RU51436U1

RU51436U1 - BILATER ALTIMETER SIMULATOR

Info

Publication number: RU51436U1
Application number: RU2005135631/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Титков; Екатерина Владиславовна Фурасова; Владимир Александрович Есипов; Алексей Юрьевич Гузяков
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2006-02-10

Abstract

Имитатор двухстрелочного высотомера может найти применение в авиационных тренажерах самолетов и вертолетов и исследовательских стендах, где реальный полет моделируется вычислительным комплексом, а реальные анероидные приборы заменяются их имитаторами. Управление приборами-имитаторами осуществляется от моделирующего комплекса. Предлагаемый имитатор двухстрелочного высотомера состоит из двух частей: электромеханического стрелочного указателя, содержащего сервопривод, и блока управления сервоприводом. Электромеханический указатель имитатора двухстрелочного высотомера содержит штатный кинематический блок со шкалой и стрелками, но с удаленными анероидными корбками, сервопривод, содержащий электрический двигатель постоянного тока с встроенным редуктором, на оси которого закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с другим зубчатым колесом, закрепленным вместе с кулачком на оси потенциометра обратной связи. С кулачком связан толкатель, поворачивающий ось штатного редуктора прибора и, соответственно две его стрелки. Блок управления сервоприводом представляет собой суммирующий усилитель постоянного тока, выполненный в виде модуля, размещаемого в крейте 3D конструктива ЕВРОМЕХАНИКА 19". Такое конструктивное решение позволяет значительно упростить конструкцию электромеханического указателя, упростить процесс доработки бортового прибора под имитатор, улучшить эксплуатационные характеристики имитатора двухстрелочного высотомера. На основе материалов данного предложения была разработана конструкторская документация и изготовлены экспериментальные образцы. Проведены стендовые испытания, получены положительные результаты. В перспективе имитатор двухстрелочного высотомера будет установлен на авиационных тренажерах, разрабатываемых ФГУП НИИАО.A simulator of a two-pointer altimeter can be used in aircraft and helicopter flight simulators and research stands, where real flight is modeled by a computer system, and real aneroid devices are replaced by their simulators. The control of simulator devices is carried out from the modeling complex. The proposed simulator of a two-pointer altimeter consists of two parts: an electromechanical pointer containing a servo drive, and a servo control unit. The electromechanical pointer of a two-pointer altimeter simulator contains a standard kinematic block with a scale and arrows, but with aneroid boxes removed, a servo drive containing an electric DC motor with a built-in gearbox, on the axis of which a gear wheel is fixed, engaged with another gear wheel, fixed together with the cam on the axis of the feedback potentiometer. A pusher is connected to the cam, turning the axis of the standard gear unit and, accordingly, its two arrows. The servo-drive control unit is a summing DC amplifier made in the form of a module placed in a 3D EUROMECHANIC 19 "construct. This design solution can significantly simplify the design of the electromechanical pointer, simplify the process of finalizing the on-board device for the simulator, and improve the performance of the two-pointer altimeter simulator. Based on the materials of this proposal, design documentation was developed and experimentally manufactured. test samples, bench tests were carried out, positive results were obtained, and in the future a simulator of a two-pointer altimeter will be installed on aircraft flight simulators developed by the Federal State Unitary Enterprise NIIAO.

Description

Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована в тренажерах летательных аппаратов.The utility model relates to aviation technology and can be used in flight simulators.

Известен комплексный тренажер вертолета Ми-8 (КТВ Ми-8) [Техническое описание 412.00.542 ТО, 1980], содержащий имитаторы авиационных приборов, в том числе имитатор двухстрелочного высотомера, который имеет сервопривод, содержащий двигатель переменного тока 400 Гц. с внешним редуктором, и усилитель переменного тока [1].Known integrated simulator of the helicopter Mi-8 (KTV Mi-8) [Technical description 412.00.542 TO, 1980], containing simulators of aircraft instruments, including a simulator of a two-pointer altimeter, which has a servo drive containing an AC motor of 400 Hz. with an external gearbox, and an AC amplifier [1].

Известны также авиационные тренажеры ОАО МНПК «Авионика», использующие имитаторы авиационных приборов анероидной группы, в том числе двухстрелочный высотомер, в котором удалены мембранные коробки, присутствующие в штатном приборе, а перемещение указательных стрелок обеспечивается сервоприводом с управлением от моделирующего вычислительного комплекса. [2].Aviation simulators of Avionika MNPK OJSC are also known. They use simulators of aviation devices of the aneroid group, including a two-pointer altimeter in which the membrane boxes that are present in the standard device are removed, and the movement of the pointer arrows is provided by a servo-drive controlled by the modeling computer complex. [2].

Указанные имитаторы содержат две части: электромеханический стрелочный указатель, дополненный сервоприводом, и блок управления сервоприводом.These simulators contain two parts: an electromechanical pointer, supplemented by a servo drive, and a servo control unit.

