RU2763198C1 - Control system of a coaxial helicopter - Google Patents

Control system of a coaxial helicopter Download PDF

Info

Publication number
RU2763198C1
RU2763198C1 RU2021114473A RU2021114473A RU2763198C1 RU 2763198 C1 RU2763198 C1 RU 2763198C1 RU 2021114473 A RU2021114473 A RU 2021114473A RU 2021114473 A RU2021114473 A RU 2021114473A RU 2763198 C1 RU2763198 C1 RU 2763198C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
channel
control system
helicopter
longitudinal
Prior art date
Application number
RU2021114473A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Викторович Казаков
Александр Леонидович Пожарский
Кирилл Анатольевич Полуэктов
Юрий Владимирович Видинеев
Original Assignee
Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") filed Critical Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов")
Priority to RU2021114473A priority Critical patent/RU2763198C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763198C1 publication Critical patent/RU2763198C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/30Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical using cable, chain, or rod mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of aviation, in particular, to designs of helicopter control systems. The control system of a coaxial helicopter consists of a combined control unit and transverse control, longitudinal control, general pitch control and directional control channels connected therewith. Each control channel comprises a control body, a trimming mechanism and a kinematic mechanism. Moreover, the control channels are placed under the cabin floor and connected with the combined control unit by means of flexible rods secured on the central glazing beam rigidly connected to the frame of the helicopter cabin.
EFFECT: compactness of the elements of the control system, vacation of a useful volume under the cabin floor are ensured.
7 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к воздушным транспортным средствам, в частности к вертолетам, и может быть использовано в системе управления вертолетом соосной схемы с целью обеспечения управления вертолетом в продольном, поперечном, путевом каналах и по каналу общего шага.The invention relates to air vehicles, in particular to helicopters, and can be used in a coaxial helicopter control system in order to provide control of the helicopter in the longitudinal, transverse, track channels and along the common pitch channel.

В области систем управления вертолетов, обеспечивающих управление по четырем каналам, существует проблема, связанная с созданием компактной, быстросъемной, гибкой и технологичной системы управления. Эта проблема относится к вертолетам, конструкция фюзеляжа которых не имеет достаточных объемов для размещения большою количества узлов системы управления.In the field of helicopter control systems that provide control over four channels, there is a problem associated with the creation of a compact, quick-detachable, flexible and technological control system. This problem applies to helicopters, the fuselage design of which does not have sufficient volume to accommodate a large number of control system components.

В качестве прототипа принято техническое решение, представленное в системе управления вертолетом Ка-226Т, которая состоит из рычагов управления, тяг управления, кронштейнов, гидромеханических приводов в каждом канале управления, и описанное в Руководстве по технической эксплуатации 226.52.0000.0000 РЭ, Управление винтами, раздел 67.00.00.As a prototype, a technical solution was adopted, presented in the control system of the Ka-226T helicopter, which consists of control levers, control rods, brackets, hydromechanical drives in each control channel, and described in the Technical Operation Manual 226.52.0000.0000 RE, Propeller control, section 67.00.00.

Известная система управления вертолета типа Ка-226Т по структуре и назначению аналогична системе управления, предлагаемой для патентования. Проблемными элементами известной системы управления являются жесткие тяги управления. Система управления Ка-226Т содержит рычаги управления вертолетом по соответствующим каналам управления, которые объединены в систему при помощи жестких тяг управления и кронштейнов с качалками.The known control system of the Ka-226T type helicopter is similar in structure and purpose to the control system proposed for patenting. The problematic elements of the known control system are rigid control rods. The Ka-226T control system contains control levers for the helicopter through the corresponding control channels, which are combined into a system using rigid control rods and brackets with rocking chairs.

Указанная система управления располагается под полом кабины экипажа, за шпангоутом кабины экипажа и через узлы с качалками, установленными на полу мотогондолы, подсоединяется тягами к четырехканальному комбинированному агрегату управления (далее КАУ). Силовые штоки КАУ через тяги и кронштейны с качалками связаны с автоматами перекоса системы у правления на колонке несущих винтов.The specified control system is located under the floor of the cockpit, behind the frame of the cockpit and through the nodes with rocking chairs installed on the floor of the engine nacelle, is connected by rods to a four-channel combined control unit (hereinafter referred to as CAU). The power rods of the KAU are connected through the rods and brackets with rocking chairs to the swashplates of the steering system on the rotor column.

Система управления включает в себя командные рычаги, то есть рычаги продольно-поперечного управления (ППУ). рычаги управления общим шагом (РОШ) и недали, размещенные в кабине, которые через систему тяг, качалок и КАУ связаны с соответствующими рычагами и качалками колонки несущих винтов и рулей направления. КАУ предназначен для перемещения исполнительных рабочих органов системы управления (рычагов и качалок колонки несущих винтов и рулей направления) и снятия нагрузки с командных рычагов от несущих винтов.The control system includes command levers, that is, longitudinal-transverse control levers (PPU). collective pitch control levers (ROSH) and short distances located in the cockpit, which are connected through a system of rods, rocking chairs and KAU to the corresponding levers and rocking chairs of the main rotor column and rudders. KAU is designed to move the executive working bodies of the control system (levers and rockers of the column of rotors and rudders) and relieve the load from the command levers from the rotors.

В каналах продольного, поперечного и путевого управлений и управления общим шагом установлены датчики, регистрирующие отклонения командных органов управления, механизмы триммирования имитирующие и уравновешивающие аэродинамические нагрузки на ручке ПНУ и педалях, пружины уравновешивающие, которые исключают отклонение ручки ППУ и педалей от воздействия веса элементов системы управления.In the channels of longitudinal, transverse and directional control and collective pitch control, sensors are installed that register deviations of command controls, trimming mechanisms that simulate and balance aerodynamic loads on the PPU handle and pedals, balancing springs that exclude the deviation of the PPU handle and pedals from the impact of the weight of the control system elements .

