Система продольной коррекции.

Чувствительный элемент – одноосный жидкостный маятник.

Исполнительный элемент – коррекционный двигатель, находящийся на оси внутренней рамы карданного подвеса.

Для уменьшения погрешностей по тангажу предусмотрено отключение продольной коррекции при действии продольных ускорений (взлет, разгон, торможение) с помощью жидкостного отключателя-акселерометра продольных ускорений.

Жидкостный акселерометр аналогичен жидкостному маятнику. При продольных ускорениях самолета токопроводящая жидкость под действием инерционных сил смещается к одному из контактов и за счет увеличения электрического сопротивления цепи коррекция ослабляется на 50%.

Жидкостный отключатель продольной коррекции установлен на корпусе гиромотора. При отсутствии горизонтальной составляющей продольного ускорения пузырек воздуха в отключателе расположен так, что сопротивление отключателя вместе с дополнительным сопротивлением резистора R7 обеспечивает выбранную скорость продольной коррекции.

При появлении продольного ускорения того или иного направления пузырек перемещается. Когда продольное ускорение достигнет что соответствует отклонению кажущейся вертикали от истинной примерно на 9,5˚, то сопротивление отключателя резко увеличивается, а скорость продольной коррекции меньше не менее, чем на 50% от действующей.

Обратное срабатывание (включение) жидкостного отключателя происходит при а=1,05 м/c², что соответствует отклонению кажущейся вертикали от истинной примерно на 6˚.

Следящая рама.

Служит для обеспечения невыбиваемости гироскопа при выполнении фигур высшего пилотажа.

Система следящей рамы состоит из индукционного датчика,, ротор которого закреплен на оси гирокамеры, а статор на карданной раме; усилителя, двигатель-генератора ДГ-1ТА, следящей рамы.

Следящая рама с помощью отрабатывающей системы непрерывно устанавливает внешнюю ось карданной рамы (ось ее вращения) в положение, перпендикулярное главной оси гироскопа - оси ротора.

Отработка следящей рамы осуществляется по сигналам индукционного датчика, якорь которого 5 закреплен на оси гироузла, а статор 3 на карданной раме.

Суть работы индукционного датчика заключается в следующем.

Индукционный датчик представляет собой бесконтактный линейный трансформатор. В АГД-1 трехстержневой индукционный датчик измеряет отклонение оси карданной рамы от положения, перпендикулярного главной оси гироскопа (оси ротора).

Датчик состоит из двух частей, взаиморасположение которых изменяется поворотом подвижной части (ротора) относительно неподвижной части (статора).

Действие индукционного датчика основано на принципе трансформатора. Магнитный поток, создаваемый средней катушкой при питании ее напряжением возбуждения 36 В 400 Гц, разветвляется на два потока, замыкающиеся через якорь и зазоры между якорем и стержнями статора. Эти потоки наводят ЭДС в каждой из боковых катушек. Обмотки боковых катушек соединены встречно. При симметричном расположении ротора ЭДС обеих катушек равны между собой Е₁=Е₂, а снимаемый сигнал равен нулю U₀=0.

В результате на выводных клеммах датчика возникает напряжение сигнала, равное геометрической сумме ЭДС крайних катушек:

 

U_сиг=Е₁+Е₂=с α

 

где с – коэффициент пропорциональности;

α – угол поворота якоря.

Линейность сигнала индукционного датчика сохраняется в пределах угла не менее ±7˚. При повороте ротора на углы более ±7˚ до углов ±35˚ напряжение на сигнальной обмотке практически не изменяется.

 

При отклонении внешней оси карданной рамы от положения, перпендикулярного главной оси гироскопа, индукционный датчик выдает сигнал переменного тока на вход усилителя 1, далее на двигатель-генератор 2 типа

ДГ-1, который через редуктор отрабатывает следящую раму 7, а, следовательно, и внешнюю ось карданной рамы в положение, перпендикулярное главной оси гироскопа, со скоростью заведомо большей, чем возможная скорость изменения крена самолета.

В результате при любых эволюциях самолета ось ротора гироскопа не совпадает с осью карданной рамы и гиродатчик приобретает свойство «невыбиваемости», т.е. способность выдавать правильные показания после выполнения фигур сложного пилотажа.

