Принцип действия, структурная схема системы и ее блочный состав

Система опорожнения баков предназначена обеспечить заданное соотношение компонентов топлива и одновременное опорожнение баков к моменту окончания работы двигателей летательного аппарата.

Систему можно рассматривать как регулятор соотношения мгно­венных объемных расходов компонентов (Kv), который поддерживается в определенном допустимом интервале. Если на некотором участке работы изделия происходит накопление одного из компонентов, то регулятор соотношения перестраивается на новое значение поддерживаемого Kv, прикотором накопленное по уровням рассогласование снимается. Такаясистема обеспечивает вконечном счете одновре­менное опорожнение баков при ограниченных допустимых отклонени­ях Kv.

Принципиальнасхема системы опорожнения баков приведена на рис. 4.1. Чувствительными элементами системы являются датчики мгновенных объемных расходов и датчики уровней. Измерение мгно­венных объемных расходов производится датчиками расхода непрерывно. Контроль за опорожнением компонентов осуществляется датчиками уровня дискретно. Сигналы датчиков уровня подвергаются предварительному преобразованию специальным усилительно - преобразовательным устройством УП-1, где происходит формирование так называемой "временной команды рассогласования", которая поступает в счетно - решающее устройство УП -2 для усиления и преобразования сигналов датчиков (мгновенных расходов и датчиков уровней) в командные сигналы, управляющие исполнительным механизмом (привод дросселя), который перемещает заслонку дросселя. Датчики мгновенных расходов представляют собой участок трубо­провода с чувствительным элементом - винтовой вертушкой, ось которой совпадает с направлением движения потока. Поток приводит во вращение вертушку, угловая скорость которой пропорциональна скорос­ти движения жидкости в трубопроводе. Обороты вертушки посредством магнитоиндукционной системы преобразуются в электрический сигнал, частота которого пропорциональна замеряемому расходу. Номинальные расходы компонентов соответствуют частотам fо ном =860 Гц, fг ном = 700 Гц. Сигналы датчиков мгновенных расходов подаются на вход усилителя-преобразователя УП -2, где смешиваются во входном каскаде. Полученный в результате сигнал с разностной частотой усиливается и преобразовывается. На выходе усилителя включены командные реле, управляющие работой привода дросселя. При увеличении расхода окислителя (а следовательно, fо и разностиfо- fг ) подается команда на закрытие дросселя, который находится в магистрали окислителя (см. рис. 4.1). При уменьшении расхода окислителя (или увеличении расхода горючего) разностная частота уменьшается и подается команда на открытие дросселя.

 

Исполнительный механизм (ПД) имеет двигатель постоянного тока, вращающийся с постоянной скоростью. Выходной вал привода соединя­ется с валом двигателя через дифференциал с помощью электромагнит­ных муфт PMI (закрытие) и PМ2 (открытие). Тормозная муфта служит для торможения вала при отсутствии команд. Так работает канал ре­гулирования соотношения объемных расходов.

Положение уровней окислителя и горючего дискретно контроли­руется емкостными датчиками уровня, которые представляют собой систему конденсаторов, расположенных в специальной трубе на опреде­ленных расстояниях по высоте бака. Общее количество точек, в кото­рых помещены конденсаторы, зависит от объема баков и возмущений в процессе полета. Конденсаторы (датчики уровня) объединены в две электрически независимые группы по принципу: четные номера в одной группе, а нечетные - в другой группе, согласно рис. 4.2. Это деле­ние принято для дублирования работы уровнемерного канала. Каждая группа датчиков представляет собой два плеча

емкостного моста, включенных согласно рис. 4.3. Одно плечо находится в баке окисли­теля (Со), другое - в баке горючего (Сг). Два оставшихся плеча на­ходятся в приборе УП - 1.

 

Чет Нечет

Рис. 4.2. Схема датчика уровня

С уменьшением уровня топлива в баках конденсаторы постепенно оказываются в газовоздушнойсмеси, в результате чего уменьшается их емкость. Уменьшение емкости вычисляется по формуле

где С сух - емкость "сухого" датчика; - диэлектрическая постоянная компонента.

