Гидравлическая система ВС

Гидравлическая система самолета

Гидравлическая система самолета предназначена для управления механизмами и системами, которые отвечают за безопасность полета. На современных самолетах гидравлическая система имеет большое значение, наблюдается широкое использование гидроприводов рулевых поверхностей. Долговечность, живучесть и надежность гидросистемы обеспечивает совершенство конструкции агрегатов, многократное резервирование в качестве гидропривода источника энергии, автоматизация управления, контроль работы экипажа.

Использование гидроприводов на самолете вызвано относительно малыми размерами и габаритами, малой инерционностью и большим быстродействием исполнительных механизмов. Гидравлический аппарат имеет массу и габариты в размере 10% габаритов и массы электрического агрегата такой же мощности и назначения.

Гидравлические системы используют для управления рулями и стабилизатором, выпуска и уборки шасси просадочно-взлетной механизации, прочих потребителей.

Недостатком гидросистемы самолета является сравнительно большая масса рабочего тела, трубопроводов и агрегатов, зависимость их работы от температуры окружающего пространства. Повреждения трубопроводов и агрегатов, из-за чего теряется герметичность, могут послужить причиной выброса жидкости, а далее – отказов гидросистемы.

В большинстве самолетов рабочим телом гидросистемы является гидравлическое авиационное масло АМГ-10. Во многом характер работы системы зависит от свойств этой жидкости.

Она нейтральна к дюралюминию и стали, а вязкость незначительно изменяется по температуре. Жидкость становится пожароопасной при достижении температуры 120°C. На самолете Ил-86 применяют негорючую взрывобезопасную жидкость на основе минеральных масел НГЖ-4, которая выдерживает температуру до 200°C.

Чаще всего на авиалайнерах используются гидросистемы с приводом от авиационных двигателей, с воздушным или электрическим приводом, имеющие в конструкции насосы переменной производительности.

Принцип работы гидравлической системы самолета

Гидросистема самолета состоит из двух частей:

сеть источников давления – предназначена для аккумулирования энергии, создания рабочего давления, распределения по потребителям и размещения запаса жидкости, регулирования давления внутри системы;

сеть потребителей – состоит из компонентов, каждый из которых предназначен для запуска определенного механизма.

Например, гидравлическая система современного самолета питает рабочей жидкостью:

приводы механизации крыла и системы управления самолетом;

сети выпуска-уборки шасси;

механизмы поворота колес передней стойки;

сети управления задним и передним грузолюком;

сети управления стеклоочистителями;

сети торможения колес.

Ко многим потребителям поступает энергия одновременно от нескольких гидросистем. При выходе из строя одной гидросистемы потребитель без проблем продолжает питаться ресурсами другой.

Рулевые поверхности на самолете управляются от максимально возможного числа установленных систем, а ответственные потребители (шасси, закрылки и т.д.) – как минимум от 2 гидравлических систем. Те потребители, которые работают только в положении самолета на земле, управляются одной гидросистемой.

Каждая гидросистема имеет, кроме основных насосов, резервные источники питания. Последние представлены гидротрансформаторами, турбонасосными установками и электроприводными насосными станциями.

Предназначение гидротрансформаторов заключается в создании давления в гидросистеме во время отказа основных насосов или отказа двигателя, используя энергию смежной гидросистемы. Передача мощности при этом с одной гидравлической системы в другую происходит без перехода рабочей жидкости.

Гидротрансформатор – это резервный агрегат, который состоит из двух нерегулируемых моторов-насосов.

В гидротрансформаторе каждый из моторов-насосов подсоединен к своей гидросистеме, их жидкости между собой не контактируют. Во время работы гидротрансформатора один из моторов-насосов работает в качестве гидромотора и вращает второй мотор-насос, создающий давление рабочей жидкости в системе питания.

Роль турбонасосных установок заключается в создании давления жидкости во время полета самолета при отказе двигателя определенной системы и для функционирования потребителей гидравлической системы при стоянке летательного аппарата на земле с выключенными двигателями. Турбонасосная установка – это гидравлический насос, который приводится в действие от работы воздушной турбины. Сжатый воздух для установки отбирается от одного из двигателей или ВСУ самолета. Насосные станции с электроприводом являются аварийным источником давления во время полета и питают потребителей при обслуживании самолета на земле.

Для предотвращения кавитации перед насосом в линии всасывания создают избыточное давление. С этой целью дренажную систему гидробака подключают к компрессору авиадвигателя, соединяют с системой кондиционирования или подключают к ней подкачивающие насосные станции.

