СССР, начало разработки – 26.02.60 г.
С.Г. Мороз
Справочник
В авиации мелочей нет, но эти системы – особо ответственные и чрезвычайно важны как с точки зрения безопасности и комфорта в полете, так и для достижения заданных характеристик, поскольку от них тоже зависит, сможет ли летательный аппарат четко отработать те режимы, на которых наилучшие летные данные достигаются. Расширение диапазонов высот, скоростей и чисел Маха полета, увеличение его продолжительности, повышение требований к безопасности полетов (а для гражданской авиатехники они становятся повышенными), да и просто рост веса и размеров самолетов, естественно, требует усложнения таких систем. А это влечет повышение стоимости их разработки, производства и эксплуатации и задачей конструктора становится выбор разумного компромисса между новым и передовым и экономичным и практичным.
Важнейшим экономическим фактором оказалась унификация нового самолета Ил-62 и уже выпускавшегося массово Ил-18 в деталях и агрегатах системы управления. Хотя сборка Ил-18 велась на заводе №30 в Москве, а для Ил-62 планировалось выделить другое предприятие, из литые и штампованные заготовки должны были поставлять одни и те же металлургические комбинаты Государственного комитета по авиатехнике (далее – снова Министерства авиапромышленности) в Ступино и Верхней Салде. Номенклатура таких чертежных, а не нормализованных деталей на самолете насчитывала сотни наименований и на каждый требовалось изготовить производственною оснастку – чем больше заказ, тем дешевле получалась каждая деталь. То же касалось и комплектующих изделий, также поставляемых самолетостроительным заводам другими предприятиями – специализированными агрегатными.
В проектировании дальнемагистрального скоростного пассажирского самолета большой вместимости Ил-62 опытное конструкторское бюро №240 и его руководитель Сергей Владимирович Ильюшин сделали попытку обойтись самыми простыми решениями везде и унифицировать по максимуму детали, узлы и агрегаты систем Ил-62 и Ил-18, где это не препятствует достижению остальных показателей и, прежде всего, безопасности полета. Особенно ярко это проявилось в конструкции системы управления.
Предыдущая часть: Ильюшин Ил-62 – проект, конструкция планера
Фото: https://russianplanes.net/id73245
Система основного управления самолетом:
- обеспечивает управление движением и пространственным положением самолета на всех режимах полета, когда рулевые поверхности и горизонтальное оперение в целом имеют достаточную эффективность и работает в ручном режиме и посредством автоматической системы управления САУ-1Т2 (обозначение – для серийного самолета Ил-62);
- при движении самолета по ВПП на малых скоростях, когда аэродинамическое управление не может быть эффективно, управление самолетом осуществляется поворотом колес передней опоры шасси, раздельным или совместным торможением колес основных опор шасси, а также изменением тяги двигателей;
- как и на всех других самолетах, в полете экипаж Ил-62 обязан следить за соблюдением действующих ограничений по его режимам (скорость и число М, высота, углы атаки и крена), при этом управление самолетом данного типа остается сравнительно простым;
***
- система управления самолетом включает три независимых канала – тангажа (руль высоты и перестановка стабилизатора), крена (элероны и спойлеры – они же интерцепторы) и рыскания (руль направления);
- движение рычагов управления для выполнения всех маневров и усилия на них – обычные и соответствуют требованиям Междугородной организации гражданской авиации (ИКАО);
***
- управление самолетом осуществляется с двух работающих совместно и включающих каждый штурвал и педали постов в кабине летчиков, а также рычагами, малым штурвалом триммера РВ и кнопками, сосредоточенными на центральном пульте между креслами летчиков так, что пользоваться этими органами управления достаточно удобно им обоим;
- балансировка самолета по всем осям стабилизатором и триммерами может осуществляться автоматически через САУ или летчиками вручную;
- управление по тангажу и крену осуществляется штурвалами, а рулем направления – педалями раздельно с левого (командирского) или правого поста управления или совместно с обоих постов (что можно использовать для обучения пилотированию самолета);
- все основное управление самолетом кроме указанных ниже каналов ручное механическое без гидравлических усилителей, при этом благодаря наличию пружинных сервокомпенсаторов на элеронах и руле направления, правильно выбранной аэродинамической компоновке с уменьшенной в сравнении с другими подобными самолетами площадью руля высоты, подбору плеч рычагов, качалок и секторов управления со сравнительно большими ходами механизмов, а также мерам по снижению трения в проводке усилия на командных рычагах на всех режимах полета нормальные и пилотирование комфортно и не утомительно;
- увеличение ходов механизмов системы управления позволило снизить влияние люфтов соединений и деформаций тяг в них на точность работы системы, а увеличение их размеров, материалоемкости и веса все равно оказалось меньше, чем если бы в самолете была применена система управления с необратимыми гидравлическими усилителями во всех каналах, которая была бы гораздо дороже в производстве и в эксплуатации и сложнее в освоении инженерно-технической службой;
- управление положением стабилизатора электрическое, подробно – см. ниже;
- интерцепторы используются для управления по крену совместно с элеронами, отклоняясь на том полукрыле, в сторону которого создается крен только при выпущенных закрылках, и в тормозном режиме как гасители подъемной силы для увеличения кривизны посадочной глиссады при убранных закрылках, отклоняясь одинаково на левой и правой половине крыла, а для более интенсивного торможения самолета при пробеге по ВПП – и при выпущенных закрылках;
Фото: https://dzen.ru/a/YSyS4A4rBR6-Wc8W
- выпуск интерцепторов также создает кабрирующий момент и это используется на посадке, если стабилизатор находится в крейсерском положении и его управление отказало – при этом переключатель «Спойлеры уборка от РУД» (см. глава «Система управления спойлерами (интерцепторами)», предотвращает уборку интерцепторов в случае ухода на второй круг;
- основной режим управления рулем направления – через включенный в канал рыскания демпфер колебаний (раскачка по курсу – «голландский шаг») ДР-2М (обозначение – для серийного Ил-62), входящий в автономную рулевую машину АРМ-62Т с гидравлическим бустером, подробно – см. ниже;
- благодаря подбору плеч и ходов качалок и наличию снижающего шарнирный момент РН сервокомпенсатора, возможно управление РН и при отказе АРМ – но без демпфирования колебаний;
- механическая проводка управления основного самолетом почти везде жесткая (тяги на качалках), за исключением указанного ниже, тяги все тяги имеют по меньшей мере один регулируемый по длине наконечник, длинные, которые могут изгибаться, перемещаются в направляющих;
- выход проводки управления из кабины в крыло и хвостовую часть фюзеляжа осуществляется через гермовыводы в полу салона и на ограничивающем его сзади шпангоуте №85 (примеры конструкции гермовыводов качалки управления элеронов и тросовой проводки – см. разделы «Управление элеронами» и «Управление триммерами руля высоты»);
- для предотвращения ударных нагрузок от ветра на стоянке рули высоты и направления, а также элероны стопорятся электромеханизмами.
