Исследование работы гидравлической системы ближнемагистрального и регионального самолётов (Sukhoi Superjet 100 и Ан-148)

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ АЭРОНАВИГАЦИИ

Кафедра авионики

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: "Исследование работы гидравлической системы ближнемагистрального и регионального самолётов (Sukhoi Superjet 100 и Ан-148)"

по дисциплине: «Основы авиации»

Выполнила: Васильева С.В.

Принял: Егоров С.Г.

Киев - 2013

ЗАДАНИЕ

1. Тема курсовой работы: "Исследование работы гидравлической системы самолётов Sukhoi Superjet 100 и Ан-148".

2. Содержание объяснительной записки (перечень вопросов, которые подлежат изучению).

3. Дополнительные указания.

Задание выдано 4 октября 2013г.

Срок защиты 18 декабря 2013г.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к курсовой работе «Силовая установка регионального самолёта»: 36 с., 7 рис., 6 литературных источников.

Объект исследования - процесс функционирования гидравлической системы магистральных самолётов и соответствие требованиям авиапредприятия. Сравнительный технико-эксплуатационный анализ гидравлических систем на самолётах разных типов магистрального класса.

Цель работы - закрепление и углубление знаний, полученных на занятиях, а так же использование их для решения задач технико-эксплуатационных исследований при эксплуатации авионики воздушных судов.

Метод исследования - технико-эксплуатационный анализ особенностей использования гидросистем для самолётов разных типов магистрального класса.

Установила, какие технические преимущества и недостатки имеют гидравлические системы, которые устанавливаются на самолётах разного типа магистрального класса, уясненила их техническо-эксплуатационных характеристики, сделала обоснованный вывод.

Результаты выполнения курсовой работы рекомендуется использовать при проведении технико-эксплуатационных исследований и в практической деятельности будущих специалистов с технической эксплуатации авионики предприятия.



СОДЕРЖАНИЕ

• ВСТУПЛЕНИЕ
• 1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА SSJ100
• 2. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АН-148
• 3. СРАВНЕНИЕ
• ВЫВОД
• ЛИТЕРАТУРА
• гидравлический магистральный региональный самолет

ВСТУПЛЕНИЕ

Гидравлическая система самолета предназначена для питания рабочей жидкостью приводов системы управления самолетом и механизации крыла, уборки-выпуска шасси, торможения колес шасси, рулежного устройства передней опоры шасси, реверсного устройства двигателей, уборки ветродвигателя и открытия-закрытия багажных люков.

Гидравлическая система состоит из нескольких автономных независимых гидросистем. Механические и электрические компоненты системы спроектированы с учетом поддержания её максимальной работоспособности при отказе одного из двигателей или одного из главных насосов. Подключение системы управления рулями к гидравлической системе выполнено таким образом, что отказ одной из гидравлических систем практически не влияет на лётные характеристики самолёта, а при отказе двух гидравлических систем количество работоспособных каналов систем управления рулями достаточно для управления самолетом по всем трем осям симметрии.

Каждая рулевая поверхность управляется от максимального количества гидросистем, имеющихся на самолёте, а ответственные потребители (закрылки, шасси и т.д.) - как минимум от двух гидросистем. Менее ответственные потребители и потребители, которые работают только на земле, управляются от одной гидросистемы.

В каждой гидросистеме кроме основных насосов предусмотрены резервные источники питания. В качестве таких используются гидротрансформаторы, установленные между гидросистемами, а также турбонасосные установки и электроприводные насосные станции. Гидротрансформаторы предназначены для создания давления в гидросистеме в случае отказа в ней основных насосов или при отказе двигателя за счет энергии смежной гидросистемы. При этом передача мощности из одной системы в другую происходит без обмена рабочей жидкостью.

Турбонасосные установки предназначены для создания давления жидкости в полете при отказе двигателя соответствующей системы и для работы потребителей гидросистемы на земле при неработающих двигателях. Турбонасосная установка представляет собой гидравлический насос с приводом от воздушной турбины. Привод турбонасосной установки осуществляется сжатым воздухом, отбираемым от любого работающего двигателя или от ВСУ. Электроприводные насосные станции предназначены для питания потребителей при наземном обслуживании самолета и являются аварийным источником давления в полёте.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА SSJ100

Основная ГС включает в себя три независимых подсистемы:

-гидросистема 1 (ГС1),

-гидросистема 2 (ГС2),

-гидросистема 3 (ГС3).

Номинальное рабочее давление в линии нагнетания ГС -- 3000 psi.

Гидросистема 1

Гидросистема 1 (ГС1) обеспечивает гидропитанием следующие потребители:

-приводы левого и правого внешних тормозных щитков,

-приводы левого и правого внутренних интерцепторов,

-внешний привод левого элерона,

-внутренний привод правого руля высоты,

-нижний привод руля направления,

-стояночное торможение внутренних колес,

-основное торможение внутренних колес,

-левое реверсивное устройство,

-система уборки и основного выпуска шасси.

Гидросистема 1 (ГС1) обеспечивает гидропитанием следующие потребители:

-приводы левого и правого внешних тормозных щитков,

-приводы левого и правого внутренних интерцепторов,

-внешний привод левого элерона,

-внутренний привод правого руля высоты,

-нижний привод руля направления,

-стояночное торможение внутренних колес,

-основное торможение внутренних колес,

-левое реверсивное устройство,

-система уборки и основного выпуска шасси.

ГС1 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке).

