Имитатор двухстрелочного высотомера

Имитатор двухстрелочного высотомера может найти применение в авиационных тренажерах самолетов и вертолетов и исследовательских стендах, где реальный полет моделируется вычислительным комплексом, а реальные анероидные приборы заменяются их имитаторами. Управление приборами-имитаторами осуществляется от моделирующего комплекса. Предлагаемый имитатор двухстрелочного высотомера состоит из двух частей: электромеханического стрелочного указателя, содержащего сервопривод, и блока управления сервоприводом. Электромеханический указатель имитатора двухстрелочного высотомера содержит штатный кинематический блок со шкалой и стрелками, но с удаленными анероидными корбками, сервопривод, содержащий электрический двигатель постоянного тока с встроенным редуктором, на оси которого закреплено зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с другим зубчатым колесом, закрепленным вместе с кулачком на оси потенциометра обратной связи. С кулачком связан толкатель, поворачивающий ось штатного редуктора прибора и, соответственно две его стрелки. Блок управления сервоприводом представляет собой суммирующий усилитель постоянного тока, выполненный в виде модуля, размещаемого в крейте 3D конструктива ЕВРОМЕХАНИКА 19". Такое конструктивное решение позволяет значительно упростить конструкцию электромеханического указателя, упростить процесс доработки бортового прибора под имитатор, улучшить эксплуатационные характеристики имитатора двухстрелочного высотомера. На основе материалов данного предложения была разработана конструкторская документация и изготовлены экспериментальные образцы. Проведены стендовые испытания, получены положительные результаты. В перспективе имитатор двухстрелочного высотомера будет установлен на авиационных тренажерах, разрабатываемых ФГУП НИИАО.

Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована в тренажерах летательных аппаратов.

Известен комплексный тренажер вертолета Ми-8 (КТВ Ми-8) [Техническое описание 412.00.542 ТО, 1980], содержащий имитаторы авиационных приборов, в том числе имитатор двухстрелочного высотомера, который имеет сервопривод, содержащий двигатель переменного тока 400 Гц. с внешним редуктором, и усилитель переменного тока [1].

Известны также авиационные тренажеры ОАО МНПК «Авионика», использующие имитаторы авиационных приборов анероидной группы, в том числе двухстрелочный высотомер, в котором удалены мембранные коробки, присутствующие в штатном приборе, а перемещение указательных стрелок обеспечивается сервоприводом с управлением от моделирующего вычислительного комплекса. [2].

Указанные имитаторы содержат две части: электромеханический стрелочный указатель, дополненный сервоприводом, и блок управления сервоприводом.

Наиболее близким к заявленному устройству по своей технической сущности и конструктивному решению является имитатор двухстрелочного высотомера ИВД-28 из состава комплексного тренажера вертолета Ми-8 (КГБ Ми-8) [1], который был принят авторами в качестве прототипа.

Прототип и вышеуказанные аналоги имеют недостатки, заключающиеся в сложности конструкции (используется двигатель с внешним редуктором больших габаритов, двигатель управляется спецтоками 400 Гц, усилитель переменного тока имеет большие габариты, неудобен в эксплуатации).

Целью данного предложения является устранение вышеуказанных недостатков, а именно, улучшение технико-эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что в имитаторе двухстрелочного высотомера, содержащем кинематический блок, связанный с соответствующими стрелками прибора, сервопривод, содержащий двигатель, редуктор и датчик обратной связи, а также блок управления сервоприводом, редуктор сервопривода состоит из двух частей: основной, встроенной в микродвигатель постоянного тока, и присоединительной, выполненной в виде зубчатой пары, ведущее колесо которой жестко установлено на выходном валу микродвигателя, а ведомое колесо с одной стороны связано с потенциометром обратной связи, а с другой - с профилированным кулачком, подвижно соединенным с толкателем кинематического блока имитатора, причем блок управления сервоприводом выполнен в виде модуля в стандарте «Евромеханика».

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется графическим материалом:

- на фиг.1. Кинематическая схема имитатора двухстрелочного высотомера;

- на фиг.2. Схема электрических соединений элементов имитатора двухстрелочного высотомера и блока управления.