Штурвальные колонки:
- две установки штурвальных колонок механически соединены между собой и с остальной системой, каждая состоит из штурвала, двух труб и крепления;
- вертикальная труба расположена за приборной доской и не мешает ногам пилота, а горизонтальная проходит через нее;
- нижний конец вертикальной трубы – это тройник с поперечной горизонтальной осью, обеспечивающей движение штурвала на / от себя с к ней соединены тяги РВ, а управление элеронами осуществляется качанием штурвалов с передачей движения в них валом на сектор, далее вдоль вертикальной трубы от установки штурвалов до следующего сектора тросами и дальше тягами;
- тросы управления элеронами выводятся из штурвальной колонки вблизи ее оси вращения на / от себя;
- горизонтальная труба штурвальной колонки перемещается в направляющей муфте которая смещается в своем кронштейне на приборной доске в зависимости от положения этой трубы и на ее ближнем к пилоту конце установлен штурвал;
- на штурвале левого летчика – командира воздушного судна установлены штурвальчик управления поворотом колес передней опоры шасси, переключатели стабилизатора, включения поворота колес ПОШ, самолетного переговорного устройства и радиостанции, кнопки быстрого отключения автопилота и включения режима САУ ухода на второй круг;
- на штурвале правого летчика установлены кнопки включения радиостанции и быстрого отключения автопилота;
Система управления стабилизатором:
- используется для продольной балансировки самолета с целью обеспечения его устойчивости и управляемости без применения бустеров в канале управления рулем высоты, для чего он может устанавливаться в пределах от 0 до -9 град., балансировка стабилизатором осуществляется так, чтобы для его поддержания в ручном или автоматическом режиме было достаточно отклонения РВ в пределах ±3°;
- при выходе РВ за пределы ±3° на время свыше 5 с загорается световой сигнализатор «Проверь положение РВ» и тогда пилот должен включить систему управления стабилизатором, которая автоматически изменит его положение, вернув балансировку в норму, а РВ вернется в нейтральное положение;
- при автоматическом заходе на посадку (САУ включена) отклонение стабилизатора в пределах ±3° может осуществляться автоматом перестановки стабилизатора (АПС), входящем в САУ;
Фото: https://www.airliners.net/photo/Aeroflot/Ilyushin-Il-62/2035577/L
***
- основная кнопка управления стабилизатором установлена на роге штурвала левого летчика – командира экипажа, аварийная – на центральном пульте;
- система (см. черт. ниже) состоит из винтового подъемника с редуктором и муфтой трения, электромеханизма МУС-3ПТВ-2 (обозначение для серийного самолета), блока концевых выключателей управления, электрической части и сигнализации;
- конструкция винтового подъемника представлена на черт. ниже, все основные работающие под нагрузкой соединения образуют два «канала прочности»;
- выходной вал электромеханизма (черт. выше) соединен карданом с редуктором подъемника через муфту трения, обеспечивающую самоторможение (остановку) подъемника в случае отказа муфты сцепления или поломки кардана;
- винтовой подъемник узлами со сферическими шарами между передними лонжеронами киля и стабилизатора;
- резьба винтового подъемника трапециевидная двухзаходная;
- от разрыва винт предохраняет внутренний стяжной болт;
- бронзовая гайка подъемника заключена в стальную обойму, которая соединяется с двумя трубами, дублирующие друг друга;
- в корпусе подъемника установлен подшипниковый узел, воспринимающий нагрузки от винта, и редуктор с парой конических шестерен, большая из которых соединена с винтом шлицами;
- электромеханизм состоит из двух реверсивных двигателей постоянного тока, двух редукторов, фрикционной муфты ограничения момента и суммирующего дифференциального редуктора, который суммирует скорости вращения выходных валов двигателей и при выключении одного сохраняет прежний крутящий момент, вращаясь с половинной скоростью;
- каждый электродвигатель имеет муфту сцепления – торможения, обмотка которой питается постоянным током и фиксирует положение подъемника и стабилизатора при прекращении электропитания;
- фрикционная муфта защищает электромеханизм от перегрузок;
- для перестановки стабилизатора носком вниз переключатель на левом штурвале летчик нажимает переключатель (он имеет механический предохранитель – он должен быть закрыт всегда, пока стабилизатором он не управляет) вниз (на себя) и наоборот;
- при отказе основного переключателя управления стабилизатором на штурвале используется резервный на центральном пульте – его ручка закрыта предохранительным колпачком и одновременно управляет четырьмя переключателями – по два на каждый двигатель;
- при переходе на резервное управление стабилизатором основной переключатель автоматически отключается;
- чтобы вернуться к основному управлению стабилизатором (если оно исправно) выключают, а затем включают автоматы защиты электросети (АЗС) резервного управления;
- электросистема управления стабилизатором имеет два канала и срабатывает от основного переключателя только при прохождении одинаковых сигналов в обоих, чем обеспечена защита от ложного сигнала, проверка этих цепей производится раздельно аварийным переключателем;
- в электросистеме установлены коробки защиты двигателей (КЗД) для автоматического их отключения при обрыве фазы и для автоматической задержки выключения муфты сцепления – торможения на 0,5 с во отношению к электродвигателю при его выключении;
- положение стабилизатора показывает указатель на приборной доске левого пилота, датчик его установлен на блоке концевых выключателей, останавливающих стабилизатор в крайних положениях;
- на стоянке стабилизатор обязательно устанавливается горизонтально – на центральном пульте должно загореться красное табло «Стабилизатор не отклонен», напоминая пилотам о необходимости установить его на взлетный угол перед полетом.