На большинстве самолетов как основная используется гидравлическая система с насосами переменной производительности. В ней давление увеличивается за счет аксиальных роторно-плунжерных насосов. Чувствительный компонент автоматического насоса реагирует на смену величины давления в гидравлической системе и через сервомеханизм изменяет производительность насоса, ход плунжеров, положение наклонной шайбы. Почти постоянно насос способен производить подачу в широком диапазоне давлений. Достигнув определенного значения давления, близкого к рабочему в гидросистеме, срабатывает автоматический механизм, и производительность насоса уменьшается до минимальной, необходимой для его охлаждения и смазки. Охлаждение жидкости выполняется в радиаторе.

Когда давление жидкости понижается, автомат производит включение насоса на полную подачу. Если автоматическое устройство не работает, насос начинает функционировать с максимальной производительностью, когда через предохранительный клапан в бак сбрасывается избыточная жидкость.

Преимущество гидравлической системы с насосами переменной производительности заключается в плавной разгрузке насосов, уменьшающей гидроудары.

Работа гидравлической системы с насосами постоянной производительности схожа с работой гидросистемы с насосами переменной производительности тем, что так же может направляться по 2-х магистралях:

магистраль, питающая потребителей;

магистраль, соединяющая линию высокого давления и гидробак.

Отличие от системы с насосами переменной производительности заключается в том, что жидкость не может одновременно двигаться в двух направлениях.

При зарядке гидроаккумулятора или работе потребителей жидкость из насоса через автомат разгрузки и фильтр поступает в систему на потребители и на зарядку аккумулятора. Когда давление повышается до предела рабочей величины, происходит переключение движения рабочей жидкости автоматом разгрузки в линию слива.

Основной недостаток гидросистем с насосами постоянной производительности –необходимость всегда работать с автоматом разгрузки. Такие системы недолговечны, ведь из-за неоднократных отключений-подключений насосов возникают дополнительные колебания.

Кроме использования автомата разгрузки, существуют другие схемы подключения насосов постоянной производительности. Их используют в основном в аварийных гидросистемах.

Силовые приводы по технологии изменения давления жидкости разделяются на:

приводы, которые преобразуют давление жидкости в движение поршня в цилиндре;

приводы, которые преобразуют энергию давления во вращение ротора.

Первые называют гидроцилиндрами, вторые – гидророторами.

Гидромоторы – роторно-плунжерный насос, к которому подходит под высоким давлением жидкость.

Гидроаккумулятор – шаровой или цилиндрический баллон. Его внутренние полости разделяются на части упругой резинотканевой мембраной или свободноплавающим поршнем. Верхние камеры гидроаккумуляторов заполнены азотом, нижние соединены с нагнетающей магистралью.

Давление рабочей жидкости смещает поршень вниз и сжимает азот, аккумулируя энергию. Расход энергии происходит при расширении азота, когда жидкость выталкивается в систему из гидроаккумулятора.
Функции гидроаккумулятора:

уменьшение колебаний давления жидкости, вызываемых работой гидроприводов, распределительных устройств, автомата разгрузки, насоса;

кратковременное увеличение начальной мощности системы при включении гидропривода;

при отказе насоса работает как аварийный источник энергии.

Гидравлическая система самолета

Гидравлическая совокупность самолета предназначена для управления системами и механизмами, каковые несут ответственность за безопасность полета. На современных самолетах гидравлическая совокупность имеет громадное значение, отмечается широкое применение гидроприводов рулевых поверхностей. Долговечность, надёжность и живучесть гидросистемы снабжает совершенство конструкции агрегатов, многократное резервирование в качестве гидропривода источника энергии, автоматизация управления, контроль работы экипажа.

Применение гидроприводов на самолете позвано относительно малыми габаритами и размерами, большим быстродействием и малой инерционностью аккуратных механизмов. Гидравлический аппарат имеет габариты и массу в размере 10% массы и габаритов электрического агрегата такой же назначения и мощности.

Гидравлические совокупности применяют для управления стабилизатором и рулями, уборки и выпуска шасси просадочно-взлетной механизации, других потребителей.

Недочётом гидросистемы самолета есть относительно громадная масса рабочего тела, агрегатов и трубопроводов, зависимость их работы от температуры окружающего пространства. агрегатов и Повреждения трубопроводов, почему теряется герметичность, смогут послужить обстоятельством выброса жидкости, а потом – отказов гидросистемы.

