Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Приборы на самолете Оборудование Оглавление

§ 56. Пневматическое питание гироскопических приборов

Источники питания. При монтаже гиропрпборов на самолете важно обеспечить определенный перепад давлений для приведении приборов в действие.

Для авиагоризонта и гиромагнитного компаса необходимый перепад давлений составляет от 80 до 100 мм рт. ст., а для указателя поворота — 40—50 мм рт. ст. При перепаде давлений ниже этих пределов гироскоп приобретает недостаточную скорость вращения, и прибор дает неточные показания или совсем не работает. При слишком высоком перепаде давлений гироскоп приобретает чрезмерные обороты, что ускоряет износ подшипников и сокращает срок службы прибора.

Перепад давлений можно получить, отсасывая воздух из корпуса прибора или нагнетая воздух в сопло прибора; первый вид питания называется вакуумным (фиг. 337, а), второй вид — компрессивным (фиг. 337, б).

При (полете на большой высоте (9—10 км и выше) вакуумное питание не обеспечивает работу гироприборов. Это объясняется низким абсолютным атмосферным давлением на больших высотах, вследствие чего практически невозможно создать нужный перепад давлений путем отсоса воздуха. Преимущество компрессивного питания заключается в возможности обеспечить работу гироприборов на большой высоте.

В качестве источников вакуумного питания применяются трубка Вентури, вакуумнасос, а также питание от всасывающей магистрали авиационного двигателя. В качестве источников компрессивного питания используются насос или нагнетатель авиационного двигателя.

Фиг. 337. Вакуумное и компрессивное питание гироскопических приборов.

Источник питания пневматических гироприборов должен обеспечивать достаточный перепад давлений при наиболее неблагоприятном режиме полета. Для того, чтобы при других режимах не получался излишний перепад давлений, применяют регуляторы давления, ограничивающие перепад в заданных пределах. Источник питания выбирают, исходя из летных свойств данного самолета (скорость, высота), а также в зависимости от типа авиационного двигателя.

Если на данном типе самолета возможно применение различных видов питания, то выбирают источник питания, требующий наименьшей затраты мощности и обеспечивающий надежную работу приборов.

В настоящее время наиболее совершенным видом питания пневматических гироприборов считается компрессивное питание от нагнетателя авиационного двигателя.

   Трубка Вентури. Наиболее старый способ вакуумного питания — это отсос воздуха при помощи трубки Вентури, устанавливаемой снаружи самолета в потоке воздуха (фиг. 338).

При протекании воздуха с большой скоростью через трубку Вентури в ее узком сечении создается разрежение, которое тем больше, чем больше скорость воздушного потока. Узкое сечение трубки Вентури сообщается через трубопровод с гироприбором; благодаря этому в приборе создается вакуум, под влиянием которого окружающий воздух устремляется в сопло прибора.

Фиг. 338. Трубка Вентури:

а—одинарная трубка, б—двойная трубка.

Если бы в трубку Вентури но поступал воздух из прибора, разность между внешним статическим давлением и давлением в узком сечении трубки Вентури была бы равна

Δ p = K ρ v²/2

где Δ p - перепад давлений, мм вод. ст.;

v - скорость потока, м/сек.;

ρ - плотность воздуха, кг сек24;

K - коэффициент трубки Вентури.

Коэффициент трубки Вентури (см. фиг. 338, а) определяется выражением

K = D4/d4 - 1

Более высокое разрежение дает двойная трубка Вентури (см. фиг. 338, б), отличающаяся применением дополнительных конусов, которые увеличивают скорость потока в узком сечении трубки.

Коэфициент двойной трубки Вентури равен

K = D14D24/d14d24 - 1

Приток воздуха от прибора к трубке Вентури снижает разрежение тем больше, чем больше воздуха расходует прибор.

При негерметичности прибора или соединительного трубопровода разрежение может сильно уменьшиться, так как увеличивается общий расход воздуха через трубку Вентури. Разрежение, создаваемое трубкой Вентури, снижается также с увеличением высоты полета.

Трубки Вентури появились в то время, когда скорость полета была невелика (100—150 км/час) и на самолете было не более одного-двух гироприборов. При большой скорости полета наличие нескольких трубок Вентури создает весьма большое лобовое сопротивление, заметно снижающее скорость полета

В настоящее время питание гироприборов посредством трубки Вентури почти полностью вытеснено другими видами питания. Двойная трубка Вентури, применявшаяся ранее для питания приборов АГ и ГМК-2, теперь уже не применяется; одинарная трубка Вентури еще применяется на легких самолетах для питания указателя поворота.

Вакуум насос АК-4. Более совершенным источником питания является коловратный насос АК-4 (фиг. 339), приводимый во вращение авиационным двигателем.

При вращении ротора четыре лопасти прижимаются центробежной силой к корпусу насоса. При этом благодаря эксцентричному расположению ротора в корпусе воздух непрерывно захватывается лопастями из отверстия А и перегоняется в отверстие Б.