Система управления рулем высоты:
- используется для совершения маневров по тангажу самостоятельно, по курсу – совместно с элеронами и рулем направления;
- для снятия ощущаемых на штурвалах длительно действующих небольших усилий по тангажу и восстановления балансировки самолета, на каждой половине РВ установлено по одному триммеру, управляемому механически из кабины летчиков – это вспомогательное средство управления балансировкой самолета по тангажу, а основным является управление стабилизатором;
- на каждой половине РВ установлено по одному триммеру, управляемому сдвоенной рулевой машиной – они обеспечивают автоматическую балансировку самолета при выключенном автопилоте;
- управление РВ производится штурвалами через механическую проводку, см. черт. ниже;
- для повышения надежности продублированы наконечники и шарнирные соединения тяг – для нерегулируемых см. черт. выше;
***
- при даче штурвала от себя и отклонении РВ более чем на 8 град. вниз усилия на нем снижаются и чтобы пилот их продолжал ощущать включается загрузочная пружина – при отклонении РВ на предельно допустимый угол -14°30´ она создает усилие 33 кгс;
- установленные перед центропланом компенсационные качалки исключают самопроизвольное отклонение РВ от температурных деформаций каркаса планера;
- ограничители хода РВ установлены в негерметичной зоне фюзеляжа за шп. 85 и на стопорной качалке РВ в киле – по ходу вверх и вниз соответственно;
- на качалке РВ на шп. 85 установлен концевой выключатель системы стопорения РВ и два концевых выключателя, замыкающиеся при отклонении руля на угол ±3° и выключающие светосигнализатор «Проверь угол стабилизатора» на приборной доске.
Система управления триммерами руля высоты:
- внутренние триммеры РВ используются для ручной балансировки самолета, внешние – для автоматической;
- проводка управления триммерами РВ тросовая;
- ручная балансировка самолета выполняется штурвальчиками на левой и правой боковых панелях центрального пульта;
- штурвальчики управления триммерами РВ имеют общий барабан, на котором закреплены и наматываются стальные тросы – они идут по роликам по фюзеляжу и килю, разветвляясь в стабилизаторе к правой и левой половинам РВ, в которых подходят к их винтовым механизмам, соединенным замыкающим тросом;
- внутри РВ проводка управление его триммерами проложена так, что отклонение РВ не вызывает движения триммера – они отклоняютя только штурвальчиками;
- механические указатели положения триммеров РВ на центральном пульте связаны со штурвальчиками;
- также на центральном пульте установлен зеленый светосигнализатор, который горит при нейтральном положении триммеров РВ, получая электрический сигнал от концевого выключателя в механизме их нейтрального положения;
- максимальное отклонение триммера ручной балансировки РВ хвостиком вверх (РВ на пикирование) 10 град., вниз (РВ на кабрирование) 15 град.;
- отклонение триммеров автоматической балансировки производится на углы до ±3,2°;
- триммеры автоматической балансировки управляются сдвоенной рулевой машиной, установленной в стабилизаторе – она соединена цепной передачей с валом, от установленного на нем барабана идут тросы на барабаны винтовых механизмов;
- винтовые механизмы триммеров автоматической балансировки установлены в каждой половине РВ и от них идут тяги к качалкам этих триммеров;
- для снятия избыточных усилий с рулевой машины автопилота и исключения резкого перемещения штурвала при ее отключении САУ осуществляет автоматические триммирование РВ – но только при включенном канале «АП высоты», переключатель управления триммерами автоматической балансировки на центральном пульте предназначен только для возвращения триммера в нейтраль после отключения САУ;
- к винтовому механизму в правой половине РВ подсоединен датчик углов отклонения триммеров автоматической балансировки, дающий сигнал в указатель на приборной доске пилотов, позволяющий определять также усилие на штурвале, которое возникнет при отключении САУ;
- при включенной САУ РВ балансируется автоматически, в случае недостаточности этого, что покажет отклонение планки «Т» (тангаж на индикаторе усилия) отключить САУ, перебалансировать самолет вручную и вновь включить САУ;
- включение САУ производится при нейтральном положении триммеров автоматической балансировки.
