Страна: СССР.
Название: КС-6
Тип: ?
Самолёт: Ил-18
Создан: ?
Завод: ?
Отрасль: Производство авиационной техники.
Повествование
Рис. 1. Общая функциональная схема курсовой системы КС-6:
ЦГВ-4 – центральная гировертикаль; ВК-53РШ – выключатель коррекции; ГА-1 – гироагрегат; УШ – указатель штурмана; УГПК, УГА-1У – указатели; УК- указатель пилота; КМ-4 – коррекционный механизм; ИД-3 – индукционный датчик; ДАК – дистанционный астрокомпас; Д-62 – переходной блок
Система КС-6 представляет собой совокупность магнитного, гироскопического, радиотехнического и астрономического измерителей курса самолета.
Комплексирование различных измерителей курса в КС-6 позволяет максимально использовать достоинства каждого из типов компасов, сводя к минимуму их погрешности.
В зависимости от решаемых задач и условий полета КС-6 может работать в одном из трех режимов: магнитной коррекции, астрономической коррекции, гирополукомпаса.
Режим работы системы выбирает экипаж. Основным считается режим гирополукомпаса, поскольку в этом случае полет совершается по ортодромии.
Общая функциональная схема курсовой системы КС-6 изображена на (рис. 1). Система состоит из трех групп элементов:
— собственно измерители курса: индукционный датчик ИД-3,
курсовые гироскопы ГА-1 (основной и запасной), астрокомпас ДАК, автоматический радиокомпас АРК;
— указатели: указатель штурмана УШ, указатель типа
УГА-1У, указатель У ГПК, повторители типа УК-1;
— устройства, обеспечивающие связь между измерителями:
коррекционный механизм КМ-4, блок связи астрокомпаса с системой (Д-62), пульт управления ПУ-1. Устройства, обеспечивающие
работу системы: центральная гировертикаль ЦГВ-4, выключатель
коррекции ВК-53РШ.
Начнем рассмотрение работы курсовой системы с режима гирополукомпаса.
Режим гирополукомпаса (ГПК)
В этом режиме могут участвовать либо основной, либо запасной гироагрегаты. Следует отметить, что оба гироагрегата абсолютно одинаковые, и их деление на основной и запасной условно.
В этом режиме оба гироагрегата участвуют в работе, но выполняют разные функции.
Если переключатель режимов работы В2 (рис. 1. и 2) установить в положение ГПК, а тумблер B1 — в положение «Осн.», то основной гироагрегат будет работать в режиме гирополукомпаса, выдавая значение ортодромического курса на указатель УШ, а с него — другим потребителям и указателям.
Рассмотрим работу курсовой системы по линии основного гироагрегата. Функциональная схема системы по линии основного гироагрегата в режиме ГПК представлена на (рис. 9.20), а соответствующая ей электромеханическая схема — на (рис. 4).
Принцип работы гирополукомпаса рассмотрен в разд. 7.6, но схема курсовой системы в режиме ГПК несколько отличается от гирополукомпаса ГПК-52.
С целью компенсации кардановой ошибки от крена внешняя ось подвеса гироскопа устанавливается в дополнительную раму, ось вращения которой совпадает с продольной осью самолета. Специальная следящая система (рис. 4), состоящая из потенциометра ПД, расположенного в ЦГВ-4, двигателя M1, усилителей У1 и У2 потенциометра ПП, удерживает внешнюю ось карданова подвеса в вертикальном положении при кренах самолета и тем самым препятствует возникновению кардановой ошибки. Скорость отработки следящей системы ЦГВ-ГА должна быть такой, чтобы обеспечивалось качественное отслеживание утла крена самолета.
На случай выхода из строя ЦГВ-4 в схеме предусмотрен переключатель положений «Работа КС без ЦГВ»и «Работа КС с ЦГВ», с помощью которого в цепь вместо потенциометра ЦГВ подключается мостиковая схема, собранная на сопротивлениях R1 — R5.
Рис. 2. Внешний вид пульта управления ПУ-1:
В1 – переключатель гироагрегатов, В2 – переключатель режимов работы, В3 – переключатель астрокомпаса 1 – широтный потенциометр, 2 – крышки потенциометров (балансировочных).
