RU2773301C1 - Installation of duplicated steering actuators on the hydraulic actuator - Google Patents

Installation of duplicated steering actuators on the hydraulic actuator Download PDF

Info

Publication number
RU2773301C1
RU2773301C1 RU2021131315A RU2021131315A RU2773301C1 RU 2773301 C1 RU2773301 C1 RU 2773301C1 RU 2021131315 A RU2021131315 A RU 2021131315A RU 2021131315 A RU2021131315 A RU 2021131315A RU 2773301 C1 RU2773301 C1 RU 2773301C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steering actuators
hydraulic booster
control system
control
rods
Prior art date
Application number
RU2021131315A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Овчинников
Роман Вениаминович Лабутин
Александр Исаевич Груверман
Original Assignee
Акционерное общество "Казанский вертолётный завод" (АО "Казанский вертолётный завод")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Казанский вертолётный завод" (АО "Казанский вертолётный завод") filed Critical Акционерное общество "Казанский вертолётный завод" (АО "Казанский вертолётный завод")
Application granted granted Critical
Publication of RU2773301C1 publication Critical patent/RU2773301C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aircraft control system.
SUBSTANCE: invention relates to an aircraft control system. The hydromechanical control system contains hydraulic boosters (1), steering actuators (7, 8) with rods, mechanical control wiring. The steering actuators (7, 8) are installed parallel to the mechanical control wiring. Each hydraulic booster (1) has two steering actuators (7, 8) fixed in series or connected to each other by means of a supporting rocker (6). The first actuator is connected to the main automatic control system. The second actuator is connected to the redundant stability improvement system. The axis of rotation of the rocking chair, on which the support of the flexible control rod is located, coincides with the axis of rotation of the hydraulic booster in the bracket of its hinged mount.
EFFECT: enabling the use of an automatic control system with flight modes when the pilot is not in the control loop.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области комбинированных систем управления летательным аппаратом и может быть использовано в системах управления с гибкими тягами для установки дублированных исполнительных рулевых механизмов автоматической системы управления непосредственно на гидромеханических рулевых приводах.SUBSTANCE: invention relates to the field of combined aircraft control systems and can be used in control systems with flexible rods for installing duplicated steering actuators of an automatic control system directly on hydromechanical steering gears.

Известна гидромеханическая система управления несущим винтом, установленная на вертолете Ми-38, содержащая: три гидроусилителя, управляющие положением автомата перекоса, механическую проводку продольно-поперечного управления из жестких тяг и качалок, в которой установлены спаренные рулевые исполнительные механизмы системы улучшения устойчивости. Рулевые исполнительные механизмы ИРМД-1, установленные последовательно в проводке управления, перемещениями своих штоков по сигналам системы улучшения устойчивости корректируют перемещения проводки управления, заданные перемещением пилотом рычага управления (Вертолет Ми-38-2. Руководство по технической эксплуатации. 4.2. Продольно-поперечное управление - описание и работа. 065.41.00. с. 1, 03.02.2014 г.).Known hydromechanical control system of the main rotor, installed on the Mi-38 helicopter, containing: three hydraulic boosters that control the position of the swashplate, mechanical wiring of the longitudinal-transverse control of rigid rods and rocking chairs, in which twin steering actuators of the stability improvement system are installed. Steering actuators IRMD-1, installed in series in the control wiring, by moving their rods according to the signals of the stability improvement system, correct the displacements of the control wiring specified by moving the control lever by the pilot (Mi-38-2 helicopter. Technical operation manual. 4.2. Longitudinal-transverse control - description and work, 065.41.00, p. 1, 03.02.2014).

Недостатком данного технического решения является размещение рулевых исполнительных механизмов не на гидроусилителе, а на предшествующем звене цепи механической проводки управления, что при работе системы улучшения устойчивости увеличивает вероятность отдачи перемещений штоков рулевых исполнительных механизмов в рычаг управления вместо движения золотника гидроусилителя. Габариты спаренных рулевых исполнительных механизмов ИРМД-1 при последовательном размещении в механической проводке управления не позволяют разместить их максимально близко к золотнику гидроусилителя для исключения отдачи в рычаг управления.The disadvantage of this technical solution is the placement of the steering actuators not on the hydraulic booster, but on the previous link in the chain of mechanical control wiring, which, during the operation of the stability improvement system, increases the likelihood of the return of the movements of the steering actuator rods to the control lever instead of the movement of the hydraulic booster spool. The dimensions of the twin steering actuators IRMD-1, when placed in series in the mechanical control wiring, do not allow them to be placed as close as possible to the hydraulic booster spool to prevent kickback into the control lever.