ГС1 работает независимо от других гидросистем, однако, в случае отказа гидронасоса или левого двигателя, для обеспечения уборки и основного выпуска шасси, предусмотрен отбор мощности от ГС3 к ГС1 через блок передачи мощности.

Основным источником давления в ГС1 является гидронасос с приводом от левого двигателя. Для отключения гидронасоса от гидросистемы при пожаре левого двигателя или повышении температуры в гидробаке выше 135 °С в линии питания гидронасоса установлен перекрывной противопожарный клапан (FWSOV1). Закрытие клапана FWSOV1 производится электродистанционно экипажем c пульта FIRE PROT или автоматически в случае превышении температуры в гидробаке выше 135 °С по сигналу сигнализатора температуры, установленного в гидробаке ГС1.

Для сброса гидрожидкости, в случае повышения ее температуры выше нормы при незакрытии клапана FWSOV1, срабатывает тепловой дозатор.

Резервным источником давления является насосная станция переменного тока. Насосная станция переменного тока включается в работу автоматически при уборке шасси, а также при отказе левого двигателя или основного гидронасоса. Насосная станция переменного тока в полете и на земле обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов. В полете при отказе одного из приводов-генераторов может обеспечиваться питание от генератора ВСУ только одной насосной станции. На земле насосная станция обеспечиваются электропитанием от приводов-генераторов, генератора ВСУ и от наземных источников электропитания.

В состав ГС1 функционально входит вспомогательный источник гидропитания -- насос блока передачи мощности (PTU). Блок PTU представляет собой моноблок передачи мощности от ГС3 к ГС1 (в систему уборки и основного выпуска шасси), который состоит из мотора и насоса, механически соединенных общим валом.

Гидравлическая система 2

Гидросистема 2 (ГС2) обеспечивает гидропитание следующих потребителей:

-средние приводы левого и правого интерцепторов,

-внутренние приводы левого и правого элеронов,

-внешние приводы левого и правого руля высоты,

-средний привод руля направления,

-система аварийного выпуска шасси,

-система управления поворотом колёс передней опоры шасси.

ГС2 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке). Все агрегаты ГС2 располагаются в заднем техническом отсеке по правому борту между шпангоутами 53 и 54.

Основным источником давления в ГС2 является насосная станция переменного тока. Насосная станция переменного тока в полете обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов. На земле насосная станция обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов, генератора ВСУ и от наземного источника электропитания. Насосная станция переменного тока используется как в полете, так и на земле при техническом обслуживании. В состав ГС2 функционально входит аварийная система, источником гидравлической энергии которой является насосная станция постоянного тока.

Гидравлическая система 3

Гидросистема 3 (ГС3) обеспечивает гидропитанием следующие потребители:

-внутренние приводы левого и правого тормозных щитков,

-внешние приводы левого и правого интерцепторов,

-внешний привод правого элерона,

-внутренний привод левого руля высоты,

-верхний привод руля направления,

-стояночное торможение внешних колес,

-основное торможение внешних колес,

-правое реверсивное устройство.

ГС3 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке).

ГС3 работает независимо от других гидросистем, однако, в случае отказа гидронасоса ГС1 или левого двигателя, для обеспечения уборки и основного выпуска шасси, предусмотрен отбор мощности от ГС3 к ГС1 через блок передачи мощности.

Основным источником давления в ГС3 является гидронасос с приводом от правого двигателя. Для отключения насосов от гидросистемы при пожаре правого двигателя или повышении температуры в гидробаке выше 135 °С в линии питания гидронасоса установлен перекрывной противопожарный клапан (FWSOV3). Закрытие клапана FWSOV3 производится электродистанционно экипажем c пульта FIRE PROT или автоматически в случае превышении температуры в гидробаке выше 135 °С по сигналу сигнализатора температуры, установленного в гидробаке ГС3.

Для сброса гидрожидкости, в случае повышения ее температуры выше нормы при незакрытии клапана FWSOV3, срабатывает тепловой дозатор.

Резервным источником давления является насосная станция переменного тока. Насосная станция переменного тока включается в работу автоматически при отказе правого двигателя или гидронасоса ГС3, а также при отказе левого двигателя или гидронасоса ГС1 в процессе уборки-выпуска шасси.

Насосная станция переменного тока в полете и на земле обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов. В полете от генератора ВСУ может обеспечиваться питание только одной насосной станции при отказе одного из приводов-генераторов. На земле насосные станции обеспечиваются электропитанием от привод-генераторов, генератора ВСУ и от наземных источников электропитания.

В состав ГС3 функционально входит вспомогательный источник гидропитания -- мотор блока передачи мощности (PTU). Блок PTU представляет собой моноблок передачи мощности от ГС3 к ГС1, который состоит из мотора и насоса, механически соединенных общим валом.

Общие элементы

Во всех гидросистемах установлены гидробаки с пневмоподдавливанием, представляющие собой баки закрытого типа с дифференциальным поршнем. Гидробаки предназначены для создания давления поддавливания гидрожидкости на входе в насосы и насосные станции, в том числе, при отрицательных перегрузках, для компенсации изменения объема гидрожидкости в гидробаках в результате ее температурного расширения и сжатия, расчетных утечек и изменения объема гидрожидкости в трубопроводах и агрегатах гидросистемы.

Для обеспечения работы потребителей в условиях резкого изменения давления и расхода жидкости, а также для обеспечения поддавливания газовой полости гидробаков в гидросистемах установлены гидроаккумуляторы. Газовая полость гидроаккумулятора соединена с газовой полостью гидробака.