Эта схема имитирует потенциометр ПД при крене самолета, равном нулю Переключатель расположен рядом с пультом управления. Следовательно, когда переключатель находится в положении «Работа КС без ЦГВ», то следящая система выполняет роль электрического арретира, жестко связывающего ось внешней рамы карданова подвеса с самолетом. В этом случае возникает кардановая ошибка от крена самолета.
Горизонтальная коррекция гироагрегата осуществляется так же, как и в ГПК-52. Корректирующее устройство состоит из электролитического маятника ЖМ и коррекционного двигателя М2, ротор которого связан с внешней осью карданова подвеса. Горизонтальная коррекция выключается ча разворотах самолета выключателем ВК-53РШ.
Азимутальная коррекция выполнена аналогично коррекции в ГПК-52, причем движки реостатов R7 и R10 с помощью рукоятки 1 (рис. 2) формируют сигнал, пропорциональный ω3sinφ. Сигналы на компенсацию постоянных уходов гироскопов гироагрегатов снимаются с реостатов R8 и R9, управление которыми осуществляется также с пульта управления 2 (рис. 2). Следует подчеркнуть, что устройство, формирующее сигнал, пропорциональный ω3sinφ, одно для обоих гироагрегатов. Компенсация постоянных уходов гироскопов производится собственными потенциометрами
Для трансляции ортодромического курса, который вырабатывается основным гироагрегатом в режиме работы ГПК, используется двухканальная сельсинная следящая система, работающая в трансформаторном режиме(В настоящее время точный канал в эксплуатируемых КС-6 не задействован). Следящую систему ГА-УШ образуют сельсин-датчик СД1 ротор которого жестко связан с внешней осью карданова подвеса, сельсин-приемник СП2, находящийся в. указателе УШ, усилитель У3 и двигатель М2, также расположенный в УШ.
Двухканальная сельсинная следящая система обеспечивает трансляцию угла поворота сельсина-датчика с точностью ±8'... ±9'. Такая относительно высокая точность работы следящей системы, объясняется тем, что она состоит из двух каналов: грубого и точного (рис. 5). В каждом канале имеется свой сельсин-датчик и свой сельсин-приемник. Таким образом, в следящей системе два сельсина-датчика СДГ, СДТ и два сельсина-приемника СПГ, СПТ.
Рис. 3. Функциональная схема КС-6 в режиме ГПК по линии основного гироагрегата:
ОК—ортодромический курс; КУР—курсовой угол радиостанции; γ—крен самолета; φ—географическая широта
Статоры сельсинов соединены так, как показано на (рис. 5). У точных сельсинов в два раза больше полюсов, чем у грубых. Напряжение, возникающее в роторных обмотках сельсинов-приемников при одном и том же малом угле рассогласования α1 сельсинов, больше в точном канале. Это приводит к большему изменению сигнала на выходе роторной обмотки точного сельсина в зависимости от угла рассогласования α1 сельсинов, а, следовательно, к повышению чувствительности следящей системы при работе у согласованного положения, т. е. к повышению точности работы системы. При больших углах рассогласования α2 амплитуда сигнала больше в грубом канале. Поэтому при больших углах рассогласования двигателем управляет грубый, а при малых — точный сельсин.
Рис. 4. Электромеханическая схема КС-6 в режиме ГПК по линии основного гироагрегата
Как видно из (рис. 4), двигатель М2 связан с подвижной шкалой указателя УШ (рис. 6). По неподвижному индексу и подвижной шкале отсчитывается ортодромический курс в режиме ГПК. Одновременно с подвижной шкалой двигатель разворачивает потенциометр П1 питаемый постоянным напряжением ±27 В; сигналы снимаемые с потенциометра, поступают на указатели типа УК-1, являющиеся повторителями курса УШ. Указатель УК-1 используется в качестве указателя курса пилота. По конструкции и принципу действия УК-1 аналогичен указателям типа УК-3 и УК-4, применяемым в ГИК-1. Указатели УК-1 могут подключаться к астрокомпасу и индицировать вырабатываемый им курс.
Двигатель М2 указателя УШ также разворачивает ротор сельсина-датчика СД2, который используется для трансляции курса потребителям на переменном токе.
Рис. 5. Двухканальная сельсинная следящая система:
СПт и СДг —сельсины-датчики точного и грубого каналов: СПт и СПг —сельсины-приёмники точного и грубого каналов: Уз —усилитель; М2 —двигатель.