Известна гидромеханическая система управления, содержащая гидроусилители, расположенные с трех сторон от автомата перекоса, рулевые исполнительные механизмы с тягами, механическую проводку управления, состоящая из тяг и качалок, при этом рулевые исполнительные механизмы установлены параллельно механической проводке управления, выполненной с применением гибких тяг, с возможностью управления положением опор оболочек гибких тяг (Патент RU 2636195 С2. Установка рулевого исполнительного механизма на гидравлический привод. - МПК: В64С 13/42, В64С 13/40). Данный аналог принят за прототип.Known hydromechanical control system containing hydraulic boosters located on three sides of the swashplate, steering actuators with rods, mechanical control wiring, consisting of rods and rockers, while the steering actuators are installed parallel to the mechanical control wiring, made using flexible rods, with the ability to control the position of the supports of the shells of flexible rods (Patent RU 2636195 C2. Installing the steering actuator on a hydraulic drive. - IPC: B64C 13/42, B64C 13/40). This analog is taken as a prototype.

При установке только одного недублированного рулевого исполнительного механизма на каждом гидроусилителе на автоматических режимах полета, когда пилот находится вне контура управления, невозможно обеспечить безопасность полета вертолета при отказе системы автоматического управления, включая отказ самого рулевого исполнительного механизма.When installing only one non-redundant steering actuator on each hydraulic booster in automatic flight modes, when the pilot is outside the control loop, it is impossible to ensure the safety of the helicopter flight in case of failure of the automatic control system, including the failure of the steering actuator itself.

При неподвижной проводке управления и неподвижном штоке рулевого исполнительного механизма, поворот гидроусилителя в кронштейне его шарнирного крепления, вызывает изменение положения его выходного звена, которое вносит погрешность в управление гидроусилителем (фиг. 3).With a fixed control wiring and a fixed rod of the steering actuator, the rotation of the hydraulic booster in the bracket of its hinged mount causes a change in the position of its output link, which introduces an error in the control of the hydraulic booster (Fig. 3).

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности применения системы автоматического управления с режимами полета, когда пилот не находится в контуре управления, за счет установки дублированных рулевых исполнительных механизмов на гидроусилителе и исключение влияния изменения углового положения гидроусилителя на положение его выходного звена.The objective of the invention is to provide the possibility of using an automatic control system with flight modes when the pilot is not in the control loop, by installing duplicated steering actuators on the hydraulic booster and eliminating the effect of changing the angular position of the hydraulic booster on the position of its output link.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в гидромеханической системе управления, содержащей гидроусилители, расположенные с трех сторон от автомата перекоса, рулевые исполнительные механизмы с тягами, механическую проводку управления, состоящую из тяг и качалок, при этом рулевые исполнительные механизмы установлены параллельно механической проводке управления, выполненной с применением гибких тяг, с возможностью управления положением опор оболочек гибких тяг, на каждом гидроусилителе установлены последовательно соединенные между собой неподвижно или соединенные между собой посредством поддерживающей качалки по два рулевых исполнительных механизма, один из которых подключен к основной системе автоматического управления, а второй - к резервной системе улучшения устойчивости, при этом ось поворота качалки, на которой расположена опора гибкой тяги управления, совпадает с осью поворота гидроусилителя в кронштейне его шарнирного крепления.The problem is solved due to the fact that in a hydromechanical control system containing hydraulic boosters located on three sides of the swashplate, steering actuators with rods, mechanical control wiring, consisting of rods and rocking chairs, while the steering actuators are installed parallel to the mechanical control wiring, made with the use of flexible rods, with the ability to control the position of the supports of the shells of the flexible rods, each hydraulic booster is equipped with two steering actuators connected in series to each other or connected to each other by means of a supporting rocker, one of which is connected to the main automatic control system, and the second - to the reserve system for improving stability, while the axis of rotation of the rocking chair, on which the support of the flexible control rod is located, coincides with the axis of rotation of the hydraulic booster in the bracket of its hinged mount.

На фиг. 1 показана схема установки дублированных рулевых исполнительных механизмов SEMA 8493, где обозначено:In FIG. 1 shows a diagram of the installation of redundant SEMA 8493 steering actuators, where it is indicated:

1. гидроусилитель РП-14;1. hydraulic booster RP-14;

2. гибкая тяга управления;2. flexible control rod;

3. качалка;3. rocking chair;

4. жесткая тяга;4. hard traction;

5. двуплечая качалка;5. two-shoulder rocking chair;

6. поддерживающая качалка;6. supporting rocker;

7. рулевой исполнительный механизм SEMA 8493;7. steering actuator SEMA 8493;

8. рулевой исполнительный механизм SEMA 8493;8. steering actuator SEMA 8493;

9. входное звено гидроусилителя;9. hydraulic booster input link;

10. выходное звено гидроусилителя;10. hydraulic booster output link;

11. кронштейн шарнирного крепления гидроусилителя.11. hydraulic booster swivel bracket.