Система арретирования.

Состоит из следующих основных частей:

Двигателя постоянного тока ПДЗ-1,7 с редуктором и фрикционной муфтой ограничивающей усилие передаваемое от двигателя к штоку арретира 21 - 4Х кулачков 27, 12, 13, 26

Рабочей пружины 16 и возвратной 17 Толкателя 9 и стержня 14 На внутренней оси карданного подвеса кулачок 28 закреплен на корпусе гиромотора. Профиль кулачка состоит симметричных ветвей выполненных по логарифмической спирали. Кулачок имеет вырез, в который входит стержень 14, фиксирующий гироузел в заарретированном положении. Такого же типа кулачок 12, но несколько большего размера расположен на внешней оси карданного подвеса. На следящей раме 15 имеется торцевой кулачок 2 6, профиль которого образуют 2 симметричные ветви винтовой линии. На корпусе прибора 7 установлен редуктор арретира 19. Шток 18 редуктора арретира может двигаться возвратно-поступательно без вращения в гнезде выходной шестерни редуктора.

Выходная шестерня, вращающаяся в двух радиальных шарикоподшипниках снабжена пальцем, который выдвигает шток, перемещаясь по винтовой канавке на его поверхности.

Полное арретирование прибора происходит за один оборот выходной шестерни. За это время ведущий палец перемещается на величину одного шага по винтовой канавке на штоке, после чего попадает в продольную канавку и откидывается назад под действием пружины 16, находящейся внутри штока возвратной пружины 17.

Рассмотрим взаимодействие частей арретирующего устройства при арретировании гиродатчика с вращающимся ротором гиромотора (повторное арретирование).

Предположим гироузел и карданная рама повернуты на произвольный угол, следящая рама также находится в произвольном положении. Для приведения прибора в исходное положение необходимо подать сигнал на двигатель арретирующего устройства. Тогда шток 18 начнет выдвигаться и при нажатии на кулачок 2 6, следящая рама 15 встанет в положение, при котором ее плоскость будет параллельна основанию прибора. При этом шток 18 соскользнет с кулачка 2 6, надавит на стержень арретира, передавая тем самым через рабочую пружину 16 усилие на кулачок 12, а вместе с ним и на карданную раму 14. Рама будет вращаться вокруг оси вращения в сторону уменьшения плеча, на которое приложена сила. Момент, приложенный к внешней оси карданного подвеса вызовет прецессию гироузла вокруг внутренней оси до упора, который ограничивает поворот гироузла.

Во время прецессии гироузла фрикционная муфта редуктора арретира проскальзывает, передавая лишь тот момент, который необходим чтобы обеспечить прецессию гироузла за нужное время. После подхода гироузла к упору, рама будет свободно поворачиваться вокруг внешней оси карданного подвеса, до тех пор пока выступающий конец кулачка 13 не войдет в вырез кулачка 12. После фиксации карданной рамы относительно корпуса прибора нажимная плоскость кулачка 13 подойдет к стержню 14, вдвинет его внутрь рамы прикладывая момент к кулачку 28 и гироузлу 1. Вследствие этого гироузел обладающий только двумя степенями свободы (т.к. карданная рама заарретирована) придет в положение в котором стержень 14 находится в вырезе кулачка 28. Это соответствует положению гироузла при котором главная ось гироскопа перпендикулярна основанию прибора.

Во время арретирования гироузла выступающий кулачок 13 продвигается в вырез кулачка 12 не меняя положения карданной рамы.

Разарретирование прибора происходит практически мгновенно в тот момент когда ведущий палец выходной шестерни попадает в продольную канавку штока 18 и откидывается в исходное положение под действием возвратной пружины 17 и пружины в штоке арретира, которые в конце арретирования максимально сжаты, энергию удара штока воспринимает резиновый буфер 22.

Арретирование прибора при запуске (гиромотор не вращается) отличается от описанного выше тем, что каждая из рам арретируется как твердое тело.

Таким образом, при запуске арретир срабатывает автоматически, следящая рама устанавливается параллельно основанию прибора, а главная ось гироскопа перпендикулярно, затем происходит автоматическое разарретирование.