Читать онлайн Контроль работоспособности гидравлической системы RRJ-95 в процессе выполнения технического обслуживания и полёта бесплатно
1.Требования, предъявляемые к гидросистеме самолёта.
К гидравлическим системам предъявляются следующие требования:
– удобство технического обслуживания;
– высокая скорость и точность действия;
– малый вес агрегатов и трубопроводов;
– обеспечение защиты агрегатов и трубопроводов от разрушения в случае превышения максимально допустимого давления;
– возможность фиксации управляемых объектов в заданном положении;
– высокая коррозионная стойкость агрегатов системы и трубопроводов;
– обеспечение потребителям бесперебойной гидросилой;
– высокая герметичность;
– пожаробезопасная;
– иметь резервную систему со своим отдельным гидробаком.
2. Назначение, общие сведения и конструкция гидравлической системы самолёта RRJ-95
Гидравлическая система предназначена для обеспечения гидропитанием следующих потребителей самолёта:
– система управления самолётом,
– система уборки и основного выпуска шасси,
– система управления поворотом колёс передней опоры шасси,
– основная тормозная система,
– система стояночного торможения,
– система управления реверсивными устройствами двигателей.
Рабочие давления ГС:
– номинальное рабочее давление в линии нагнетания – 3000 psi (207 bar),
– давление всасывания при работающих источниках гидропитания ~72 psi (5 bar),
– давление всасывания при неработающих источниках гидропитания ~29 psi (2 bar).
ГС состоит из следующих подсистем:
– основная система,
– вспомогательная система,
– приборы контроля.
Основная гидросистема.
Основная ГС включает в себя следующие подсистемы:
– гидросистема 1 (ГС1),
– гидросистема 2 (ГС2),
– гидросистема 3 (ГС3),
– система дозаправки гидробаков.
Основная ГС предназначена для:
– обеспечения потребителей гидропитанием в штатном режиме,
– обеспечения заправки гидробаков ГС1, ГС2, ГС3 с одного рабочего места,
– обеспечения подсоединения/отсоединения наземной гидроустановки и заправки гидроаккумуляторов азотом.
Блок HSCU (Блок управления работой гидросистемы) управляет работой основной ГС. Он осуществляет автоматическую работу основной ГС на всех этапах полёта, а также обеспечивает стабильность работы ГС при аварийных режимах полёта.
Вспомогательная гидросистема.
Вспомогательная ГС предназначена для обеспечения гидропитанием потребителей при нештатных ситуациях на борту самолёта в объёме функциональных возможностей подсистем.
Вспомогательная ГС включает в себя следующие подсистемы:
– аварийная гидросистема,
– система передачи мощности.
Аварийная гидравлическая система обеспечивает аварийным гидропитанием потребителей ГС2 и конструктивно входит в её состав.
Система передачи мощности предназначена для передачи гидравлической энергии от ГС3 к ГС1 в систему уборки и основного выпуска шасси. Она включается в работу в случае отказа левого двигателя или гидронасоса ГС1. Через блок передачи мощности осуществляется механическая связь ГС1 и ГС3.
Приборы контроля.
Приборы контроля включают в себя следующие подсистемы:
– система контроля уровня гидрожидкости,
– система контроля давления,
– система сигнализации давления,
– система контроля температуры,
– система сигнализации засорения фильтров.
Датчики и сигнализаторы обеспечивают измерение параметров гидросистемы, дальнейшую выдачу сигнала для обработки в блок HSCU для формирования сигналов, выдаваемых на мнемокадр HYD и дисплей технического обслуживания гидросистем (MDU), формирование
аварийно-сигнальных сообщений, выдаваемых на дисплей EWD.
