Вопрос № 2. Приборы для указания положения элементов ЛА

Для контроля действительного положения отдельных дистанционно управляемых элементов самолёта и двигателя применяют приборы, которые получили название указателей заданного положения, указателей положения элементов самолёта, указателей положения, указателей стреловидности крыла, индикаторов положения.

Принцип действия этих приборов основан на получении электрического сигнала, пропорционального углу поворота контролируемого элемента, и выдаче этого сигнала с помощью дистанционной передачи на измерительный прибор.

Указатели положения логометрического типа. Они отличаются между собой схемами электрических соединений и типов применяемых логометров, общей конструктивной особенностью которых являются использование внутрирамочного подвижного магнита.

 

Рис.4Указатель положения логометрического типа

В указателях используется трёхрамочный логометр. При повороте оси датчика меняется положение щёток относительно потенциометра, происходит перераспределение токов, протекающих по обмоткам катушек логометра показывающего прибора, и, следовательно, изменяется величина магнитного потока в каждой из катушек логометра. Перераспределение токов в катушках вызывает поворот постоянного магнита указателя. Питание комплекта осуществляется постоянным током напряжением 27 В ± 10%, погрешность дистанционной передачи не превышает ±1% по шкале показывающего прибора.

Указатель положения предназначен для индикации положения конуса воздухозаборника авиадвигателя, выдачи сигнала обратной связи в систему автоматического регулирования положения конуса и ручного управления положение конуса воздухозаборника при отказе системы автоматического управления.

Указатель включает в себя две электрически не связанные между собой системы: систему индикации и систему обратной связи, включенную в схему автоматического регулирования.

Система индикации указывает положение конуса воздухозаборника и представляет собой четырехпроводную потенциометрическую передачу с четырехрамочным логометром.

Подвижный магнит логометра, на оси которого закреплена стрелка, вращается в магнитном поле четырех рамок, расположенных попарно под углом 90°. Магнит со стрелкой устанавливается в направлении результирующего магнитного поля. При повороте оси датчика изменяется положение токоподводящей щетки на четырехвыводном потенциометре, вследствие чего происходит перераспределение токов в катушках логометра. Изменение токов в катушках вызывает соответствующее изменение магнитных по­токов в каждой из них, а следовательно, и изменение направления результирующего магнитного потока.

Система обратной связи выдает сигнал положения конуса (со­ответствующей полярности) в следящую систему автоматического регулирования и представляет собой мостовую схему, состоящую из потенциометра датчика, расположенного в показывающем приборе, работающего с потенциометром автоматического управления.

В случае отказа в работе системы автоматического управления имеется возможность управлять положением конуса вручную поворотом кремальеры показывающего прибора. При этом в усилитель следящей системы, поступают сигналы or потенциометра задатчика показывающего прибора. Положение конуса в этом случае задается углом поворота кремальеры, связанной со щеткой потенциометра, а индикация этого положения производится no шкале показывающего прибора.

Показывающий прибор конструктивно состоит из логометра со шкалой, отградуированной в процентах, и потенциометра, токосъемная щетка которого через редуктор связана с кремальерой задатчика положений.

В рассмотренных указателях положения применяются резистивные преобразователи с подвижным щеточным контактом, которые имеют недостаточно высокую надежность из-за износа трущихся поверхностей, загрязнения потенциометра и нарушения контакта между щеткой и потенциометром. Поэтому в современных указателях положения находят применение более надежные сельсинные первичные преобразователи, в которых отсутствуют трущиеся контакты. При работе таких датчиков в комплекте с логометрами в схемах указателей положения используются выпрямители. Указатели положения, работающие по такой схеме, служат для различных целей, например для измерения угла выпуска шасси, закрылков, угла отклонения интерцепторов или угла поворота сопла подъемно-маршевого двигателя самолета вертикального взлета и посадки.

Электрическая схема указатель положения используемого для индикации положения шасси, закрылков и т.д. рассмотрим далее.

 

Рис.5 Электрическая схема указатель положения

 

Две статорные обмотки сельсинного датчика включены в два плеча моста переменного тока, двумя другими плечами которого являются резисторы R5 и R6. Сигнал с мостовой схемы выдается на магнитоэлектрический логометр, имеющий три катушки, расположенные тороидально под углом 120°. В индикаторе используются две катушки. В схеме моста переменного тока работа магнитоэлектрического логометра и подача на него постоянного на­пряжения обеспечиваются с помощью двух диодов VD 1, VD 2 и конденсатора С1.

 

Рис.6. Индикатор положения логометрического типа

 

Основными элементами индикатора являются два логометра 11 магнитоэлектрической системы. Логометры установлены в корпусе 8 и фиксируются в соответствующем положении с помощью фланцев 12. На специальной печатной плате 6 расположены электрические элементы монтажа.

Индикатор имеет встроенные светильники красного света, состоящие из ламп и ламподержателей 3. Свет от ламп попадает в торец циферблата 13 и световода 14, изготовленных из органического стекла, и претерпевает многократное отражение. Отраженные лучи света, проходя через слой белой, краски отметок, цифр и надписей циферблата рассеиваются и создают хорошую видимость последних.