Гидроусилитель 1 РП-14, выходное звено 10 которого управляет положением автомата перекоса вертолета (автомат перекоса условно не показан), шарнирно установлен в кронштейне его крепления 11.The hydraulic booster 1 RP-14, the output link 10 of which controls the position of the helicopter swashplate (the swashplate is conventionally not shown), is pivotally mounted in its mounting bracket 11.

На кронштейне 11 шарнирно закреплена качалка 3 таким образом, что ось поворота качалки 3 совпадает с осью поворота гидроусилителя 1.Rocker 3 is hinged on bracket 11 in such a way that the axis of rotation of rocker 3 coincides with the axis of rotation of hydraulic booster 1.

Гибкая тяга управления 2 одним концом присоединена к входному звену 9 гидроусилителя 1, а опора оболочки закреплена на качалке 3, которая соединена посредством жесткой тяги 4 с двуплечей качалкой 5, шарнирно закрепленной на корпусе гидроусилителя 1.The flexible control rod 2 is connected at one end to the input link 9 of the hydraulic booster 1, and the shell support is fixed to the rocker 3, which is connected by means of a rigid rod 4 to the two-arm rocker 5, pivotally mounted on the body of the hydraulic booster 1.

На гидроусилителе 1 РП-14 параллельно механической проводке управления установлены два рулевых исполнительных механизма 7 и 8 SEMA 8493, соединенные последовательно друг с другом (возможны как жесткое неподвижное соединение (фиг. 2), так и через поддерживающую качалку 6 (фиг. 1)). Верхний наконечник рулевого исполнительного механизма 7 соединен с корпусом гидроусилителя 1, а нижний наконечник рулевого исполнительного механизма 8 соединен с двуплечей качалкой 5, при этом один из рулевых исполнительных механизмов подключен к основной системе автоматического управления, а другой - к резервной системе улучшения устойчивости.On the hydraulic booster 1 RP-14, in parallel with the mechanical control wiring, two steering actuators 7 and 8 SEMA 8493 are installed, connected in series with each other (both rigid fixed connection (Fig. 2) and through a supporting rocker 6 (Fig. 1) are possible) . The upper tip of the steering actuator 7 is connected to the body of the hydraulic booster 1, and the lower tip of the steering actuator 8 is connected to the two-arm rocker 5, while one of the steering actuators is connected to the main automatic control system, and the other to the backup stability improvement system.

Рулевой исполнительный механизм, установленный на гидравлический привод, работает следующим образом.The steering actuator mounted on a hydraulic drive operates as follows.

В автоматическом режиме управления, при получении сигнала от основной системы автоматического управления, рулевой исполнительный механизм 8 SEMA 8493 через двуплечую качалку 5, жесткую тягу 4 и качалку 3 с шарнирно установленной на ней опорой гибкой тяги управления 2, изменяя ее положение, перемещает входное звено 9 гидроусилителя 1, вызывая перемещение его выходного звена 10. Перемещения гибкой тяги управления 2, задаваемые рулевым исполнительным механизмом 8 SEMA 8493, происходят без изменения величины выхода ее штока.In the automatic control mode, upon receiving a signal from the main automatic control system, the steering actuator 8 SEMA 8493 through a two-arm rocker 5, a rigid rod 4 and a rocker 3 with a flexible control rod support 2 pivotally mounted on it, changing its position, moves the input link 9 hydraulic booster 1, causing the movement of its output link 10. The movement of the flexible control rod 2, set by the steering actuator 8 SEMA 8493, occurs without changing the output value of its rod.

При отказе основной системы автоматического управления, резервная система улучшения устойчивости подает сигналы на рулевой исполнительный механизм 7 SEMA 8493, который через поддерживающую качалку 6, пассивно перемещаемый рулевой исполнительный механизм 8 SEMA 8493, двуплечую качалку 5, жесткую тягу 4, изменяет положение качалки 3 с шарнирно установленной на ней опорой гибкой тяги управления 2. Гибкая тяга управления 2 изменяет свое положение без изменения величины выхода ее штока, перемещает входное звено 9 гидроусилителя 1 РП-14, вызывая перемещение его выходного звена 10.In the event of a failure of the main automatic control system, the backup system for improving stability sends signals to the steering actuator 7 SEMA 8493, which, through the supporting rocker 6, the passively movable steering actuator 8 SEMA 8493, the two-arm rocker 5, the rigid link 4, changes the position of the rocker 3 with a hinged the support of the flexible control rod 2 installed on it. The flexible control rod 2 changes its position without changing the value of the output of its rod, moves the input link 9 of the hydraulic booster 1 RP-14, causing the movement of its output link 10.