1- Гидронасос, 2-Насосная станция переменного тока, 3-Блок передачи мощности (PTU), 4-Фильтр нагнетания гидронасоса, 5-Фильтр общего слива, 6-Фильтр слива гидронасоса, 7-Фильтр нагнетания насосной станции, 8-Фильтр слива насосной станции, 10-Бортовой клапан питания, 11-Бортовой клапан нагнетания, 15-Гидробак, 18-Гидроаккумулятор, 20-Перекрывной противопожарный клапан, 28-Предохранительный клапан, 36-Ручной насос дозаправки, 38-Селекторный кран дозаправки, 52- Дозатор, 53-Тепловой дозатор, 54- Насосная станция постоянного тока.
Основная гидросистема.
Основная гидросистема состоит из:
– гидросистемы №1,
– гидросистемы №2,
– гидросистемы №3,
– системы дозаправки гидробаков.
Блок управления и контроля гидросистемы (HSCU).
Блок HSCU располагается в среднем приборном отсеке по правому борту на стеллаже бортового оборудования.
Блок HSCU представляет собой однокорпусной электронный контроллер, состоящий из двух каналов А и B. Электропитание каналов А и B осуществляется от аварийных шин питания постоянного тока левого и правого борта соответственно. Блок посредством соответствующей логики осуществляет мониторинг работы гидросистемы и управление ею с учётом требований безопасной эксплуатации самолёта.
Блок HSCU обеспечивает:
– управление в автоматическом режиме основным источником питания гидросистемы ГС2, резервными и аварийным источниками питания трех гидросистем ГС1, ГС2 и ГС3, и клапаном включения блока передачи мощности (SV-PTU);
– контроль работоспособности гидросистемы, её компонентов и самого блока;
– формирование и выдачу сигналов для отображения рабочих параметров гидросистемы на дисплеях MFD и EWD в кабине экипажа и на дисплее технического обслуживания гидросистемы (MDU);
– запись и хранение информации в энергонезависимой памяти.
Блок HSCU в автоматическом режиме управляет следующими исполнительными агрегатами гидросистемы:
– насосной станцией переменного тока ГС1 (ACMP1),
– насосной станцией переменного тока ГС2 (ACMP2A),
– насосной станцией постоянного тока (DCMP2B),
– насосной станцией переменного тока ГС3 (ACMP3),
– клапаном включения блока передачи мощности (SV-PTU).
Управление данными исполнительными агрегатами производится по сигналам состояния, поступающим от трех гидросистем:
– от датчиков давления в ГС1, ГС2, ГС3 (аналоговый сигнал, изменяемый от 0 до 10 V постоянного тока);
– от датчиков объёма гидрожидкости в гидробаках ГС1, ГС2, ГС3 (аналоговый сигнал, потенциометр – 500 Оm);
– от датчиков температуры гидрожидкости в ГС1, ГС2, ГС3 (аналоговый сигнал, по MIL-T-7990);
– от дискретных переключателей и сигналов ГС.
Блок HSCU выдаёт текущую информацию на дисплей MDU.
Блок HSCU обеспечивает выдачу информации через цифровые шины ARINC-429 в центральный процессор и модуль ввода/вывода для:
– формирования аварийно-сигнальных сообщений и оповещения экипажа о нештатных состояниях и отклонениях параметров гидросистемы;
– формирования мнемокадра гидросистемы HYD;
– регистрации параметров, регистрируемых в регистраторе полётной информации;
– регистрации данных о работоспособности и отказах агрегатов ГС и каналов A и B блока HSCU.
Блок HSCU хранит в энергонезависимой памяти информацию о неисправностях электрогидравлических агрегатов гидросистемы за последние 64 полета.
Блок HSCU также проводит тест-контроль насосной станции постоянного тока DCMP2B путем ее включения через определенное количество полётов.
Органы управления и индикация.
Пульт управления гидросистемы (HYD) расположен на потолочном пульте в кабине экипажа.
Органы управления.