В большинстве самолетов рабочим телом гидросистемы есть гидравлическое авиационное масло АМГ-10. Во многом темперамент работы совокупности зависит от особенностей данной жидкости.

Она нейтральна к стали и дюралюминию, а вязкость незначительно изменяется по температуре. Жидкость делается пожароопасной при достижении температуры 120°C. На самолете Ил-86 используют негорючую взрывобезопасную жидкость на базе минеральных масел НГЖ-4, которая выдерживает температуру до 200°C.

Значительно чаще на самолётах употребляются гидросистемы с приводом от авиационных двигателей, с воздушным либо электрическим приводом, имеющие в конструкции насосы переменной производительности.

Принцип работы гидравлической совокупности самолета

Гидросистема самолета складывается из двух частей:

сеть источников давления – предназначена для аккумулирования энергии, создания рабочего давления, распределения по потребителям и размещения запаса жидкости, регулирования давления в совокупности;

сеть потребителей – складывается из компонентов, любой из которых рекомендован для запуска определенного механизма.

К примеру, гидравлическая совокупность современного самолета питает рабочей жидкостью:

приводы механизации крыла и совокупности управления самолетом;

сети выпуска-уборки шасси;

механизмы поворота колес передней стойки;

сети управления задним и передним грузолюком;

сети управления стеклоочистителями;

сети торможения колес.

Ко многим потребителям поступает энергия в один момент от нескольких гидросистем. При выходе из строя одной гидросистемы потребитель без неприятностей питается ресурсами второй.

Рулевые поверхности на самолете управляются от предельного количества установленных совокупностей, а важные потребители (шасси, закрылки и т.д.) – как минимум от 2 гидравлических совокупностей. Те потребители, каковые трудятся лишь в положении самолета на земле, управляются одной гидросистемой.

Любая гидросистема имеет, не считая главных насосов, резервные источники питания. Последние представлены гидротрансформаторами, турбонасосными установками и электроприводными насосными станциями.

Назначение гидротрансформаторов содержится в создании давления в гидросистеме на протяжении отказа главных насосов либо отказа двигателя, применяя энергию смежной гидросистемы. Передача мощности наряду с этим с одной гидравлической совокупности в другую происходит без перехода рабочей жидкости.

Гидротрансформатор – это резервный агрегат, что складывается из двух нерегулируемых моторов-насосов.

В гидротрансформаторе любой из моторов-насосов подсоединен к собственной гидросистеме, их жидкости между собой не контактируют. На протяжении работы гидротрансформатора один из моторов-насосов трудится в качестве гидромотора и вращает второй мотор-насос, создающий давление рабочей жидкости в совокупности питания.

Роль турбонасосных установок содержится в создании давления жидкости на протяжении полета самолета при отказе двигателя определенной совокупности и для функционирования потребителей гидравлической совокупности при стоянке летательного аппарата на земле с отключёнными двигателями. Турбонасосная установка – это гидравлический насос, что приводится в воздействие от работы воздушной турбины. Сжатый воздушное пространство для установки отбирается от одного из двигателей либо ВСУ самолета.

Насосные станции с электроприводом являются аварийным источником давления на протяжении полета и питают потребителей при обслуживании самолета на земле.

Для предотвращения кавитации перед насосом в линии всасывания создают избыточное давление. С целью этого дренажную совокупность гидробака подключают к компрессору авиадвигателя, соединяют с совокупностью кондиционирования либо подключают к ней подкачивающие насосные станции.

На большинстве самолетов как главная употребляется гидравлическая совокупность с насосами переменной производительности. В ней давление возрастает за счет аксиальных роторно-плунжерных насосов. Чувствительный компонент автоматического насоса реагирует на смену величины давления в гидравлической совокупности и через сервомеханизм изменяет производительность насоса, движение плунжеров, положение наклонной шайбы.

Практически неизменно насос способен создавать подачу в широком диапазоне давлений. Достигнув определенного значения давления, близкого к рабочему в гидросистеме, срабатывает непроизвольный механизм, и производительность насоса значительно уменьшается до минимальной, нужной для его смазки и охлаждения. Охлаждение жидкости выполняется в радиаторе.

В то время, когда давление жидкости понижается, автомат создаёт включение насоса на полную подачу. В случае если автоматическое устройство не работает, насос начинает функционировать с большой производительностью, в то время, когда через предохранительный клапан в бак сбрасывается избыточная жидкость.

Преимущество гидравлической совокупности с насосами переменной производительности содержится в плавной разгрузке насосов, уменьшающей гидроудары.