На каждом гидробаке установлен электромеханический уровнемер гидробака с встроенным недистанционным механическим указателем заправки гидробака, датчик температуры и сигнализатор температуры.

Уровнемеры и датчики температуры выдают информацию о заправке, объеме и температуре гидрожидкости в блок HSCU.

Сигнализаторы давления выдают сигнал о минимальном давлении (ниже 1800 psi) в гидросистемах на табло LO PR, расположенном на пульте управления гидросистемы HYD потолочного пульта.

Датчик давления выдает информацию в блок управления и контроля гидросистемы.

В гидросистемах установлены плавкие пробки, которые расплавляются при повышении температуры выше 177 °С, и гидрожидкость сбрасывается в атмосферу.

Блок управления и контроля гидравлической системы

Схема взаимодействия блока HSCU с бортовыми системами самолёта

Блок управления и контроля гидросистемы (HSСU) осуществляет автоматическую работу основной ГС на всех этапах полета, а также обеспечивает стабильность работы ГС при аварийных режимах полета.

Блок HSCU располагается в среднем приборном отсеке по правому борту на стеллаже бортового оборудования.

Блок HSCU представляет собой однокорпусной электронный контроллер, состоящий из двух каналов А и B. Электропитание каналов А и B осуществляется от аварийных шин питания постоянного тока левого и правого борта соответственно. Блок осуществляет мониторинг работы гидросистемы и управление ею с учетом требований безопасной эксплуатации самолета.

Блок HSCU обеспечивает:

-управление в автоматическом режиме основным источником питания гидросистемы ГС2, резервными и аварийным источниками питания трех гидросистем ГС1, ГС2 и ГС3 и клапаном включения блока передачи мощности (SV-PTU);

-контроль работоспособности гидросистемы, ее компонентов и самого блока;

формирование и выдачу сигналов для отображения рабочих параметров гидросистемы на дисплеях MFD и EWD в кабине экипажа и на дисплее технического обслуживания гидросистемы (MDU);

-запись и хранение информации в энергонезависимой памяти.

Блок HSCU в автоматическом режиме управляет следующими исполнительными агрегатами гидросистемы:

-насосной станцией переменного тока ГС1 (ACMP1),

-насосной станцией переменного тока ГС2 (ACMP2A),

-насосной станцией постоянного тока (DCMP2B),

-насосной станцией переменного тока ГС3 (ACMP3),

-клапаном включения блока передачи мощности (SV-PTU).

Управление данными исполнительными агрегатами производится по сигналам состояния, поступающим от трех гидросистем:

-от датчиков давления в ГС1, ГС2, ГС3;

-от датчиков объема гидрожидкости в гидробаках ГС1, ГС2, ГС3;

-от датчиков температуры гидрожидкости в ГС1, ГС2, ГС3;

-от дискретных переключателей и сигналов ГС.

Система передачи мощности

Система передачи мощности (PTU) предназначена для передачи гидравлической энергии от ГС3 к ГС1, в случае отказа левого двигателя или гидронасоса ГС1. Через блок передачи мощности осуществляется механическая связь ГС1 и ГС3. Передаваемая гидроэнергия используется только для уборки и основного выпуска шасси.

Блок передачи мощности является резервным источником гидропитания в ГС1 и обеспечивает подачу гидрожидкости под давлением из гидробака ГС1 в систему уборки и выпуска шасси. Включение/выключение блока передачи мощности осуществляется с помощью клапана блока передачи мощности.

Блок передачи мощности представляет собой моноблок, состоящий из соединённых общим валом двух гидравлических машин -- мотора и насоса.

Для автоматического ограничения максимального расхода в моторе при его работе, а также защиты ГС3 в случае внешнего повреждения трубопровода, в линии нагнетания между клапаном включения и мотором установлен ограничитель расхода гидрожидкости. За насосом блока передачи мощности в линии нагнетания установлен сигнализатор давления, который выдает информацию в блок управления и контроля гидросистемы (HSCU).



Функциональная схема системы передачи мощности

2. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АН-148

Самолет оснащен двумя полностью автономными гидросистемами - ГС1 и ГС2 и сетью резервной насосной станции.

Гидросистема № 1 обеспечивает питание:

- одной пары рулевых агрегатов элеронов;

- приводов тормозных интерцепторов № 2;

- одной пары рулевых агрегатов руля высоты;

- одного рулевого привода руля направления;

- реверсного устройства двигателя № 1.

Гидросистема № 2 обеспечивает питание:

- другой пары рулевых агрегатов элеронов;

- приводов тормозных интерцепторов № 1;

- другой пары рулевых агрегатов руля высоты;

- другого рулевого привода руля направления;

- реверсного устройства двигателя № 2;

- системы уборки и выпуска шасси в основном режиме;

- привода закрылков;

- привода предкрылков;

- рулежного устройства передней опоры шасси в основном режиме;

- системы основного и стояночного торможения колес шасси.

Сеть резервной насосной станции обеспечивает питание:

- рулежного устройства передней опоры шасси в резервном режиме;

- системы выпуска основных опор шасси в резервном режиме;

- системы торможения колес шасси в резервном режиме;

Все органы управления гидросистемами находятся на щитке "ГИДРО" и левом щитке стеклоочистителя, расположенных на верхнем пульте пилотов.

Контроль за состоянием гидросистемы осуществляется с помощью системы управления общесамолетным оборудованием (СУОСО), в которую в виде сигналов передается информация о вырабатываемых гидросистемой параметрах полета и о состоянии самой гидросистемы.