Система управления элеронами:
- используется для совершения маневров по крену самостоятельно, по курсу – совместно с рулями высоты и направления;
- нейтральное положение элеронов – отклоненное хвостиками вниз на 4 град., под действием противофлаттерных грузов и пружинных сервокомпенсаторов элеронов на стоянке самолета вызывает их «всплытие» хвостиками вверх на +8,5 град. от нейтрали, а сервокомпенсаторы при этом отклонены на полный угол;
- секции элеронов на каждой отъемной части крыла (ОЧК) связаны между собой системой тяг и качалок;
- на внутренних секциях элеронов установлены сервокомпенсаторы, на средних – триммеры и сервокомпенсаторы;
- механические упоры на качалках ограничивают отклонение элеронов вверх на угол -27° вверх и вниз на +15°20´, а в карданных соединениях каждого штурвала имеются свои механические упоры, ограничивающие его поворот предельными углами ±125° от нейрали с запасом на деформацию проводки управления под нагрузкой (без этого запас ход штурвала на полное отклонение элеронов был бы ±100°);
- наиболее подвержен деформациям под нагрузкой тросовый участок проводки, провисание которого исключается предварительным натяжением;
- упоры на качалке на шп. 13 ограничивают перемещение жесткой части проводки от него и до элерона (например, при наземной отработке системы с отсоединенным элероном) и вступают в действие при повороте штурвала на ±109°;
- тросы управления элеронами от штурвалов идут к центральному сектору, а от него к элеронам идут жесткие тяги на качалках, которые совершают поступательное движение в направляющих;
- проводка управления элеронами подключена к пружинным сервокомпенсатором на внутренних секциях элеронов;
- общая конструкция системы управления элеронами и их сервокомпенсаторами показана на чертежах ниже.
Подсистема управления сервокомпенсаторами элеронов:
- сервокомпенсатор фиксируется относительно элерона пружинным цилиндром в носке его внутренней секции – они соединены тягами на качалках, углы отклонения сервокомпенсатора от 27°30´ вверх (что вызывает на элероне усилие, направленное вниз) до 19° вниз;
- к одной из качалок подсоединена тяга проводки управления от штурвалов – пока усилие в ней преодолевает шарнирный момент элерона, но остается недостаточным для обжатия пружинного цилиндра, сервокомпенсатор не отклоняется от своей нейтрали;
- при отклонении элерона и увеличении шарнирного момента на нем пружинный цилиндр обжимается и сервокомпенсатор начинает отклоняться с сторону, противоположную отклонению элерона, снижая шарнирный момент и ограничивая нагрузку на штурвале суммой максимального усилия в пружине и усилия на отклонение сервокомпенсатора, благодаря чему бустер в этом канале не требуется;
- для компенсации охлаждения фюзеляжа под воздействием низких температур на большой высоте в проводку управления элеронами между шп. 29 и 34 установлены компенсационные качалки.
Подсистема управления триммерами элеронов:
- для снятия ощущаемых на штурвалах длительно действующих небольших усилий по крену и восстановления балансировки самолета, на элеронах установлены триммеры, управляемые электромеханизмами поступательного действия МП-100МТ в носках средних секций правого и левого элеронов – они обеспечивают отклонение их триммеров на углы до ±15°, которые ограничиваются упорами;
- электромеханизмы включаются нажимными переключателями раздельно или вместе – каждый имеет положение «Крен левый» и «Крен правый» и зеленый сигнализатор нейтрали;
- при одновременном нажатии переключателей «Крен левый» и «Крен правый» МП-100 работают в противоположные стороны, создавая нужный крен, можно пользоваться и только одним триммером, если этого достаточно.
***
Физкульт-минутка – как обычно у нас с позитивным каналом Деревянные лошадки. Дерево как материал годится во всем – от велосипедов до самолетов! Просто, практично, красиво!
***
Подключение рулевой машины САУ к каналу управления по крену:
- рулевая машина автопилота в канале управления по крену сдвоенная, ее барабан соединен с сектором механической проводки тросами;
- сектор связан с проводкой управления пирозамком, отсоединяющим рулевую машину в случае ее заклинивания.
