RU2845503C1 - Гидропривод многовинтового летательного аппарата - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий многовинтовых летательных аппаратов. Гидропривод несущих винтов многовинтового летательного аппарата содержит насосную станцию, включающую регулируемый насос с приводным двигателем, предохранительные клапаны и фильтр, четыре гидромотора, выходной вал каждого из которых соединён с соответствующим ему несущим винтом, управляемые многопозиционными электрогидрораспределителями. Привод дополнительно содержит гидромеханическую обратную связь по динамическому давлению перед гидромоторами, включающую в себя клапаны «или», соединенные с подпружиненным плунжером, причем с одной полостью плунжера через дроссель и далее с толкателями с настраиваемыми пружинами, при этом сами толкатели соединены между собой механически и в то же время связаны с коромыслом и далее с многопозиционным трехлинейным распределителем, находящимся внутри поршня, который связан механически с насосом. Обеспечивается повышение устойчивости и точности работы привода при колебаниях давления перед гидромоторами под нагрузкой переменного или случайного характера. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области винтовых летательных аппаратов, а именно к трансмиссии многовинтового летательного аппарата.

Из существующего уровня техники известен летательный аппарат с гидравлическим приводом несущих винтов с фиксированным шагом лопастей (патент на полезную модель RU 181367 U1, B64C 27/12, опубл. 11.07.2018). Каждый независимый контур привода содержит насосную станцию, включающую основной регулируемый насос и нерегулируемый насос подпитки с блоком обратно-предохранительных и редукционного клапанов, исполнительный гидромотор, приводящий во вращение соответствующий ему воздушный винт, напорные и сливные гидролинии.

Недостатком такого решения является увеличение массы летательного аппарата, обусловленное наличием четырех регулируемых насосов в гидросистеме с индивидуальными фильтрами.

Наиболее близким к заявленному техническому решению (прототипом) является многовинтовой летательный аппарат с гидравлическим приводом (патент на полезную модель RU 205086 U1, B64C 27/12, опубл. 28.06.2021), включающий основной регулируемый насос и нерегулируемый насос подпитки с блоком обратно-предохранительных и редукционного клапанов, четыре исполнительных гидромотора, связанные с соответствующим воздушным винтом, напорные и сливные гидролинии. За счёт использования одного регулируемого насоса для питания нескольких гидромоторов, такая компоновка позволяет облегчить массу летательного аппарата.

Недостатком прототипа является неустойчивая работа при изменении нагрузки на гидромоторах привода несущих винтов квадрокоптера, а также рассогласование сигналов командного управления на электрогидрораспределителях и значений действительной потребности энергии за насосом в ситуации случайной нагрузки на гидропривод.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей.

Технический результат изобретения - повышение устойчивости и точности работы многовинтового летательного аппарата с гидравлическим приводом за счет дополнительной гидромеханической обратной связи по динамическому давлению гидромоторов привода несущих винтов, которая изменяет рабочий объем насоса в зависимости от действительной величины колебаний давления в перед гидромоторами под нагрузкой переменного или случайного характера.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в гидроприводе несущих винтов многовинтового летательного аппарата, содержащем насосную станцию, включающую регулируемый насос с приводным двигателем, предохранительные клапаны и фильтр, четыре гидромотора, выходной вал каждого из которых соединён с соответствующим ему несущим винтом, управляемые многопозиционными электрогидрораспределителями, в отличие от прототипа, дополнительно содержится гидромеханическая обратная связь по динамическому давлению перед гидромоторами, включающую в себя клапаны «или», соединенные с подпружиненным плунжером, причем с одной полостью плунжера через дроссель и далее с толкателями с настраиваемыми пружинами, при этом сами толкатели соединены между собой механически и в то же время связаны с коромыслом и далее с многопозиционным трехлинейным распределителем, находящимся внутри поршня, который связан механически с насосом.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема гидравлическая принципиальная гидропривода многовинтового летательного аппарата.