Исправная гидросистема работает автоматически, не требуя от экипажа действий по управлению. Сети управления агрегатами, которые при неисправностях и отказах в системе требуют оперативного реагирования, имеют автоматический и ручной режимы управления. Агрегаты, не требующие срочного реагирования на отказы и неисправности в системе, управляются вручную. Автоматический режим управления осуществляется с помощью СУОСО и электрорелейных цепей управления. СУОСО обеспечивает автоматическое включение насосных станций в ГС1 и ГС2 при отказе основных источников давления, автоматическое закрытие подпорного клапана в ГС2 при снижении уровня жидкости в гидробаке ГС2 ниже допустимого и автоматическое включение электрогидравлического распределителя для прекращения циркуляции жидкости между гидробаками ГС2 и сети резервной насосной станции при снижении уровня жидкости в гидробаке ГС2 ниже допустимого. С помощью электрорелейных цепей управления осуществляется автоматическое включение резервной насосной станции при включении ее потребителей и отказе двигателя № 2 и автоматический выпуск ветродвигателя при отказе обоих маршевых двигателей.

Номинальное давление рабочей жидкости в ГС1 и ГС2... 210 кгс/см2;

Главная система

Сети источников давления ГС1 и ГС2 в основном одинаковы. Отличие заключается в наличии в ГС1 турбонасосной установки ВД-004В, а в ГС2 - подпорного клапана РД57-2, через который запитываются второстепенные потребители, а также в несколько иной логике автоматического включения насосных станций этих систем.

Основной насос 1 переменной производительности, с приводом от коробки приводов двигателя Д-436-148. Частота вращения вала насоса составляет 0,396 от частоты вращения ротора КВД двигателя. Насос ГС1 установлен на двигателе № 1, насос ГС2 - на двигателе № 2.

Производительность насоса на взлетном режиме составляет не менее 65 л/мин, при давлении нагнетания 190 кгс/см2. Давление нулевой производительности насоса - 210 кгс/см2.

Каждый насос управляется только вручную с помощью кнопки-табло "НАСОС", расположенной на щитке "ГИДРО". При нажатой кнопке-табло происходит отключение насоса от гидросистемы и выдается соответствующий сигнал в СУОСО: 10 для ГС1 и 34 для ГС2. Отключение насоса заключается в том, что при подаче напряжения на обмотку встроенного в насос электромагнитного клапана (при нажатой кнопке-табло) производится принудительный перевод насоса на работу при низком давлении и одновременно запирается выходной (напорный) канал из насоса. В отключенном состоянии через насос прокачивается только небольшое количество жидкости, необходимое для его охлаждения.

В линиях нагнетания, слива и всасывания каждого основного насоса и в линии нагнетания в реверсное устройство каждого двигателя установлены гидравлические разъемы 3, 7 и 11 (см. рис. 1), позволяющие расстыковывать эти линии без слива рабочей жидкости из гидробака системы при снятии двигателя или насоса.

Гидробаки 31. 72 (см. рис. 1) служат для хранения рабочей жидкости и питания источников давления гидросистем № 1 и 2.

Каждый гидробак оборудован отсеком отрицательных перегрузок, из которого производится забор жидкости в линии всасывания насосов. В него же по линии слива возвращается рабочая жидкость из системы. Это позволяет обеспечивать бесперебойное питание насосов рабочей жидкостью в случае воздействия на самолет отрицательных перегрузок.

Уровень жидкости в гидробаках контролируется с помощью комплекта уровнемеров гидрожидкости КУГЖ-148. В каждом гидробаке установлен датчик измерения уровня 33, который с помощью электронного блока БИУ-148 выдает аналоговые сигналы в СУОСО (3 и 27) (см. рис. 2) и на дисплей ДУ-148. Дисплей предназначен для контроля за уровнем жидкости в гидробаке при его заправке. Численные значения жидкости выдаются на дисплей в литрах.

СУОСО по аналоговым сигналам вычисляет текущие численные значения количества жидкости в литрах и в процентах в диапазоне от нуля до 16,5 л (118 %) и два пороговые значения:

- 8,4 л или 60 %; - 0 л или 0 %.

Кроме датчика уровня в каждом гидробаке установлен сигнализатор уровня 32 (см. рис. 1), который через электронный блок БСУ-148 выдает в СУОСО дискретный сигнал 5 для ГС1 и 29 для ГС2 (см. рис. 2) о снижении уровня в гидробаке до 7±0,5 л (50±3,5) %.

В обоих гидробаках с помощью сетей наддува создается избыточное давление для поддержания требуемого уровня давления рабочей жидкости на входе в насосы. Этим обеспечивается бескавитационная работа насосов.

Заправка гидробаков и заполнение трубопроводов и агрегатов гидросистем рабочей жидкостью производится подачей давления от наземного гидроагрегата, подключенного к бортовым клапанам нагнетания 50 (см. рис. 1). При этом в заправляемой гидросистеме должны поочередно срабатывать потребители, а гидроагрегат кратковременно, по мере необходимости, переводится в режим работы из бака гидроагрегата - в линию нагнетания. Дозаправка ГС1 и ГС2 и заполнение их гидробаков может производиться от наземных средств заправки, подключенных к бортовым клапанам заправки 25.

Слив жидкости из гидробаков производится через сливные клапаны 2, установленные в левом и правом задних зализах центроплана.