Система управления спойлерами (интерцепторами):
- на каждой ОЧК расположены по четыре секции интерцепторов – их отклонение (только вверх) вызывает интенсивный срыв потока и падение подъемной силы;
- установка механизмов управления интерцепторов и их навеска описаны в главе «Крыло»;
- в убранном положении интерцепторы удерживаются гидрозамками и двумя механическими подкосными замками в проводке управления;
- конструкция и принципиальная схема системы – см. черт. ниже;
- положение интерцепторов показывает сдвоенный указатель на приборной доске пилотов, а датчики установлены на внешних секциях интерцепторов;
***
- управление интерцепторами в тормозном режиме от основной гидросистемы осуществляется нажимным переключателем «Спойлеры» на центральном пульте пилотов – он имеет фиксатор убранного положения;
- при падении давления в основной ГС переключателем «Аварийные спойлеры» на центральном пульте питание интерцепторов переводится на аварийную ГС (он установлен под предохранительной крышкой и при нормальной работе основной ГС находится в положении «Отключено»);
- максимальный угол отклонения интерцепторов в тормозном режиме 45 град.;
- отклонение интерцепторов производится цилиндрами управления и гидравлическими усилителями – они связаны тягами и качалками;
- выпущенные интерцепторы удерживаются в любом промежуточном положении гидрозамками, запирающими полости гидроцилиндров;
- когда воздушная нагрузка на интерцепторы превышает допустимую, жидкость выдавливается аэродинамической силой из полостей подъема и они «проседают» благодаря клапанам, срабатывающим при росте давления свыше 240 кгс/кв.см, и нагрузки на них уменьшаются;
***
- в тормозном режиме интерцепторы на правой и левой половинах крыла отклоняются одновременно двумя симметрично установленными на заднем лонжероне центроплана между нервюрами 10 и 12 гидроцилиндрами с питанием их от основной или аварийной гидроситсем и их отклонение синхронизируется жесткой механической проводкой, соединяющей левый и правый цилиндры;
- при положении «Отключено» переключателя «Аварийные спойлеры» интерцепторы не фиксируются в определенном положении и при отказе основной ГС этот переключатель необходимо установить в нужное положение вручную;
- при отказе основной и аварийной ГС в любом положении переключателя «Аварийные спойлеры» интерцепторы убираются, если их электрогидравлические краны обесточены;
- при включенном аварийном переключателе «Спойлеры уборка от РУД» на пульте левого пиллота выпуск интерцепторов от переключателя «Спойлеры» блокируется, если РУД хотя бы одного двигателя установлен в положение «Взлет», если же интерцепторы уже выпущены, то при установке РУД хотя бы одного двигателя в положение «Взлет» они автоматически убираются;
- при включении реверса двигателей интерцепторы выпускаются в тормозном режиме при любом положении РУД;
- в систему сигнализации интерцепторов входят два желтых светосигнализатора отклоненного их положения на приборной доске пилотов, которые загораются при открывании механических подкосных замков, и красное светосигнальное табло «Спойлеры отклонены» на верхнем пульте пилотов, которое горит, если интерцепторы выпущены одновременно с закрылками.
***
- элеронный режим управления интерцепторами включается автоматически золотниками их бустеров по сигналу выпуска закрылков – при отклонении элерона вверх на той же половине крыла выпускаются и интерцепторы на угол до 15 град. в зависимости от угла отклонения элеронов (датчик – на их проводке), создавая дополнительный кренящий момент в зависимости от угла выпуска интерцепторов, а противоположные остаются убранными;
- в элеронном режиме управления интерцепторы отклоняются двумя симметрично установленными на заднем лонжероне ОЧК между нервюрами 7 и 9 и подключенными к основной и (только для уборки) к аварийной ГС по необратимой схеме бустерами (гидравлическими усилителями) БУ-160;
- при уборке закрылков электрогидрокран питания бустеров обесточивается и давление идет в их полости уборки, в конце которой автоматически запираются подкосные замки интерцепторов, имеющие механическую связь с кинематикой интерцепторов;
- открытие подкосных замков интерцепторов производится отдельными гидроцилиндрами – при этом загораются два зеленых светосигнализатора «Элеронный режим спойлеров» на приборной доске летчиков;
- при установке аварийного переключателя интерцепторов на центральном пульте в положение «Уборка» основная ГС отключается от бустеров, а давление от аварийной ГС подается в полости уборки гидроцилиндров, минуя золотники;
- чтобы в полете с убранными закрылками бустеры интерцепторов не препятствовали движению проводки управления элеронами, в бустерах предусмотрены кулачки в передаче от управляющей точки к золотнику, которое обеспечивает свободное перемещение управляющей точки на полный ход при отключенном БУ-160;
***
- в проводку интерцепторов включены две симметричные дифференциальные качалки, к которым подсоединена механическая проводка от БУ-160 и от цилиндров тормозного режима – они позволяют отклонять интерцепторы в одном выбранном режиме, а только на посадке – и совместно в тормозному и элеронном режиме, суммируя их действие и отсчитывая его от максимального тормозного – при этом угол отклонения интерцепторов на одной ОЧК может достигать 60 град.;
***
- принципиальная схема бустера (гидравлического усилителя) БУ-160 представлена на черт. ниже, он не имеет жесткой связи между своими управляющей и силовой точками и может работать в управляющем следящем режиме и на аварийную уборку;
- в следящем режиме канал ц БУ-160 соединен со сливом, каналы а и б соединены между собой через челночный клапан, давление в бустер поступает через канал п к золотнику бустера, обратному клапану, который закрывается, и к плунжеру гидрозамка – он открывает гидрозамок, соединяет каналы б и в и подготавливает этим магистраль сообщения золотника с полостью уборки;
- полость выпуска интерцепторов сообщена с золотником постоянно;
- управление золотником – через кулачковое устройство, см. выше;
- скорость движения штока БУ-160 зависит от открытия рабочих окон золотника, что определяется движением коромысла кулачкового устройства и его управляющей штанги;
- при прекращении подачи давления в канал п клапан гидрозамка под воздействием пружины перекрывает канал в и запирает жидкость в левой полости силового цилиндра – перемещение его штока на выпуск интерцепторов останавливается, канал в сообщается с термоклапаном, который сообщает эту полость со сливом в случае превышения давления в ней;
- при аварийной уборке интерцепторов канал п соединен со сливом, давление поступает в канал ц и переключает челночный клапан – канал б отсекается от канала а и сообщается с каналом ц, давление по нему поступает в левую полость силового гидроцилиндра БУ-160, перемещая его шток на уборку интерцепторов;
- жидкость из правой полости силового гидроцилиндра БУ-160 вытесняется в канал п на слив через обратный клапан;
- после окончания уборки интерцепторов, когда шток полностью выдвинулся и остановился, а давление в каналах б и в выровнялось, гидрозамок закрывается и шток фиксируется, удерживая интерцепторы от «отсоса».