Наиболее близким к заявленному устройству по своей технической сущности и конструктивному решению является имитатор двухстрелочного высотомера ИВД-28 из состава комплексного тренажера вертолета Ми-8 (КГБ Ми-8) [1], который был принят авторами в качестве прототипа.The closest to the claimed device in its technical essence and constructive solution is a simulator of a two-pointer altimeter IVD-28 from the complex simulator of the Mi-8 helicopter (KGB Mi-8) [1], which was adopted by the authors as a prototype.

Прототип и вышеуказанные аналоги имеют недостатки, заключающиеся в сложности конструкции (используется двигатель с внешним редуктором больших габаритов, двигатель управляется спецтоками 400 Гц, усилитель переменного тока имеет большие габариты, неудобен в эксплуатации).The prototype and the above analogues have drawbacks in the complexity of the design (an engine with an external gearbox of large dimensions is used, the engine is controlled by special currents of 400 Hz, an AC amplifier has large dimensions, and is inconvenient to operate).

Целью данного предложения является устранение вышеуказанных недостатков, а именно, улучшение технико-эксплуатационных характеристик.The purpose of this proposal is to eliminate the above disadvantages, namely, improving technical and operational characteristics.

Указанная цель достигается тем, что в имитаторе двухстрелочного высотомера, содержащем кинематический блок, связанный с соответствующими стрелками прибора, сервопривод, содержащий двигатель, редуктор и датчик обратной связи, а также блок управления сервоприводом, редуктор сервопривода состоит из двух частей: основной, встроенной в микродвигатель постоянного тока, и присоединительной, выполненной в виде зубчатой пары, ведущее колесо которой жестко установлено на выходном валу микродвигателя, а ведомое колесо с одной стороны связано с потенциометром обратной связи, а с другой - с профилированным кулачком, подвижно соединенным с толкателем кинематического блока имитатора, причем блок управления сервоприводом выполнен в виде модуля в стандарте «Евромеханика».This goal is achieved by the fact that in the simulator of a two-pointer altimeter containing a kinematic block associated with the corresponding arrows of the device, a servo drive containing a motor, a gearbox and a feedback sensor, as well as a servo control unit, a servo gearbox consists of two parts: the main one, built into the micromotor DC, and connecting, made in the form of a gear pair, the drive wheel of which is rigidly mounted on the output shaft of the micromotor, and the driven wheel on one side is connected with feedback otseniometer, and on the other, with a profiled cam, movably connected to the pusher of the kinematic block of the simulator, and the servo-drive control unit is made in the form of a module in the Euromechanics standard.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическим материалом:The essence of the proposed utility model is illustrated by graphic material:

- на фиг.1. Кинематическая схема имитатора двухстрелочного высотомера;- in figure 1. Kinematic diagram of a simulator of a two-pointer altimeter;

- на фиг.2. Схема электрических соединений элементов имитатора двухстрелочного высотомера и блока управления.- figure 2. The electrical circuit diagram of the elements of the simulator two-pointer altimeter and control unit.

Имитатор двухстрелочного высотомера содержит электрический двигатель постоянного тока 1 с встроенным редуктором, на оси которого закреплено зубчатое колесо 2, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 3, закрепленным вместе с кулачком 4 на оси потенциометра обратной связи 5. С кулачком 4 связан толкатель 6, закрепленный на площадке противовеса 7. Противовес с помощью поводка 8 соединен с кривошипом 9, закрепленным на оси 10, на которой также закреплен зубчатый сектор 11, находящийся в зацеплении с трибкой 12, на оси которой закреплено большое зубчатое колесо 13, сцепленное с трибкой 14. На оси трибки насажена большая стрелка указателя 15.The simulator of a two-pointer altimeter contains an electric DC motor 1 with a built-in gearbox, on the axis of which a gear wheel 2 is fixed, which is meshed with a gear wheel 3, fixed together with a cam 4 on the axis of the feedback potentiometer 5. A pusher 6 is connected to the cam 4, fixed to counterweight area 7. The counterweight, using a leash 8, is connected to a crank 9 mounted on an axis 10, on which a gear sector 11 is also fixed, which is meshed with a tube 12, on the axis of which a large bchatoe wheel 13 is coupled to a pinion 14. On the big arrow pinion axis 15 planted pointer.

Трибка 14 через зубчатую передачу 16 с передаточным отношением 1:10 связана с малой стрелкой 17, закрепленной на полой оси, сквозь которую проходит ось трибки 14. В описанном кинематическом блоке 21 большая стрелка показывает сотни, а малая тысячи метров.The tribe 14 through a gear 16 with a gear ratio of 1:10 is connected with a small arrow 17 mounted on a hollow axis through which the axis of the tribe 14 passes. In the described kinematic block 21, the large arrow shows hundreds, and the small one shows thousands of meters.

