85.Конструкция и расчет систем управления летательных аппаратов. Оборудование и прочие системы ла.

Расчет усилий в элементах основного управления рулем высоты, рулем направления и элеронами производится от расчетных разру­шающих нагрузок, действующих на командные рычаги со стороны пилота, определяемых по нормам прочности.

Расчет на прочность и на вибрации элементов жесткой проводки выполняется в такой последовательности.

1. Определение нагрузки на командный рычаг по нормам проч­ности.

2. По значениям Рр определяются усилия в тягах.

Последовательно рассматривается равновесие командного рыча­га и других узлов. Например, в схеме рис. 12.2 рассматриваем рав­новесие ручки и получаем

Усилия в тягах определяются при различных положениях командных рычагов (например, в двух крайних и в нейтральном).

3. Подбор сечений или проверки прочности тяг на продольный изгиб и растяжение. Расчет на прочность остальных элементов проводки (шарниров, качалок, рычагов и т. д.). Усилия в рычагах и качалках определяются по нагрузкам от примыкающих к ним тяг.

Болты шарниров подбираются по расчету на срез и смятие, а болту по каталогу подбирается соответствующий по диаметру подшипник.

4. Проверка тяг на вибрацию. Причиной вибрации тяг являются периодические возбуждающие силы, создаваемые силовой установкой. Наиболее значительны вибрации, вызываемые неуравновешенностью поршневого двигателя и винта. Поэтому для винтовых самолетов размеры тяг подбираются не только из условия их работы на продольный изгиб и на растяжение, но и из условия отсутствия резонансных колебаний на основных эксплуатационных ре жимах работы двигателя.

Колебания тяг относятся к типу поперечных (изгибных) коле­баний и поэтому могут происходить без значительного смещения концов тяг (незаметно для пилота).

Вредными последствиями вибрации тяг являются:

а) появление трещин и разрушение тяг вследствие усталости металла;

б) образование люфтов в шарнирах;

в) образование выбоин в тягах управления от ударов о ролико­вые направляющие при наличии больших зазоров между тягами и направляющими.

Для достаточного удаления от резонанса, вызванного неуравно­вешенностью двигателя, собственные частоты колебаний тяг не должны лежать в диапазонах:гдеn_э — число оборотов двигателя или винта на основном экс­плуатационном режиме работы.

Собственная частота колебаний тяги определяется, как для бал­ки на шарнирных опорах

то значения v труб, изготовленных из этих металлов, при равных размерах мало различаются. Если учесть это обстоятельство и то. что для тонкостенных труб то для дюралюминиевых и стальных труб можно выразить приближенной фор­мулой

гдеDср — в миллиметрах; l— в метрах.

Продольная сила, сжимающая или растягивающая тягу, изме­няет частоту собственных колебаний, однако это влияние невелико и учитывается широтой диапазонов: ±300 и ±400 кол/мин. Влияние продольной силы на v выражает формула

В формуле при сжатии применяется знак «—», при растяже­нии « + ».

Для того чтобы v не снижалась из-за упругих смещений опор, качалки и опорные узлы должны иметь значительную жесткость.

Особенности расчета на прочность тросовой проводки. После­довательность расчета на прочность элементов тросовой проводки такая же, как и жесткой. Отличие состоит в не обходимости учиты­вать также усилия от предварительной затяжки.

86.Назначение систем управления ЛА и требования, предъявляемые к ним. Совокупность бортовых устройств, обеспечивающих управление движением самолета, называют системой управления самолетом.           Система управления самолетом может быть неавтоматической, полуавтоматической или автоматической. Если процесс управления осуществляется непосредственно пилотом, то система управления называется неавтоматической (прямое управление самолетом).      Неавтоматизированные системы могут быть механическими и гидромеханическими. Механические системы - это первые самолётные системы, на базе которых созданы все современные комплексные системы основного управления. Балансировка и управление здесь осуществляются непосредственно мускульной силой экипажа в течение всего полёта.

Устройства, обеспечивающие управление дополнительными элементами управления (закрылки, предкрылки, спойлеры) называют вспомогательным управлением или механизацией крыла.      В систему основного управления самолетом входят:     а) командные рычаги, на которые непосредственно воздействует пилот, прикладывая к ним усилия и перемещая их;     б) проводка управления, соединяющая командные рычаги с элементами систем основного управления;     в) специальные механизмы, автоматические и исполнительные устройства.

Основное управление самолетом должно удовлетворять следующим требованиям:     1. При управлении самолетом движения рук и ног пилота для отклонения командных рычагов должны соответствовать естественным рефлексам человека при сохранении равновесия. Перемещение пилотом командного рычага в определенном направлении должно вызывать нужное перемещение самолета в том же направлении.     2. Реакция самолета на отклонение командных рычагов должна иметь незначительное запаздывание, определяемое условиями устойчивости контура управления "пилот-самолет".     3. При отклонении органов управления (рулей, элеронов и др.) усилия на командных рычагах должны возрастать плавно, быть направлены в сторону, противоположную движению командных рычагов (препятствовать перемещению их пилотом), а величина усилий должна согласовываться с режимом полета самолета. Последнее необходимо для обеспечения пилоту "чувства управления" самолетом, способствующего пилотированию самолета. Предельные усилия на командных рычагах должны соответствовать физическим возможностям пилота.     4. Должна быть обеспечена независимость действия рулей: отклонение, например, руля высоты не должно вызывать отклонения элеронов, и наоборот.     5. Углы отклонения рулевых поверхностей должны обеспечивать возможность полета самолета на всех требуемых полетных и посадочных режимах, причем должен быть предусмотрен некоторый запас отклонения рулей.