Система управления рулем направления и его триммером:
- руль направления используется самостоятельно только для выдерживания направления движения самолета по ВПП на скоростях, на которых РН эффективен, и для компенсации скольжения в полете с боковым ветром, а для совершения маневров по крену – совместно с рулем высоты и элеронами;
- устройство системы и постов педалей управления ею – см. черт. ниже;
- педали управления РН качающегося типа с осью вращения под полом кабины;
- каждая пара педалей состоит из двух вертикальных колонок с вращающимися подножками, колонки соединены тягами с коромыслом, входящим также в механизм регулировки педалей по росту пилота механизмом МЭК-3 через ходовой винт и муфту, соединенную с коромыслом;
- для синхронизации постов управления коромысла соединены между собой тягами через центральную качалку с упорами, ограничивающими ход педалей;
- проводка управления РН соединена к центральной качалке;
- вращающаяся подножка имеет тормозную качалку, нажимающую потенциометр тормозной системы;
- для удобства поворота подножек на них закреплены тормозные упоры, на которые пилот нажимает носком стопы при торможении;
- для снятия ощущаемых на педалях длительно действующих небольших усилий по крену и восстановления балансировки самолета, на РН установлен триммер, управляемый электромеханизмом, значительные усилия, возникающие в момент отклонения РН от его шарнирного момента, снимаются пружинным сервокомпенсатором;
- принцип действия пружинного сервокомпенсатора РН – такой же, как и на элеронах, см.;
- для достижения нормированных усилий на педалях управления РН его отклонение в основном режиме обеспечивает бустер демпфера рыскания и пружинное загрузочное устройство, которое при отключении бустера демпфера рыскания тоже автоматически отключается;
- установка рулевых машин автопилота в канале управления РН на шп. 85 показана на черт. ниже (1 – гермовывод, 2 – рычаг гермовывода, 3 – тяга с промежуточной качалкой подключения рулевых машин автопилота, 4 – сектор с тросом, 5 – рулевая машина автопилота управления рулем высоты, 6 – рулевая машина автопилота управления рулем направления);
- узел установки рулевой машины САУ и его гермовыводы в канале РН такие же, как и в канале РВ;
- в случае отказа САУ или демпфера рыскания и отказа системы их отключения предусмотрено приротехническое отключение этих устройств от проводки РН;
- в проводку управления РН включены компенсационные качалки, исключающие влияние температурных деформаций фюзеляжа на работу системы – они установлены у шп. 41-45 в одном узле с такими качалками РВ;
- в проводке РН между шп. 63 и 64 установлен дифференциал аварийного торможения колес шасси;
- тяги управления РН выполнены без дублирования наконечников и шарнирных болтов;
***
- триммер РН расположен в верхней части его задней кромки, управляется электромеханизмом, его переключатель и зеленый сигнализатор нейтрали установлены на центральном пульте.
- в основном бустерном режиме управления РН гашение курсовых колебаний осуществляется демпфером рыскания ДР-2М, при включении САУ он отключается и это делает автопилот.
***
Перекур. Чтобы отдохнуть чуток, прежде чем пойти дальше, перекур – дело совершенно необходимое. Но курить – здоровью вредить, а вместо этого лучше прокатиться на велосипеде, да осмотреться вокруг! Лучше всего это сделать на канале «Деревянные лошадки»
***
Рулевая машина АРМ-62Т:
- объединяет в одном агрегате гидроусилитель (ГУ), насосную станцию с баком (НС), демпфер рыскания ДР-2М, рычаги включения в проводку управления РН с механизмом аварийного отключения, аварийные стопоры и датчики контрольно-измерительных приборов;
- устройство и работа АМР-62Т – см. черт. ниже;
- при включении насосной станции перед полетом переключателем на левом пульте пилотов в работу включается и гидроусилитель АРМ, а только демпфер можно включить также перед полетом с помощью его АЗС;
- управление золотником ГУ – от педалей пилотов и от ДР-2М, сигналы в который поступают со сдвоенного блока демпфирующих гироскопов ОБТД-6 через реле и вызывают движение штока, управляющего золотником гидроусилителя АРМ, этим же золотником управляет и пилот через основную проводку и педали и эти движения суммируются;
- демпфирующее движение АРМ обратно на педали не передается;
- отклонение РН от демпфера не превышает 20% его полного хода;
- при включении автопилота ДР-2М отключается, его шток стопорится, педали пилотов перемещаются вместе с проводкой управления РН;
- при отказе АРМ и отключении НС золотник ГУ и шток демпфера стопорятся, превращаясь в жесткое звено кинематики, и вся нагрузка от РН идет на педали, которым пилот продолжает управлять РН;
- если отказ АРМ препятствует перемещению штока в закольцованном цилиндре или его затруднению, или в случае экстренной необходимости пилот может отключить АРМ, открыв аварийный механический замок, связывающий шток ГУ с внешней качалкой АРМ, к которой подсоединены входная и выходная части проводки управления РН;
- аварийный механический замок может быть открыт и пиромеханизмом нажатием переключателя аварийного отстрела АРМ на центральном пульте или ручкой с тросовой проводкой на приборной доске, при этом НС автоматически отключается;
- сигнализация АРМ включает табло на левом пульте пилота «Давление насосной станции ниже допустимого», «Проверь температуру АРМ-62», «Демпфер в нейтральном положении», указатели температуры жидкости в НС и давления в баке АРМ, а также красный сигнализатор аварийного отключения АРМ.
