КОМБИНИРОВАННЫЙ РЫЧАГ УПРАВЛЕНИЯ ОБЩИМ ШАГОМ И ПЕРЕНАСТРОЙКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
COLLECTIVE FOR CONTROL OF A COMMON PITCH AND RESETTING OF AIRCRAFT ENGINES

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к рычагу управления общим шагом летчика комбинированного с рукояткой перенастройки оборотов двигателей вертолета, и может быть использовано также в других видах летной техники.
В процессе пилотирования вертолета в нештатных ситуациях либо в процессе обучения у летчика или летчика-оператора возникает необходимость регулировать подачу топлива в двигатели помимо основного прямого регулирования посредством рычага управления общим шагом винта и системой тяг, сопряженных с тросовой проводкой управления крана дозатора топливом на двигателях. По причине того, что регулирование подачей топлива должно осуществляться в строго заданных пределах, комбинированный рычаг управления общим шагом и перенастройки двигателей должен обеспечивать необходимое отклонение рычага крана дозатора топливом по заданному графику.
Известна ручка управления общим шагом несущего винта и двигателями (шаг-газ) вертолета (патент SU 170303 A1, В64С 27/56, публ. 1965 г.), в которой содержится электро-гидравлическое фрикционное устройство для бесступенчатой установки шага несущего винта. Так же на данной ручке установлен поворотный маховик для регулирования силы сжатия фрикционного устройства. Изменение подачи топлива в двигатель осуществляется установленной на рычаге рукояткой, на нижний конец которой на шлицевом соединении установлен поводок с шарнирным соединением к звену цепи управления двигателями.
Недостатком данной конструкции является ее сложность, а также необходимость подключения ручки управления летательного аппарата к гидравлической системе летательного аппарата, что накладывает ограничения на применение системы в целом при отказе гидросистемы.
Известен узел объединенного управления шагом несущего винта и двигателем вертолета со спаренной системой управления и муфта сцепления для него (патент RU 2652866 C1, В64С 13/12; F16D 11/08, публ. 2018 г.), который содержит два рычага управления шагом несущего винта с рукоятками коррекции оборотов двигателя. В механическую проводку синхронизации рукояток коррекции оборотов двигателя встроена управляемая муфта сцепления, содержащая снабженную механизмом управления управляемую полумуфту и неуправляемую полумуфту, которые обладают возможностью взаимного контакта друг с другом геометрически подобными друг другу торцевыми поверхностями. Цилиндрический корпус управляемой полумуфты выполнен подвижным в осевом направлении, механизм управления включает связанные между собой качалку, присоединительный элемент которой является входом управления муфты, и колесо, снабженное штифтом, обладающим возможностью взаимодействия с выемкой рычага, связанного с передаточным звеном, присоединенным к корпусу управляемой полумуфты, который снабжен элементом связи со вторым рычагом управления шагом несущего винта, корпус неуправляемой полумуфты снабжен элементом связи с механической проводкой синхронизации рукояток коррекции оборотов двигателя.
Недостатком данной конструкции является необходимость выполнения на торцевых поверхностях полумуфт со сложной поверхностью контакта между собой.
Известно устройство управления полетом летательного аппарата, наиболее близкое к заявляемому техническому решению (патент RU 2643856 C2, В64С 13/12, публ. 2018 г.), которое содержит рычаг управления, соединенный с рамкой посредством поворотного соединения, которая соединена с корпусом посредством второго поворотного соединения. Рычаг управления связан механически или электрически с органами пилотирования, такими как рули.
Недостатком данной конструкции является наличие большого количества подшипников вращения, которые могут выйти из строя.
Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является создание комбинированной ручки управления общим шагом и управления перенастройки двигателей, отличающейся простотой конструкции, компактностью, надежностью и возможностью быстрой настройки необходимых параметров в системе управления двигателями.
Техническим результатом является упрощение конструкции комбинированного рычага управления общим шагом и перенастройки оборотов двигателя, уменьшение габаритов узла, за счет применения дополнительной суммирующей качалки на оси рычага, повышение надежности за счет уменьшения количества звеньев цепи.
Для достижения технического результата предлагается комбинированный рычаг управления общим шагом и перенастройки двигателей летательного аппарата, содержащий кронштейн 5 с установленным на нем валом И, на котором закреплен рычаг 7 общего шага, имеющий полый корпус 14, внутри которого установлен вал 13, на котором размещена рукоятка 8 общего шага летчика, в соответствии с заявляемым изобретением отличающийся тем, что на конце вала 13 закреплена одним плечом двуплечая качалка 12, при этом на валу 11 закреплены качалка 6 системы управления общим шагом и суммирующая качалка 9, которая одним плечом соединена с проводкой системы управления двигателями, а другим плечом через шарнирное звено 10 связана с двуплечей качалкой 12, также в корпусе 14 размещены фиксирующие элементы.
Кроме того, качалка 12 соединена с проводкой управления перенастройки оборотов от органов управления летчика-оператора.
Причем, суммирование движений рычага 7 общего шага и рукоятки происходит во всем диапазоне их движений.
При этом фиксирующие элементы в корпусе 14 выполнены в виде упоров 15 для ограничения угла поворота рукоятки 8 общего шага летчика, и в виде фиксирующего механизма 16, предназначенного для ее фиксации в среднем положении.