Работа гидравлической совокупности с насосами постоянной производительности схожа с работой гидросистемы с насосами переменной производительности тем, что так же может направляться по 2-х магистралях:

магистраль, питающая потребителей;

магистраль, соединяющая линию большого давления и гидробак.

Отличие от совокупности с насосами переменной производительности содержится в том, что жидкость не имеет возможности в один момент двигаться в двух направлениях.

При зарядке гидроаккумулятора либо работе потребителей жидкость из насоса через фильтр и автомат разгрузки поступает в совокупность на потребители и на зарядку аккумулятора. В то время, когда давление увеличивается до предела рабочей величины, происходит переключение перемещения рабочей жидкости автоматом разгрузки в линию слива.

Главный недочёт гидросистем с насосами постоянной производительности –необходимость постоянно работать с автоматом разгрузки. Такие совокупности недолговечны, поскольку из-за неоднократных отключений-подключений насосов появляются дополнительные колебания.

Не считая применения автомата разгрузки, существуют другие схемы подключения насосов постоянной производительности. Их применяют по большей части в аварийных гидросистемах.

Силовые приводы по разработке трансформации давления жидкости разделяются на:

приводы, каковые преобразуют давление жидкости в перемещение поршня в цилиндре;

приводы, каковые преобразуют энергию давления во вращение ротора.

Первые именуют гидроцилиндрами, вторые – гидророторами.

Гидромоторы – роторно-плунжерный насос, к которому подходит под большим давлением жидкость.

Гидроаккумулятор – шаровой либо цилиндрический баллон. Его внутренние полости разделяются на части упругой резинотканевой мембраной либо свободноплавающим поршнем. Верхние камеры гидроаккумуляторов заполнены азотом, нижние соединены с нагнетающей магистралью.

Давление рабочей жидкости смещает поршень вниз и сжимает азот, накапливая энергию. Расход энергии происходит при расширении азота, в то время, когда жидкость выталкивается в совокупность из гидроаккумулятора.
Функции гидроаккумулятора:

Другие компоненты самолета

уменьшение колебаний давления жидкости, вызываемых работой гидроприводов, распределительных устройств, автомата разгрузки, насоса;

короткое повышение начальной мощности совокупности при включении гидропривода;

при отказе насоса трудится как катастрофический источник энергии.

Гидросистема самолета

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:

Контроль за работой СТП осуществляется методом температуры давления и измерения топлива на входе в двигатель, на входах в насос большого давления и в…

Совокупность кондиционирования самолета есть бортовой совокупностью жизнеобеспечения и предназначена поддерживать давление и температуру воздуха в…

Техобслуживание самолетов — это комплекс операций по восстановлению и поддержанию работоспособности элементов функциональных совокупностей, обеспечению…

31 мая 2017 года в Мохаве (штат Калифорния) состоялась выкатка фактически завершенного постройкой в том месте самолета-носителя Stratolaunch Model 351…

Разработчик: ОКБ Туполева Страна: СССР Первый полет: 1941 г. Мотор М-82, а после этого его модификации стали главными двигателями, использовавшимися на…

Информация о тяжелом бомбардировщике ТераБайт-5 уже оказалась на сайте Другая история. Этот материал выкладывается на сайт в качестве части цикла статей…

Sukhoi Superjet 100

Реальность против домыслов

• Рейтинги
  • Лучшее недели
  • Лучшее месяца
  • Новостей
  • Статей
  • Отзывов
  • Фотографий
  • Самые обсуждаемые

Разделы

• Мифы СМИ
  • “Не русский самолет”
  • “Камней наглотает”
  • “Стоит $7 млрд”
  • “Убили Ту-334”
  • “Разрушили все КБ”
  • Катастрофа в Индонезии
  • Чёрный маркетинг
  • Разборы статей
  • Полный список мифов

Помощь

Случайные

Гидравлическая система

Гидравлическая система («гидросистема» или «ГС») самолета предназначена для обеспечения гидропитанием следующих потребителей самолета:

• система управления самолётом,
• система уборки и основного выпуска шасси,
• система управления поворотом колес передней опоры шасси,
• основная тормозная система,
• система стояночного торможения,
• система управления реверсивными устройствами двигателей.

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.

Гидравлическая система 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.

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

Органы управления и индикации

Пульт управления гидросистемы HYD расположен на потолочном пульте в кабине экипажа.
Пульт противопожарной защиты двигателей FIRE расположен на потолочном пульте в кабине экипажа.