Загрузочное устройство канала управления РН и механизм триммерного эффекта:
- загрузочное устройство при включенной АРМ создает на педалях пилотов хорошо ощущаемые, но неутомительные усилия, имитирующие нагрузки при отклонении РН и отключается автоматически при исчезновении давления в АРМ или ее отказе;
- механизм триммерного эффекта смещает РН от нейтрали на малый угол для снятия длительно действующих малых нагрузок без использования триммера на РН;
- устройство – см. черт. ниже;
- установлено и подсоединено к управлению РН у шп. 12-13, состоит из загрузочного пружинного цилиндра, электромеханизма включения загрузочного устройства МП-250Р, электромеханизма триммерного эффекта МП-100МТ и качалок;
- в одних проушинах кронштейна установлена качалка, к которой подсоединены тяги, идущие от педалей и дальше к РН, в других – опорная качалка, к одному плечу которой подсоединен корпус загрузочного цилиндра, а к другому – механизм триммерного эффекта;
- при выключенном загрузочном устройстве имеющий предварительную затяжку пружинный цилиндр перемещается плоско-параллельно как звено параллелограмма, не меняя своей длины и не препятствуя отклонению РН;
- при включении плечо Lпараллелограмма убирается до нуля (т. А совмещается с осью вращения качалки), опорная качалка фиксируется относительно кронштейна механизмом триммерного эффекта и тем создается опора для пружинного цилиндра, который начинает загружать педали;
- включая механизм триммерного эффекта тем же переключателем, что и для триммера РН, пилот перемещает опору загрузочного пружинного цилиндра так, чтобы восстановить исходную его длину и тем снять нагрузку с педалей;
- рядом с переключателем триммера РН на центральном пульте установлен зеленый сигнализатор его нейтрали.
Автоматическая система управления самолетом САУ-1Т2:
- предназначена для автоматического пилотирования с полетом по заданному маршруту, включая заход на посадку и при необходимости уход на второй круг для повторного захода на посадку;
- при работающей САУ экипаж продолжает контролировать движение самолета по приборам и визуально, при необходимости вмешиваясь в ее работу;
- включает автопилот, а также автоматы тяги двигателей и перестановки стабилизатора, включение и выключение которых производится кнопками на центральном пульте, а быстрое отключение – кнопками на рогах левого и правого штурвалов;
- в рулевых машинах САУ установлены муфты пересиливания, позволяющие пилотам быстро вмешаться в управление без выключения САУ;
- в чрезвычайной ситуации предусмотрено аварийное отключение рулевых машин автопилота от проводки управления пиромеханизмами;
- рулевая машина автопилота в канале РВ сдвоенная.
Система стопорения рулевых поверхностей:
- все поверхности управления самолета на стоянке стопорятся двумя электромеханизмами МП-100МТ из кабины экипажа – РВ и элеронов путем стопорения их проводки при полностью отданных вперед и развернутых на правый крен штурвалах (пружинные сервокомпеенсаторы при этом полностью отклонены), а РН – его самого при нейтральных педалях;
- при сильном ветре на аэродроме рули стопорить только при включенном гидроусилителе АРМ-62 (см.);
- управляющие цепи системы перед полетом должны быть отключены АЗС, в противном случае загорается красный светосигнализатор;
- размещение и устройство системы – см. черт. ниже;
***
- стопорение РВ и РН осуществляется одним механизмом – он и перемещаемый им засов установлены в носке РН;
- между механизмом и засовом есть поджатая пружина, позволяющая механизму отработать и подготовить засов к стопорению, если он при включении системы не находится против выреза в секторе стопорения;
- сектор стопорения установлен за II л-ном киля и имеет выступы по краям для ограничения отклонения РН и в нем же перемещается под прямым углом к его плоскости сектор качалки системы управления РВ;
- сектор качалки РВ сделан так, что заполняя вырез в секторе стопорения РН, предотвращает стопорение РВ и РН до тех пор, пока они не займут нужные положения, вошедший в вырез засов стопорит одновременно РВ и РН;
***
- стопорение элеронов осуществляется на качалке в отсеке основных опор шасси электромезанизмом;
- механизм стопорения элеронов включает сектор на качалке управления, рычаг со стопорным сухарем, установленный на кронштейне, и электромеханизм с рычагом концевых выключателей сигналищзации;
- пружинная стойка позволяет электромезанизму отработать и подготовить механизм к стопорению, если в момент его включения вырез в секторе не находится против сухаря стопорного рычага;
- переключатель управления электромеханизмов стопорения и зеленый светосигнализатор расстопоренного положения установлены на левом пульте пилота – он загорается когда оба стопора становятся в крайнее отстопоренное положение – в противном случае горит табло «Рули застопорены».
Система управления закрылками:
- для увеличения подъемной силы крыла на малых скоростях на взлете и посадке установлены закрылки – две внешних секции с углами отклонения 26°30´ и две внутренних (30°) – при выпуске и уборке они движутся синхронно по профилированным рельсам с радиусными рабочими поверхностями (по 2 для внутренних секций и по 3 для внешних) на роликовых каретках;
- управление закрылками электромеханическое, в него входят ручка управления, электропривод с ручной рукоятью, общая трансмиссия, которая синхронизирует движение всех секций закрылков, шариковинтовые механизмы, механизмы концевых выключателей, указатель положения закрылков и световые сигнализаторы;
- устройство системы см. черт. ниже;
- установка механизмов управления закрылков и их навеска описаны в главе «Крыло»;
***
- ручка управления закрылками установлена на центральном пульте пилотов и управляет переключателями электродвигателей привода (см. ниже), имеет фиксатор со стопором, предотвращающий ее непреднамеренное смещение;
- для перемещения ручки отжать стопорное кольцо вниз и повернуть его на 90 град.;
- ручка имеет фиксированные положения «Уборка», «Выпуск» и «Останов в промежуточном положении».
