Дипломная работа: Разработка технологии обслуживания системы улучшения устойчивости и управляемости АН-124-100

Дипломная работа: Разработка технологии обслуживания системы улучшения устойчивости и управляемости АН-124-100

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. КОРОЛЕВА

Кафедра Эксплуатации авиационной техники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:

Разработка технологии обслуживания системы улучшения устойчивости и управляемости АН-124-100

Самара 2006

РЕФЕРАТ

Дипломный проект.

Пояснительная записка: 99 страниц, 16 рисунков, 16 таблиц.

Графическая документация: 1 лист А0, 9 листов А1, 1 лист А2.

УПРАВЛЕНИЕ, ДЕМПФЕР ТАНГАЖА, ДЕМПФЕР РЫСКАНЬЯ, АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА, МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, СТРУКТУРНЫЕ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ, ДАТЧИКИ, ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВЕРКИ, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Произведён анализ системы улучшения устойчивости СУУ-400. Изучены особенности СУУ-400 как объекта контроля, состав и решаемые задачи. Разработан новый технологический процесс контроля СУУ-400. Произведён расчёт экономической эффективности, произведён анализ безопасности при работе с системой труда.

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМА УЛУЧШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СУУ-400 - ОПИСАНИЕ И РАБОТА

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1.1 Назначение

1.1.2 Особенности устройства

1.1.3 Состав и размещение

1.1.4 Основные технические данные

1.1.5 Основные эксплуатационные характеристики

1.2. ОПИСАНИЕ

1.2.1 Принцип работы

1.3 РАБОТА

1.3.1 Включение системы

1.3.2 Нормальная работа демпфера тангажа (курса)

1.3.3 Отказы в канале тангажа (курса)

2. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ СУУ-400

2.1 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ

2.2 КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ НАДЁЖНОСТИ

2.3 ВЫБОР СТРАТЕГИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ

3. АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

3.1 ДОСТУПНОСТЬ РАБОТ

3.2 УДОБСТВО РАБОТ

4. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕРКИ СУУ-400

5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКИ СУУ-400

5.1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

5.2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КПА

5.3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ КПА

5.3.1 Описание

5.3.2 Выбор элементной базы

5.3.3 Работа КПА

5.4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ СУУ-400 И КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ В СРЕДЕ LABVEIW

5.4.1 Сведения о программном обеспечения LabVEIW

5.4.2 Передняя панель системы контроля параметров СУУ-400

5.4.3 Блок схема

5.5 АЛГОРИТМ ПРОВЕРКИ

6. ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

7. ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

7.1 ВВЕДЕНИЕ. ТРЕБОВАНИЯ К БЕЗОПАСНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ САМОЛЕТА АН-124-100

7.2 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К БЕЗОПАСНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ САМОЛЕТА АН-124-100

7.2.1 Требования к безопасности обслуживания перед началом работы

7.2.2 Требования к безопасности обслуживания во время работы

7.3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ САМОЛЕТА АН-124-100

7.3.1 Требования электробезопасности перед началом работы

7.3.2 Требования электробезопасности во время работы

7.3.3 Требования электробезопасности по окончании работы

7.4 СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ СУУ-400

8.1 РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

8.2 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

8.3 РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ОКУПАЕМОСТИ ВНЕДРЯЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Оборудование автоматического управления полетом является одной из важнейших систем современного самолета. Оно обеспечивает автоматическое управление самолетом на всех режимах полета, демпфирование колебаний самолета, автоматическое триммирование руля высоты, автоматическое управление передаточным коэффициентом руля направления и руля высоты, выдачу экипажу и автоматическим системам пилотажно-навигационной информации о высотно-скоростных параметрах самолета, автоматизированный контроль систем пилотажного комплекса и связей между ними.

Оборудование автоматического управления полетом включает в себя:

·  Систему автоматического управления (САУ);

·  Систему автоматической загрузки элеронов (САЗ крена);

·  Систему автоматической загрузки руля высоты (САЗ тангажа);

·  Систему улучшения устойчивости (СУУ);

·  Систему триммирования и балансировки руля высоты (СТБ);

·  Систему изменения передаточного коэффициента руля направления и руля высоты (СКш);

·  Информационный комплекс высотно-скоростных параметров (ИК ВСП);

·  Аппаратуру индикации, связи, управления (АИСУ);

·  Аппаратуру оперативного контроля (АОК).

Часть этого оборудования (п.п. 2, 3, 4, 5, 6) входит в состав системы улучшения устойчивости и управляемости.