Световое табло LO-PR (HS1, HS2, HS1) светится желтым цветом, если давление менее 1800 psi в полёте или на земле при двух работающих двигателях.

Световое табло LG светится зелёным цветом при включении блока PTU, если давление после насоса PTU более 2400 psi.

Кнопка-табло PTU AUTO:
Надпись не светится, если блок HSCU управляет включением клапана SV-PTU; MAN светится зелёным цветом при включении вручную клапана SV-PTU.

Галетные переключатели ELEC 1, ELEC 2А, ELEC 2B, ELEC 3:

• OFF — насосные станции выключены;
• AUTO — включено автоматическое управление насосными станциями;
• ON — насосные станции включены вручную.

Кнопка-табло L(R) ENG FIRE защищена от непреднамеренного нажатия откидной защитной рамкой.

При нажатии кнопки-табло выполняется останов двигателя с отключением соответствующих систем и закрывается перекрывной противопожарный клапан

• ГС 1 — при пожаре отсеков левого двигателя
• ГС 3 — при пожаре отсеков правого двигателя

Блок HSCU контролирует работоспособность гидросистемы и формирует сигналы для отображения рабочих параметров гидросистемы на дисплеях MFD (мнемокадр HYD) и аварийных текстовых сообщений выдаваемых на EWD в кабине экипажа.

На мнемокадре гидравлической системы самолета (HYD) индицируется:

• уровень гидрожидкости для каждой гидросистемы;
• температуру гидрожидкости в каждой гидросистеме;
• давление в каждой гидросистеме;
• конфигурацию системы (работающие гидронасосы);
• положение перекрывных противопожарных клапанов (FWSOV);
• работу системы передачи мощности (PTU).

Источником информации о нештатной работе гидросистемы являются текстовые сообщения, выводимые на дисплей EWD, и сопровождающие их звуковые и световые сигналы.

Формирование аварийно-сигнальных сообщений по гидросистеме осуществляется блоком HSCU, откуда сигналы выдаются в центральный процессор и модуль ввода/вывода (CPIOM).

Основные элементы гидросистем

Гидравлические системы – это комплексы гидравлических устройств, обеспечивающих высокую интенсивность работ, выполняемых промышленным оборудованием. Они являются важными элементами литейного, прессового, транспортировочного оборудования, устанавливаются в металлообрабатывающих станках и конвейерах. Принцип работы гидросистем заключается в преобразовании механической энергии приводного двигателя в гидравлическую и передаче мощности к рабочим органам промышленного оборудования. В металлорежущих и других станках гидравлика обеспечивает оптимальный режим функционирования, благодаря возможности бесступенчатого регулирования, обеспечению плавных движений и эффективной автоматизации процессов.

Элементы промышленной гидравлики

Машины и механизмы, используемые в промышленности, имеют разнообразное и часто очень сложное устройство, но схема гидросистем классического типа включает однотипный ряд основных элементов.

Рабочий гидроцилиндр

Служит для преобразования гидравлической энергии в механическое движение рабочих органов. Может направлять жидкость в одном направлении (одностороннее действие) или в двух (двухстороннее действие). Конструктивные варианты – поршневые с одним или двумя штоками и плунжерные, однополостные и двухполостные, телескопические, специального исполнения для конкретной области применения. В конструкции цилиндра может присутствовать датчик линейного перемещения, обеспечивающий обратную связь в системах пропорционального или сервоуправления.

В сложных механизмах вместо гидроцилиндров устанавливают гидромоторы, в которые рабочая жидкость поступает из насоса, а потом возвращается в магистральный трубопровод. В зависимости от требуемых характеристик, гидравлические системы комплектуют лопастными, шестеренными, поршневыми гидродвигателями.

Гидрораспределители – дросселирующие и направляющие

Эти компоненты служат для управления потоками. По конструкции их распределяют на – золотниковые, клапанные, крановые. В промышленной гидравлике наиболее востребованы гидрораспределители золотникового типа, благодаря простоте в эксплуатации, надежности и небольшим габаритам.

Клапаны

Это механизмы, которые служат для регулирования пуска, остановки, интенсивности потока. Сервоприводные и пропорциональные клапаны осуществляют свои движения пропорционально подаваемому электрическому сигналу.