Для ручного дистанционного управления насосными станциями используются четыре галетных переключателя:
– ELEC1 – для управления насосной станцией переменного тока ГС1,
– ELEC2A – для управления насосной станцией переменного тока ГС2,
– ELEC2B – для управления насосной станцией постоянного тока,
– ELEC3 – для управления насосной станцией переменного тока ГС3.
Каждый переключатель имеет положения OFF, AUTO, ON.
При установке переключателя в положение AUTO управление соответствующей насосной станцией осуществляется автоматически по сигналам управления с выхода вычислителя блока HSCU. При установке переключателя управления соответствующей насосной станции в положение ON происходит включение этой насосной станции. При установке переключателя управления соответствующей насосной станции в положение OFF происходит выключение этой насосной станции.
Для ручного управления блоком передачи мощности используется кнопка-табло PTU AUTO. Надпись на кнопке не светится, когда управление клапаном включения блока передачи мощности осуществляется по сигналам с выхода блока HSCU. Надпись MAN светится зелёным цветом при нажатии кнопки для включения вручную клапана включения блока передачи мощности.
Пульт управления гидросистемы используется в следующих случаях:
– на земле, если необходимо включить любую из насосных станций или блок передачи мощности для проверки их работоспособности или проверки работоспособности потребителей гидравлической энергии от этих источников;
– в полете, в случае отказа автоматического управления насосными станциями и блока передачи мощности при неисправном блоке HSCU.
Индикация.
На пульте управления гидросистемы имеются следующие световые табло:
– HS1. Надпись LO-PR этого табло светится желтым цветом, если давление нагнетания в ГС1 ниже 1800 psi (124 bar) в полёте или на земле при двух работающих двигателях;
– HS2. Надпись LO-PR этого табло светится желтым цветом, если давление нагнетания в ГС2 ниже 1800 psi (124 bar) в полёте или на земле при двух работающих двигателях;
– HS3. Надпись LO-PR этого табло светится желтым цветом, если давление нагнетания в ГС3 ниже 1800 psi (124 bar) в полёте или на земле при двух работающих двигателях;
– LG. Надпись LG этого табло светится зелёным цветом при включении блока передачи мощности, если давление после насоса блока передачи мощности выше 2400 psi (165 bar).
Аварийно-сигнальные сообщения (Таб 1).
Источником информации о нештатной работе гидросистемы являются текстовые сообщения, выводимые на дисплей EWD, и сопровождающие их звуковые и световые сигналы. Формирование аварийно-сигнальных сообщений по гидросистеме осуществляется блоком HSCU, откуда сигналы выдаются в центральный процессор и модуль ввода/вывода (CPIOM). Перечень аварийно-сигнальных сообщений по гидросистеме приведён в нижеследующей таблице:
Таблица 1
Дисплей технического обслуживания гидросистем. (рис.7)
Дисплей технического обслуживания гидросистем (MDU) предназначен для отображения данных цифровой и текстовой информации, получаемых от блока HSСU.
На экране дисплея MDU отображаются данные о количестве гидрожидкости в гидробаке каждой из трех гидросистем, а также давление в газовых полостях гидробаков и гидроаккумуляторов.
Гидравлическая система 1.
Гидросистема 1 (ГС1) обеспечивает гидропитанием следующие потребители:
– приводы левого и правого внешних тормозных щитков,
– приводы левого и правого внутренних интерцепторов,
– внешний привод левого элерона,
– внутренний привод правого руля высоты,
– нижний привод руля направления,
– стояночное торможение внутренних колес,
– основное торможение внутренних колес,
– левое реверсивное устройство,
– система уборки и основного выпуска шасси.
ГС1 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке).
ГС1 работает независимо от других гидросистем, однако, в случае отказа гидронасоса или левого двигателя, для обеспечения уборки и основного выпуска шасси, предусмотрен отбор мощности от ГС3 к ГС1 через блок передачи мощности.
Основным источником давления в ГС1 является гидронасос с приводом от левого двигателя.