В рамках данного дипломного проекта рассматривается система улучшения устойчивости и управляемости. Но в силу обширности этой системы будет рассмотрена часть ее, т.е. система улучшения устойчивости СУУ-400

В процессе работы будет изучена сама система, ее конструкция и работа. Будет произведен анализ действующего технологического процесса технического обслуживания системы с целью выявления недостатков и внесения предложений по их устранению.

1. СИСТЕМА УЛУЧШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СУУ-400 - ОПИСАНИЕ И РАБОТА

1.1 Общие сведения

1.1.1 Назначение

Система улучшения устойчивости СУУ-400 предназначена для улучшения характеристик устойчивости изделия "400" (совмест­но с гидромеханической частью системы управления). Система СУУ-400 осуществляет демпфирование самолета в боко­вом движении с помощью руля направления и в продольном дви­жении с помощью руля высоты.

1.1.2 Особенности устройства

Система. СУУ-400 функционально состоит из:

-  автомата устойчивости продольного канала (демпфера тангажа.),

-  демпфера рыскания,

Демпферы тангажа и рыскания представляют собой четырехкратно резервированные электрогидравлические подсистемы, конструктивно разнесенные по бортам (2 подканала на каждом борту) с встроенным контролем, обеспечивающим работоспособность до 3-го отказа.

На рисунке 1 представлена функциональная схема системы СУУ-400.

Для обеспечения высокого уровня безопасности и надежности в структуру СУУ-400 заложен ряд принципов:

-  конструктивного членения четырехкратно резервированной
системы на 2 подсистемы по 2 подканала в каждой для разнесения по бортам;

-  использования двух двухканальных рулевых агрегатов с суммированием их перемещений с помощью механического дифференциала проводки в РН и аэродинамического суммирования шарнирных моментов от независимых секций в РВ;

-  минимизации возмущений при отказах;

-  независимости характеристик подканалов от колебаний напряжений бортовой сети за счет применения в системе стабилизированных блоков питания (стабилизаторов напряжений);

-полного разделения подканалов системы, включая фидер, штепсельные разъемы, первичные источники электро- и гидропитания, что исключает возможности отключения исправных резервированных подканалов при одном отказе.

В блоках системы размещены элементы уплотнения информации, обеспечивающие автоматизированный контроль системы СУУ-400 при оперативных видах обслуживания с помощью аппаратуры АОК.

1.1.3 Состав и размещение

На рисунке 2 показано размещение блоков системы СУУ-400 на объекте. Поблочный состав системы СУУ-400 приведен в таблице 1.

Таблица 1

1.1.4 Основные технические данные

Электропитание от бортовой сети:

постоянного тока напряжением В от двух бортов через диодные связки,

переменного трехфазного тока частоты (400±20) Гц напряжением В от четырех независимых взаимно резервированных самолетных трансформаторов 200/36 В 400 Гц.

Гидропитание от четырех независимых источников с жидкостью
АМГ-10 при

Полный ход агрегатов PA-8I - +35 мм.

Предельное отклонение управляющих поверхностей при управлении от демпферов при максимальном значении коэффициента передачи проводки:

руля направления ±.6°,

рулей высоты: вверх - 2°, вниз - 9°.

Предельные отклонения от заданных значений передаточных чисел и постоянных времени не более 25 %.

1.1.5 Основные эксплуатационные характеристики

Повышенная рабочая температура до +55 °С.

Пониженная рабочая температура до минус 60 °С.

Быстрое изменение давления с 746,6 до 120 кПа (с 560 до 90 мм рт.ст.) за время 15 с.

Повышенная влажность воздуха до 98 % при температуре до +35 °С. Синусоидальная вибрация в диапазоне частот от 5 до 2000 Гц с ускорением до 29,4 м/с2(3g) и максимальной амплитудой до 1,25 мм.

Механические удары с ускорением до 58,9 м/с2(6g) с длительностью импульса 20 мс. Линейное ускорение до 49,1 м/с2 (5g).

1.2 Описание

1.2.1 Принцип работы

Каждый подканал системы СУУ-400 представляет собой электро­гидравлическую следящую систему с позиционной обратной связью. Принцип работы системы основан на измерении угловых скоростей и линейных перегрузок объекта, обработки их в вычислителях устойчивости в соответствии с выбранными законами управления и отработки этих сигналов с помощью электрогидравлических рулевых агрегатов через кинематику изделия на рулевые поверхности, чем обеспечивается замыкание контура "самолет-демпфер" и демпфирование колебаний самолета относительно трех координатных осей. Измерение угловых скоростей осуществляется блоками демпфирующих гироскопов БДГ-25, в состав которых входят по 2 датчика типа ДУС-У; измерение линейных ускорений осуществляется блоками БДЛУ2-3, в состав которых входят по два датчика ДНУ ВД. В двухканальных вычислителях устойчивости ВУ-9 (тангаж), ВУ-10 (курс) производится обработка сигналов вышеперечисленных датчиков по заданным законам.