Гидропривод винтового летательного аппарата содержит насосную станцию с насосом 1, приводным двигателем 2 и четыре регулируемых гидромотора 3, управляемых дистанционно дросселирующими электрогидрораспределителями 4. В состав насосной станции входят также: предохранительные клапаны 5, фильтр 6 и бак 7. Насос соединён посредством напорных гидролиний с контурами привода воздушных винтов, содержащих дросселирующие электрогидрораспределители 4 и гидромоторы 3. В свою очередь линии питания гидромоторов 3 после дросселирующих электрогидрораспределителей 4 через клапаны «или» 8 связаны с гидромеханическим устройством дополнительной обратной связи по динамическому давлению, которое включает в себя подпружиненный плунжер 9, причем с одной полостью плунжера сигнал давления подключен через дроссель 10, толкатели 11 и 12 с настраиваемыми пружинами, причем сами толкатели 11 и 12 соединены между собой механически и в тоже время связаны с коромыслом 13 и далее с многопозиционным трехлинейным распределителем 14, находящимся внутри поршня 15, подключенного к линии нагнетания насоса 1 и механически связанного с регулятором характерного рабочего объема насоса 1.

Гидропривод винтового летательного аппарата работает следующим образом. Рабочая жидкость из бака 7 подается насосом 1 к гидромоторам 3. Регулирование частоты вращения вала каждого гидромотора 3 осуществляется дистанционно, подачей соответствующего электронного управляющего сигнала на дросселирующие электрогидрораспределители 4. Величина управляющего сигнала определяет степень открытия дросселирующего электрогидрораспределителя 4, тем самым осуществляя дроссельный способ регулирования подачи рабочей жидкости под давлением от насоса 1 к гидромотору 3. Каждый гидромотор 3, благодаря дистанционному управлению дросселирующим электрогидрораспределителем 4, имеет возможность дистанционно изменять частоту вращения вала, а значит и частоту вращения несущего винта летательного аппарата. Предохранительные клапаны 5 предотвращают поломку гидропривода вследствие перегрузки или засорение фильтра.

Гидромеханическое устройство дополнительной обратной связи по динамическому давлению начинает работать при возникновении колебаний давления в полостях гидромоторов 3 привода несущих винтов под нагрузкой переменного или случайного характера. При возникновении колебаний давления в полостях гидромоторов 3 информационный сигнал в виде динамического давления через клапаны «или» 8 поступает на гидромеханическое устройство дополнительной обратной связи, содержащее в себе дроссель 10, соединенный с подпружиненным плунжером 9 и толкателями 7 и 13, оснащенные настраиваемыми пружинами. Под действием возникшего перепада давления в полостях толкателей 11 и 12, которое равно по своему значению перепаду давления на гидромоторах 3, происходит перемещение коромысла 13, которое в свою очередь приводит к смещению многопозиционного трехлинейного распределителя 14, находящегося в поршне 15. Перемещение поршня 15, который механически связан с насосом 1, приводит к изменению характерного рабочего объема насоса 1, а значит и подачи насоса 1 в соответствии с корректирующим сигналом гидромеханического устройства обратной связи.

Таким образом, заявляемый гидропривод многовинтового летательного аппарата позволяет расширить функциональные возможности, повысить надежность и устойчивость работы гидропривода многовинтового летательного аппарата, обеспечить стабильные выходные характеристики и оптимальное потребление мощности насоса в зависимости от действующих действительных нагрузок на гидромоторах привода несущих винтов.

Claims (1)

1. Гидропривод несущих винтов многовинтового летательного аппарата, содержащий насосную станцию, включающую регулируемый насос с приводным двигателем, предохранительные клапаны и фильтр, четыре гидромотора, выходной вал каждого из которых соединён с соответствующим ему несущим винтом, управляемые многопозиционными электрогидрораспределителями, отличающийся тем, что дополнительно содержит гидромеханическую обратную связь по динамическому давлению перед гидромоторами, включающую в себя клапаны «или», соединенные с подпружиненным плунжером, причем с одной полостью плунжера через дроссель и далее с толкателями с настраиваемыми пружинами, при этом сами толкатели соединены между собой механически и в то же время связаны с коромыслом и далее с многопозиционным трехлинейным распределителем, находящимся внутри поршня, который связан механически с насосом.