Насосы

Это оборудование служит для преобразования механической энергии гидропривода в давление рабочей жидкости востребовано в гидравлических системах различного вида. Для промышленной техники, эксплуатируемой в тяжелых условиях, обычно применяют динамические модели, устойчивые к посторонним включениям. Насосы бывают принудительного типа, по конструкции – поршневые (аксиальные и радиальные), шестеренные, лопастные. Производители также предлагают модели специального исполнения, например с пониженным уровнем пульсации и шума, способные выдерживать сложные эксплуатационные условия.

В зависимости от функционального назначения, в гидравлических системах присутствуют различные дополнительные элементы: фильтры (напорные, всасывающие, воздушные, сливные), блоки разгрузки, зарядные устройства, крепежные детали, маслоохладители и другие.

Схема самого простого варианта гидросистемы

На схеме показана одна из самых простых систем промышленной гидравлики, действующая следующим образом:

• Гидравлическая жидкость поступает из бака Б через насос Н в гидрораспределитель Р.
• В зависимости от положения гидрораспределителя (1, 2, нейтрального), гидравлическая жидкость поступает в соответствующую полость гидроцилиндра, провоцируя его движение в нужную сторону. В нейтральном положении гидроцилиндр неподвижен.
• За насосом Н установлен предохранительный клапан, настраиваемый на определенное давление. При срабатывании предохранительного клапана гидравлическая жидкость возвращается в бак Б, минуя остальные элементы системы.

Варианты управления гидросистемами

Для конкретного привода выбирают наиболее удобный способ управления гидравлическими системами в зависимости от циклограммы функционирования гидросистемы, параметров нагрузки, количества регулируемых клапанов:

• Машинное. Его преимуществом является высокий КПД управляемых гидросистем, поскольку избытки жидкости при рабочем ходе не через напорный клапан не отводится. Однако такой способ руководства не подходит для систем механизмов, которые работают со знакопеременными или переменными нагрузками.
• Дроссельное. Такой вид управления подходит для гидросистем, в которых осуществляется несинхронное руководство несколькими гидромоторами. Часто применяется в системах с насосами постоянной производительности.
• Машинно-дроссельное. Обеспечивает высокий КПД системы и возможность управления работой нескольких гидромоторов.

Виды гидравлики: общие классификации

Гидравлические системы используются в разнообразном оборудовании, но работа каждой из них основана на схожем принципе. В его основе лежит классический закон Паскаля, открытый еще в XVII веке. Согласно ему, давление, которое приложено к объему жидкости, создает силу. Она равномерно передается во всех направлениях и создает одинаковое давление в каждой точке.

Основа работы гидравлики любого вида — использование энергии жидкостей и возможность, приложив малое усилие, выдерживать увеличенную нагрузку на значительной площади – так называемый гидравлический мультипликатор. Таким образом, к гидравлике можно отнести все виды устройств, работающих на основе использования гидравлической энергии.

Спецтехника с гидроузлами Гидрофицированные роботы на заводе «Камаз»

Виды гидравлики по сферам применения

Несмотря на общий «фундамент», гидросистемы поражают разнообразием. Начиная от базовых гидравлических конструкций, состоящих из нескольких цилиндров и трубок, и заканчивая футуристичными продуктами, в которых объединены гидроэлементы и электротехнические решения, они демонстрируют широту инженерной мысли и приносят прикладную пользу в самых разных отраслях:

• промышленности — как элемент литейного, прессового, транспортировочного и погрузочно-разгрузочного оборудования, металлорежущих станков, конвейеров;
• сельском хозяйстве — навесное оборудование тракторов, экскаваторов, комбайнов и бульдозеров управляется именно гидроузлами;
• автомобильном производстве: гидравлическая тормозная система — «must have» для современного легкового и грузового автотранспорта;
• авиакосмической отрасли: системы, независимые или объединенные с пневматикой, используются в шасси, управляющих устройствах;
• строительстве: практически вся спецтехника оснащена гидрофицированными узлами;
• судовой технике: гидравлические системы используются в турбинах, рулевом управлении;
• нефте- и газодобыче, морском бурении, энергетике, лесозаготовительном и складском хозяйстве, ЖКХ и многих других сферах.

Гидростанция к токарному станку

В промышленности (для металлорежущих и других станков) современную производительную гидравлику используют благодаря ее способности обеспечить оптимальный режим работы с помощью бесступенчатого регулирования, получать плавные и точные движения оборудования и простоты его автоматизации.

На производственных станках широко применяют системы с автоматическим управлением, а в строительстве, благоустройстве, дорожных и других работах — экскаваторы и другую гусеничную или колесную с гидрофицированными узлами. Гидросистема работает от мотора техники (ДВС или электрического) и обеспечивает функционирование навесных элементов — ковшей, стрел, вил и так далее.