Имитатор двухстрелочного высотомера содержит электрический двигатель постоянного тока 1 с встроенным редуктором, на оси которого закреплено зубчатое колесо 2, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом 3, закрепленным вместе с кулачком 4 на оси потенциометра обратной связи 5. С кулачком 4 связан толкатель 6, закрепленный на площадке противовеса 7. Противовес с помощью поводка 8 соединен с кривошипом 9, закрепленным на оси 10, на которой также закреплен зубчатый сектор 11, находящийся в зацеплении с трибкой 12, на оси которой закреплено большое зубчатое колесо 13, сцепленное с трибкой 14. На оси трибки насажена большая стрелка указателя 15.

Трибка 14 через зубчатую передачу 16 с передаточным отношением 1:10 связана с малой стрелкой 17, закрепленной на полой оси, сквозь которую проходит ось трибки 14. В описанном кинематическом блоке 21 большая стрелка показывает сотни, а малая тысячи метров.

Блок управления имитатора высотомера 18 содержит усилитель сервопривода 19, который электрически связан посредством вх.1 с моделирующим комплексом 20.

Имитатор высотомера работает следующим образом. Изменение входного сигнала, имитирующего в программной модели высоту летательного аппарата, от моделирующего комплекса 20 поступает на вход 1 модуля управления 18, где складывается с напряжением обратной связи, поступающим на вход 2 модуля управления от потенциометра обратной связи 5, расположенного в корпусе кинематического блока 21, усиливается и поступает на двигатель сервопривода 1.

В зависимости от знака результирующего напряжения двигатель начинает вращаться в ту или другую сторону, вращая одновременно потенциометр обратной связи до тех пор, пока сумма входного напряжения и обратной связи не станет равной нулю, В результате чего двигатель остановится. На одной оси с потенциометром находится кулачок 4, по криволинейной поверхности которого скользит толкатель 6. Поводок 8 поворачивает ось сектора 10 и зубчатый сектор 11. Сектор через зубчатую передачу вращает стрелки 15 и 17. Каждому значению входного напряжения соответствует свое положение стрелок, т.е. функции имитатора прибора выполняются.

Использование в качестве двигателя сервопривода малогабаритного двигателя постоянного тока с встроенным редуктором и разработанного авторами суммирующего усилителя постоянного тока, позволило создать простые кинематические связи между двигателем, потенциометром обратной связи и стрелками прибора.

В настоящем техническом решении применены элементы с высокой степенью надежности, что позволяет в свою очередь повысить надежность предлагаемого технического решения в целом.

На основе материалов данного предложения была разработана конструкторская документация и изготовлены экспериментальные образцы. Проведены стендовые испытания, получены положительные результаты. В перспективе имитатор двухстрелочного высотомера будет установлен на авиационных тренажерах, разрабатываемых ФГУП НИИАО.

Источники информации:

1. Комплексный тренажер вертолета Ми-8 (КТВ Ми-8). Техническое описание 412.00.542 ТО, 1980 г.

2. Реклама ОАО МНПК «АВИОНИКА», размещенная на сайте http://www/airshow.ru/expo/22/prod 2030 r.htm

3. Расчет и конструкция авиационных приборов. Д.А.Браславский, С.С.Логунов, Д.С.Пельпор. Оборонгиз 1954 г.

4. Высотомер двухстрелочный ВД-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

Имитатор двухстрелочного высотомера, содержащий кинематический блок, связанный с соответствующими стрелками прибора, сервопривод, содержащий двигатель, редуктор и датчик обратной связи, а также блок управления сервоприводом, отличающийся тем, что редуктор сервопривода состоит из двух частей - основной, встроенной в микродвигатель постоянного тока, и присоединительной, выполненной в виде зубчатой пары, ведущее колесо которой жестко установлено на выходном валу микродвигателя, а ведомое колесо с одной стороны связано с потенциометром обратной связи, а с другой - с профилированным кулачком, подвижно соединенным с толкателем кинематического блока имитатора.