Наличие кронштейна 5 с установленным на нем валом 11, на котором закреплен рычаг 7 общего шага, имеющий полый корпус 14, внутри которого установлен вал 13, на котором размещена рукоятка 8 общего шага, применение качалки 12, которая закреплена одним плечом на конце вала 13, а другим плечом через шарнирное звено 10 связана с суммирующей качалкой 9, позволяет уменьшить габариты узла и осуществить быструю настройку необходимых параметров в системе управления двигателями.
Применение суммирующей качалки 9 позволяет отказаться от дополнительных элементов ручного управления таких как, дополнительные рычаги в кронштейне 5, что упрощает конструкцию узла и уменьшает габариты.
Размещение на валу 13 рукоятки 8 общего шага с возможностью вращения позволяет отказаться от использования группы подшипников вращения, что повышает надежность узла.
Изобретение поясняется чертежами:
На Фиг. 1 изображен общий вид носовой части летательного аппарата с установленным рычагом управления общим шагом и перенастройки двигателей.
На Фиг. 2 изображена аксонометрическая проекция комбинированного рычага управления общим шагом и перенастройки двигателей летательного аппарата.
На Фиг. 3 изображено сечение комбинированного рычага управления общим шагом и перенастройки двигателей летательного аппарата по оси вращения рычага общего шага в кронштейне.
На Фиг. 4 изображено место подсоединения суммирующей качалки к качалке перенастройки оборотов.
На Фиг. 5 изображен рычаг управления общим шагом.
На Фиг. 6 изображено сечение рычага управления общим шагом.
В процессе пилотирования вертолета у летного состава возникает необходимость изменения режима работы двигателей путем увеличения или уменьшения количества топлива, подаваемого насосом-регулятором. В связи с этим рабочее место летчика должно быть оборудовано механизмом, позволяющим выполнять плавную регулировку подачи топлива. По причине того, что данные регулировки необходимы только в случаях отказа или отключения автоматического регулятора подачи топлива, механизм должен иметь возможность фиксации в нейтральном, среднем положении.
В кабине 1 летательного аппарата, в составе системы управления общим шагом 2 на полу 3 установлен комбинированный рычаг 4 управления общим шагом и перенастройки двигателей летательного аппарата (фиг. 1, 2).
Комбинированный рычаг 4 управления общим шагом и перенастройки двигателей летательного аппарата содержит кронштейн 5 с установленным в него на подшипниках качения валом 11 (фиг. 3). На валу 11 жестко закреплена на шлицевом соединении качалка 6 системы управления общим шагом и рычаг общего шага 7, в верхней части которого закреплена фиксирующими винтами рукоятка 8, которая установлена с возможностью вращения вокруг оси вала 13, размещенного внутри полого корпуса 14 (фиг. 4)
Кроме того на валу 11 установлена свободно вращающаяся суммирующая качалка 9, которая одним плечом через шарнирное звено 10 соединена с двуплечей качалкой 12 перенастройки оборотов двигателя, а вторым плечом соединена с основной проводкой системы управления двигателями, и через систему качалок с пультом управления двигателями (не показано).
Качалка 12, совместно с ручкой 8 и валом 13, выполняет вращение на заданный угол, относительно оси рычага 7, и передает движение через шарнирное соединение 10 на качалку 9. При этом заданный угол перемещения обеспечивается фиксирующими элементами, упорами 15. Качалка 9 выполняет вращение относительно вала 11. В итоге при перемещении рычага 7, относительно оси вала 12 будет передаваться движение на качалку 9, и при перемещении ручки 8, относительно оси вала 13 будет так же предаваться движение на качалку 9. Таким образом качалка 9 суммирует движение рычага 7 общего шага и поворота рукоятки 8 во всем диапазоне их движений.
Двуплечая качалка 12 жестко закреплена на конце вала 13 (фиг. 5, 6). Ко второму плечу качалки 12 может подсоединяться проводка управления перенастройкой оборотов от органов управления летчика-оператора. В корпусе 14 размещены фиксирующие элементы, в виде упоров (15) для ограничения угла поворота рукоятки (8) общего шага летчика, и в виде фиксирующего механизма (16) предназначенного для ее фиксации в среднем положении.
Комбинированный рычаг 4 управления общим шагом и перенастройки оборотов двигателей летательного аппарата выполняет функции установки угла атаки лопастей несущего винта (общий шаг винта) и регулирования подачи топлива в зависимости от угла атаки лопастей.
Летчик управляет рычагом 7 управления общим шагом, при этом фиксирующий механизм 16 удерживает рукоятку 8 в среднем положении. Данное положение рукоятки 8 обозначено как среднее положение рукоятки коррекции подачи топлива. При перемещении рычага 7 управления общим шагом движение передается через суммирующую качалку 9 на систему управления двигателями.
При возникновении необходимости скорректировать подачу топлива летчик поворотом руки освобождает рукоятку 8 из фиксатора 16 и поворачивает рычаг 7 общего шага вокруг оси. Через вал 13 поворот передается на двуплечую качалку 12, а через шарнирное звено 10 на суммирующую качалку 9. Тем самым обеспечивается регулирование подачи топлива при неизменном положении рычага 7 общего шага.
При одновременном перемещении рычага 7 общего шага и вращении рукоятки 8 их движения суммируются на качалке 9. При этом суммирующая качалка 9 передает движение в канал управления двигателями, а рычаг 7 навалу в полом корпусе 14 принимает движение ветки системы управления от оператора.