Гидробак 59 обеспечивает питание рабочей жидкостью резервную насосную станцию. Заполнение гидробака и поддержание в нем приемлемой температуры жидкости обеспечивается тем, что из напорной магистрали ГС2 через обесточенный (отключенный) электрогидравлический распределитель 62 и дроссель 61 постоянно сбрасывается около 0,6 л/мин жидкости в сливную линию резервной насосной станции. Далее, через сливной фильтр 55 жидкость поступает в гидробак 59, а из него через заглубленный в бак патрубок и специальный трубопровод вытесняется опять в гидробак ГС2.

При нормальной работе ГС2 распределитель 62 отключен и циркуляция жидкости по указанному выше контуру происходит постоянно, если есть давление в напорной магистрали системы.

Включение распределителя 62 для прекращения циркуляции жидкости происходит автоматически в случаях, если:

- уровень жидкости в гидробаке ГС2 снизился до 60 % (8,4 л) и менее и есть выходной сигнал из СУОСО ТС2 - МАЛО ЖИДКОСТИ";

- в гидробаке резервной насосной станции повысилось давление до 8 кгс/см2 и замкнулись контакты сигнализатора давления 60. После размыкания контактов сигнализатора распределитель остается включенным 30 с, а затем отключается.

В гидробаке 59 установлен сигнализатор уровня 32, с помощью которого контролируется только одно пороговое значение уровня жидкости. При снижении уровня жидкости в гидробаке на величину от 0,4 л до 0,7 л ниже верхнего торца его сливного патрубка, сигнализатор срабатывает и выдает соответствующий сигнал 51 (см. рис. 2) в СУОСО. Одновременно выдается сигнал на блокировку автоматического включения резервной насосной станции, если есть сигнал на уборку шасси при отказавшем двигателе № 2.

Гидроаккумуляторы 48. 54 и 64 (см. рис. 1) установлены в общей магистрали соответственно ГС1, ГС2 и сети резервной насосной станции для обеспечения кратковременных повышенных расходов рабочей жидкости в системах в момент срабатывания исполнительных механизмов, а также для гашения забросов давления при резких уменьшениях расхода в момент остановки исполнительных механизмов. Кроме того, в ГС2 установлен гидроаккумулятор 63 (далее гидроаккумулятор тормозов), который отсечен от общей напорной магистрали системы обратным клапаном для длительного сохранения в нем давления при отключенных насосах. К гидроаккумулятору тормозов подключены сети основного и стояночного торможения колес шасси.

В сети гидроаккумулятора тормозов установлен предохранительный термоклапан 65 для предотвращения чрезмерного повышения давления вследствие нагрева жидкости в гидроаккумуляторе. Клапан открывается при давлении на входе 260+15 кгс/см2 и закрывается при давлении не менее 230 кгс/см2.

Газовые полости гидроаккумуляторов заряжаются техническим азотом каждый в отдельности через зарядный клапан 49, установленный непосредственно на гидроаккумуляторе. Стравливание давления из газовой полости гидроаккумулятора производится также через его зарядной клапан.

Давление в газовых полостях гидроаккумуляторов контролируется по численным значениям, выдаваемых из СУОСО на параметрический кадр БСТО. СУОСО формирует численные значения давления по аналоговым сигналам 26, 46, 47 и 56 (см. рис. 2), выдаваемых датчиками ДАТ-250КС, подключенными к газовым полостям гидроаккумуляторов.

Насосная станция НС140-7Н (см. рис. 1, п. 24) переменной производительности с приводом от электродвигателя переменного тока напряжением 115/200 В и частотой 400 Гц. Производитель-ность насосной станции при давлении нагнетания 190 кгс/см2 и температурой рабочей жидкости 30 °С составляет 18,5 л/мин. Давление нулевой производительности - 210 кгс/см2.

Управление насосными станциями осуществляется с помощью переключателей "НС1" и "НС2", установленных на щитке "ГИДРО".

При нахождении переключателя в положении "АВТ" насосная станция работает в автоматическом режиме. Включение насосной станции происходит по выходному сигналу из СУОСО, если:

а) для насосной станции ГС1:

- частота вращения КВД двигателя № 1 составляет 6900 об/мин и менее (менее 47%);

- более 1 с отсутствует сигнал наличия за основным насосом давления жидкости 160 кгс/см2 и более (сигнал 16, см. рис. 2). Если после включения насосной станции сигнал 16 появился, то насосная станция должна отработать 30 с и только потом отключиться;

б) для насосной станции ГС2:

- частота вращения КВД двигателя № 2 составляет 6900 об/мин и менее (менее 47%);

- более 1 с отсутствует сигнал наличия за основным насосом давления жидкости 160 кгс/см2 и более (сигнал 39). Если после включения насосной станции сигнал 39 появился, то насосная станция должна отработать 30 с, только потом отключиться;

- есть команда на выпуск или уборку закрылков в основном режиме;

- есть команда на выпуск или уборку предкрылков в основном режиме.

После снятия сигналов на выпуск или уборку закрылков насосная станция отрабатывает 30 с, а затем отключается.

В случае чрезмерного нагрева электродвигателя насосной станции, связанного с изменением режима его работы, в том числе и при обрыве одной фазы, термореле, встроенное в электродвигатель, разрывает электрическую цепь включения насосной станции и выдает соответствующий сигнал в СУОСО (13 для ГС1 и 37 для ГС2).

Перед насосной станцией в линии всасывания установлен гидравлический полуразъем 23 (см. рис. 1), позволяющий расстыковывать эту линию без слива жидкости из гидробака в случае снятия насосной станции.