Индикатор закрыт фланцем 2 со стеклом 1 и кожухом 10. Включение индикатора в схему осуществляется с помощью разъёма 9.

Основными элементами датчика являются бесконтактный сельсин 5. Ось 1 датчика плотно насажена на ось сельсина и вращается в подшипнике 3. Наружная обойма подшипника – плавающая. Люфт подшипника выбирается пружинной шайбой 2. Сельсин устанавливается в корпусе 4 и зажимается кожухом 6.

Шкала показывающего прибора отградуирована в градусах. Погрешность указателя положения не превышает ±3,2° по углу поворота оси датчика. Напряжение питания переменное 36 B_-⁺⁵₁₀ % с частотой 400 Гц ± 2 %.

В указателях положения УП42-01 применяется индикатор
ИП42-01 с вертикальной шкалой, относительно которой перемещается горизонтальная планка, связанная с рамкой логометра.
Электрическая схема прибора и основные характеристики не отличаются от УП32.

Профильные индикаторы положения. Наряду со стрелочными показывающими приборами па летательных аппаратах все большее распространение получают измерители, в которых индикация осуществляется путем перемещения специальной ленты, окрашенной в различные цвета, относительно неподвижной вертикальной шкалы, связанной с корпусом прибора. Приборы такого типа с лентопротяжным механизмом и профильной лептой называют профильными индикаторами.

Принцип действия и устройство такого прибора рассмотрим на примере индикатора положения клиньев воздухозаборника ИПК-2-03, предназначенного для индикации положения клиньев воздухозаборников авиадвигателей по сигналам сельсинов-датчиков системы автоматического регулирования воздухозаборников (АРВ) и выдачи сигналов о заданном положении клиньев при ручном управлении.

Индикатор имеет два идентичных канала индикации. Работа каждого канала индикации основана на применении дистанционной передачи — сельсинной следящей системы, Сельсин-датчик расположен в системе АРВ и механически связан с контролируемым элементом, сельсин-приемник в индикаторе. Сигнал управления, пропорциональный синусу угла рассогласования между роторами датчика и приемника, поступает на вход полу­проводникового усилителя, расположенного в блоке усилителей БУ-8. Усилитель питает обмотку реверсивного двухфазного индукционного двигателя-генератора. Двигатель-генератор с помощью редуктора поворачивает ротор сельсина-приемника и кинематически связанную с ним ленту-профиль до согласованного положения с ротором сельсина-датчика. Каждому положению контролируемого элемента соответствует вполне определенное положе­ние индекса профильной ленты па шкале индикатора.

Индикатор имеет два задатчика. Положение контролируемого элемента в режиме ручного управления задается углом поворота кремальеры, связанной со щеткой потенциометра задатчика. Сигнал со щетки потенциометра задатчика поступает в систему АРВ, осуществляющую управление контролируемым элементом.

 

Рис.7.Кинематическая схема индикатора положения клиньев

 

Внешний вид индикатора представлен на рисунке.

В центре лицевой панели прибора находятся шкала 1, относительно ко­торой перемещается профильная лента 2 текущего положения, и стрелки 3 заданного положения клина воздухозаборника, управляемые с помощью кремальер 4.

Конструктивно индикатор состоит из четырех узлов, два из которых служат для индикации текущего положения клиньев левого и правого воздухозаборников, а другие два для ручного управления и контроля за положением перемещаемых элементов. В кинематическую схему каждого узласостав­ной частью входит лентопротяжный механизм (ЛПМ). Лентопротяжные механизмы всех четырех каналов индикатора имеют одинаковое конструктивное исполнение и состоят из следующих частей: ведущего барабана 7, который связан с осью потенциометра 6 или сельсина 10, натяжного барабана 8, направляющих роликов 5, 9 и ленты 2. Привод ЛПМ текущего положения клина одного канала (например, правого) осуществляется от двигателя 11, кинематически связанного через редуктор с сельсином-приемником 10 индикатора. Индекс заданного положения (стрелка 3) перемещается своим лентопротяжным механизмом, имеющим привод от кремальеры ручного управления. Таким образом, индикация текущего положения клина осуществляется с помощью ленты 2, имеющей соответствующую окраску, индикация заданного положения клина осуществляется стрелкой 3, которая закреплена на ленте, связанной с осью потенциометра 6.

Шкала индикатора отградуирована в процентах. Выше предела 100% имеется отметка ВП, указывающая предельное откло­нение управляемого элемента. Погрешность канала индикации на рабочем участке шкалы не более ±3% в диапазоне температур от —20 до +60° С, погрешность задатчика не более ±2%, время отработки следящей системой индикатора максимального рассогласования не более 1,5 с.

В индикаторе предусмотрено питание напряжением переменного тока 36 В_-10⁺⁵% с частотой 400 Гц ± 5%, постоянного тока до 10 В и до. 5,5 В.