Для отключения гидронасоса от гидросистемы при пожаре левого двигателя или повышении температуры в гидробаке выше 135 °С в линии питания гидронасоса установлен перекрывной противопожарный клапан (FWSOV1). Закрытие клапана FWSOV1 производится электродистанционно экипажем c пульта FIRE PROT или автоматически в случае превышении температуры в гидробаке выше 135 °С по сигналу сигнализатора температуры, установленного в гидробаке ГС1.
Для сброса гидрожидкости, в случае повышения ее температуры выше нормы при не закрытии клапана FWSOV1, срабатывает тепловой дозатор.
Резервным источником давления является насосная станция переменного тока.
Насосная станция переменного тока включается в работу автоматически при уборке шасси, а также при отказе левого двигателя или основного гидронасоса.
Насосная станция переменного тока в полёте и на земле обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов. В полете при отказе одного из приводов-генераторов может обеспечиваться питание от генератора ВСУ только одной насосной станции. На земле насосная станция обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов, генератора ВСУ и от наземных источников электропитания.
В состав ГС1 функционально входит вспомогательный источник гидропитания – насос блока передачи мощности (PTU).
Блок PTU представляет собой моноблок передачи мощности от ГС3 к ГС1 (в систему уборки и основного выпуска шасси), который состоит из мотора и насоса, механически соединённых общим валом.
В гидросистеме установлен гидробак с пневмоподдавливанием, представляющий собой бак закрытого типа с дифференциальным поршнем. Гидробак предназначен для создания давления поддавливания гидрожидкости на входе в насос и насосную станцию ГС1, в том числе, при отрицательных перегрузках, для компенсации изменения объёма гидрожидкости в гидробаке в результате ее температурного расширения и сжатия, расчётных утечек и изменения объёма гидрожидкости в трубопроводах и агрегатах гидросистемы.
Для обеспечения работы потребителей в условиях резкого изменения давления и расхода жидкости, а также, для обеспечения поддавливания газовой полости гидробака в гидросистеме установлен гидроаккумулятор.
Газовая полость гидроаккумулятора соединена с газовой полостью гидробака.
На гидробаке установлен электромеханический уровнемер гидробака с встроенным не дистанционным механическим указателем заправки гидробака, датчик температуры и сигнализатор температуры.
Уровнемер и датчики температуры выдают информацию о заправке, объёме и температуре гидрожидкости в блок HSCU.
В ГС1 установлены фильтры тонкой очистки, обеспечивающие поддержание заданного уровня чистоты гидрожидкости:
– фильтр с механическим сигнализатором засорения без перепускного клапана в линии нагнетания ГС1 за основным гидронасосом,
– фильтр с механическим сигнализатором засорения без перепускного клапана в линии нагнетания ГС1 за насосной станцией переменного тока (ACMP1),
– фильтр с электрическим сигнализатором засорения без перепускного клапана в линии слива ГС1 из гидронасоса,
– фильтр с механическим сигнализатором засорения без перепускного клапана и с фильтроэлементом одноразового применения в линии слива из насосной станции переменного тока (ACMP1),
– фильтр с электрическим сигнализатором засорения и перепускным клапаном в линии общего слива ГС1.
Установка таких фильтров позволяет эксплуатировать фильтры по техническому состоянию. По мере загрязнения фильтроэлемента увеличивается его гидравлическое сопротивление и возрастает перепад давления на фильтре. При определенном значении перепада на головке фильтра с механическим сигнализатором появляется кнопка сигнализатор засорения фильтра, указывающая о наступлении предельной загрязненности фильтроэлемента. Наличие сигнализатора засорения сокращает число периодических демонтажей и проверок фильтроэлемента.
При возрастании перепада давления на фильтроэлементе до предельного значения для фильтра общего слива открывается перепускной клапан и поток жидкости направляется в обход фильтроэлемента непосредственно в гидробак. Фильтры в линиях нагнетания и в линиях слива из насоса и насосной станции не имеют перепускных клапанов, они выдерживают полный перепад давления на фильтре и не пропускают через себя грязную жидкость от источников гидропитания в систему, что обеспечивает чистоту гидрожидкости.