Перекрывной кран 9 (см. рис. 1) предназначен для перекрытия трубопровода подачи рабочей жидкости из гидробака к основному насосу в случаях:

- возникновение пожара на двигателе;

- потеря рабочей жидкости из системы;

- перегрев рабочей жидкости в системе, если снизить температуру другими средствами не удается.

Подпорный клапан 68 (см. рис. 1) установлен в напорной магистрали ГС2, по которой подается рабочая жидкость в сети уборки-выпуска шасси, в систему торможения колес шасси, в сеть рулежного устройства и к приводам закрылков и предкрылков (далее второстепенные потребители).

Подпорный клапан выполняет три функции:

- защищает приводы и агрегаты системы штурвального управления самолетом, имеющие преимущество по питанию, от недопустимого снижения давления (ниже 135 кгс/см2) при работе второстепенных потребителей;

- прекращает подачу рабочей жидкости к второстепенным потребителям в случае снижения уровня жидкости в гидробаке до 49 % и менее, и тем самым, сохраняя в ряде случаев работоспособность гидросистемы для системы управления;

- при неработающих второстепенных потребителях перекрывает подачу давления рабочей жидкости в трубопровод, проходящий в фюзеляже, снижая вероятность попадания рабочей жидкости из-за утечек в пассажирский салон.

Подпорный клапан имеет электромагнитное управление. При отсутствии напряжения на обмотке электромагнита клапан закрыт. При подаче на обмотку электромагнита напряжения 27 В клапан работает в режиме подпорного клапана, пропуская рабочую жидкость при определенном уровне давления на входе.

При давлении 170-180 кгс/см2 клапан полностью открыт. Если давление на входе снижается, клапан постепенно уменьшает проходное сечение канала к второстепенным потребителям и при давлении 135 кгс/см2 закрывается полностью. Вновь клапан начнет открываться при давлении на входе 150 кгс/см2.

Управляется подпорный клапан с помощью кнопки-табло "ПОДПОРНЫЙ КЛАПАН", расположенной на щитке "ГИДРО".

На земле закрытие подпорного клапана блокируется. Сигнал на блокировку закрытия клапана или на его открытие (если клапан был закрыт) поступает от блока микровыключателей на передней опоре шасси (ПОШ) при отжатом положении стойки ПОШ.

Насосная станция НС140-2Н (см. рис. 1. п. 56) переменной производительности, с приводом от электродвигателя постоянного тока напряжением 27 В, входящего в конструкцию станции.

Производительность насосной станции при давлении нагнетания 140 кгс/см2 и температуре рабочей жидкости 25°С составляет не менее 7 л/мин. Давление нулевой производительности - 150 кгс/см2. Перевод насосной станции на нулевую производительность осуществляется регулятором, встроенным в гидронасос станции.

Управление насосной станцией осуществляется переключателем "НС РЕЗЕРВ", установленном на щитке "ГИДРО". Переключатель имеет три положения: "АВТ", "ОТКЛ" и "РУЧ".

При нахождении переключателя в положении "АВТ" насосная станция работает в автоматическом режиме.

При включении насосной станции в СУОСО выдается сигнал 50 (см. рис. 2).

При выполнении полета с исправными гидросистемами переключатель "НС РЕЗЕРВ" должны находиться в положении "АВТ". Если переключатель не установлен в положение "АВТ" в СУОСО выдается сигнал 49.

Перед насосной станцией в линии всасывания установлен гидравлический полуразъем 57 (см. рис. 1) позволяющий расстыковывать эту линию без слива жидкости из гидробака в случае снятия насосной станции.

Ветродвигатель 17 (см. рис. 1) является аварийным источником в ГС1 и предназначен для обеспечения завершения полета самолета с отказавшими двигателями.

Ветродвигатель представляет собой гидравлический насос переменной производительности с приводом от воздушной турбины, которые установлены на штанге. В нерабочем положении штанга с воздушной турбиной находится в убранном положении в левом обтекателе шасси на замке, лопасти 10 турбины застопорены. При выпуске ветродвигателя штанга поворачивается и входит в набегающий поток воздуха. В положении ветродвигателя, близком к выпущенному, лопасти турбины растормаживаются. Вращение ротора турбины осуществляется за счет набегающего на нее потока воздуха при полете самолета в диапазоне индикаторных скоростей 250-730 км/ч. Подача насоса ветродвигателя при давлении до 180 кгс/см2 составляет 70 л/мин, давление нулевой педали - 210 кгс/см2

В конструкции ветродвигателя предусмотрена система регулирования частоты вращения ротора воздушной турбины путем изменения угла установки ее лопастей. В качестве рабочей жидкости, питающей исполнительный механизм поворота лопастей турбины, используется масло из бачка, входящего в комплект ветродвигателя. Это же масло служит и для смазки подшипников ротора ветродвигателя.

Процесс выпуска ветродвигателя заключается в открытии замка убранного положения ветродвигателя, после чего под действием усилия пружины гидроцилиндра 16 и собственного веса штанга с ветродвигателем входит в набегающий поток воздуха.

Работа ветродвигателя контролируется с помощью сигнализатора давления СДМ-100А, установленного за гидронасосом ветродвигателя.

Уборка ветродвигателя возможна только на земле, путем подачи давления от резервной насосной станции в гидроцилиндр уборки-выпуска через гидрокраны 13 и 14 с ручным управлением. Установка ветродвигателя на замки убранного положения контролируется визуально и с помощью КСЭИС.