Рис. 6. Внешний вид указателя УШ:
1 – индекс установки магнитного склонения; 2 – подвижная шкала; 3 – неподвижная шкала; 4 – шкала магнитного склонения
Указатель штурмана УШ имеет две стрелки «1» и «2», связанные с сельсинами-приемниками СП3 и СП4 радиокомпасов, работающими в
индикаторном режиме. Следовательно, по стрелкам «1» и «2» и неподвижной шкале 6 (рис. 6) можно отсчитывать курсовые углы радиостанций, а по подвижной шкале — пеленги радиостанций относительно ортодромической системы координат.
В УШ имеется кремальера, с помощью которой возможен разворот статора сельсина-приемника СП2, и, следовательно, подвижной шкалы, а также ротора сельсина СД2 и потенциометра П1 (рис. 4).
Если с помощью кремальеры и индекса установить поправку на схождение меридиана, то по подвижной шкале УШ можно отсчитывать истинный курс.
С основным гироагрегатом используется также указатель типа УГПК, который предназначен для показания курса во всех режимах работы системы. В указателе УГПК имеется подвижная шкала (рис. 7), разворачивающаяся с помощью следящей системы, которая состоит из сельсина-приемника и усилителя в самом УГПК и сельсина-датчика гироагрегата СД1. Указатель УГПК применяется в комплекте КС-6 при совместной работе курсовой системы с автопилотом АП-6Е.
Рис. 7. лицевая сторона указателя УГПК
На лицевой стороне УГПК имеется кремальера, поворотом которой можно установить заданное значение курса.
Установка заданного курса в КС-6 для режима ГПК осуществляется рукояткой задатчика курса на пульте управления системой (рис. 2). При этом напряжение с пульта управления (рис. 4) поступает на двигатель М3 гироагрегата, который через редуктор разворачивает сельсин-датчик СД1. Устанавливаемый курс контролируется по указателю УШ.
Рассмотрим работу курсовой системы КС-6 в режиме ГПК по линии запасного гироагрегата.
Функциональная схема КС-6 в режиме ГПК по линии запасного гироагрегата изображена на рис. 8. Как видно из функциональной схемы, работа курсовой системы в режиме ГПК по линии запасного гироагрегата аналогична работе гироиндукционного компаса ГИК-1.
Рис. 8. Функциональная схема КС-6 в режиме ГПК по линии запасного гироагрегата:
КК—компасный курс; ∆M—магнитное склонение; ∆Мусл—условное магнитное склонение; ГМК—гиромагнитный курс; ОКа—ортодромический или истинный курс астрокомпаса; φ—географическая широта; γ—крен
По линии запасного гироагрегата курсовая система вырабатывает гиромагнитный курс, который индицируется стрелкой Г указателя УГА-1У; стрелка А этого же указателя указывает курс, получаемый от дистанционного астрокомпаса (ДАК) через блок связи астрокомпаса с курсовой системой Д-62.
С пульта управления на запасной гироагрегат поступает сигнал ω3sinφ, хотя необходимости в компенсации ухода гироскопа от суточного вращения Земли нет, гак как гироскоп необходим только для осреднения магнитного курса и запоминания его значения на короткое время во время отключения индукционного датчика на разворотах самолета.
Поскольку принцип работы индукционного компаса нами подробно рассмотрен в разд. 9. 3, а работа курсовой системы в рассматриваемом режиме по линии запасного гироагрегата практически ничем не отличается от работы ГИК, остановимся только на особенностях электромеханической схемы КС-6 (рис. 9).
По этой схеме, так же как в ГИК-1, легко проследить наличие следящих систем: индукционный датчик-коррекционный механизм ИД-КМ; коррекционный механизм-гироагрегат КМ-ГА; гироагрегат-указатель ГА-УГА-1У (стрелка Г). Кроме того, имеются следящие системы: астрономический компас-переходной блок Д-62-указатель (АК-Д-62-УГА-1У стрелка А).
Первая следящая система ИД-КМ служит для преобразования электрического сигнала индукционного датчика в угол поворота вала двигателя и для связи индукционного датчика с курсовым гироскопом. Следящая система состоит из следующих элементов: индукционного датчика, сельсина СП1 усилителя У3 и двигателя М4. Сельсин-приемник СП1 и двигатель М4 расположены в коррекционном механизме.
Рис. 9. Электромеханическая схема КС-6 в режиме ГПК по линии запасного гироагрегата.