Для исключения ложных срабатываний при температуре ниже минус 17 °C (плюс 1.4 °F) из-за увеличения вязкости жидкости при низкой температуре, фильтры снабжены термическими выключателями сигнализаторов засорения.
Все фильтры имеют отсечные клапаны для обеспечения демонтажа фильтроэлементов без пролива гидрожидкости.
Фильтры нагнетания гидронасоса и насосной станции переменного тока имеют обратные клапаны на выходе из фильтра. Также на фильтре установлен сигнализатор давления, определяющий состояние источника гидропитания.
Контроль заправки гидробака при отсутствии электропитания на борту можно осуществлять по механическому указателю уровня гидробака.
В гидросистеме в линии нагнетания установлен предохранительный клапан, исключающий повышение давления в линии нагнетания выше допустимых пределов.
На корпусе предохранительного клапана установлены:
– сигнализатор давления,
– датчик давления.
Сигнализатор давления выдаёт сигнал о минимальном давлении (ниже 1800 psi) в ГС1 на табло LO PR, расположенном на пульте управления гидросистемы HYD потолочного пульта.
Датчик давления выдаёт информацию в блок управления и контроля гидросистемы.
Обратные клапаны обеспечивают запирание потока гидрожидкости в направлении, обратном рабочему.
Отработка гидросистемы и ее потребителей, а также отбор проб производится через бортовые клапаны питания и нагнетания, установленные на панели наземного обслуживания ГС1.
Через эти клапана подсоединяется наземный источник гидропитания или пробоотборники для отбора проб гидрожидкости.
Зарядка гидроаккумулятора и газовой полости гидробака азотом обеспечивается через зарядный клапан, выполненный в одном корпусе с манометром.
Контроль зарядки гидроаккумулятора осуществляется также по дисплею технического обслуживания, установленному на панели наземного обслуживания ГС1. В линии поддавливания, соединённой с газовой полостью гидроаккумулятора, установлен датчик давления, выдающий информацию в блок управления и контроля гидросистемы.
На стыке двигателя с пилоном установлены бортовые клапаны в линии всасывания, линии нагнетания и линии слива из гидронасоса, обеспечивающие отсоединение коммуникаций гидросистемы при демонтаже/монтаже двигателя или гидронасоса без пролива гидрожидкости.
Регламентные утечки из дренажных полостей источников гидропитания и гидробака гидросистемы собираются централизованно по трубопроводам дренажа в экологический бачок и удаляются из него при техническом обслуживании.
Штуцер дренажа жидкостной полости гидробака соединён с предохранительным и стравливающим клапаном, который обеспечивает стравливание воздуха и гидрожидкости из гидробака в ручном режиме и сброс давления в автоматическом режиме.
Дренаж скопления нерастворённого воздуха и гидрожидкости из жидкостной полости гидробака при техническом обслуживании или резком ходе поршня гидробака удаляется из дренажного штуцера гидробака через предохранительный и стравливающий клапан, работающий как в автоматическом режиме, так и на земле – в ручном режиме, для удаления скоплений нерастворённого воздуха. При этом дренаж воздуха и гидрожидкости производится также за борт в атмосферу через тот же штуцер.
При повышении температуры выше 177 °С плавкая пробка, установленная в тепловом дозаторе, расплавляется и гидрожидкость сбрасывается через тепловой дозатор и фитинг сброса на обшивке фюзеляжа в атмосферу.
Гидравлическая система №2.
Гидросистема 2 (ГС2) обеспечивает гидропитание следующих потребителей:
– средние приводы левого и правого интерцепторов,
– внутренние приводы левого и правого элеронов,
– внешние приводы левого и правого руля высоты,
– средний привод руля направления,
– система аварийного выпуска шасси,
– система управления поворотом колёс передней опоры шасси.
