Устройство и работа автопилотов. Автопилот пневматический АП-45

Работа всех трех автоматов автопилота АП-45: продольного, поперечного и курсового основана на одном принципе. Чувствительный элемент, выполненный в виде астатического гироскопа с тремя степенями свободы, действует с помощью специального пневматического реле через золотник на рулевую машинку, управляющую соответствующими рулями.

Чувствительный элемент курсовой стабилизации представляет собой гирополукомпас, а чувствительный элемент поперечной и продольной стабилизации — авиагоризонт. Оба гироскопические прибора пневматические, в конструктивном отношении аналогичны рассмотренным выше приборам ГПК и АГП, но сравнительно с ними имеют некоторые дополнения.

На фиг. 152 представлена схема курсовой стабилизации автопилота.

Фиг. 152. Схема курсовой стабилизации автопилота АП-45

Гирополукомпас обеспечивает показания курса как при управлении самолетом вручную, так и при автоматическом управлении.

Арретир работает как в обычном ГПК.

Нижняя картушка такая же, как у ГПК; верхняя картушка или шкала обратной связи связана через зубчатые колеса и дифференциал с кнопкой разворота самолета и через трос обратной связи - с рулем поворота самолета.

При совпадении делений шкал обеих картушек дугообразная заслонка, связанная с гироскопом, поровну перекрывает сопла коллектора, и пневматическое реле занимает нейтральное положение. Воздух поступает в коллектор от специального насоса через отверстие в средней части.

При отклонениях от курса вместе с самолетом отклонится корпус автомата курса и жестко связанный с ним коллектор; заслонка же, связанная с гироскопом, сохранит неизменное в пространстве положение. В результате сопла окажутся перекрытыми по-разному, сработает пневмореле, и золотники рулевой машинки переместят руль поворота так, что самолет начнет возвращаться к исходному положению.

Обратная связь выполнена в виде тросов, связывающих шток рулевой машинки с коллектором и перемещающих этот последний на величину, пропорциональную отклонению руля поворота.

Курсовой автомат, выполненный по этой схеме, с успехом используется на самолетах; однако он имеет ряд недостатков: 1) не обеспечивает координированной работы рулей при действии возмущающих сил; 2) имеет недостаточную высотность; 3) трудно регулируется в различных условиях полета (например, при «болтанке»); 4) требует многообразных источников питания; 5) имеет неудобную механическую систему обратной связи и т. д.

Чувствительный элемент продольной и поперечной стабилизации самолета выполнен в виде авиагоризонта с двумя коллекторами: один для продольной, другой для поперечной стабилизации.

Управление рулями осуществляется через пневмореле и рулевую машинку.

Обратная связь выполнена в виде системы тросов Комплект автопилота приведен в табл. 5.

Кинематическая схема автопилота приведена на фиг. 153, а общая схема — на фиг. 154.

Фиг. 153. Кинематическая схема автопилота АП-45

Фиг. 154. Общая схема автопилота АП-45: 1 - автомат курса, 2 - автомат продольной и поперечной стабилизации, 3 - рулевые машинки, 4 - гидроагрегат

Для поддержания постоянного давления в пневмосистеме применяют специальный регулятор давления.

Масло для гидроагрегатов находится в бачке и посредством масляного насоса через масляный фильтр подается к масляным золотникам и рулевым машинкам. Избыток масла и отработанное масло по специальным трубопроводам вновь поступает в масляный бачок.

В зависимости от типа самолета возможны следующие изменения схемы автопилота:
1. Питание чувствительной части может осуществляться от вакуум-насоса.
2. В конструкцию прибора могут быть введены агрегаты дистанционного управления с кнопками управления у летчика и штурмана.

3. Может быть предусмотрена коррекция от магнитного компаса и радиокомпаса.
4. Вместо блочных рулевых машинок могут быть установлены раздельные рулевые машинки.

Автопилот может создавать кабрирование под углом до 35°, пикирование под углом до 80°, вираж с креном до 55°.

Регулятор давления, применяемый в случае питания АП-45 от нагнетателя авиационного двигателя, поддерживает давление 80/100 мм рт. ст.

Пневматические автопилоты АП-45 с успехом применяются в гражданской авиации, предъявляющей к ним следующие требования:

Кроме того, должны быть обеспечены: надежность, малый вес, дешевизна и простота обслуживания.