Насос крепится на специальном приводе авиационного двигателя и может работать как при левом, так и при правом вращении. Для постоянной смазки насоса используется масляная система авиационного двигателя. В зависимости от направления вращения насоса АК-4 регулировочная втулка смазки устанавливается против одной из рисок П или Л, нанесенных на корпусе насоса.

Вакуумнасос АК-4 можно применять как при вакуумном, так и при компрессивном питании, в зависимости от того, к какому отверстию (А или Б) присоединить гироприбор.

Насос АК-4 требует значительно меньшей затраты мощности, нежели трубки Вентури. Затрата мощности на вращение насоса для питания двух гироприборов не превышает 1 л. с, в то время как две трубки Вентури в этом случае потребовали бы при скорости 400 км/час около 17 л. с.

Разрежение, создаваемое насосом АК-4, уменьшается с увеличением высоты полета. На фиг. 340 показаны высотные характеристики насоса АК-4 при вакуумном питании трех гироприборов АГ, ГМК-2 и УП. Как видно из графика, предельная Высота полета, при которой возможно вакуумное питание гироприборов, составляет около 9,5 км при работе одного насоса и около 11 км при параллельной работе двух насосов.

Перепад давлении, создаваемый насосом АК-4, значительно выше при компрессивном питании гпроприборов. Однако при этом масло, смазывающее насос АК-4, разбрызгивается и по питающему трубопроводу попадает в гироприборы, загрязняя их подшипники. Поэтому при установке насоса АК-4 в схему компрессивного питания приходится включать между насосом и приборами специальные сепараторные бачки и фильтры, очищающие воздух от частиц масла.

Схемы вакуумного питания. Вакуумное питание при помощи трубки Вентури применяется для приведения в действие указателя поворота в тех случаях, когда на самолете не имеется других гироприборов; схема такого питания показана на фиг. 347.

Фиг. 347. Схема соединения указателя поворота с трубкой Вентури:

1—трубка Вентурн, 2—указатель поворота, 3— регулятор вакуума, 4-дюритовий шланг, 5—алюминиевый трубопровод.

Разрежение, создаваемое трубкой Вентури, зависит от места ее установки на самолете и значительно возрастает при расположении трубки в струе винта (пропеллера). Для получения возможно большего разрежения трубку Вентури устанавливают в таком месте, где воздушный поток имеет наибольшую скорость. Как показали исследования, наиболее выгодно расположение трубки Вентури на уровне 2/3 радиуса винта.

Регулятор вакуума должен быть отрегулирован на разрежение 50 мм рт. ст.

При наличии на самолете комплекта гироприборов (АГ, ГМК, УП) вакуумное питание может быть осуществлено при помощи насоса АК-4; схема такого питания для одномоторного самолета показана на фиг. 348. Вакуумный штуцер насоса через обратный клапан соединен с регулятором вакуума, который является в то же зремя распределительным коллектором.

Регулятор вакуума поддерживаег разрежение 100 мм рт. ст. в приборах АГ и ГМК-2 и 50 мм рт. ст. в приборе УП.

Для контроля разрежения на участке между регулятором вакуума и АГ включается вакуумметр.

Штуцер 6 служит для опробования приборов на земле от любого вспомогательного источника вакуума. Для этого достаточно подключить к этому штуцеру источник вакуума, создающий разрежение в пределах 100—200 мм рт. ст.

Переключение схемы от насоса АК-4 к источнику наземного питания производится автоматически посредством обратных клапанов 3 и За. При работе насоса АК-4 (в полете) клапан 3 открыт, а клапан За закрыт; при работе наземного источника клапан 3 закрывается, а клапан За открывается. Кроме переключения питания, клапан 3 служит для предохранения приборов от давления, которое возникает при обратном вращении винта (при запуске или остановке двигателя) и может выбить стекла приборов.

Фиг. 348. Схема вакуумного питания гироприборов насосом АК-4 для одномоторного самолета:

1—насос АК-4. 2—гибкий шланг, 3 и За—обратные клапаны, 4-тройиик, 5—регулятор вакуума, 6—штуцер бортового питания, 7—указатель поворота, 8—авиагоризонт. 9—гиромагнитный компас, 10—вакуумметр, 11—коллектор, 12—групповой фильтр.

Для того чтобы предотвратить разбрызгивание в самолете масла, выбрасываемого насосом АК-4, выхлопной штуцер насоса отводят посредством трубопровода наружу. Иногда выхлопной штуцер насоса соединяют с выхлопным коллектором авиационного двигателя, с тем чтобы сжигать выбрасываемое масло; для этого в выхлопной коллектор вваривают специальный штуцер.

Как указано выше, предельная высота для вакуумного питания от одного насоса АК-4 составляет 9—10 км. Поэтому на двухмоторных самолетах целесообразно устанавливать два насоса, работающие параллельно. Это поднимает «потолок» работы гироприборов еще на 2 км.