В курсовой системе КС-6 применяется индукционный датчик типа ИД-2М, который отличается от датчика типа ИД, используемого в ГИК-1, только конструктивным выполнением.
Коррекционный механизм типа КМ-4 служит для связи индукционного датчика с гироагрегатом, для уничтожения магнитной четвертной девиации и для введения в систему магнитного склонения и условного магнитного склонения.
Рис. 10. Лицевая сторона коррекционного механизма.
Рис. 11. Лицевая сторона указателя УГА-1У.
Двигатель М4 следящей системы ИД-КМ разворачивает, кроме ротора сельсина-приемника СП1 ротор сельсина-приемника СП2 через лекальный корректор; поэтому ротор сельсина-приемника СП2 разворачивается двигателем на магнитный курс со скомпенсированной четвертной магнитной и полукруговой девиацией: полукругровая девиация компенсируется девиационным прибором индукционного датчика, а четвертная — лекальным корректором. Имеющаяся в коррекционном механизме стрелка (рис. 10) разворачивается двигателем М4 без участия лекального корректора,, поэтому стрелка коррекционного механизма показывает компасный курс с уже скомпенсированной полукруговой девиацией.
В случае необходимости коррекционный механизм позволяет ввести в курсовую систему величины ∆M и ∆Мусл поворотом кремальеры, при этом разворачивается статор сельсина СП2, и по шкале КМ-4 перемещается треугольный индекс. Естественно, что величины ДМ и ∆Мусл участвуют в формировании курса, который показывает стрелка Г указателя УГА-1У.
Следящая система КМ-ГА состоит из сельсина СП2, расположенного в коррекционном механизме; сельсина СД1 ротор которого связан с внешней осью карданова подвеса гироскопа, а статор может разворачиваться через редуктор двигателем М3, управляемым усилителем У4.
Принцип работы системы КМ-ГА рассмотрен в разд. 9. 2. Напомним только, что эта система предназначена для осреднения магнитного курса, т. е. выработки гиромагнитного курса.
Следящая система ГА-УГА-1У стрелка Г (см. рис. 9.26) предназначена для трансляции гиромагнитного курса от гироагрегата на стрелку Г указателя УГА-1У. Следящая система состоит из сельсина-датчика СД1 гироагрегата, сельсина-приемника СП3 указателя, усилителя У5 и двигателя M5, который связан со статором сельсина СП3 и стрелкой Г указателя.
В режиме ГПК стрелка А указателя УГА-1У (рис. 9.28) индицирует курс, который вырабатывает астрокомпас: истинный или ортодромический. Трансляция курса от астрокомпаса производится через переходный блок Д-62, с которым связан сельсин-приемник СП4, работающий в индикаторном режиме. Ротор СП4 соединен со стрелкой А.
В указателе УГА-1У имеется кремальера, расположенная на лицевой стороне прибора, с помощью которой, а также задатчика курса, представляющего собой толстую стрелку, можно установить необходимый курс.
При разворотах самолета, как известно, индукционный магнитный датчик имеет большие погрешности, поэтому он отключается от гироагрегата. Управляет этим отключением выключатель коррекции ВК-53РШ. Отключение производится снятием питания с обмотки возбуждения двигателя М3 в гироагрегате. На виражах отключается также и горизонтальная коррекция гироскопа.
После длительного разворота с большим креном, когда восстановятся цепи коррекции, начнется согласование следящей системы КМ-ГА, которое происходит с малой скоростью. При нажатии кнопки быстрого согласования срабатывает электромагнитная муфта в гироагрегате, которая изменяет передаточное отношение редуктора с 1 200 000 до 5000, причем скорость согласования при этом составляет примерно 10 град/с.
В случае необходимости можно поменять функции гироагрегатов. Для этого на пульте управления переключатель «Осн.-Зап.» следует поставить в положение «Запасной», тогда основной гироагрегат будет соединен с коррекционным механизмом, с указателем УГА-1У, указателем УГПК и будет работать в режиме магнитной коррекции. Запасной гироагрегат при этом будет работать в режиме ГПК и выдавать ортодромический курс на указатель штурмана УШ.
