ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки

Противоперегрузочное устройство содержит противоперегрузочный костюм 1 (см. рисунок 1) с натяжным устройством, сообщенным воздушными магистралями через автомат 2 давления и воздушный фильтр 3 с полостью за компрессором авиадвигателя, датчик 4 скорости нарастания положительной продольной перегрузки, фильтр 5 нижних частот, сумматор 6, датчик 7 боковой положительной перегрузки, кнопку 8 «контроль», потенциометр 9 и усилитель 10. Первый вход сумматора 6 через фильтр 5 нижних частот соединен с выходом датчика 4 скорости нарастания положительной продольной перегрузки, второй вход сумматора 6 соединен с выходом датчика 7 боковой положительной перегрузки, третий вход сумматора 6 соединен через потенциометр 9 и кнопку 8 с источником электрического питания, а выход сумматора 6 через усилитель 10 связан с электрическим входом 2 автомата давления.

Датчик скорости нарастания положительной продольной перегрузки имеет цилиндрический корпус 11 (см. рисунок 2), на котором расположена индуктивная обмотка 12. Внутри цилиндрического корпуса 11 соосно ему размещена на свободной оси 13 подпружиненная пружиной 14 инерционная масса 15 в виде постоянного магнита, имеющая магнитную связь с индуктивной обмоткой 12 в момент движения внутри последней. Один вывод индуктивной обмотки 12 соединен с шиной нулевого потенциала, а другой вывод с выходом датчика 4 скорости нарастания положительной продольной перегрузки.

Автомат 2 (см. рисунок 3) содержит цилиндрический корпус 16, внутри которого размещен подпружиненный с одного торца пружиной 17 золотник 18, с вторым торцом которого связана инерционная масса 19 в виде подвижного цилиндрического сердечника, имеющего магнитную связь с электромагнитной обмоткой 20, размещенной в цилиндрическом корпусе 16 и соединенной с электрическим входом автомата 2 давления. Выходная воздушная магистраль 21 имеет возможность сообщения через профилированную кольцевую проточку 22 золотника18 или с входной воздушной магистралью 23, или с магистралью 24сброса давления, причем выходная воздушная магистраль 21 снабжена предохранительным клапаном 25 и сообщена через радиально-осевой канал 26 золотника 18 с его пружинной полостью 27.

Датчик 7 боковой положительной перегрузки потенциометрического типа с потенциометром выполнен таким образом, чтобы выходной сигнал зависел только от положительной перегрузки и был одного порядка с величиной сигнала, снимаемого с индуктивной обмотки 12 датчика 4 скорости нарастания положительной продольной перегрузки.

Противоперегрузочное устройство работает следующим образом.

При отсутствии продольных перегрузок электромагнитная обмотка 20 автомата 2 давления обеспечена, инерционная масса 19 уравновешивается пружиной 17, входная воздушная магистраль 23 закрыта золотником 18, натяжное устройство противоперегрузочного костюма 1 сообщено с атмосферой кабины через профилированную кольцевую проточку 22 золотника 18 и магистраль 24 сброса давления.

При возникновении положительной продольной перегрузки, превышающей две единицы, под действием инерционных сил инерционная масса 19 и золотник 18 перемещаются вниз, сжимая пружину 17. Профилированная кольцевая проточка 22 золотника 18 соединяет входную воздушную магистраль 23 с выходной воздушной магистралью 21, разобщая ее с магистралью 24 сброса давления, и воздух под давлением поступает в натяжное устройство противоперегрузочного костюма 1. Это давление воздуха через радиально-осевой канал 26 золотника 18 передается в пружинную полость 27 и золотник 18 перемещается вверх, преодолевая давление инерционной массы 19. При этом положение золотника 18 при любой установившейся перегрузке будет равновесным в тот момент, когда выходная воздушная магистраль 21 одновременно разобщена золотником 18 и с входной воздушной магистралью 23, и с магистралью 24 сброса давления. Таким образом, в пружинной полости 27 и в натяжном устройстве противоперегрузочного костюма 1 создается давление, пропорциональное величине продолжительной продольной перегрузки, При изменении продольной перегрузки перемещается и инерционная масса 15 датчика 4 скорости нарастания положительной продольной перегрузки, которая своим постоянным магнитом наводит в индуктивной обмотке 12 ЭДС, зависящую от скорости перемещения постоянного магнита, а следовательно, и от скорости нарастания положительной продольной перегрузки. Выработанный сигнал через фильтр 5 нижних частот поступает на первый вход сумматора 6. При наличии боковой положительной перегрузки сигнал, пропорциональный ее величине, поступает с датчика 7 боковой положительной перегрузки на второй вход сумматора 6. Суммарный сигнал, усиленный усилителем 10, подается на электромагнитную обмотку 20 автомата 2 давления. Инерционная масса 19 под действием магнитодвижущей силы электромагнитной обмотки 20 создает дополнительное давление на золотник 18, обеспечивая дополнительное давление воздуха в натяжном устройстве противоперегрузочного костюма 1 в зависимости от скорости нарастания положительной продольной и наличия положительной боковой перегрузок.

С прекращение действия перегрузки золотник 18 под действием пружины 17 и давления воздуха в пружинной полости 27 перемещается вверх, профилированная кольцевая проточка 22 золотника 18 сообщает выходную воздушную магистраль 21 с магистралью 24 сброса давления и воздух из противоперегрузочного костюма 1 стравливается в кабину.

Фильтр 5 обеспечивает отделение полезного сигнала от колебаний, вызванных вибрацией, как в полете, так и при пробеге на взлете и посадке. Кнопка 8 «контроль» с потенциометром 9 предназначены для дистанционной наземной проверки работоспособности противоперегрузочного устройства. При нажатии кнопки 8 «контроль» эталонное напряжение с потенциометра 9 через сумматор 6 и усилитель 10 подается на автомат 2 давления, который создает давление в натяжном устройстве противоперегрузочного костюма 1.

Использование сигнала скорости нарастания положительной продольной перегрузки позволяет не только создавать дополнительное давление в натяжном устройстве противоперегрузочного костюма 1 в зависимости от скорости нарастания перегрузки, но и обеспечивает форсирование (упреждение) в регулировании этого давления, снижая запаздывание процесса наддува натяжного устройства противоперегрузочного костюма относительно момента достижения перегрузкой значения 2g.

Использование сигнала боковой положительной перегрузки позволяет корректировать в большую сторону величину давления воздуха в натяжном устройстве противоперегрузочного костюма 1 при комбинированном воздействии положительных продольных и боковых перегрузок, тем самым частично компенсируется снижение переносимости перегрузок при их комбинированном воздействии.

Рис. 1 Структурная схема перегрузочного устройства

Рис. 2 Принципиальная схема датчика скорости нарастания положительной продольной нагрузки

Рис. 3 Принципиальная схема автомата давления