В режиме ручного управления (основная система автоматического управления и резервная система улучшения устойчивости полностью выключены, рулевые исполнительные механизмы не работают) происходит перемещение штока гибкой тяги управления 2 с входным звеном 9 гидроусилителя 1 РП-14, при неподвижном положении качалки 3.In the manual control mode (the main automatic control system and the backup system for improving stability are completely turned off, the steering actuators do not work), the rod of the flexible control rod 2 moves with the input link 9 of the hydraulic booster 1 RP-14, with the rocker 3 stationary.

При любых положениях штоков рулевых исполнительных механизмов, поворот гидроусилителя относительно оси его шарнирного крепления приводит к повороту установленных на гидроусилителе рулевых исполнительных механизмов SEMA 8493 7 и 8, поддерживающей качалки 6 и двуплечей качалки 5 с жесткой тягой 4 относительно той же самой оси на тот же угол поворота. Благодаря тому, что ось поворота качалки 3 совпадает с осью поворота гидроусилителя РП-14, жесткая тяга 4 поворачивает качалку 3 на тот же самый угол, на который поворачивается гидроусилитель 1. Положение опоры гибкой тяги управления 2 относительно самого гидроусилителя остается неизменным и, при неизменном положении штока гибкой тяги управления относительно ее оболочки, входное звено гидроусилителя 9 не изменяет своего положения относительно корпуса, а выходное звено гидроусилителя 10 остается неподвижным относительно корпуса. В результате, не происходит изменения положения выходного звена гидроусилителя при его повороте в кронштейне крепления 11.At any position of the rods of the steering actuators, the rotation of the hydraulic booster relative to the axis of its hinged mount leads to the rotation of the SEMA 8493 7 and 8 steering actuators installed on the hydraulic booster, the supporting rocker 6 and the two-arm rocker 5 with rigid traction 4 relative to the same axis by the same angle turn. Due to the fact that the axis of rotation of the rocker 3 coincides with the axis of rotation of the hydraulic booster RP-14, the rigid rod 4 turns the rocker 3 at the same angle that the hydraulic booster 1 rotates. the position of the rod of the flexible control rod relative to its shell, the input link of the hydraulic booster 9 does not change its position relative to the body, and the output link of the hydraulic booster 10 remains stationary relative to the body. As a result, there is no change in the position of the output link of the hydraulic booster when it is rotated in the mounting bracket 11.

Данное изобретение позволяет:This invention allows:

- на каждом гидроусилителе установить по два рулевых исполнительных механизма, один из которых подключен к основной системе автоматического управления, а второй - к резервной системе улучшения устойчивости;- install two steering actuators on each hydraulic booster, one of which is connected to the main automatic control system, and the second - to the backup stability improvement system;

- обеспечить применение системы автоматического управления с режимами полета, в которых пилот не находится в контуре управления, благодаря возможности введения в работу резервных рулевых исполнительных механизмов, подключенных к резервной системе улучшения устойчивости;- to ensure the use of the automatic control system with flight modes in which the pilot is not in the control loop, due to the possibility of putting into operation backup steering actuators connected to the backup system for improving stability;

- сохранить возможность управления гидроусилителем посредством изменения положение опоры оболочки гибкой тяги управления любым из двух рулевых исполнительных механизмов;- retain the ability to control the hydraulic booster by changing the position of the support of the shell of the flexible rod for controlling any of the two steering actuators;

- обеспечить независимость положения выходного звена гидроусилителя от поворота гидроусилителя в кронштейне его шарнирного крепления.- ensure independence of the position of the output link of the hydraulic booster from the rotation of the hydraulic booster in the bracket of its hinged fastening.