Блок управления имитатора высотомера 18 содержит усилитель сервопривода 19, который электрически связан посредством вх.1 с моделирующим комплексом 20.The control unit of the simulator of the altimeter 18 contains a servo amplifier 19, which is electrically connected via input 1 with a modeling complex 20.

Имитатор высотомера работает следующим образом. Изменение входного сигнала, имитирующего в программной модели высоту летательного аппарата, от моделирующего комплекса 20 поступает на вход 1 модуля управления 18, где складывается с напряжением обратной связи, поступающим на вход 2 модуля управления от потенциометра обратной связи 5, расположенного в корпусе кинематического блока 21, усиливается и поступает на двигатель сервопривода 1.The altimeter simulator works as follows. Changing the input signal that simulates the height of the aircraft in the software model, from the modeling complex 20 is fed to the input 1 of the control module 18, where it is added to the feedback voltage supplied to the input 2 of the control module from the feedback potentiometer 5 located in the housing of the kinematic unit 21, amplified and fed to the servo motor 1.

В зависимости от знака результирующего напряжения двигатель начинает вращаться в ту или другую сторону, вращая одновременно потенциометр обратной связи до тех пор, пока сумма входного напряжения и обратной связи не станет равной нулю, В результате чего двигатель остановится. На одной оси с потенциометром находится кулачок 4, по криволинейной поверхности которого скользит толкатель 6. Поводок 8 поворачивает ось сектора 10 и зубчатый сектор 11. Сектор через зубчатую передачу вращает стрелки 15 и 17. Каждому значению входного напряжения соответствует свое положение стрелок, т.е. функции имитатора прибора выполняются.Depending on the sign of the resulting voltage, the engine starts to rotate in one direction or another, simultaneously rotating the feedback potentiometer until the sum of the input voltage and feedback becomes zero, resulting in the engine stopping. A cam 4 is located on the same axis as the potentiometer, and the follower 6 slides along its curved surface. The leash 8 rotates the axis of the sector 10 and the gear sector 11. The sector rotates the arrows 15 and 17 through the gear transmission. Each input voltage value has its own arrow position, i.e. . the functions of the device simulator are performed.

Использование в качестве двигателя сервопривода малогабаритного двигателя постоянного тока с встроенным редуктором и разработанного авторами суммирующего усилителя постоянного тока, позволило создать простые кинематические связи между двигателем, потенциометром обратной связи и стрелками прибора.The use of a small-sized DC motor with a built-in gearbox and a summing DC amplifier developed by the authors as a servomotor engine made it possible to create simple kinematic connections between the motor, feedback potentiometer, and device arrows.

В настоящем техническом решении применены элементы с высокой степенью надежности, что позволяет в свою очередь повысить надежность предлагаемого технического решения в целом.This technical solution uses elements with a high degree of reliability, which in turn allows to increase the reliability of the proposed technical solution as a whole.

На основе материалов данного предложения была разработана конструкторская документация и изготовлены экспериментальные образцы. Проведены стендовые испытания, получены положительные результаты. В перспективе имитатор двухстрелочного высотомера будет установлен на авиационных тренажерах, разрабатываемых ФГУП НИИАО.Based on the materials of this proposal, design documentation was developed and experimental samples were made. Bench tests were carried out, positive results were obtained. In the future, a simulator of a two-pointer altimeter will be installed on aircraft simulators developed by the Federal State Unitary Enterprise NIIAO.

Источники информации:Information sources:

1. Комплексный тренажер вертолета Ми-8 (КТВ Ми-8). Техническое описание 412.00.542 ТО, 1980 г.1. Integrated simulator of the Mi-8 helicopter (KTV Mi-8). Technical description 412.00.542 TO, 1980

2. Реклама ОАО МНПК «АВИОНИКА», размещенная на сайте http://www/airshow.ru/expo/22/prod 2030 r.htm2. Advertising by JSC MNPK "AVIONIKA" posted on the website http: //www/airshow.ru/expo/22/prod 2030 r.htm

3. Расчет и конструкция авиационных приборов. Д.А.Браславский, С.С.Логунов, Д.С.Пельпор. Оборонгиз 1954 г.3. Calculation and design of aircraft devices. D.A. Braslavsky, S.S.Logunov, D.S. Pelpor. Oborongiz 1954

4. Высотомер двухстрелочный ВД-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.4. Altimeter two-pointer VD-10. Technical description and instruction manual.

Claims

A simulator of a two-pointer altimeter containing a kinematic unit associated with the corresponding arrows of the device, a servo drive containing a motor, gearbox and a feedback sensor, as well as a servo control unit, characterized in that the servo gearbox consists of two parts - the main one, built into the DC micromotor, and connecting, made in the form of a gear pair, the drive wheel of which is rigidly mounted on the output shaft of the micromotor, and the driven wheel is connected on one side with a potentiometer inverse connection and on the other - with a profiled cam follower movably connected to the kinematic unit simulator.