10.4. Системы управления закрылками

Закрылки — отклоняемые поверхности, расположенные симметрично на задней кромке крыла. В убранном положении закрылки являются продолжением поверхности крыла, тогда как в выпущенном состоянии могут поворачиваться вниз или отходить от него с образованием щелей. Используются для улучшения несущей способности крыла во время взлёта, набора высоты, снижения и посадки, а также при полётe на малых скоростях.

Подъёмная сила крыла пропорциональна коэффициенту подъёмной силы, квадрату скорости и площади крыла.

При выпуске закрылков увеличивается кривизна профиля, что приводит к увели­чению коэффициента подъёмной силы, а при использовании выдвижных за­крылков увеличивается и площадь крыла, что обеспечивает сохранение той же подъёмной силы, что и при убранных закрылках, при гораздо меньшей скорости полёта. При этом уменьшаются требуемые дистанции взлёта и посадки само­лёта.

Закрылки, образующие при вы­пуске профилированные щели, называют щелевыми. Закрылки могут состоять из нескольких секций, образуя несколько щелей (как правило, от одной до трех). К примеру, на отечественном Ту-154М применяются двухщелевые закрылки, а на Ту-154Б — трёхщелевые. Щели способствуют перетеканию воздушного потока с ниж­ней поверхности на верхнюю, одновременно сдувая пограничный слой. Это помогает затянуть срыв потока с закрылков и, таким образом, увеличить возможный угол их отклоне­ния и допустимый угол атаки.

Невыдвижные закрылки, как малоэффективные, используются на небольших легкомоторных самолётах.

На самолётах гражданской авиации используются выдвижные щелевые закрылки, имеющие высокую эффективность, обеспечивающие возможность полётов с относительно небольших взлётно-посадочных полос.

Закрылки разных самолётов ГА отличаются друг от друга как сложностью механических узлов, так и сложностью электрических каналов управления.

Общим для всех закрылков является то, что они выпускаются с помощью винтовых механизмов по направляющим рельсам. Винтовые механизмы получают привод через угловые редукторы от вала трансмиссии, который, в свою очередь, приводится во вращение с помощью электрического или гидравлического привода.

Далее по тексту представлены системы управления закрылками в порядке увеличения их сложности и функциональности.

10.4.1. Система управления закрылками самолёта Ан-2

На самолёте Ан-2 предусмотрены нижние и верхние закрылки, которые откло­няются с помощью двух электромеханизмов УЗ-1АМ. Один механизм расположен в верхней части фюзеляжа между шп. №8 и №9. Второй – под полом грузовой (пас­сажирской) кабины между шп. №8 и №9.

Управление выпуском и уборкой закрылков осуществляется с помощью кнопки выпуска – на секторе газа и кнопки уборки – на центральном пульте. Также на цен­тральном пульте под защитным колпачком расположен переключатель аварийной уборки закрылков.

Контроль выпуска и уборки нижних закрылков – визуально, верхних – по указателю УЗП-47 на верхней панели центрального пульта.

В состав УЗ-1АМ входят:

- реверсивный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбужде­нием;

- червячный редуктор с передаточным отношением 40 : 1;

- выходное устройство в виде штока с винтовой шариковой парой;

- электромагнитная муфта сцепления-торможения;

- два КВ отключения механизма в крайних положениях.

В состав схемы управления УЗ-1АМ введены два промежуточных реле и два силовых контактора.

Работа электрической принципиальной схемы УЗ-1АМ

При убранных закрылках контакты концевого выключателя КВ1 замкнуты, а КВ2 – разомкнуты.

С шины № 1 27 В поступает через АЗС-5 цепей управления на кнопки выпуска и уборки закрылков и на переключатель аварийной уборки. На приборной доске пи­лотов кроме АЗС-5 расположены два АЗС-15 защиты силовых цепей для двух УЗ-1АМ (на рис.8.7. показаны цепи работы одного механизма).

С АЗС-15 27 В посту­пает на контакты контакторов К1, К2 и контакты промежуточных реле Р1, Р2.

Рис. 10.7. Электрическая принципиальная схема управления УЗ-1АМ.

При нажатии на кнопку выпуска плюс подаётся на Р1. Минус на Р1 посту­пает через КВ1. Р1 срабатывает и своими контактами:

- 9-8 подаёт плюс на шунтовую (параллельную) обмотку возбуждения ОВ Ш;

- 7-6 подаёт плюс на обмотку К1 и на конец обмотки электромагнитной муфты сцепления-торможения ЭММ;

- 3-2 подаёт минус на второй конец обмотки электромагнитной муфты сцепле­ния-торможения ЭММ;

Контактор К1 срабатывает и подаёт плюс от АЗС-15 по цепи: контакты К1, по­следовательная обмотка возбуждения ОВ П2, обмотка ротора электродвигателя и на корпус (минус).

Таким образом напряжение подано на параллельную, последовательную и ро­торную обмотки электродвигателя – ротор начинает вращаться. Электромагнитная муфта срабатывает, растормаживая вал привода и соединяя его с валом электродви­гателя – закрылки начинают выпускаться. После начала выпуска срабатывает КВ2, подготавливая схему к уборке (подавая минус на Р2).

Выпуск в любой момент можно прекратить, отпустив кнопку выпуска. При этом обесточивается Р1, снимая питание с К1, с ОВ Ш и с ЭММ. Контактор К1 снимает напряжение с последовательной и роторной обмоток электродвигателя и с ЭММ. Таким образом электродвигатель полностью обесточивается, ЭММ отсоеди­няет его вал от вала привода, который затормаживается.

При полном выпуске закрылков концевой выключатель КВ1 размыкает свои контакты, что приводит к снятию минуса с Р1. Остальное происходит, как при преднамеренном прекращении выпуска закрылков.

При нажатии на кнопку уборки плюс подаётся на Р2, которое срабатывает и аналогично рассмотренному контактами:

- 9-8 подаёт плюс на ОВ Ш;

- 6-5 подаёт минус на конец обмотки ЭММ и на К1, исключая его срабатыва­ние;

- 3-2 подаёт плюс на второй конец обмотки ЭММ и на К2, который срабаты­вает, подавая плюс на ОВ П2 и на обмотку ротора.

Аналогично рассмотренному электродвигатель начинает работать, но ввиду того, что 27 В подано не на ОВ П1, а на ОВ П2, вращение ротора происходит в об­ратном направлении. ЭММ растормаживает привод и соединяет его с электродвига­телем. Закрылки начинают убираться. При полной уборке закрылков КВ2 размы­кает свои контакты, снимая минус с Р2, что приводит к обесточиванию всех обмо­ток электродвигателя и ЭММ, которая срабатывает, затормаживая вал привода и отключая его от электродвигателя.

При установке переключателя аварийной уборки закрылков в положение «УБОРКА» плюс поступает на Р2, которое срабатывает и аналогично рассмотрен­ному обеспечивает полную уборку закрылков.