Гидрофицированный экскаватор-погрузчик

Виды гидравлики с разными гидроприводами

В оборудовании для разных сфер используются гидроприводы одного из двух типов — гидродинамические, работающие преимущественно на кинетической энергии, или объемные. Последние используют потенциальную энергию давления жидкостей, обеспечивают большое давление и, благодаря техническому совершенству, широко используются в современных машинах. Системы с компактными и производительными объемными приводами устанавливают на сверхмощных экскаваторах и станках — их рабочее давление достигает 300 МПа и больше.

Пример техники с объемным гидроприводом Рабочее колесо гидротурбины для гидроагрегата ГЭС

Объемные гидроприводы используют в большинстве современных гидростистем, устанавливаемых в прессах, экскаваторах и строительной спецтехнике, металлообрабатывающих станках и так далее. Устройства классифицируют по:

• характеру движения выходных звеньев гидромотора — оно может быть вращательным (с ведомым валом или корпусом), поступательным или поворотным, с движением на угол до 270 градусов;
• регулированию: регулируемые и нерегулируемые в ручном или автоматическом режиме, дроссельным, объемным или объемно-дроссельным способом;
• схемам циркуляции рабочих жидкостей — компактной замкнутой, используемой в мобильной технике, и разомкнутой, которая сообщается с отдельным гидробаком;
• источникам подачи жидкостей: с насосами или гидроприводами, магистральными или автономными;
• типу двигателя — электрический, ДВС в автомобилях и спецтехнике, турбины корабля и так далее.

Турбина Siemens с гидроприводом

Конструкция гидравлики разных видов

В промышленности используют машины и механизмы со сложным устройством, но, как правило, гидравлика в них работает по общей принципиальной схеме. В систему включены:

• рабочий гидроцилиндр, преобразовывающий гидравлическую энергию в механическое движение (или, в более мощных промышленных системах, гидродвигатель);
• гидронасос;
• бак для рабочей жидкости, в котором предусмотрена горловина, сапун и вентилятор;
• клапаны — обратный, предохранительный и распределительный (направляющий жидкость к цилиндру или в резервуар);
• фильтры тонкой очистки (по одному на подающей и обратной линии) и грубой очистки — для удаления примесей механического характера;
• система, управляющая всеми элементами;
• контур (емкости под давлением, трубопроводная обвязка и другие компоненты), уплотнители и прокладки.

Классическая схема раздельноагрегатной гидросистемы

В зависимости от вида гидросистемы, ее конструкция может отличаться — это влияет на сферу применения устройства, его рабочие параметры.

Стандартный рабочий гидроцилиндр тормоза для комбайна «Нива СК-5»

Виды конструктивных элементов гидросистемы

Прежде всего, важен тип привода — части гидравлики, преобразующей энергию. Цилиндры относятся к роторному типу, и могут направлять жидкости только в один конец или в оба (однократное или двойное действие соответственно). Усилие их направлено прямолинейно. Гидравлика открытого типа с цилиндрами, которые сообщают выходным звеньям возвратно-поступательное движение, используется в мало- и среднемощном оборудовании.

Спецтехника с гидродвигателем

В сложных промышленных системах вместо рабочих цилиндров устанавливают гидродвигатели, в которые из насоса поступает жидкость, а затем возвращается в магистраль. Гидрофицированные моторы сообщают выходным звеньям вращательное движение с неограниченным углом поворота. Их приводит в действие рабочая гидравлическая жидкость, поступающая от насоса, что, в свою очередь, заставляет вращаться механические элементы. В оборудовании для разных сфер устанавливают шестеренчатые, лопастные или поршневые гидромоторы.

Радиально-поршневой гидромотор

Потоками в системе управляют гидрораспределители — дросселирующие и направляющие. По особенностям конструкции их делят на три разновидности: золотниковые, крановые и клапанные. Наиболее востребованы в промышленности, инженерных системах и коммуникациях гидрораспределители первого типа. Золотниковые модели просты в эксплуатации, компактны и надежны.

Гидронасос — еще один принципиально важный элемент гидравлики. Оборудование, преобразующее механическую энергию в энергию давления, используют в закрытых и открытых гидросистемах. Для техники, работающей в «жестких» условиях (бурильной, горнодобывающей и так далее) устанавливают модели динамического типа — они менее чувствительны к загрязнениям и примесям.

