1 пдз - гезда 10 оедамзО шз 1 ез 1 с а,лцоеременно 1 фи;сац 1 ей 1 ) ш Гее м/" ьтВ клачаил 1 6. ПрО цасс .О,",".ла еил Осоабожддащегося От нч с;) оцай уцр;.ВлОщей трасооай про/О, ц 3 и з )д 1 к исправной саседцеи пров О д , / ц,) х а д1 т В с л е д у О ие й 1 па/с/)с,;а;.те: пост 1; доцжущиесл вверх гэд /и,й)т Ом цру:11 ц 13 цлдстиць 14 поО;), и л;и шОвца О.;); д 1 усд дугового паза 16 и;)Одлт ит 14 т 24 В радиальный пдз 10 В)/,/1: ГО ш;1 од 1 11 Озгн 1,1 дст ее.хцсе Га",;/к: цэ В и/к 1 ВО 1 1 )ддьдльцсм Газу 19 1 у, и Г".л/)О 1: 16. ГГ 1 у 4 тд 10 е)ез иыха/1- наа зс с",5, саедцц 1/е//ьуО проводку 26, е ; . зьаца 29 кам ООдццац а 1 му ть 32 ц ипади ружцОцьй котдктньй 1)г)гд 30 сеззд;д с кл;1 Ооым Гнезда.1 31 оа е 1 цсш.Ой на; рх Ос)ду; аеага гдзд 11 сасг,цгч а ве/д.;)Г) ц иод 1, Взпрдшал урдо/;лаи,д/ трасаод: цраоадкд ката:Оа 1/црэоллет с, и 1 р из с/1 О тОГ 1/1.1 Г/ОГО дса,д, /) тз .с50 55 присоединившимися рычагами топливных регуляторов отказных тросовых проводок 3.В ситуациях с двойным отказом, т.е. когда обрыв управляющего троса сопровождается другим отказом - заклиниванием оборвавшимся управляющим тросом соединительных проводок 26, освобождение шкива 4 (с исправной управляющей проводкой 3) от неисправной соединительной проводки 26 происходит полуавтоматичвски при приложении к рукоятке РУД 1 усилия, в 2,5 раза превышающего номинальное эксплуатационное усилие перемещения РУД, вследствие чего наклонная плоскость клинового гнезда 31 в дуговом пазу 11 шкива 4 выталкивает подпружиненный контактный орган ЗО компенсационной муфты 32 в верхнее положение, в дальнейшем он катится по внешней поверхности дугового паза 11, не передавая крутящего момента,Таким образом осуществляется мгновенное подключение ведомого шкива 4 отказавшей тросовой проводки 3 к соседней исправной управляющей проводке 3 при условии, если значения режимов группы были одинаковы (синхронны). Работа на одинаковых режимах (синхронная работа) является правилом для группы управляющих систем, если же отказ произойдет в ситуации, когда режимы в группе были не одинаковыми, то парирование будет не мгновенным, а отложенным (задержанным), блокировочным элементом является внутренний радиус дугового паза 11 ведомого шкива 4, до момента выравнивания режимов отказавшей системы и исправной, Момент отказа не проявляется ни внешними признаками, ни показаниями приборов (при синхронной предоткаэной работе), а для оценки после- отказной ситуации и правильных действий для обеспечения безопасности последующей эксплуатации предлагаемое техническое решение обеспечивает выдачу тактильной сигнализации (мышечно-суставной) об отказах с информацией об их характере эа счет отключения РУД 1 от ведомых шкивов 4 при обрыве управляющих тросовых проводок 3. когда РУД 1 отказавшей проводки 3 окажется "легким" (обрыв одного или обоих тросов) и когда он окажется фиксированным (обрыв тросов с последующим заклиниванием неисправной тросовой проводки 3).При несинхронной предотказной работе возможны два варианта приведения к 5 10 15 го 25 30 35 40 45 нулю разницы в значениях режимов; зз счет исправной и за счет неисправных систем, в том и в другом случаях прохождение тактильной сигнализации об отказе(ах) будет при нулевой разнице или же более ранним - при воздействии РУД 1 на неисправную тросовую проводку 3 ("легкий" рычаг).Кроме этого, предлагаемое техническое решение создает следующий положительный эффект:стопроцентное сохрзнение работоспособности рабочих органов отказавших тросовых систем;сохранение исходных уровней надежности, безопасности, послеотказной эксплуатации и живучести как собственных, так и связанных с ними других функциональных систем (например, САУ, блокировочные связи и др.);снижение энергозатрат, материалоемкости и массы устройства эа счет паразитирования, так как в предлагаемом техническом решении нв требуется ни дополнительной энергетики (даже происходит Снижение собственных энергозатрат) как при ручном, так и при автоматическом управлении за счет уменьшения противодействия сервоприводу автомата тяги вследствие уменьшения количества замкнутых управляющих тросовых проводок 3, ни дополнительных управляющих связей, осуществляется оно на принципе самоуправления, вследствие этого является малозатратным (устройством, способом парирования отказов в групповых управляющих тросовых системах).К примеру, в системе управления двигателями для схемы самолета "Бе", а также семейства "Альбатрос-В", "ВПС", "ВПР" - высокоплан с двигателями на пилонах над крылом, где имеется свободное воздушное пространство под палубой и над верхней обшивкой лодки, можно выполнить взаимные выжидающие связи симметричных двигателей по предлагаемому техническому решению прямолинейными (типэ "струна" ) - легкими жесткими тягами или в комбинации с тросами, т.е. действительно с малыми затратами, что позволяет отнести данное техническое решение к категории "малозатратных устройств, механизмов".Формула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОЙ МНОГОДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ОБРЫВЕ ОДНОГО ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ТРОСОВ, содержащее рычаги управления двигателями, сервопривод автомата тяги, группу управляющих тросовых проводок по числу двигателей, ведомые шкивы систем управления двигателями. тяги, соединяющие ведомые шкивы с рычагами топливных насосов двигателей, отличающееся тем, что каждый ведомый шкив имеет два параллельных, два радиальных и один дуговой паз с гнездом на внешней поверхности и снабжен муфтой включения, компенсационной муфтой, выходными звеньями и самоуправляемым при исчезновении натяжения или при обрыве троса механизмом взаимного дублирования, включающим две параллельные пружины, установленные в пазах ведомого шкива. две пластины с отверстиями и дуговым пазом и два штифта, соединяющих пружины и пластины в подвижную обойму, при этом один штифт взаимодействует с заделкой управляющего троса, перемещаясь в радиальном пазу ведомого шкива, а другой, перемещаясь по дуговым паэам обоймы и ведомого шкива. взаимодействует с радиальными пазами ведомого 10 шкива и муфты включения, которая. в своюочередь, через выходное звено и жесткую или гибкую соединительную проводку связана с выходным звеном компенсационной муфты соседнего ведомого шкива, снаб женной подпружиненным выступом, взаимодействующим с клиновым гнездом и дуговым пазом исходного ведомого шкива, причем связи этих шкивов между собой могут быть как смежными, образующими 20 общую единую группу ведомых шкивов,так и симметричными, образующими отдельные независимые пары.