ГС2 выполнена по схеме закрытого типа (отсутствует контакт гидрожидкости с газовой средой в гидробаке). Все агрегаты ГС2 располагаются в заднем техническом отсеке по правому борту между шпангоутами 53 и 54.
Основным источником давления в ГС2 является насосная станция переменного тока.
Насосная станция переменного тока в полёте обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов. На земле насосная станция обеспечивается электропитанием от приводов-генераторов, генератора ВСУ и от наземного источника электропитания.
Насосная станция переменного тока используется как в полёте, так и на земле при техническом обслуживании.
В состав ГС2 функционально входит аварийная система, источником гидравлической энергии которой является насосная станция постоянного тока.
В гидросистеме установлен гидробак с пневмоподдавливанием, представляющий собой бак закрытого типа с дифференциальным поршнем. Гидробак предназначен для создания давления поддавливания гидрожидкости на входе в насосные станции ГС2, в том числе, при отрицательных перегрузках, для компенсации изменения объема гидрожидкости в гидробаке в результате ее температурного расширения и сжатия, расчетных утечек и изменения объема гидрожидкости в трубопроводах и агрегатах гидросистемы.
Для обеспечения работы потребителей в условиях резкого изменения давления и расхода жидкости, а также, для обеспечения поддавливания газовой полости гидробака в гидросистеме установлен гидроаккумулятор.
Газовая полость гидроаккумулятора соединена с газовой полостью гидробака.
На гидробаке установлен электромеханический уровнемер гидробака с встроенным не дистанционным указателем заправки гидробака, датчик температуры и сигнализатор температуры.
Уровнемер и датчики температуры выдают информацию о заправке, объеме и температуре гидрожидкости в блок HSCU.
В ГС2 установлены фильтры тонкой очистки, обеспечивающие поддержание заданного уровня чистоты гидрожидкости:
– фильтр с механическим сигнализатором засорения без перепускного клапана, установлен в линии нагнетания гидросистем ГС2 за насосной станцией переменного тока ГС2,
– фильтр с механическим сигнализатором засорения без перепускного клапана и фильтроэлементом одноразового применения, установлен в линии слива из резервной насосной станции переменного тока ГС2,
– фильтр с электрическим сигнализатором засорения с перепускным клапаном, установлен в линии общего слива ГС2.
Фильтры нагнетания насосной станции переменного тока содержат обратные клапаны на выходе из фильтра и сигнализатор давления, сигнализирующий о состоянии источника гидропитания (работает/не работает).
В линии нагнетания ГС2 установлен предохранительный клапан, который исключает повышение давления в линии нагнетания выше допустимых пределов.
Сигнализатор давления выдаёт сигнал о минимальном давлении (ниже 1800 psi) в ГС2 на табло LO PR, расположенном на пульте управления гидросистемы HYD потолочного пульта.
Датчик давления выдаёт информацию в блок управления и контроля гидросистемы.
Обратный клапан обеспечивает запирание потока гидрожидкости в направлении, обратном рабочему.
Отработка ГС2 и ее потребителей, а также отбор проб осуществляется через бортовые клапаны питания и нагнетания, установленные на панели наземного обслуживания ГС2. К этим клапанам подсоединяется наземный источник гидропитания или пробоотборник для отбора проб гидрожидкости.
Зарядка гидроаккумулятора и азотной полости гидробака азотом обеспечивается через зарядный клапан гидроаккумулятора с манометром.
Контроль зарядки гидроаккумулятора осуществляется также по дисплею технического обслуживания, установленному на панели наземного обслуживания ГС1. В линии поддавливания установлен датчик давления, выдающий информацию в блок управления и контроля гидросистемы.
Регламентные утечки из дренажных полостей источников гидропитания и гидробака ГС2 собираются по трубопроводам дренажа в экологический бачок и удаляются из него при техническом обслуживании.