Обработка сигналов производится на платах фильтров (ФТ, ФК), сигнал с которых поступает на устройства демодуляции и усиления (УДУ-1), формирующие управляющие сигналы в электрогидравлические устройства (ЭГУ) подканалов рулевых агрегатов (РА) и преобразующие сигналы переменного тока с датчиков обратной связи (ДОС) РА в постоянный (рисунок 3, 4).

В качестве рулевых агрегатов используются двухканальные агрегаты PA-81.

Так как в руле направления изделия применена однобортовая механическая проводка управления РН, выходные звенья двух агрегатов PA-81 объединяются в кинематике изделия дифференциальной качалкой. Такое объединение позволяет уменьшить величину скачка по РH при активном отказе одного борта ДР вдвое, при этом скорость отработки сигналов ДР по РН уменьшается также вдвое. При разрушении однобортовой проводки управления изделия по РН предусмотрено дистанционное управление рулем направления через привод ДР, осуществляемое от рукоятки аварийного управления РАУ задающей угловое отклонение счетверенному потенциометрическому датчику аварийного управления ДАУ-1.

В проводке руля направления за рулевым агрегатом ДР установлен механизм Кш, позволивший уменьшить отклонение РН с ростом скоростного напора и построить СУУ-400 с неизменяемыми по режимам полета коэффициентами .

В руле высоты предусмотрено независимое управление от ДТ секциями РВ по левому и правому борту. При этом максимальное перемещение выходного звена одного РА при активном отказе одного борта ДТ приводит к перемещению секции РВ по одному борту, что снижает эффективность аэродинамического воздействия в два раза. В каждом вычислителе установлены устройства встроенного контроля, обеспечивающие работоспособность ДТ и ДР до третьего отказа. В качестве детектора отказов используется гамачный кворум-элемент, на вход каждого подканала которого поступают сигналы с ДОСов четырех подканалов РА.

По разнице между среднеарифметической величиной кворум-элемента подканала и сигналом ДОС этого подканала, превышающей допустимую величину, УВК производится отключение этого подканала от формирования усилия на общем выходном звене PA-8I и выдается сигнализация об отказе подканала в САС ("Неисправность демпфера") и в субблок логический (СЛ) для формирования интегральной оценки состояния демпфера: "Нет резерва" - при отказе двух подканалов, "Отказ демпфера" - при отказе трех подканалов. Кроме того, УВК формируется сигнал "Отказ борта" при отказе двух подканалов демпфера одного борта.

В каждом вычислителе размещены по два вторичных блока питания со стабилизированным напряжением: постоянного тока +15 В, переменного тока 36 В со средней точкой частоты 2400 Гц. для запитки электронных элементов вычислителя, датчиков обратной связи и потенциометров ДУСов.

Для запитки субблока логического в вычислителях ВУ-9, БУ-10 установлены по два стабилизатора напряжения на 5 В, конструктивно размещенных на одной плате. Для обеспечения элементов и блоков СУУ-400 непрерывным электропитанием постоянного тока при потере одного из бор­тов стабилизаторы напряжения в вычислителях запитываются через диодные сборки от двух бортовых источников.

1.2.1.1 Демпфер тангажа

Автомат продольной устойчивости (демпфер тангажа) обеспечивает необходимые запасы устойчивости и качества коротко-периодического движения изделия.

Управление рулем высоты от ДТ осуществляется по следующему

закону:

где

Демпфирование колебаний изделия в канале тангажа производится по сигналам угловой скорости щx, формируемым блоками БДГ-25-9. Для повышения устойчивости в закон введен сигнал перегрузки (ny), формируемый блоками БДЛУ2-3. Функциональная схема демпфера тангажа представлена на рисунке 3. Два двухканальных блока БДГ-25 по четырем независимым цепям выдают сигналы постоянного тока, пропорциональные угловой скорости щz . Два двухканальных блока БДЛУ2 по четырем независимым цепям выдают сигналы постоянного тока, пропор­циональные линейному ускорению ny.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8