Для отвода тепла, выделяемого насосами и для ограничения температуры жидкости в каждой гидросистеме (ГС1 и ГС2) осуществляется отвод внутренних утечек жидкости из корпусов основного насоса и насосной станции на слив через специальный контур, в котором установлены фильтр 26 (см. рис. 1), датчик температуры 28, термоклапан 30 и теплообменники (41 в ГС1 и 70 в ГС2). При температуре жидкости ниже (45±5) °С весь поток направляется термоклапаном в гидробак, а при температуре выше (75±5)°С - в теплообменник.

Давление рабочей жидкости в ГС1 и ГС2 измеряется с помощью датчиков давления 40, установленных в напорных магистралях гидросистем. Датчики выдают в СУОСО аналоговые сигналы 21 для ГС1 и 44 для ГС2.

Давление рабочей жидкости в сети резервной насосной станции измеряется аналогично, но при этом в СУОСО выдаются аналоговые сигналы отдатчика 40 (рис. 1), подключенного к газовой полости гидроакумулятора 54 этой сети.

Кроме датчиков давления в напорной магистрали каждой гидросистемы установлен сигнализатор давления 39. При давлении жидкости 80 кгс/см2 и более сигнализатор выдает в СУОСО сигнал 17 (см. рис. 2) для ГС1, 40 для ГС2 и 54 для сети резервной НС о наличии давления в гидросистеме. При отсутствии этого сигнала СУОСО формирует сообщение об отсутствии давления в гидросистеме (для ГС1 и ГС2) и об отказе гидросистемы (для всех гидросистем).

Для защиты гидросистем от чрезмерного давления, в случае отказа регулирующих устройств насосов, в ГС1 и ГС2 установлены предохранительные клапаны 51 (см. рис. 1), а в сети резервной насосной станции - предохранительный клапан 52. Клапан 51 открывается при давлении в системе (240±5) кгс/см2 и пропускает рабочую жидкость в линию слива системы.

Закрытие клапана 51 происходит при давлении в системе не менее 220 кгс/см2. Открытие и закрытие предохранительного клапана 52 происходит соответственно при давлении (180±5) кгс/см2 и не менее 160 кгс/см2.

Очистка рабочей жидкости в гидросистемах производится фильтрами с тонкостью фильтрации:

- напорных фильтров -10 мкм;

- сливных фильтров - 3 мкм.

В каждой из гидросистем № 1 и 2 фильтры установлены в основной напорной магистрали, в линии общего слива, в линии слива из насосов и в линии нагнетания от наземного гидроагрегата, а в сети резервной НС - в линиях нагнетания и общего слива. Таким образом, вся рабочая жидкость, подаваемая в системы от любого источника давления, включая и наземный, а также вся жидкость, поступающая в гидробаки по линии слива, прокачиваемая через теплообменники и закачиваемая в систему при дозаправке гидробаков, подвергается очистке фильтрами.

Сливные фильтры имеют перепускные клапаны. Если перепад давлений на фильтроэлементе достиг 8±0,5 кгс/см2, клапан открывается, обеспечивая проход жидкости, минуя фильтроэлемент.

Система наддува

Система наддува предназначена для создания избыточного давления в гидробаках ГС1 и ГС2.

Гидробак сети резервной насосной станции своей системы наддува не имеет. Давление наддува создается за счет того, что его полость сообщается с полостью гидробака ГС2 через отдельный трубопровод.

Системы наддува гидробаков ГС1 и ГС2 полностью идентичны. Воздух в системы наддува подается от двигателей и ВСУ через систему подготовки воздуха или же от наземного источника через бортовой штуцер наддува 67 (см., рис. 1)

Очистка воздуха от механических примесей происходит в воздушных фильтрах 43, а отделение от него влаги - в отстойниках 45, влагопоглотителях 44 и в баках-расширителях 35 и 71.

Наличие в каждой системе наддува бака-расширителя резко сокращает количество воздуха, проходящего через систему наддува в связи с изменением уровня жидкости в гидробаке, а следовательно сокращается и количество влаги, которое может попасть в гидросистему.

Давление наддува в гидробаке поддерживается с помощью комплексного агрегата наддува 42.

Стравливание давления наддува из гидробаков и слив конденсата из баков-расширителей гидросистем производится при открытии соответствующего сливного крана 36, в дренажную емкость 47. При этом воздух из дренажной емкости стравливается в атмосферу, а конденсат периодически сливается через сливной кран 36 на емкости.

Техническое состояние системы наддува оценивается по величине давления. Для этого в каждой системе установлен датчик давления 34, который выдает в СУОСО аналоговый сигнал (6 для ГС1 и 30 для ГС2, см., рис. 2).

Индикация

Контроль за работой гидросистемы самолета осуществляется:

- СУОСО;

- КСЭИС;

- БСТО;

- светосигнальными табло на кнопках-табло (см., рис. 3);

- дисплеями ДУ-148.

