Условные обозначения элементов гидромеханических систем в схемах

№п/п	Наименование	Обозначение
1	Баллон с давлением внутри выше атмосферного
2	Насос постоянной производительности
3	Насос переменной производительности
4	Электроприводной гидронасос
5	Гидронасос с приводом от ветродвигателя
6	Турбонасосная установка (гидронасос с приводом от газовой системы (СКВ))
7	Блок гидромотор-гидронасос (блок передачи мощности) нереверсивный
8	Насос ручной
9	Гидроаккумулятор пневмогидравлический
10	Сепаратор
11	Фильтр
12	Фильтр с сигнализатором засорения
13	Клапан предохранительный
14	Клапан обратный
15	Клапан разъемный
16	Заливная горловина, заправочный штуцер
17	Датчик давления
18	Реле давления
19	Манометр
20	Указатель уровня жидкости
21	Гаситель гидроудара
22	Клапан редукционный
23	Электроуправляемый перекрывной кран (пожарный кран)
24	Влагоотделитель
24	Теплообменник (охлаждения)
25	Дроссель
26	Стравливающий клапан с ручным управлением
27	Двухпозиционный трехканальный распределитель (клапан) ручного переключения
28	Двухпозиционный двухканальный распределитель (клапан) с электрическим управлением
29	Двухпозиционный шестиканальный распределитель (клапан) с гидравлическим управлением
30	Трехпозиционный четырехканальный распределитель (клапан) с гидравлическим управлением

Наиболее обоснованным путём построения схемы гидросистемы является создание математической модели, связывающей данные по надежности базовых элементов с требуемыми уровнями надежности каждой функциональной подсистемы. При проектировании ЛА необходимо учитывать преимущества и недостатки систем с различными источниками энергии. Если потребная мощность функциональной системы более 4 кВт и к ней предъявляются высокие требования по быстродействию, жёсткости нагрузочной характеристики, надежности, массовой отдаче и точности позиционирования, то оптимально применение гидравлических систем. Это обстоятельство отражается в функциональных требованиях, предъявляемых Заказчиком конструкторской организации, создающей гидравлическую систему.

Функциональные подсистемы самолета могут работать непрерывно в течение полета (подсистемы органов управления ЛА) или включаться лишь периодически (например, управление закрылками). Указанные особенности работы функциональных подсистем следует учитывать при выборе типа гидронасосов в блоке питания.

Напомним некоторые закономерности, известные из курса гидравлики.

Насос постоянной подачи с автоматом разгрузки работает следующим образом (см. Рис.1.4).

Если давление в системе становится равным максимально заданному, то автомат разгрузки 9 переключает насос 5 на режим холостого хода и вся рабочая жидкость на выходе из насоса направляется в линию слива и далее в бак. При этом аккумулятор 11, находящийся в системе за насосом, разряжается, и давление в системе падает. Когда давление в системе станет равным минимально заданному, автомат разгрузки всю подачу насоса направляет в систему, перекрыв линию, соединяющую насос с баком. При этом давление в системе будет повышаться, аккумулятор заряжаться до достижения максимально заданного давления и т.д.

Таким образом, давление в системе будет пульсировать, что весьма нежелательно с точки зрения надежности и долговечности элементов конструкции ГС, особенно если среди потребителей имеется система управления, отказ которой может привести к катастрофической ситуации.

Насос постоянной подачи в режиме холостого хода всю гидрожидкость из насоса по кратчайшему пути через автомат разгрузки направляет в линию слива. Сопротивление этой линии мало, следовательно, невелики и потери мощности.

Следовательно, гидронасос постоянной производительности с автоматом разгрузки целесообразно использовать в блоках питания ГС тогда, когда основная часть потребителей данной системы работает эпизодически в процессе полета.

В блоке питания с насосом переменной производительности (см.Рис.1.5) необходимо предусмотреть дополнительную линию для охлаждения насоса в период, когда не работают потребители. Она состоит из дросселей 9, обратных клапанов 6, трубопроводов, по которым жидкость направляется в теплообменник 5, а затем в линию слива. При этом будет затрачиваться дополнительная мощность, пропорциональная сопротивлению линии охлаждения.

Вместе с тем, плавное изменение давления и расходов у насосов переменной производительности определяют преимущественное их использования в блоках питания систем, обеспечивающих функционирование непрерывно действующих подсистем управления ЛА.

Таким образом, приведенные выше соображения позволяют на начальном этапе проектирования ГС выбрать тип приводного гидронасоса блока питания, как основного источника энергии системы. Далее будут рассмотрены функциональные подсистемы и их типовой состав, т.е. на этом этапе уже в основном определен и элементный состав функциональных подсистем.

Обычно используются базовые типовые элементы ГС, из опыта эксплуатации которых находятся вероятности их безотказной работы. Если заказываются новые агрегаты, то, как правило, у них есть прототипы, для которых имеются данные по наработкам на отказ и на первом этапе их можно использовать.

Зная в первом приближении состав блоков питания, функциональных подсистем, характеристики надежности их элементной базы, вероятности возникновения особых ситуаций и, рассматривая гидравлическую систему как совокупность последовательных и параллельных соединений, используя методы расчета структурной надежности, можно получить потребные кратности резервирования в ГС. Однако ввиду сложности системы и большого числа накладываемых ограничений задача получается сложной. Кроме того, используемые методы теории надежности справедливы при ряде допущений, что позволяет их использовать лишь на ранних стадиях синтеза структуры гидравлической системы. Поэтому в проектных организациях предпочитают поэтапный метод создания системы, при котором используется анализ материалов по эксплуатирующимся самолетам.

Определение параметров гидравлической системы

Из всей совокупности параметров ГС прежде всего определяется мощность источников питания, которая должна быть достаточной для обеспечения всех одновременно работающих подсистем. На рис.1.6 представлена диаграмма потребных мощностей по всем функциональным подсистемам для тяжелых дозвуковых самолетов с бустерным управлением на всех этапах эксплуатации.

Потребная мощность может быть выбрана на основании обобщения статистических материалов. На рис.1.7 представлена диаграмма соотношений потребных удельных мощностей всех основных функциональных систем (по отношению к взлетной массе самолета).

Вместе с тем, обработка большого объема статистических данных по парку тяжелых дозвуковых самолетов позволяет получить некоторые эмпирические формулы, которые могут быть использованы на ранних этапах создания ГС.