На некоторых самолетах, летающих на небольшой высоте (учебные самолеты и некоторые виды пассажирских), применяется питание от всасывающей системы авиационного двигателя.

Недостаток такой системы питания гироприборов состоит в том, что разрежение значительно уменьшается с увеличением числа оборотов двигателя.

Потребный минимум разрежения (80 мм рт. ст.) обеспечивается при числе оборотов авиационного двигателя, не превышающем 3/4 максимальных.

Схемы компрессивного питания. Наиболее удобным и надежным видом питания является использование давления, создаваемого нагнетателем авиационного двигателя (давление наддува). Этот способ питания практически обеспечивает достаточный перепад давления для питания гироприборов на любой высоте полета.

Однако питание от нагнетателя авиационного двигателя возможно лишь при определенных типах двигателей и зависит от расположения нагнетателя относительно карбюратора в схеме двигателя. В тех схемах, где нагнетатель расположен между карбюратором и цилиндрами, он сжимает смесь воздуха с парами бензина. Естественно, что такая смесь непригодна для питания гироприборов.

В тех случаях, когда нагнетатель расположен перед карбюратором и создает компрессию воздуха, можно воспользоваться давлением наддува для приведения в действие гироприборов.

Фиг. 349. Схема компрсссивного питания гироприборов от нагнетателя авиационного двигателя;

1—коллектор нагнетатели левого двигателя. 2— гибкий шланг, 3—коллектор нагнетателя правого двигателя. 4 -обратный клапан. 6 - крестовина, 6—тройник, 7-штуцер бортового питания, 8—-групповой фильтр, 9-манодетандер, 10— коллекторы. 11— указатель поворота, 13—авиагоризонт, 14- гиромагнитный компас, 15—запасное отверстие.

Схема компрессивного питания гироприборов от нагнетателя авиационного двигателя показана на фиг. 349.

Манодетандер включен после группового фильтра и поддерживает постоянное давление 100 мм рт. ст.; снижение давления до 50 мм рт. ст. (для указателя поворота) осуществляется, как и в схеме фиг. 348, калиброванным отверстием во входном коллекторе. Из выходного коллектора воздух выводится трубопроводом за пределы кабины самолета.

Для опробования гироприборов на земле от вспомогательного источника давления служит штуцер; при этом подаваемое давление не должно превышать 1 ат. Обратные клапаны автоматически переключают питание схемы от коллекторов нагнетателя к наземному источнику и обратно.

На случай выхода из строя одного из двигателей предусмотрено параллельное питание от двух коллекторов. В этом случае обратные клапаны также автоматически отключают коллектор неисправного двигателя.

Фиг. 350. Схемл компрсссивиого питания гироприборов двумя насосами АК-4:

1-насос АК-4, 2—сепараторный бачок, 3—обратный клапан, 4—тройник, 5—штуцер бортового питания, 6—регулятор давления, 7-групповой фильтр, 8—коллекторы, 9—указатель поворота, 10-авиагоризонт, 17—гиромагнитный компас, 12-вакуумметр, 13-гибкий шланг.

На тех самолетах, где тип двигателя не позволяет использовать питание от нагнетателя, компрессивное питание может быть осуществлено насосом АК-4.

На фиг. 350 представлена схема компрессивного питания для двухмоторных самолетов. Эта схема отличается от предыдущей наличием сепараторных бачков и измененным типом регулятора давления. Сепараторные бачки предназначены для отделения от воздуха частиц масла, выбрасываемых насосом в систему питания. Назначение остальных элементов схемы такое же, как и в схеме питания от нагнетателя авиационного двигателя (см. фиг. 349).

Дата публикации на сайте: 28.11.2012

Обсудить на форуме

   28 11 2012
   Расположение трубки Вентури на самолете Пе-8, над эблемой под кабиной летчика.

   03 12 2012
   Чувствительная часть автопилота могла работать как на вакууме, так и давлении.
   На самолетах с жидкостным двигателем питание осуществлялось от вакуумнасоса, с воздушным, от компрессивного нагненателя АК-4. При их использовании приходится вводить дополнительные сепараторы и фильтры для очистки воздуха от масла, что усложняет монтаж и все же не гарантирует полной очистки воздуха от паров масла, загрязняющих прибор.

22 03 2016

На самолетах Пе-8 с двигателями М-82 с питанием гироскопических приборов от нагнетателя были часты случаи замерзания гироскопических прборов.
Вероятно идет разговор о схеме питания по Фиг.350, где в обслуживании упоминается регулятор давления, сепараторный бачок и вакуумный насос, который второй своей трубкой создавал в данном случае давление :-)
"...Через каждые 30 часов промывать денатурированным спиртом трубопровод воздушной проводки по отдельным участкам, для чего отсоединять трубопровод в месте присоединения последнего к приборам, к регулятору давления, к сепараторному бачку и вакуум помпе..."
--
Вячеслав


©AirPages
2003-