***
- электропривод МПЗ-9ПТВ установлен на стенке шпангоута 63 фюзеляжа со стороны багажно-грузового помещения №2, состоит из двух электродвигателей и подключенных к входным валам суммирующего дифференциального редуктора, выходной вал которого через обводной редуктор вращает трансмиссию закрылков;
- каждый электродвигатель подключен к соответствующему входному валу редуктора через муфту сцепления – торможения, запитанную постоянным током и при включении они сцепляют привод с трансмиссией, а при выключении тормозят входные валы и соединенные с ними шестерни планетарного редуктора и закрылки останавливаются в выбранном положении;
- питание электродвигателей привода раздельное с разных центральных распределительных устройств (ЦРУ);
- для предотвращения срабатывания привода от ложного сигнала включение каждого электродвигателя производится замыканием двух последовательных контактов по двум отдельным цепям;
- коммутационные устройства электросистемы установлены в заднем багажно-грузовом помещении;
- при отказе одного из электродвигателей частота вращения выходного вала редуктора уменьшается – время выпуска и уборки увеличивается, но крутящий момент привода сохраняется;
- при обслуживании системы на земле к редуктору может быть подсоединена входящая в комплект средств наземного обслуживания съемная рукоятка ручного привода;
***
- трансмиссия состоит из валов, опор, редукторов и карданных соединений, проложена за задним лонжероном крыла, из фюзеляжа выходит через входящие в ее состав гермовыводы;
- валы через один закреплены в опорах с ориентирующимися подшипниками и соединены между собой и с редукторами карданами, допускающими их угловые смещения, чем исключается заклинивание при деформациях крыла в полете;
- валы дублированы от электроприводов до внутренних механизмов внешних закрылков;
***
- применение шарико-винтовых механизмов привода закрылков повысило КПД системы, но требует высокого качества их изготовления и сборки, включая ручной подбор шариков (стандартная продукция подшипниковых заводов) по диаметру с допуском на их разность в конкретном комплекте меньшим, чем допуск на диаметр шарика по ТУ на его изготовление;
- материал винта и гайки и термообработка их рабочих поверхностей подобраны из условия износостойкости;
- гайка шариковинтового механизма закреплена на закрылке шкворнем, а винт соединен с трансмиссией через редуктор с конической парой шестерен;
- на торце гайки есть щетка – «дворник» для удаления грязи с винта;
***
- перемещение закрылков в крайних положениях ограничивается выключением электродвигателей привода концевыми выключателями (они же выдают сигналы их крайних положений на индикаторы), а на валах и гайках есть и механические упоры, причем упоры убранного положения соединены с демпфером на гайке;
- механизмы концевых выключателей (МКВ) установлены между шарико-винтовыми механизмами внутренних закрылков, концевые выключатели нажимаются кулачками, приводимыми в движение трансмиссией;
***
- положение закрылков контролируют по сдвоенному указателю ИПЗ2-01 на приборной доске правого пилота, датчики – на МКВ;
- при неубранных закрылках горят два желтых сигнализатора под их указателем;
- на верхнем щитке установлен красный светосигнальный указатель «Закрылки убраны», который загорается при на земле при обжатых амортизаторах основных опор шасси, если экипаж закрылки не выпустил.
В проекте системы управления самолета Ильюшин Ил-62 конструкторам удалось найти тот разумный минимум применения дорогостоящих средств механизации и автоматизации процессов, который позволил достичь заданных показателей управляемости, летных данных и безопасности полета при минимальной стоимости жизненного цикла машины. Это была очень существенная экономия без ущерба для комфортности полета, и в немалой степени это было облегчено удачным выбором аэродинамики планера и кинематики этих систем, позволившей обойтись без гидравлических устройств в каналах управления элеронами и рулем высоты.
Однако есть еще и вопросы безопасности полетов. В истории Ил-62 есть, например, трагический случай 13 октября 1972 г. – причины крупнейшей на то время авиакатастрофы так и остались не выясненными до конца и не исключают, в том числе и отказ управления, но и доказательств тому нет. Что касается «дуракоустойствости» системы (fool-proof), в то время во всем мире такие технические средства только начали разрабатывать, многое было сделано и в проекте Ил-62, но никаких испытаний не могло быть достаточно для того, чтобы понять, насколько они эффективны – ведь никакие «искусственно составленные» программы не могут предугадать действия человека, который отклоняется от написанного в инструкции по эксплуатации даже в простых штатных условиях, не говоря уже об экстремальной ситуации.
Это касается как системы управления самолетом и механизацией крыла, так и других системам Ил-62.
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
Список использованных источников будет дан в последнем разделе Справочника, посвященном этому самолету
Послесловие не в тему: а теперь, уважаемый читатель, одолев очередной раздел Справочника, можно «пересесть» с летательного аппарата на велосипед или на самокат, что кому нравится, и прокатиться с ветерком вместе с каналом Деревянные лошадки. Но и о самолетах там можно кое-что найти – естественно, о деревянных
Фото: https://www.airliners.net/photo/Aeroflot/Ilyushin-Il-62/2035577/L