Claims (1)

Гидромеханическая система управления, содержащая гидроусилители, расположенные с трех сторон от автомата перекоса, рулевые исполнительные механизмы с тягами, механическую проводку управления, состоящую из тяг и качалок, при этом рулевые исполнительные механизмы установлены параллельно механической проводке управления, выполненной с применением гибких тяг, с возможностью управления положением опор оболочек гибких тяг, отличающаяся тем, что на каждом гидроусилителе установлены последовательно соединенные между собой неподвижно или соединенные между собой посредством поддерживающей качалки по два рулевых исполнительных механизма, один из которых подключен к основной системе автоматического управления, а второй - к резервной системе улучшения устойчивости, при этом ось поворота качалки, на которой расположена опора гибкой тяги управления, совпадает с осью поворота гидроусилителя в кронштейне его шарнирного крепления.Hydromechanical control system containing hydraulic boosters located on three sides of the swashplate, steering actuators with rods, mechanical control wiring, consisting of rods and rockers, while the steering actuators are installed parallel to the mechanical control wiring, made using flexible rods, with the possibility for controlling the position of the supports of the shells of flexible rods, characterized in that each hydraulic booster has two steering actuators connected in series, fixed to each other or connected to each other by means of a supporting rocker, one of which is connected to the main automatic control system, and the second to the backup improvement system stability, while the axis of rotation of the rocking chair, on which the support of the flexible control rod is located, coincides with the axis of rotation of the hydraulic booster in the bracket of its hinged mount.
RU2021131315A 2021-10-26 Installation of duplicated steering actuators on the hydraulic actuator RU2773301C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773301C1 true RU2773301C1 (en) 2022-06-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225029U1 (en) * 2023-12-04 2024-04-12 Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") BRACKET FOR MOUNTING COMBINED HYDRAULIC STEERING ACTUATORS OF THE HELICOPTER CONTROL SYSTEM

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1191781A (en) * 1967-05-02 1970-05-13 United Aircraft Corp Rotor Load Proportioner for a Helicopter
US8888036B2 (en) * 2011-07-06 2014-11-18 Airbus Helicopters Primary flight controls
RU2636195C2 (en) * 2016-05-04 2017-11-21 Публичное акционерное общество "Казанский вертолётный завод" (ПАО "Казанский вертолётный завод") Installation of steering executive mechanism for hydraulic drive
RU2714958C1 (en) * 2019-06-28 2020-02-21 Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") Helicopter control system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1191781A (en) * 1967-05-02 1970-05-13 United Aircraft Corp Rotor Load Proportioner for a Helicopter
US8888036B2 (en) * 2011-07-06 2014-11-18 Airbus Helicopters Primary flight controls
RU2636195C2 (en) * 2016-05-04 2017-11-21 Публичное акционерное общество "Казанский вертолётный завод" (ПАО "Казанский вертолётный завод") Installation of steering executive mechanism for hydraulic drive
RU2714958C1 (en) * 2019-06-28 2020-02-21 Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") Helicopter control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU225029U1 (en) * 2023-12-04 2024-04-12 Акционерное общество "Национальный центр вертолетостроения им. М.Л. Миля и Н.И. Камова" (АО "НЦВ Миль и Камов") BRACKET FOR MOUNTING COMBINED HYDRAULIC STEERING ACTUATORS OF THE HELICOPTER CONTROL SYSTEM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8818575B2 (en) Multi-axis, multi-path fly-by-wire flight control system
RU2417923C2 (en) Trimming mechanism drive system for hydraulic drive of controlled horizontal tail
RU2773301C1 (en) Installation of duplicated steering actuators on the hydraulic actuator
KR20110015036A (en) Aircraft landing gear actuator
EP1310848A1 (en) Aircraft flight surface control system
GB2196588A (en) Rudder control arrangement for aircraft
US3949958A (en) Pitch control system
US3679156A (en) Fly-by-wire
CA2183614A1 (en) Active hand controller redundancy and architecture
EP2259967A1 (en) Pedal operated apparatus for controlling an aircraft nose wheel steering system
US4793576A (en) Operating the control surfaces in aircraft
ES2684388T3 (en) Airplane Hybrid Flight Control System
JP3012644B1 (en) Servo actuator device and aircraft operation control device
JPH0358958B2 (en)
US4529155A (en) Redundant tail rotor control system
US20200269969A1 (en) Power-assisted crank device, and an aircraft
US2664958A (en) Throttle control and pitch synchronizing device
US1574567A (en) Device for steering aircraft
BR102020027035A2 (en) Control and Stability Enhancement System Module, Actuator System for a Helicopter, and Helicopter
US3095931A (en) Blade pitch control mechanism for a helicopter
US2959230A (en) Mechanical directional and trim control for helicopters
RU2714958C1 (en) Helicopter control system
JP2003262500A (en) Direction and attitude control device for flying object
US11939048B2 (en) Electromechanical servocontrol, swashplate system having at least four electromechanical servocontrols, and rotorcraft
CN112793764B (en) Linkage mechanism for airplane pedal