Гидравлический насос

Гидронасос в разрезе Пара гидронасос-гидромотор

Также насосы классифицируют по действию — принудительному или непринудительному. В большинстве современных гидросистем, использующих повышенное давление, устанавливают насосы первого типа. По конструкции выделяют модели:

• шестеренчатые;
• лопастные;
• поршневые — аксиального и радиального типов.
• и др.

Гидрофицированные манипуляторы для 3D-печати

Существует огромное количество видов использования законов гидравлики — изготовители придумывают новые модели техники и оборудования. Среди наиболее интересных — гидросистемы, устанавливаемые в манипуляторах для 3D-печати, коллаборативных роботах, медицинских микрофлюидных устройствах, авиационном и другом оборудовании. Поэтому любая классификация не может считаться полной — научный прогресс дополняет ее чуть ли не каждый день.

pi4 workerbot — ультрасовременный индустриальный робот, воспроизводящий мимику

Гидравлический манипулятор, распечатанный на 3D-принтере

Гидрооборудование на линиях авиационного завода

Тема 9. Электрооборудование гидравлической системы ВС

Гидравлическое оборудование самолета конструктивно выполнено в виде трех самостоятельных, независимых друг от друга систем.

Управление и контроль за работой гидросистем осуществляется с пульта бортинженера.

На панели гидросистемы пульта бортинженера размещены:

– четыре указателя И1П-240Б давления в 1, 2 и 3 гидросистемах и в гидросистеме аварийного торможения колес;

– два указателя уровня жидкости в баках 1, 2 и 3гидросистем;

– две кнопки включения указателей уровня;

– кнопка зарядки аккумулятора аварийного торможения;

– два выключателя включения станций НС-46-П и 3 гидросистемы;

– переключатель подключения второй гидросистемы на первую.

Контроль за работой гидросистем осуществляет также левый пилот, для чего на левой приборной доске установлены четыре указателя И1П-240Б давления в гидросистемах и в системе аварий­ного торможения колес, а также лампы (4 шт.) сигнализации па­дения давления в перечисленных гидросистемах.

На среднем, пульте пилотов установлено два указателя И1П-150Б давления в системах торможения левой и правой ног шасси.

Электрооборудование гидросистем состоит из двух электрогидравлических насосов НС-46-П, предназначенных для питания 2-й и 3-й гидросистем на случай выхода из строя плунжерных насосов. Установлены насосы НС-46-П в районе 73 шпангоута.

Кроме указанного, насосная станция НС-46 второй гидросистемы может быть использована для наземной проверки действия первой гидросистемы.

Управление насосными станциями НС-46-П осуществляется с помощью выключателей, установленных на панели гидросистемы бортового инженера.

Электродвигатель насосной станции НС-46-П питается трехфазным переменным током 200В через автоматы защиты АЗ3К-50, установлен­ные соответственно в левой и правой панелях генераторов. Мощность электродвигателя МТ-85 не превышает 16,5 кВа.

Подключение насосной станции НС-46 второй гидросистемы к пер­вой гидросистеме осуществляется с помощью электромагнитного крана ГА-165, который включается выключателем “ПОДКЛЮЧ. 2 ГИДРО­СИСТЕМЫ НА I ГИДРОСИСТЕМУ“, установленным на пульте бортинженера.

Цепь управления краном ГА-165 получает питание с шины постоян­ного тока через автомат защиты АЗСГК-2, установленный на правой панели АЗС. К этому же автомату подключен электромагнитный кран ГА-184У зарядки аккумуляторов аварийного торможения. Для зарядки аккумулятора надо нажать кнопку (КНР) на панели энерго­узла и гидросистемы пульта бортинженера.

Контроль давления в гидросистемах осуществляется следующим образом. При падении давления в 1, 2, 3-й гидросистемах ниже (100 ± 5) кгс/см 2 срабатывают сигнализаторы давления мембранного типа (МСТ-100) которые, замыкая свои контакты, включают красные светосигнализаторы под манометрами гидросистемы.

При падении давления в системе аварийного торможения ниже (190±10) кгс/см 2 срабатывает сигнализатор давления (ЭС-200), который включает красные светосигнализаторы.

Источники:

http://avia.pro/blog/gidravlicheskaya-sistema-samoleta
http://stroimsamolet.ru/gidravlicheskaja-sistema-samoleta/
http://superjet.wikidot.com/wiki:hydro
http://www.enerprom-spb.com/articles/elementy-gidrosistem/
http://hydro-test.ru/statyi/vidy-gidravliki-klassifikacii/
http://mydocx.ru/12-3382.html