Отклонение командных органов управления по каналам системы управления воздействует на лопасти несущих винтов и руль направления таким образом, что возникают неуравновешенные аэродинамические силы и моменты относительно трех осей вертолета - продольной X, поперечной X и вертикальной У. Эти неуравновешенные силы и моменты, воздействуя на вертолет, меняют его положение в пространстве, т.е. осуществляют управление. При отклонении ручки ППУ в продольном или поперечном направлениях соответственно наклоняются автоматы перекоса, что приводит к изменению силы, действующей вдоль поперечной оси X (движение вбок), и момента сил (момент крепа) относительно продольной оси X (правый или левый крен). При отклонении педалей дифференциально изменяется шаг несущих винтов и одновременно отклоняются рули направления, что вызывает момент сил (момент «рысканья») относительно вертикальной оси У (разворот вправо-влево). При отклонении рычага ОШ изменяется общий шаг несущих винтов и вызывает увеличение или уменьшение тяги винтов (движение вверх-вниз).The deviation of the command controls through the channels of the control system affects the rotor blades and the rudder in such a way that unbalanced aerodynamic forces and moments arise about the three axes of the helicopter - longitudinal X, transverse X and vertical Y. These unbalanced forces and moments, acting on the helicopter, change its position in space, i.e. exercise control. When the PPU handle is deflected in the longitudinal or transverse directions, the swashplates are tilted accordingly, which leads to a change in the force acting along the transverse X axis (sideways movement) and the moment of forces (crepe moment) relative to the longitudinal X axis (right or left roll). When the pedals are deflected, the pitch of the rotors changes differentially and the rudders are simultaneously deflected, which causes a moment of forces (the “yaw” moment) relative to the vertical Y axis (right-left turn). When the OSH lever is deflected, the overall pitch of the rotors changes and causes an increase or decrease in the propeller thrust (up and down movement).

Недостатками описанной системы управления вертолета типа Ка-226Т является использование значительных объемов фюзеляжа под полом кабины экипажа и за кабиной экипажа из-за наличия большого количества узлов и соединений, что в результате осложняет компоновку смежных систем и агрегатов.The disadvantages of the described control system of the helicopter type Ka-226T is the use of significant volumes of the fuselage under the floor of the cockpit and behind the cockpit due to the presence of a large number of components and connections, which complicates the layout of adjacent systems and assemblies.

Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известной системы управления вертолета Ka-226Т, являются применение только жесткой проводки управления, установка которой возможна с использованием объемов фюзеляжа за кабиной, что усложняет компоновку других агрегатов вертолета. Для передачи управляющего воздействия от органов управления необходимо применять в конструкции промежуточные узлы управления, имеющие сложную конструкцию и требующие организации гермовыводов. То есть, выходящие из-под пола четыре жесткие тяги проходят через люки силового пола передней части мотогондолы и соединяются с качалками, установленными на силовом кронштейне, который установлен за этими люками. Люки имеют достаточно большие размеры для обеспечения свободного хода перемещения тяг. Для изоляции кабины экипажа от окружающей среды на люках пола м ото го долы установлены резиновые гермовыводы, что существенно затрудняет предполетный осмотр этой части управления. Кроме того, в фюзеляже за кабиной, для исключения воздействия веса тяг проводки управления, расположенных вертикально, установлены уравновешивающие пружины, которые также занимают определенное пространство и требуют выдерживать необходимые зазоры с агрегатами других систем. Проводка управления вертолета Ка-226Т под полом кабины экипажа занимает практически весь имеющийся объем, что не позволяет разместить узлы и агрегаты других систем, которые необходимо расположить в указанной зоне.The reason that prevents obtaining the technical result indicated below when using the known control system of the Ka-226T helicopter is the use of only rigid control wiring, the installation of which is possible using the volumes of the fuselage behind the cockpit, which complicates the layout of other helicopter units. To transfer the control action from the controls, it is necessary to use intermediate control units in the design, which have a complex structure and require the organization of pressure seals. That is, four rigid rods emerging from under the floor pass through the hatches of the power floor of the front of the engine nacelle and are connected to the rocking chairs mounted on the power bracket, which is installed behind these hatches. Hatches are large enough to ensure free movement of rods. To isolate the cockpit from the environment, rubber pressure seals are installed on the hatches of the floor, which significantly complicates the pre-flight inspection of this part of the control. In addition, in the fuselage behind the cockpit, to eliminate the effect of the weight of the control wiring rods located vertically, balancing springs are installed, which also occupy a certain space and require maintaining the necessary clearances with units of other systems. The control wiring of the Ka-226T helicopter under the cockpit floor occupies almost the entire available volume, which does not allow placing components and assemblies of other systems that need to be located in the specified area.

Предлагаемое техническое решение устраняет отмеченные недостатки.The proposed technical solution eliminates the noted disadvantages.

Задачей изобретения является создание компактной системы управления, которая позволяет высвободить дополнительное пространство в фюзеляже за кабиной и под полом кабины экипажа.The objective of the invention is to create a compact control system that allows you to free up additional space in the fuselage behind the cockpit and under the floor of the cockpit.

Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик за счет компактности элементов системы управления, освобождения полезного объема и улучшения эргономических характеристик в процессе наземного обслуживания.The technical result consists in improving the operational characteristics due to the compactness of the elements of the control system, freeing up useful volume and improving ergonomic characteristics in the process of ground handling.

Данный технический результат достигается тем. что система управления вертолета соосной схемы состоит из комбинированного агрегата управления и соединенных с ним каналов поперечного управления, продольного управления, управления общим шагом и путевого управления. Каждый капал управления содержит орган управления, триммерный и кинематический механизмы. Кроме тою. каналы управления размещены под полом кабины и соединены с комбинированным агрегатом управления посредством гибких тяг, которые закреплены па центральной балке остекления, жестко связанной с шпангоутом кабины вертолета.This technical result is achieved by that the control system of a coaxial helicopter consists of a combined control unit and channels connected to it for lateral control, longitudinal control, collective pitch control and directional control. Each control capal contains a control, trim and kinematic mechanisms. Except that one. control channels are located under the cabin floor and connected to the combined control unit by means of flexible rods, which are fixed on the central glazing beam rigidly connected to the frame of the helicopter cabin.

Органы управления каналов поперечного и продольного управлений представляют собой общие командные рычаги управления, связанные с кинематическим механизмом соответствующего капала.The controls of the transverse and longitudinal control channels are common command control levers associated with the kinematic mechanism of the corresponding capal.

Орган управления канала общим шагом представляет собой систему командных рычагов общего шага, связанную с кинематическим механизмом канала управления общим шагом.The collective pitch channel control is a system of collective pitch command levers connected to the kinematic mechanism of the collective pitch control channel.

Орган управления канала путевого управления представляет собой систему педалей управления, связанную с кинематическим механизмом канала путевого управления.The directional control channel control is a system of control pedals associated with the kinematic mechanism of the directional control channel.

Триммерный механизм каналов поперечного, продольного и путевого управления соединен с кинематическим механизмом соответствующего канала управления и содержит связанные между собой электромагнитный тормоз и нагрузочный механизм.The trim mechanism of the transverse, longitudinal and track control channels is connected to the kinematic mechanism of the corresponding control channel and contains an electromagnetic brake and a load mechanism connected to each other.

Кинематический механизм каждого канала соединен с отдельной гибкой тягой, и содержит систему связанных между собой жестких тяг и качалок.The kinematic mechanism of each channel is connected to a separate flexible rod, and contains a system of interconnected rigid rods and rocking chairs.

Гибкая тяга каждого канала управления закреплена с двух сторон по длине центральной балки остекления хомутами и подсоединена при помощи муфт к качалке управления комбинированного агрегата управления.The flexible rod of each control channel is fixed on both sides along the length of the central glazing beam with clamps and is connected by means of couplings to the control rocker of the combined control unit.

Гибкие тяги позволили передать управляющее воздействие но каждому каналу управления до КАУ оптимальным образом через центральную балку остекления кабины, совместно с механической проводкой управления под полом кабины.Flexible rods made it possible to transfer the control action to each control channel to the KAU in an optimal way through the central beam of the cabin glazing, together with the mechanical control wiring under the cabin floor.

Система позволяет выполнять управление вертолетом по продольному, поперечному, путевому каналам управления и каналу управления общим шагом путем передачи управляющего воздействия на управляющую точку (качалку) комбинированного агрегата управления. Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, выражается в высвобождении полезных объемов за шпангоутом 43 (фиг. 6) кабины экипажа и под полом кабины экипажа, за счет применения гибких тяг управления, которые позволили передать управляющее воздействие по каждому каналу управления до КАУ оптимальным образом через центральную балку 42 (фиг. 6) остекления кабины.The system allows to control the helicopter along the longitudinal, transverse, track control channels and the common pitch control channel by transferring the control action to the control point (rocker) of the combined control unit. The technical result obtained in the implementation of the invention is expressed in the release of useful volumes behind the frame 43 (Fig. 6) of the cockpit and under the floor of the cockpit, due to the use of flexible control rods, which made it possible to transmit the control action through each control channel to the KAU in an optimal way through the central beam 42 (Fig. 6) of the cabin glazing.

Причинно-следственные связи признаков изобретения с техническим результатом выражаются в следующем. Применение гибких тяг управления 25, 26, 27, 28 ((фиг. 1) позволили сконструировать проводку управления значительно компактнее, так как для прокладки гибких тяг было использовано пространство в центральной балке 42 (фиг. 6) остекления кабины, которое ранее использовать не представлялось возможным. За счет изменения направления передачи управляющего воздействия к КАУ потребовалось меньшее количество кронштейнов с качалками под полом кабины экипажа.The cause-and-effect relationships of the features of the invention with the technical result are expressed as follows. The use of flexible control rods 25, 26, 27, 28 ((Fig. 1) made it possible to design the control wiring much more compactly, since the space in the central beam 42 (Fig. 6) of the cab glazing, which had not previously been used, was used for laying flexible rods. Due to the change in the direction of transmission of the control action to the KAU, a smaller number of brackets with rocking chairs under the floor of the cockpit was required.

Работа предлагаемой системы управления вертолета поясняется следующими чертежами:The operation of the proposed helicopter control system is illustrated by the following drawings:

На фиг. 1 представлен общий вид системы управления.In FIG. 1 shows a general view of the control system.

На фиг. 2 представлен канал поперечного управления.In FIG. 2 shows the lateral control channel.

На фиг. 3 представлен канал продольного управления.In FIG. 3 shows the longitudinal control channel.

На фиг. 4 представлен канал управления общим шагом.In FIG. 4 shows the common pitch control channel.

На фиг. 5 представлен капал путевого управления.In FIG. 5 shows the track control capal.

На фиг. 6 представлена компоновка системы управления в кабине.In FIG. 6 shows the layout of the control system in the cockpit.

На фиг. 7 представлена центральная балка остекления кабины с хомутами крепления гибких тяг (правый борт).In FIG. 7 shows the central beam of the cabin glazing with clamps for fastening flexible rods (right side).

На фиг. 8 представлена центральная балка остекления кабины с хомутами крепления гибких тяг (левый борт).In FIG. 8 shows the central beam of the cabin glazing with clamps for fastening flexible rods (left side).

Управление несущими винтами обеспечивается передачей командных сигналов от летчика на руль направления и лопасти несущего винта (несущий винт - далее НВ) и осуществляется работой следующих каналов управления:The control of the rotors is provided by the transmission of command signals from the pilot to the rudder and rotor blades (main rotor - hereinafter NV) and is carried out by the operation of the following control channels:

- канала продольного управления (фиг. 3):- longitudinal control channel (Fig. 3):

- канала поперечного управления (фиг. 2):- transverse control channel (Fig. 2):

- канала путевого управления (управления по курсу) (фит. 5):- directional control channel (course control) (fit. 5):

- капала управления общим шагом (по высоте) (фиг. 4).- common pitch control hood (height) (Fig. 4).

Каждый канал управления содержит орган управления, триммерный и кинематический механизмы.Each control channel contains a control, trim and kinematic mechanisms.

Работа предлагаемой системы управления заключается в передаче управляющего воздействия от органов управления через проводку управления (триммерный и кинематический механизмы) к качалкам КЛУ (на чертеже не обозначены).The operation of the proposed control system consists in the transfer of control action from the controls through the control wiring (trim and kinematic mechanisms) to the KLU rocking chairs (not indicated in the drawing).

Продольное управление воздействует на лопасти НВ, выпивая изменение направления аэродинамической силы тяги винтов по тангажу (на пикирование или на кабрирование).Longitudinal control acts on the HB blades, drinking a change in the direction of the aerodynamic thrust force of the propellers in pitch (for a dive or a pitch).

Поперечное управление воздействует на лопасти НВ, изменяя направление аэродинамической силы тяг и винтов, создавая правый или левый крен вертолета.The lateral control acts on the HB blades, changing the direction of the aerodynamic force of the rods and propellers, creating the right or left roll of the helicopter.

Каналы продольного и поперечного управления, воздействующие на лопасти НВ, имеют общий орган управления - командный рычаг продольно-поперечного управления (далее ППУ). При продольном или поперечном отклонении рычага ППУ происходит наклон автоматов перекоса в соответствующем направлении. Это вызывает циклическое изменение шага лопастей НВ.The longitudinal and transverse control channels acting on the HB blades have a common control element - a longitudinal-transverse control command lever (hereinafter referred to as PPU). With a longitudinal or transverse deflection of the PPU lever, the swashplates tilt in the appropriate direction. This causes a cyclic change in the pitch of the HB blades.

Путевое управление, воздействующее на лопасти несущих винтов и на рули направления, вызывает появление момента «рысканья» (на разворот вертолета вправо или влево). Командным органом путевого управления являются педали. При отклонении педалей дифференциально изменяется шаг НВ. при этом у всех лопастей одного НВ увеличивается угол установки, а у всех лопастей другого НВ угол установки соответственно уменьшается.The directional control acting on the rotor blades and on the rudders causes the appearance of a “yaw” moment (to turn the helicopter to the right or left). The command body of the directional control are the pedals. When the pedals are deflected, the HB pitch changes differentially. in this case, for all the blades of one HB, the installation angle increases, and for all the blades of the other HB, the installation angle decreases accordingly.

Командным органом в канале управления общим шагом НВ является рычаг общего шага (далее РОШ). При отклонении РОШ изменяется общий шаг НВ, при этом все лопасти несущих винтов одновременно и одинаково изменяют угол установки. Это приводит к изменению тяг и винтов.The commanding body in the HB common pitch control channel is the collective pitch lever (hereinafter ROSH). With the deviation of the ROSH, the total pitch of the HB changes, while all the rotor blades simultaneously and equally change the installation angle. This leads to a change in rods and screws.

Канал поперечного управленияTransverse control channel

Капал поперечного управления (фиг. 2) содержит органы управления, командные рычаги ППУ 1 и 2, триммерный механизм в составе электромагнитного тормоза 9. соединенного с механизмом нагрузочным 13 и кинематический механизм.The transverse control capal (Fig. 2) contains controls, PPU command levers 1 and 2, a trimmer mechanism as part of an electromagnetic brake 9 connected to a load mechanism 13 and a kinematic mechanism.

Кинематический механизм канала поперечного управления включает тяги 17 и 24 с качалкой кронштейна 30. выходная качалка которого через тягу 21 соединена с качалкой кронштейна 32. Выходная качалка кронштейна 32 соединена с наконечником гибкой тяги 25. наконечник которой закреплен на кронштейне 41 и через муфту 36 соединен с качалкой КАУ (на чертеже не обозначена).The kinematic mechanism of the transverse control channel includes rods 17 and 24 with the rocker of the bracket 30. The output rocker of which is connected through the rod 21 to the rocker of the bracket 32. The output rocker of the bracket 32 is connected to the tip of the flexible rod 25. rocking chair KAU (not marked in the drawing).

При отклонении рычага ППУ в канале поперечного управления хвостовик рычага поворачиваясь на оси передает усилие (управляющее воздействие) через тяги 17 и 24 на качалку кронштейна 30, тягу 21, качалку кронштейна 32, гибкую тягу 25 и через соединительную муфту 36 к качалке КАУ (на чертеже не обозначена). Далее усилие передается через силовой шток КАУ на колонку несущих винтов.When the PPU lever is deflected in the transverse control channel, the shank of the lever, turning on the axis, transmits the force (control action) through the rods 17 and 24 to the rocker arm 30, the rod 21, the arm rocker 32, the flexible rod 25 and through the coupling 36 to the KAU rocker (in the drawing not marked). Further, the force is transmitted through the power rod of the KAU to the column of rotors.

Параллельно основной проводке управления поперечного канала качалка кронштейна 30 через нагрузочный механизм 13 соединена с электромагнитным тормозом 9.Parallel to the main control wiring of the transverse channel, the rocker arm 30 is connected through the load mechanism 13 to the electromagnetic brake 9.

Канал продольного управления.Longitudinal control channel.

Канал продольного управления (фиг. 3) содержит общие с каналом поперечного управления органы управления - командные рычаги ППУ 1 и 2, триммерный механизм в составе электромагнитного тормоза 10, соединенного с механизмом нагрузочным 14 и кинематический механизм.The longitudinal control channel (Fig. 3) contains controls common with the transverse control channel - PPU command levers 1 and 2, a trim mechanism as part of an electromagnetic brake 10 connected to a load mechanism 14 and a kinematic mechanism.

Кинематический механизм канала продольного управления включает тяги 15 и 16 с качалкой кронштейна 31, выходная качалка которого через тягу 22 соединена с качалкой кронштейна 32. Выходная качалка кронштейна 32 соединена с наконечником гибкой тяги 26, наконечник которой закреплен па кронштейне 41 и через муфту 35 соединен с качалкой КАУ (на чертеже не обозначена).The kinematic mechanism of the longitudinal control channel includes rods 15 and 16 with a rocker of the bracket 31, the output rocker of which is connected through the rod 22 to the rocker of the bracket 32. rocking chair KAU (not marked in the drawing).

При отклонении рычага ППУ в канале продольного управления хвостовик рычага, поворачиваясь на оси. передает усилие (управляющее воздействие) через тяги 15 и 16 по каналу продольного управления па качалку кронштейна 31, тягу 22, качалку кронштейна 32, гибкую тягу 26 и через соединительную муфту 35 к качалке КАУ (на чертеже не обозначена). Далее через силовой шток КАУ усилие передается на колонку несущих винтов.When the PPU lever is deflected in the longitudinal control channel, the lever shank turns on the axis. transfers the force (control action) through the rods 15 and 16 through the longitudinal control channel to the arm arm 31, the arm 22, the arm arm 32, the flexible arm 26 and through the coupling 35 to the KAU arm (not indicated in the drawing). Further, through the power rod of the KAU, the force is transmitted to the column of rotors.

Параллельно основной проводке управления продольного канала качалка кронштейна 31 через нагрузочный механизм 14 соединена с электромагнитным тормозом 10.Parallel to the main control wiring of the longitudinal channel, the arm rocker 31 is connected to the electromagnetic brake 10 through the load mechanism 14.

Канал управления общим шагом.Common pitch control channel.

Канал управления общим шагом (фиг. 4) содержит органы управления - командные рычаги ОШ 3 и 4, триммерный механизм в составе электромагнитного тормоза 7, соединенного с тягой 11 и кинематический механизм.The general pitch control channel (Fig. 4) contains controls - command levers OSH 3 and 4, a trim mechanism as part of an electromagnetic brake 7 connected to a rod 11 and a kinematic mechanism.

Командные рычаги ОШ размещены в кабине экипажа слева от кресла каждого из членов экипажа.The OSh command levers are located in the cockpit to the left of the seat of each of the crew members.

Кинематический механизм канала управления общим шагом включает рычаги общего шага 3 и 4, которые установлены на полу кабины экипажа, связаны через тяги 18 и 23 с качалкой кронштейна 29, выходная качалка которого через тягу 20 соединена с качалкой кронштейна 32. Выходная качалка кронштейна 32 соединена с наконечником гибкой тяги 27, наконечник которой закреплен на кронштейне 40 и через муфту 34 соединен с качалкой КАУ (на чертеже не обозначена).The kinematic mechanism of the collective pitch control channel includes collective pitch levers 3 and 4, which are installed on the floor of the cockpit, connected through rods 18 and 23 with the rocker of the bracket 29, the output rocker of which is connected through the rod 20 to the rocker of the bracket 32. The output rocker of the bracket 32 is connected to the tip of the flexible rod 27, the tip of which is fixed on the bracket 40 and through the coupling 34 is connected to the KAU rocker (not indicated in the drawing).

При отклонении рычага ОШ в канале управления общим шагом рычаг, поворачиваясь на оси. передает усилие (управляющее воздействие) через тяги 18 и 23 по каналу управления общим шагом на качалку кронштейна 29, тягу 20, качалку кронштейна 32, гибкую тягу 27 и, через соединительную муфту 34, к качалке КАУ (на чертеже не обозначена). Далее через силовой шток КАУ усилие передается на колонку несущих винтов.When the OSH lever is deflected in the common pitch control channel, the lever turns on the axis. transmits the force (control action) through the rods 18 and 23 through the common pitch control channel to the arm arm 29, the arm 20, the arm arm 32, the flexible arm 27 and, through the coupling 34, to the KAU arm (not shown in the drawing). Further, through the power rod of the KAU, the force is transmitted to the column of rotors.

Параллельно основной проводке управления канала общего шага качалка кронштейна 29 через тягу 11 соединена с электромагнитным тормозом 7.Parallel to the main control wiring of the common pitch channel, the rocker of the bracket 29 is connected through the rod 11 to the electromagnetic brake 7.

Электромагнитный тормоз 7 с тягой 11, выполняющий функцию снятия фиксации РОШ при нажатой гашетке (на чертеже не обозначена), а также для фиксации РОШ в новом положении после отпускания гашетки, также создает па выходном валу противодействующий момент демпфирования.An electromagnetic brake 7 with a rod 11, which performs the function of removing the fixation of the ROSH when the trigger is pressed (not shown in the drawing), as well as for fixing the ROSH in a new position after releasing the trigger, also creates a counteracting damping moment on the output shaft.

Канал путевого управления (управление но курсу).Track control channel (heading control).

Канал путевого (по курсу) управления (фиг. 5) содержит органы управления - педали 5 и 6, триммерный механизм в составе электромагнитного тормоза 8, соединенного с механизмом нагрузочным 12 и кинематический механизм.The track (along the course) control channel (Fig. 5) contains controls - pedals 5 and 6, a trim mechanism as part of an electromagnetic brake 8 connected to a load mechanism 12 and a kinematic mechanism.

Кинематический механизм капал путевого управления содержит командные органы управления - педали путевого управления 5 и 6, которые связаны через тяги 37 и 39 с качалкой кронштейна 38. выходная качалка которого через тягу 19 соединена с качалкой кронштейна 32. Выходная качалка кронштейна 32 соединена с наконечником гибкой тяги 28, наконечник которой закреплен на кронштейне 40 и через муфту 33 соединена с качалкой КАУ (на чертеже не обозначена).The kinematic mechanism of the directional control kapal contains command controls - directional control pedals 5 and 6, which are connected through rods 37 and 39 with the rocker of the bracket 38. The output rocker of which, through the rod 19, is connected to the rocker of the bracket 32. The output rocker of the bracket 32 is connected to the tip of the flexible rod 28, the tip of which is fixed on the bracket 40 and through the coupling 33 is connected to the KAU rocking chair (not indicated in the drawing).

Педали через проушину наконечника тяги 39 шарнирно соединены между собой.The pedals are pivotally connected to each other through the eye of the tie rod end 39.

При отклонении педалей передается усилие (управляющее воздействие) через тяги 37 и 39 по каналу путевого управления на качалку кронштейна 38, тягу 19, качалку кронштейна 32, гибкую тягу 28 и через соединительную муфту 33 к качалке КАУ. Далее через силовой шток КАУ усилие передается па колонку несущих винтов и через кронштейн с качалкой, гибкую тягу, установленную в левой хвостовой балке, кронштейны с качалками и жесткие тяги, установленные в стабилизаторе, усилие передается на рули направления (на чертеже не показаны).When the pedals are deflected, the force (control action) is transmitted through the rods 37 and 39 through the directional control channel to the arm rocker 38, the rod 19, the arm rocker 32, the flexible rod 28 and through the coupling 33 to the KAU rocker. Further, through the power rod of the KAU, the force is transmitted to the column of rotors and through the bracket with a rocking chair, a flexible rod installed in the left tail boom, brackets with rocking chairs and rigid rods installed in the stabilizer, the force is transmitted to the rudders (not shown in the drawing).

Параллельно основной проводке управления путевого каната качалка кронштейна 38 через нагрузочный механизм 12 соединена с электромагнитным тормозом 8.Parallel to the main control wiring of the travel rope, the arm rocker 38 is connected to the electromagnetic brake 8 through the loading mechanism 12.

Все элементы канала путевого управления от командных рычагов до КАУ и от КАУ до автомата перекоса и рулей направления связаны между собой шарнирными соединениями (на чертеже не показаны).All elements of the path control channel from the command levers to the KAU and from the KAU to the swashplate and rudders are interconnected by swivel joints (not shown in the drawing).

При отклонении педалей механизм дифференциального шага изменяет углы установки лопастей, увеличивая их на одном винте и уменьшая на ту же величину на другом. При этом возникает неравенство реактивных моментов несущих винтов, разность которых приводит к появлению неуравновешенного момента, разворачивающего вертолет вокруг вертикальной оси. Одновременно добавляется управляющий момент от сил, возникающих на рулях направления (на чертеже не показаны).When the pedals are deflected, the differential pitch mechanism changes the angles of the blades, increasing them on one propeller and decreasing them by the same amount on the other. In this case, an inequality of reactive moments of the main rotors arises, the difference of which leads to the appearance of an unbalanced moment that turns the helicopter around the vertical axis. At the same time, a control moment is added from the forces arising on the rudders (not shown in the drawing).

Электромагнитный тормоз поперечного управления 9 с нагрузочным механизмом 13, электромагнитный тормоз продольного управления 10 с нагрузочным механизмом 14 и электромагнитный тормоз путевого управления 8 с нагрузочным механизмом 12, установленные параллельно в кинематические цепи каналов управления, предназначены для имитации аэродинамических нагрузок на рычагах ППУ 1, 2 и педалях 5 и 6, а также для их уравновешивания в любом отклоненном положении. Кроме того, обеспечивается снятие усилия с загрузочных пружин (па чертеже не показаны) нагрузочных механизмов 12, 13 и 14 посредством растормаживания выходного вала, при подаче сигнала на электромагнитный тормоз 8, 9, 10 и создание па выходном валу противодействующего момента демпфирования.Electromagnetic brake of transverse control 9 with load mechanism 13, electromagnetic brake of longitudinal control 10 with load mechanism 14 and electromagnetic brake of track control 8 with load mechanism 12, installed in parallel in the kinematic chains of control channels, are designed to simulate aerodynamic loads on PPU levers 1, 2 and pedals 5 and 6, as well as to balance them in any deflected position. In addition, it is ensured that the force is removed from the loading springs (not shown in the drawing) of the loading mechanisms 12, 13 and 14 by releasing the output shaft, when a signal is applied to the electromagnetic brake 8, 9, 10 and creating a counteracting damping moment on the output shaft.

Каждый электромагнитный тормоз 8, 9, 10 соединен со своим каналом управления посредством нагрузочных механизмов 12, 13, 14 и рычага (на чертеже не показаны), установленного на шлицы вала электромагнитного тормоза 8, 9, 10. Нагрузочные механизмы 12, 13, 14 связаны с качалкой управления и рычагом посредством болтового соединения.Each electromagnetic brake 8, 9, 10 is connected to its control channel by means of load mechanisms 12, 13, 14 and a lever (not shown in the drawing) mounted on the splines of the electromagnetic brake shaft 8, 9, 10. Load mechanisms 12, 13, 14 are connected with rocker control and lever through bolted connection.

При отклонении рычага ППУ 1, 2 или педалей 5, 6 под действием элементов системы управления пружины соответствующих нагрузочных механизмов 12, 13, 14 сжимаются. Нагрузочные механизмы 12, 13, 14 предназначены для создания па командных рычагах (рычаги ППУ и педали) градиента усилий, имитирующих аэродинамические нагрузки.When the PPU lever 1, 2 or the pedals 5, 6 are deflected, under the action of the elements of the control system, the springs of the corresponding load mechanisms 12, 13, 14 are compressed. Loading mechanisms 12, 13, 14 are designed to create on the command levers (PPU levers and pedals) a force gradient simulating aerodynamic loads.

При нажатии на кнопку «ГРИММ» (на чертеже не показана) на рукоятке рычагов ППУ 1 или 2 с электромагнитной муфты соответствующего электромагнитного тормоза снимается фиксация, при этом под действием пружины и штока нагрузочного механизма его рычаг будет перемещаться в положение, при котором нагрузка па органе управления уменьшается до нуля.When you press the "GRIMM" button (not shown in the drawing) on the handle of the PPU 1 or 2 levers, the fixation is removed from the electromagnetic clutch of the corresponding electromagnetic brake, while under the action of the spring and the rod of the loading mechanism, its lever will move to a position in which the load on the body control is reduced to zero.

При отпущенной кнопке «ТРИММ» отклонение командных рычагов от этого нового, нейтрального по нагрузке положения но мере отклонения будет сопровождаться увеличением нагрузки. Отклонение командных рычагов при нажатой кнопке «ТРИММ» будет происходить практически без усилий.With the TRIM button released, the deviation of the command levers from this new, load-neutral position, but as the deviation increases, will be accompanied by an increase in load. The deviation of the command levers with the "TRIM" button pressed will occur almost effortlessly.

Электромагнитные тормозы 8, 9, 10 и нагрузочные механизмы 12, 13, 14 продольного, поперечного и путевого каналов управления вертолетом размещены под полом кабины экипажа. В канале управления общим шагом несущих винтов электромагнитный тормоз 7 размещен под полом кабины экипажа, механизм нагрузочный отсутствует, вместо него установлена тяга 11.Electromagnetic brakes 8, 9, 10 and load mechanisms 12, 13, 14 longitudinal, transverse and track control channels of the helicopter are placed under the floor of the cockpit. In the control channel for the common pitch of the rotors, the electromagnetic brake 7 is located under the floor of the cockpit, there is no load mechanism, instead of it, a thrust 11 is installed.

КАУ связан с качалками колонки ИВ и рулей направления (на чертеже не показаны) в каждом канале управления через выходные силовые штоки (на чертеже не показаны). Принимая входные сигналы от перемещения педалей 5, 6, рычагов ППУ 1, 2 и РОШ 3 и 4, КАУ генерирует пропорциональные (усиленные) управляющие сигналы на перемещение исполнительных рабочих органов системы управления НВ. При этом снимает нагрузку с командных рычагов от аэродинамических сил. воздействующих на несущие винты.KAU is connected to the rocking column IV and rudders (not shown) in each control channel through the output power rods (not shown). Receiving input signals from the movement of the pedals 5, 6, levers PPU 1, 2 and ROSH 3 and 4, KAU generates proportional (enhanced) control signals for the movement of the executive working bodies of the HB control system. At the same time, it removes the load from the command levers from aerodynamic forces. acting on the rotors.

Предлагаемая система управления позволяет выполнять управление вертолетом по продольному, поперечному, путевому каналам управления и каналу управления общим шагом путем передачи управляющего воздействия на управляющую точку (качалку) агрегата управления.The proposed control system allows you to control the helicopter along the longitudinal, transverse, track control channels and the common pitch control channel by transferring the control action to the control point (rocker) of the control unit.

Предлагаемая система управления, используя гибкие тяги 25, 26, 27 и 28, передает управляющее воздействие от проводки управления под полом кабины до КАУ не через отсек за кабиной фюзеляжа, а через центральную балку остекления кабины, внутреннее пространство которой не может быть использовано другими системами (фиг. 1, фиг. 6).The proposed control system, using flexible rods 25, 26, 27 and 28, transmits the control input from the control wiring under the cabin floor to the ACU not through the compartment behind the fuselage cabin, but through the central beam of the cockpit glazing, the interior space of which cannot be used by other systems ( Fig. 1, Fig. 6).

Таким образом, за счет лучшей компоновки системы управления освобождается полезное пространство за кабиной экипажа и под полом кабины.Thus, due to the better layout of the control system, usable space is freed up behind the cockpit and under the cockpit floor.

Сравнение компоновок системы управления прототипа и предлагаемой системы управления дает представление о дополнительном пространстве, освобожденном для полезного использования.Comparison of the layouts of the control system of the prototype and the proposed control system gives an idea of the additional space freed up for useful use.

Предлагаемая система управления соосного вертолета имеет следующие особенности конструкции:The proposed control system for a coaxial helicopter has the following design features:

- система управления имеет в каждом канале управления участок проводки с гибкой тягой:- the control system has a wiring section with flexible traction in each control channel:

- участок с гибкой тягой находится в неиспользуемой (непригодной для использования) зоне;- the section with flexible traction is located in an unused (unsuitable for use) zone;

- система управления исключает необходимость применения уравновешивающих пружин в связи с отсутствием вертикальных тяг:- the control system eliminates the need for balancing springs due to the absence of vertical rods:

- компоновка системы управления не нарушает герметичности отсека мотогондолы;- the layout of the control system does not violate the tightness of the engine nacelle compartment;

- конструкция не требует осмотра в процессе эксплуатации в зоне прокладки гибких тяг;- the design does not require inspection during operation in the area of laying flexible rods;

- компоновка обеспечивает удобство обслуживания компонентов, их осмотра и контроля, а также выполнение регулировки системы в процессе производст ва и эксплуатации.- the layout provides for the convenience of maintenance of components, their inspection and control, as well as the adjustment of the system during production and operation.

Осуществление изобретения в первую очередь позволяет решить задачу установки системы газонаполнепия 44 системы аварийных баллонетов внутри фюзеляжа, под полом кабины экипажа, рядом с контейнерами баллонетов 45, а также разместить в освободившихся объемах фюзеляжа за шпангоутом 43 кабины экипажа агрегаты других систем, обеспечивая возможность удобного доступа к их компонентам (фиг. 6).The implementation of the invention primarily allows solving the problem of installing a gas filling system 44 of an emergency ballonette system inside the fuselage, under the cockpit floor, next to the ballonette containers 45, as well as placing units of other systems in the vacant volumes of the fuselage behind the cockpit frame 43, providing easy access to their components (Fig. 6).

Claims (7)

1. Система управления вертолетом соосной схемы в составе комбинированного агрегата управления и соединенных с ним каналами поперечного управления, продольного управления, управления общим шагом и путевого управления, каждый из которых содержит орган управления, триммерный и кинематический механизмы, отличающаяся тем, что каналы управления, размещенные под полом кабины, соединены с комбинированным агрегатом управления посредством гибких тяг, которые закреплены на центральной балке остекления, жестко связанной со шпангоутом кабины вертолета.1. A coaxial helicopter control system as part of a combined control unit and connected to it by channels of lateral control, longitudinal control, collective pitch control and directional control, each of which contains a control, trim and kinematic mechanisms, characterized in that the control channels placed under the cabin floor, are connected to the combined control unit by means of flexible rods, which are fixed on the central glazing beam rigidly connected to the frame of the helicopter cabin. 2. Система управления но п. 1, отличающаяся тем, что органы управления каналов поперечного и продольного управлений представляют собой общие командные рычаги управления, связанные с кинематическим механизмом соответствующего канала.2. The control system according to claim 1, characterized in that the controls of the transverse and longitudinal control channels are common command control levers associated with the kinematic mechanism of the corresponding channel. 3. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что орган управления канала общим шагом представляет собой систему командных рычагов общего шага, связанную с кинематическим механизмом канала управления общим шагом.3. The control system according to claim 1, characterized in that the collective pitch channel control is a system of collective pitch command levers associated with the kinematic mechanism of the collective pitch control channel. 4. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что орган управления канала путевого управления представляет собой систему педалей управления, связанную с кинематическим механизмом канала путевого управления.4. The control system according to claim. 1, characterized in that the control channel of the track control is a system of pedals associated with the kinematic mechanism of the track control channel. 5. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что триммерный механизм каналов поперечного, продольного и путевого управления соединен с кинематическим механизмом соответствующего канала управления и содержит связанные между собой электромагнитный тормоз и нагрузочный механизм.5. The control system according to claim 1, characterized in that the trim mechanism of the transverse, longitudinal and directional control channels is connected to the kinematic mechanism of the corresponding control channel and contains an electromagnetic brake and a load mechanism connected to each other. 6. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что кинематический механизм каждого канала соединен с отдельной гибкой тягой и содержит систему связанных между собой жестких тяг и качалок.6. The control system according to claim 1, characterized in that the kinematic mechanism of each channel is connected to a separate flexible rod and contains a system of interconnected rigid rods and rockers. 7. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что гибкая тяга каждого канала управления закреплена с двух сторон по длине центральной балки остекления хомутами и подсоединена при помощи муфт к качалке управления комбинированного агрегата управления.7. The control system according to claim 1, characterized in that the flexible rod of each control channel is fixed on both sides along the length of the central glazing beam with clamps and is connected by means of couplings to the control rocker of the combined control unit.
RU2021114473A 2021-05-21 2021-05-21 Control system of a coaxial helicopter RU2763198C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114473A RU2763198C1 (en) 2021-05-21 2021-05-21 Control system of a coaxial helicopter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021114473A RU2763198C1 (en) 2021-05-21 2021-05-21 Control system of a coaxial helicopter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763198C1 true RU2763198C1 (en) 2021-12-28

Family

ID=80039764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021114473A RU2763198C1 (en) 2021-05-21 2021-05-21 Control system of a coaxial helicopter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763198C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345195A (en) * 1979-12-13 1982-08-17 Sperry Corporation Strapdown multifunction servoactuator apparatus for aircraft
US20110031346A1 (en) * 2009-06-16 2011-02-10 Eurocopter Method of assisting piloting, piloting assistance means, and a piloting assistance device for a rotorcraft using said piloting assistance means to implement said piloting assistance method
EP2502825A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-26 Eurocopter Backup control by linear actuator for manual flight command chain of an aircraft and Method
US9381998B2 (en) * 2009-10-19 2016-07-05 Bae Systems Plc Tactile cueing apparatus
RU2623792C2 (en) * 2012-02-10 2017-06-29 Мерлин Технолоджи, Инк. Autopilot system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4345195A (en) * 1979-12-13 1982-08-17 Sperry Corporation Strapdown multifunction servoactuator apparatus for aircraft
US20110031346A1 (en) * 2009-06-16 2011-02-10 Eurocopter Method of assisting piloting, piloting assistance means, and a piloting assistance device for a rotorcraft using said piloting assistance means to implement said piloting assistance method
US9381998B2 (en) * 2009-10-19 2016-07-05 Bae Systems Plc Tactile cueing apparatus
EP2502825A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-26 Eurocopter Backup control by linear actuator for manual flight command chain of an aircraft and Method
RU2623792C2 (en) * 2012-02-10 2017-06-29 Мерлин Технолоджи, Инк. Autopilot system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7407134B2 (en) Auxiliary nose undercarriage, a force-transmission structure, and a rotary wing aircraft
US7413140B2 (en) Rotary wing aircraft with undercarriage structure
US7946528B2 (en) Flight control system especially suited for VTOL vehicles
KR20220029554A (en) vertical takeoff and landing aircraft
US7143973B2 (en) Avia tilting-rotor convertiplane
US10407152B2 (en) Fuselage to wing attachment
EP0031601B1 (en) Body-braced main airplane landing gear
US3514052A (en) Control system for aircraft having laterally offset rotors
EP3411293B1 (en) Modular aircraft
RU2763198C1 (en) Control system of a coaxial helicopter
EP3501970A1 (en) Aircraft fuselage and structural cable for aircraft fuselage
US7128293B2 (en) Helicopter
US3785596A (en) Improvements in or relating to aircraft controls
RU2740718C1 (en) Rotorcraft
RU2082651C1 (en) Light flying vehicle
EP3617066B1 (en) Redundant impact-resistant structure
US11697486B2 (en) Single butt line keel and roof beam
RU2169085C1 (en) Method to control movement of vehicle convertible into aircraft and design of such vehicle
RU2797539C1 (en) Fire crane helicopter
CN113748062A (en) Aircraft with outrigger landing gear
RU2089456C1 (en) Compound helicopter
US3243148A (en) Aircraft horizontal tail control mechanism
RU2806918C1 (en) Ultra-light or light helicopter-type aircraft of modular design
RU2336200C2 (en) Ultra low mass airplane
GB2592204A (en) Modular landing gear