Погрешность в определении гиромагнитного курса по указателям, град.УШ±1,5УГА-1У±2Погрешность в определении КУР указателем УШ, град.По стрелке 1±1,5По стрелке 2±2,5Погрешность выдачи сигналов курса потребителям, град.С сельсинов в УШ±1,5С потенциометра УШ±2Дополнительная погрешность на каждую минуту разворота самолета0,15Допустимый уход гироскопа за 30 мин в режиме ГПК±1Скорость согласованияНормальная, град/мин.2-5Большая, град/с.10Время готовности, мин. не более5Напряжение источников питания, В.Трехфазного тока36±5%; 400 Гц±2%Однофазного45±10%; 400 ГцПостоянного27+10%Потребляемая мощностьПеременного тока, В. А.300Постоянного тока, Вт.500Масса комплекта, кг.51,5
При подготовке курсовой системы к полету нужно проверить ее функционирование. Для этого кремальерой коррекционного механизма установить с помощью треугольного индекса значение ±15°, поставить систему в режим ГПК и по стрелке Г указателя УГА-1У проверить скорость согласования следящей системы — она должна быть 2—5 град/мин. При этом проверяется функционирование следящих систем КМ-ГА, ГА-УГА-1У (стрелка Г). Нажав кнопку быстрого согласования, проверяют большую скорость согласования, для этого кремальерой коррекционного механизма предварительно вводят рассогласование порядка 150—180°. Большая скорость согласования не должна быть менее 10 град/с.
Следящие системы КМ-ГА, ГА-УШ, УШ-УК проверяют аналогичным образом, только устанавливают режим МК, контролируя отработку рассогласования по указателям УШ, УК. К сожалению, проверить функционирование следящей системы ИД-КМ без разворота самолета в КС-6 не представляется возможным.
Существенно влияет на точность навигации правильность начальной выставки курсовой системы, т. е. установки исходного курса. Выставка начального курса может осуществляться различными способами, наиболее распространенными из которых являются: способ магнитной коррекции, способ астрокоррекции и по путевому углу взлетно-посадочной полосы.
При использовании ортодромического способа самолетовождения необходимо установить режим работы системы ГПК; задатчиком курса с пульта управления привести показания УШ в соответствие с показаниями стрелки Г указателя УГА-1У. Следует помнить, что так поступают, если самолет находится на опорном меридиане или отстоит от него не более чем на 0,5° долготы и в средних географических широтах, где напряженность горизонтальной составляющей магнитного поля Земли больше 0,06 Э.
Ортодромический курс можно устанавливать по путевому углу средней линии взлетно-посадочной полосы, который должен быть известен точно. Для этого устанавливают самолет возможно точнее по оси ВПП. В режиме ГПК устанавливают шкалу УШ на путевой угол ВПП. Следует учитывать, что ошибка в ориентации продольной оси самолета относительно средней линии ВПП полностью входит в установленный курс.
При использовании астрономического способа начальной выставки курса можно, установив режим работы системы ГПК, задатчиком курса с пульта управления привести показания УШ в соответствие с показаниями стрелки А указателя УГА-1У. В этом случае на УШ будет выставлен истинный курс точки установки курса.
В полете необходимо следить за своевременной установкой широт пролетаемого места и в режиме ГПК периодически исключать накопившуюся погрешность от собственного ухода гироскопа. Для этого курсовую систему переключают в режим МК или АК, в которых и происходит коррекция уходов. Основанием для переключения системы с режима ГПК в режим МК или АК является рассогласование между показателями УШ и стрелки Г указателя УГА-1У более ±4°. Естественно, что для такого сравнения необходимо гиромагнитный курс стрелки Г привести к ортодромическому курсу путем введения на коррекционном механизме условного магнитного склонения для точки, в которой производится сравнение показаний ортодромических курсов УШ и стрелки Г. При сравнении ортодромических курсов УШ и стрелки А указателя УГА-1У при рассогласовании в 1+2° необходимо переключать систему под коррекцию. Индикация курсов в системе КС-6 в зависимости от режима работы сведена в таблице-1.
Примечания. 1. Составленная таблица при магнитном склонении на указателе УШ ∆М= 0.
2. В режиме МК при нулевом положении индекса склонений на коррекционном механизме и при введении на УШ величины ДМ подвижная шкала показывает ИК. Стрелки 1 и 2УШ в этом случае по подвижной шкале показывают ИПР.
3. В некоторых модификациях КС-6 в режиме МК стрелка Г указателя УГА-1У при положении переключателя «Основной запасной» в положение «Основной» индицирует ортодромический курс от запасного гироагрегата.
Положение органов управление на пульте
Условные обозначения: