Триммер руля высоты.

Общая характеристика системы управления самолетом.

На самолете DA 40 NG для управления самолетом по тангажу используется руль высоты, установленный на стабилизаторе. Управление по крену осуществляется при помощи элеронов, установленных на задней кромке каждого крыла. Управление по углу рыскания обеспечивается рулем направления, установленным на киле. На задней кромке каждого крыла установлены закрылки, улучшающие летные характеристики самолета при взлете и посадке.

У каждого пилота имеется ручка управления самолетом. Для управления триммером руля высоты пилот использует колесо на центральном пульте.

У каждого пилота имеются педали управления рулем направления. Узел педалей управления рулем направления крепится к полу кабины. Каждый пилот может регулировать положение педалей управления рулем направления при помощи ручки регулировки, расположенной на узле педалей управления рулем направления.

Управляющие усилия передаются на элероны и руль высоты при помощи качалок и тяг-толкателей. Руль направления управляется при помощи гибких тросов. Управление закрылками осуществляется при помощи электромеханизма.

Элероны

При помощи ручек управления самолетом осуществляется управление элеронами и рулем высоты через тяги управления. Тяги управления элеронов присоединяются к нижней части ручек управления. С другой стороны тяги присоединяются к передней качалке управления элеронами на шпангоуте крепления ручек управления. К передней качалке присоединяется короткая тяга, проходящая под центральным пультом.

Рис. Органы управления элеронами в фюзеляже.

Короткая тяга присоединяется к промежуточному рычагу, установленному на переднем лонжероне. Другая тяга соединяет промежуточный рычаг с задней качалкой управления элеронами. Задняя качалка управления элеронами крепится к заднему лонжерону.

К задней качалке присоединяются две тяги, расположенные в центроплане. Каждая из этих тяг присоединяется к длинной тяге, расположенной в соответствующем крыле.

Каждая длинная тяга проходит через три направляющих. Две длинных тяги присоединяются к качалкам элеронов, установленным в каждом крыле на нервюре крепления качалки элерона.

Качалки элеронов соединяются короткими тягами с кабанчиком элерона. Регулировка коротких тяг позволяет смещать диапазон отклонения элеронов вверх или вниз.

Слева от ручки управления первого пилота расположен ограничитель хода элеронов, ограничивающий отклонение ручек управления самолетом вправо (правый элерон вверх, левый элерон вниз). Справа от ручки управления второго пилота расположен ограничитель хода элеронов, ограничивающий отклонение ручки управления самолетом вправо (правый элерон вверх, левый элерон вниз). Роль ограничителя выполняет головка болта. Максимальные углы отклонения элеронов 20 градусов - вверх и 13 градусов – вниз.

Кроме того, перед передней кромкой левого и правого элеронов расположены нерегулируемые ограничители хода. Каждый ограничитель представляет собой блок из стеклопластика с резиновым покрытием, установленный на внутренней поверхности верхней обшивки крыла. При полном отклонении элерона вниз передняя часть элерона отклоняется до упора вверх и упирается в ограничитель.

При отклонении ручки управления самолетом влево происходит следующее:

- тяги, присоединенные к ручке управления, движутся вправо;

- передняя качалка перемещает тягу, проходящую под центральным пультом, назад;

- тяга, проходящая под центральным пультом, отклоняет промежуточный рычаг и перемещает вторую короткую тягу назад;

- вторая короткая тяга отклоняет заднюю качалку, при этом длинные тяги в крыльях перемещаются влево;

Рис. 4.3 Органы управления элеронами в крыле

- качалка левого элерона в левом крыле перемещает короткую тягу, присоединенную к кабанчику левого элерона, назад;

- левый элерон отклоняется вверх;

- тяга в правом крыле тянет качалку элерона, которая перемещает короткую тягу в правом крыле, присоединенную к кабанчику правого элерона, вперед;

- правый элерон отклоняется вниз.

При отклонении ручек управления самолетом вправо происходит следующее:

- левый элерон отклоняется вниз;

- правый элерон отклоняется вверх.

При рассоединении или заклинивании элеронов поперечное управление может осуществляться при помощи руля направления.

Руль направления.

У каждого пилота имеется узел педалей управления рулем направления. Положение педалей может регулироваться пилотом. Для передачи управляющих сигналов от педалей управления к рулю направления используются тросы. Регулировка положения руля направления осуществляется аэродинамическими компенсаторами, отклонение которых можно производить только на земле.

Система включает в себя следующие элементы:

- Узел педалей управления рулем направления на рабочем месте каждого пилота в передней части кабины. Передняя часть каждой педали соединяется с главным тормозным цилиндром.

- Ручка регулировки положения педалей каждого пилота крепится к задней поверхности каждого узла педалей управления рулем направления.

- Трехплечая качалка (T-образный рычаг) в сборе расположена в фюзеляже под центральным пультом.

- Опора руля направления в хвостовой части фюзеляжа.

- Тросовая проводка.

Каждый узел педалей управления рулем направления включает в себя 2 педали, состоящие из рычага и подножки. Каждая педаль имеет S-образную трубку, положение нижнего конца которой совпадает с осью шарнира педали, а верхнего конца – с плоскостью подножки педали.

От носового шпангоута кабины к низу каждой S-образной трубки подходят четыре троса управления (тросы кабины). Для регулировки каждого узла крепления троса предусмотрен установленный на шпангоуте кронштейн с отверстиями. Все тросы проходят через S-образные трубки и выходят из верхних концов трубок, затем идут от трубок на трехплечую качалку.

Рис. Органы управления системы руля направления

Каждый внешний трос управления проходит через тефлоновую направляющую трубку в задней части панели пола. Затем оба внешних троса проходят по направляющему ролику, установленному на шпангоуте крепления ручек управления, и идут внутрь. Внешние педали узлов соединяются тросами с передним плечом трехплечей качалки. Каждый внутренний трос управления проходит через тефлоновую направляющую трубку в задней части панели пола. Эти тросы соединяют внутренние педали с боковыми плечами трехплечей качалки.

Два троса (тросы фюзеляжа) крепятся к задней части трехплечей качалки. Каждый трос состоит из короткой передней части и длинной задней части. Все тросы проходят через тефлоновые трубки. Передние и задние тросы соединяются тандерами, которые используются для регулировки натяжения тросов фюзеляжа и нейтрального положения руля направления. Оба троса фюзеляжа проходят через тефлоновые трубки в хвостовой части фюзеляжа и крепятся к нижнему монтажному кронштейну руля направления. В хвостовой части фюзеляжа тросы перекрещиваются для отклонения руля направления в нужную сторону.

Рис. Узел педалей управления рулем направления

С обеих сторон нижнего узла навески руля направления расположены ограничители руля направления, ограничивающие отклонение руля направления. Каждый ограничитель руля направления состоит из гайки, приваренной к нижнему монтажному кронштейну руля направления, и ввинчиваемого в неё болта. Максимальные углы отклонения руля направления: 24 градуса – влево и 26 градусов – вправо.

При отжатии левой педали управления рулем направления вперед происходит следующее:

- верх S-образной трубки сдвигается вперед.

- S-образная трубка тянет левый трос кабины.

- левый трос кабины движет качалку против часовой стрелки (при виде сверху).

- качалка тянет вперед трос фюзеляжа, прикрепленный к правому плечу, который присоединяется к левой стороне руля направления.

- трос фюзеляжа отклоняет руль направления влево.

- при отклонении руль направления тянет назад другой трос фюзеляжа, который присоединяется к левой стороне качалки.

- трос фюзеляжа движется назад вместе с левой стороной качалки.

- левая сторона качалки тянет назад оба правых троса кабины, которые, в свою очередь, тянут назад S-образные трубки правых педалей управления рулем направления.

При отжатии вперед правой педали управления рулем направления все элементы движутся в обратном направлении. Руль направления отклоняется вправо и тянет назад левые тросы.

Пилот может отрегулировать положение педалей. При оттягивании ручки регулировки задвижка расцепляется с нижней направляющей трубкой. При дальнейшем оттягивании ручки узел педалей смещается вдоль направляющей трубки в направлении кресла. Отпустить ручку и нажать ногами на обе педали. При этом задвижка фиксирует положение узла. При нажатии ногами на обе педали при оттянутой ручке узел педалей смещается вперед по направляющим трубкам. Отпустить ручку и нажать ногами на обе педали. При этом задвижка фиксирует положение узла.

При регулировки управляющие тросы движутся по S-образной трубке.

Рис. Установка органов управления рулем направления в кабине.

Руль высоты.

Управление рулем высоты осуществляется при помощи двух ручек управления самолетом, прикрепленных к валу. На валу имеется рычаг, к которому крепится короткая тяга-толкатель. Короткая тяга присоединяется к промежуточному рычагу, установленному на переднем лонжероне. К промежуточному рычагу крепится длинная тяга.

Длинная тяга проходит через роликовые направляющие, установленные на шпангоутах крепления заднего багажного отсека, кольцевых шпангоутах 1 и 2. На каждой направляющей установлены три ролика.

Длинная тяга присоединяется к качалке в нижней части киля. Качалка соединяется с проходящей в киле вертикальной тягой. Вертикальная тяга присоединяется к кабанчику руля высоты.

Ограничитель отклонения руля высоты вниз представляет собой колодку из стеклопластика, присоединенную к внутренней стороне обшивки киля.

Рис. Установка органов управления рулем направления в кабине.

При полном отклонении руля высоты вниз передняя часть кабанчика руля высоты отклоняется до упора вверх и упирается в ограничитель.

Ограничитель отклонения руля высоты вверх представляет собой втулку, установленную в монтажном кронштейне исполнительного механизма триммера. При полном отклонении руля высоты вверх передняя часть кабанчика руля высоты отклоняется до упора вниз и упирается в ограничитель.

Максимальные углы отклонения руля высоты: 21 градус – вверх и 17 градусов – вниз.

Регулировать ограничители руля высоты нельзя.

Рис. Органы управления рулем высоты в хвостовой части фюзеляжа

При отклонении ручки управления самолетом вперед происходит следующее:

- поворачивается вал;

- рычаг под валом толкает короткую тягу назад;

- короткая тяга толкает длинную тягу назад;

- длинная тяга толкает заднюю качалку назад;

- качалка толкает вертикальную тягу вверх;

- вертикальная тяга отклоняет переднюю часть кабанчика руля высоты вверх;

- руль высоты отклоняется вниз.

При отклонении ручки управления самолетом назад происходит следующее:

- поворачивается вал;

- короткая и длинная тяги движутся вперед;

- качалка тянет вертикальную тягу вниз;

- руль высоты отклоняется вверх.

Триммер руля высоты.

На руле высоты самолета установлен триммер, имеющим механический привод. Это позволяет балансировать самолет на разной скорости и при различном положении центра тяжести самолета.

Для управления триммером используется колесо, расположенное на центральном пульте. Для индикации положения триммера имеется соответствующий указатель. Передача управляющих сигналов на триммер осуществляется через гибкую тросовую проводку.

Механизм колеса управления триммером установлен на металлической монтажной раме, которая крепится к задней части блока рычагов управления двигателями и верху шпангоута крепления ручек управления.

Колесо закреплено на длинном болте, установленном в отверстия монтажной рамы. На болт вместе с колесом также установлены фрикционные накладки, обычные и пружинные шайбы. Для регулировки усилия трения предусмотрены две зажимные гайки.

К колесу крепится небольшое зубчатое колесо, которое входит в зацепление с большим зубчатым сектором с внутренними зубьями. Зубчатый сектор крепится при помощи шарнирного болта к нижней части монтажной рамы. К зубчатому сектору при помощи шпильки с шаровым наконечником присоединяется ушковый наконечник длинного гибкого троса. Внешняя оболочка троса крепится к выступу в задней части монтажной рамы.

Рис. Механизм триммера руля высоты в кабине.

Зубчатый сектор одновременно служит указателем положения триммера. На верхней поверхности сектора в средней ее части, на равном расстоянии от переднего и заднего краев имеется поперечная белая линия. Верхняя поверхность сектора видна пилоту через прорезь в накладке. На накладку нанесены метки, указывающие положение триммера.

Колесо управления триммером соединяется с триммером при помощи гибкого троса. Трос проходит через отверстия в носовом и заднем главных шпангоутах, шпангоуте крепления заднего багажного отсека и всех кольцевых шпангоутах фюзеляжа, вдоль передней поверхности передней стенки киля в паз в его верхней части; далее через большое отверстие в верхней части задней стенки киля к исполнительному механизму триммера.

Трос состоит из внутренней жилы и резьбовых концевых соединений. Трос присоединяется к зубчатому сектору в кабине и к исполнительному механизму триммера в стабилизаторе при помощи сферичных концевых соединений.

Рис. Исполнительный механизм триммера

Внешняя оболочка троса крепится зажимными планками к монтажной раме спереди и кронштейну стабилизатора сзади.

Триммер представляет собой цельноформованную деталь, изготовленную из стеклопластика. К триммеру крепятся два рычага. Левый рычаг соединяется с тросом. Правый рычаг соединяется с фрикционным стержнем. На фрикционном стержне установлена зажимная планка с отверстием для стержня. Усилие трения стержня в зажимной планке можно регулировать.

При вращении верхней части колеса управления триммером вперед происходит следующее:

- малое зубчатое колесо двигает вперед вверх зубчатого сегмента;

- зубчатый сектор тянет внутреннюю жилу троса вперед;

- внутренняя жила троса тянет левый рычаг вперед;

- левый рычаг тянет кабанчик триммера вперед, при этом триммер отклоняется вверх.

- при отклонении триммера вверх в полете возникают аэродинамические силы, стремящиеся отклонить руль высоты вниз, и самолет пикирует.

При вращении верхней части колеса управления триммером назад зубчатый сектор вращается назад, трос движется назад, и триммер отклоняется вниз. При этом в полете возникает сила, стремящаяся отклонить руль высоты вверх, возникает кабрирующий момент самолета.

В каждом случае пилот видит положение триммера по положению белой метки на зубчатом секторе.

При отказе проводки механической системы управления триммером между колесом и приводным рычагом триммера работает фрикционный механизм, который предотвращает возникновение автоколебаний триммера.

При рассоединении руля высоты управление по тангажу может осуществляться при помощи триммера руля высоты и изменением режима двигателя. Положение закрылков выбирать с учетом массы, центровки и режима двигателя.

При заклинивании руля высоты управление по тангажу может осуществляться изменением режима двигателя и при помощи триммера руля высоты (балансировка в противоположном направлении), при этом основным средством управления по тангажу является изменение режима двигателя, а эффективность триммера снижается.