 

Рис. 4.3. Схема включения уровнемерных датчиков

 

Датчики - конденсаторы выполнены в виде пластин из бронзы. Пластины имеют строго определенные геометрические формы, распола­гаются в пакете на определенных расстояниях друг от друга и соеди­няются между собой в две группы четырьмя латунными стержнями пай­кой. Весь пакет со стержнями закрепляется в двух колодках из пресс-материала. Для увеличения жесткости концы пластин каждой группы со­единяются бронзовой проволокой и пайкой.

После сборки и пайки конденсаторы покрываются винифлексовым лаком. Труба датчиков изготовлена из анодированного дюралюминия. В местах, определяемых положением датчика, фрезеруются пазы, через которые конденсаторы вставляются внутрь трубы. Снаружи трубы у каждого датчика распаиваются проводники - выводы конденсаторов и соединительные провода.

В нижней частя трубы имеется фланец для крепления к нижнему днищу бака и патрубки успокоительной системы. Соединение датчиков в общую схему производится проводом, который ведется по наружной поверхности трубы и закрывается по всей длине датчика крышкой. Концы кабелей с датчика выводятся наружу через гермовывод.

При уменьшении емкости датчика возникает либо разбаланс емкостного моста, либо его баланс. Каждый скачок емкости фиксируется при­бором УП-1 как электрический сигнал, который усиливается и преобра­зовывается. В приборе, как и в датчике, имеются два одинаковых ка­нала: четный и нечетный, Выходные реле прибора комбинацией своих контактов формируют сигнал временного рассогласования уровней , который соответствует разности уровней окислителя и го­рючего в момент прохождения одноименных "точек" датчиков уровня. В случае более интенсивного расхода одного из компонентов топлива (горючего или окислителя) произойдет разбаланс емкостного моста и в приборе УП-1 сформируется сигнал рассогласования . Этот сиг­нал поступает в блок коррекции прибора УП-2, который вносит пропорционально времени рассогласования определенную по величине и знаку коррекцию в настройку регулятора соотношения расходов. Сигнал с блока коррекции поступает в суммирующий блок, в котором скла­дывается с сигналом расходомерного канала. Результирующая команда поступает на привод дросселя.

Назначение основных блоков

Прибор УП -1

1. Канал Гнеч (О неч, Г чет,О чет ) - предназначен для преоб­разования входного сигнала с ЭДУ (О неч, Г неч, О чет, Г чет), т.е. изменение емкости в напряжение переменного тока.

2. Канал формирования команд ОГ, ГО служит для усиления сиг­налов переменного тока горючего (окислителя) и преобразования его в сигнал релейного вида.

3. Блок защиты канала служит для отключения канала чет (не­чет) при превышении сигнала рассогласования уровней более 3,5 - 6,5 с.

Прибор УП - 2

1. Блок коррекции предназначен для преобразования релейных сигналов с прибора УП - 1 в напряжение постоянного тока, хранящегося на контурах RС.

2. Частотный блок предназначен для усиления ЭДР-0 (ЭДР-Г).

3. Суммирующий блок предназначен для сложения сигналов уровнемерного канала (с ЭДУ) и расходомерного канала (с ЭДР).

4. Блок формирования команды "открытие" и "закрытие" предназ­начен дли выдачи соответствующей команды: "откр" или "закр", полу­ченной в суммирующем блоке.

5. Блок защиты прибора УП - 2, также как и прибора УП - 1, по­строен по принципу поканального дублирования. Но в отличие от прибора УП - 1, здесь работает только один канал (основной). В случае его отказа блок защиты отключает основной канал и включает дежурный. Определение исправности каждого блока прибора определяется схемой опроса через каждые 8 с. Схема опроса входит также в блок защиты. В случае отказа и дежурного канала блок защиты отключает его и выдает команду "ФД" (фиксированный дроссель) - привод ПД устанавливает дроссель в фиксированное (настроечное) положение.

6. Блок баланса усилителя служит для установки рабочей точ­ке усилителя частотного блока на середине линейной характеристики перед началом работа системы.

Привод дросселя

I. Рабочая муфта закрытия (открытая) передает вращение электродвигателя через редуктор на дроссель в сторону его закры­тия (открытия).

2. Тормозная муфта - не позволяет выходному валу привода повернутся без команд "откр" и "закр".

3. Узел приведения в исходное положение - предназначен для установки привода (и дросселя) в исходное (настроечное) положе­ние при отсутствии команд "пуск", "закр" или "откр" и в случае срабатывания защиты прибора УП - 2.