Органы контроля обеспечивают:

- измерение давления рабочей жидкости в ГС1, ГС2 и сети резервной насосной станции (три датчика ДАТ-250КС, СУОСО);

- сигнализацию наличия давления рабочей жидкости в ГС1 и ГС2 (два сигнализатора давления СДМ-80А, СУОСО);

- измерение давления в газовой полости гидроаккумуляторов общей сети ГС1, ГС2 и сети резервной насосной станции (три датчика ДАТ-250КС, СУОСО);

- измерение давления в газовой полости гидроаккумулятора тормозов (датчик ДАТ-250КС, СУОСО);

- измерение давления наддува в гидробаках ГС1 и ГС2 (два датчика ДАТ-6КС СУОСО);

- измерение количества рабочей жидкости в гидробаках ГС1 и ГС2 (два датчика ДИУ-148, СУОСО);

- сигнализация минимального уровня рабочей жидкости в гидробаках ГС1, ГС2 и сети резервной насосной станции (три сигнализатора СГ-148, СУОСО);

- измерение температуры рабочей жидкости в гидробаках ГС1 и ГС2 (два датчика температуры П-109, СУОСО);

- измерение температуры рабочей жидкости перед теплообменниками (два датчика температуры П-109, СУОСО).

СУОСО на основании сигналов, поступающих отдатчиков и сигнализаторов гидросистемы (рис. 2), формирует параметрические кадры и соответствующую информацию в КСЭИС и БСТО.



3. СРАВНЕНИЕ

Для всех самолётов является общим то, что гидравлическая система обеспечивает управление системами и механизмами, определяющими безопасность полета. Надежность, живучесть и долговечность гидросистемы достигается совершенством конструкции агрегатов, многократным резервированием, как источника энергии, так и гидроприводов, автоматизацией управления, контроля работы и информации экипажа. Применение гидравлических приводов на самолете вызвано сравнительно малыми массой и габаритами, большим быстродействием и малой инерционностью частей исполнительных механизмов (в отличие от электродвигателей). Центральное положение гидравлики в системе управления самолётом определяется уникальным свойством гидроприводов: по удельной мощности в сочетании с отличной динамикой они во много раз опережают лучшие электроприводы и являются абсолютными рекордсменами в современной технике. Масса и габариты гидравлического агрегата составляют примерно 10-20 процентов массы и габаритов электрического агрегата подобного назначения и той же мощности. Приводы гидравлической системы позволяют развивать значительные усилия при большом быстродействии, обеспечивают простую фиксацию промежуточных положений исполнительных механизмов. Гидравлические системы применяют для управления стабилизатором и рулями, для уборки и выпуска шасси, взлетно-посадочной механизации и других потребителей.

К недостаткам гидравлической системы можно отнести сравнительно большую массу агрегатов, трубопроводов и рабочего тела, зависимость работы агрегатов от окружающей температуры. Повреждения агрегатов и трубопроводов, связанные с потерей герметичности, могут привести к выбросу жидкости из гидросистемы, что приведет к отказам гидросистемы.

Основное отличие работы гидравлических систем SSJ 100 и Ан-148 состоит в том, что в у SSJ 100 три независимых подсистемы (ГС1, ГС2 и ГС3), а у Ан-148 две автономные подсистемы (ГС1 и ГС2). При чём в целом эти гидросистемы выполняют одни и те же функции, но к примеру функции ГС1 SSJ 100 и ГС1 Ан-148 немного различны. Например, у SSJ 100 уборки и выпуска шасси в основном режиме отвечает ГС 1, а у Ан-148 ГС 2. Функции, которые на SSJ 100 выполняет ГС3 на Ан-148 распределены между системами ГС1 и ГС2. ГС3 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке). ГС3 работает независимо от других гидросистем, однако, в случае отказа гидронасоса ГС1 или левого двигателя, для обеспечения уборки и основного выпуска шасси, предусмотрен отбор мощности от ГС3 к ГС1 через блок передачи мощности. Я думаю, что наличие у SSJ 100 ГС3 обусловлено тем, что этот самолёт является ближнемагистральным, в то время как Ан-148 - это самолёт регионального класса.

Ещё сходства:

В обоих самолётах для обеспечения работы потребителей в условиях резкого изменения давления и расхода жидкости, а также для обеспечения поддавливания газовой полости гидробаков в гидросистемах установлены гидроаккумуляторы. Также для них как и у всех самолётов резервным источником давления является насосная станция переменного тока.

На каждом гидробаке установлен электромеханический уровнемер гидробака с встроенным недистанционным механическим указателем заправки гидробака, датчик температуры и сигнализатор температуры.

Уровнемеры и датчики температуры выдают информацию о заправке, объеме и температуре гидрожидкости.

Сигнализаторы давления выдают сигнал о минимальном давлении в гидросистемах на табло, расположенном на пульте управления гидросистемы потолочного пульта.

Датчик давления выдает информацию в блок управления и контроля гидросистемы.

ВЫВОД

В данной курсовой работе я описывала работу гидравлической системы самолёта Sukhoi Superjet 100 и Антонов 148. Рассмотрела работу основной гидросистемы, гидросистем 1-3, а также других важных компонентов гидросистемы.

Описала важнейшую роль гидравлической системы на самолётах. Также в сравнительной характеристике я ввела часть о преимуществах гидросистеми перед электроприводами.

Я описала некоторые различия и сходства гидравлических систем самолётов ближнемагистрального SSJ 100 и регионального Ан-148 саиолётов.



ЛИТЕРАТУРА

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Sukhoi_Superjet_100

2. http://superjet100.info/wiki:hydro-spec

3. http://superjet100.info/wiki:hydro

4. http://vladnews.ru/2012/12/25/64103.html

5. РЛЭ Часть 2. Эксплуатация систем и оборудования 12.04.2011 (SSJ 100)

6. РЛЭ Эксплуатация систем и оборудования (Ан-148)

Размещено на Allbest.ru

...