biglebowsky: (Milperra)
[personal profile] biglebowsky
В связи с недавней катастрофой Воеing 737-500 вспомнили две катастрофы похожих самолетов, когда был сбой в работе гидравлического усилитиля привода руля направления.
http://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_737_rudder_issues
http://ru.wikipedia.org/wiki/Катастрофа_Boeing_737_под_Питтсбургом

Поговорим об устройстве усилителей и сервоприводов.

Обычно, усилители устроены по следующей схеме.

Пусть у нас есть какой-то легкий предмет (рычаг, педаль etc.) котрый мы без проблем двигаем вправо-влево. На рисунке обозначем квадратиком.



Пусть нам нужно двигать что-то тяжелое и сопротивляющееся движению (черная штуковина).



Делаем на спине черной штуковины выемку так, чтобы квадратик входил туда с небольшим люфтом, ставим датчик, меряющий зазор из-за люфта, и сигнал от датчика посылаем на исполнительный силовой привод. Этот привод и будет таскать "черную штуковину" вправо-влево.



В "бытовых" системах, рассчитанных на небольшие усилия, если "сдохнет" силовоой привод, то ничего опасного не произойдет. Квадратик дойдет до края выемки, и дальше мы просто потащим "штуковину" своими мышечными усилиями.
К примеру, педаль тормоза будет работать и на автмобиле с выключенным двигателем. Точно так же, при выключенном двигателе, вполне можно вращать руль на автомобиле с гидроусилителем руля.
Однако, если сломается датчик положения так, что этот датчик будет выдавать постояннный сигнал, то ситуация станет очень неприятной. Силовой привод потащит "черную штуковину" в какую-то сторону. Можно, конечно, попытаься ее удержать за белый квадратик, но не всегда получится. Серьезный привод в состоянии развить много большие усилия, чем человек.
На примере автомобильного руля при гипотетическом заклинивании клапанов гидроусилителя: машина сама начнет вращать руль в какую-то сторону, и руль, скорее всего, не удастся удержать, чтобы остановить вращение. Впрочем, параметры авомобильного гидроусилителя не знаю, может, он слабенький, а вот в случае руля Боинга 737 в отчете приведены данные - 3 т.с. на штоке гидроусилителя. Такое, точно, вручную не пересилить.

В случае гидравлики, управляющая система строится очень просто. Изменение зазора должно открывать/закрывать клапана.

Пример системы, поворачивающей переднюю стойку шасси 737 Боинга.


Взято из http://www.bst-tsb.gc.ca/eng/rapports-reports/aviation/2010/a10q0213/a10q0213.asp
Зеленая штуковина называется золотником.

Анимация аналогичного устройства из Википедии.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Следящий_гидропривод







Эквивалентая схема: корпус гидравлического устройства остается неподвижным при работе усилителя


1 - шарнир; 2 - тяга; 3 - золотник распределителя; 4 - поршень;
5 - корпус силового цилиндра; 6 - шарнир; 7 - дифференциальный рычаг
http://gidravl.narod.ru/gidrosled.html



В Боинге 737 механический привод от педалей / штурвала идет до хвоста самолета, где стоят гидроусилители, более-менее похожие на рассмотренные.
Точнее, на горизонтальном руле стоит усилитель, имеющий некий дополнительный золотник, коаксиально расположенный со стандартным золотником.


http://www.ntsb.gov/news/events/1999/aliquippa_pa/animation.html

Зачем нужно такое переусложнение конструкции, лично я не понял.
Желающие могут попробовать самостоятельно разобраться на сайте http://lessonslearned.faa.gov/ll_main.cfm?TabID=1&LLID=1&LLTypeID=2 или сразу пройти по двум ссылкам с этого сайта.
1) Компьютерная анимация, как вся эта штуковина должна работать http://lessonslearned.faa.gov/ll_main.cfm?TabID=1&LLID=1&LLTypeID=2
Текствое описание http://lessonslearned.faa.gov/USAir427/PCUAnimation_Transcript_pop_up.htm
2) Флэш-анимация, как, якобы, просходило заклинивание http://lessonslearned.faa.gov/USAir427/PCUAnimation.swf
Текствое описание http://lessonslearned.faa.gov/USAir427/PCURudder_Transcript_pop_up.htm
Термины в этих анимациях:
внутренний золотник - primary(inner) valve(slide);
дополнительный золотник - secondary(outer) valve(slide).

Вкратце, описание такое. Все детали золотникового распределителя металлические, никаких резиновых уплотнителей нет. Зазоры - микронные. Рулем направления на эшелоне почти не пользуются, циркуляции жидкости нет. Механизм остывал до -60С. При заходе на посадку начинали "рулить", в механизм поступала гидравлическая жидкость "комнатной" температуры. От термического расширения "дополниетльный золотник" клинило в некоем промежуточном положении, иногда - очень неудачном.
Потом, когда вся штуковина равномерно прогревалась, заклинивание исчезало. Т.е., на земле, при проверке, техники не могли увидеть этот сбой.

Из (2) якобы следует, что заклинивание может происходить в столь хитром положении, что гидравлические каналы будут скоммутирваны так, что система начнет тянуть не просто постоянно (что тоже хреново), а постоянно аж в противоположном нормальному направлении. Т.е., к примеру, при нажатии на правую педаль, педаль не продавится вперед под нагрузкой, точне, продавится на величину люфтов, а далее гидравлическая система "выжмет" эту педаль навстречу приложенному усилию. Т.е., правая педаль начнет, наоборот, двигаться назад к пилоту.
Анимация http://lessonslearned.faa.gov/USAir427/Manikin_427.swf

Еще одно техническое описание боинговского распределительного устройства с этим дополнительным золотником http://www.ntsb.gov/doclib/reports/1999/AAR9901.pdf страница 31 (лично я, также, не совсем понял).

Когда разобрались с происходящим, абсолютно на всех Boeing-737 заменили гидроусилитель привода руля направления.

На сайте http://airlinesafety.com/faq/B-737Rudder.htm уверяют, что, кроме 2 катастроф, в свое время было около сотни мелких инцидентов с подклиниваем золотников руля направления на обсуждаемом типе самолетов.

From:
Anonymous
OpenID
Identity URL: 
User
Account name:
Password:
If you don't have an account you can create one now.
Subject:
HTML doesn't work in the subject.

Message:

 
Notice: This account is set to log the IP addresses of everyone who comments.
Links will be displayed as unclickable URLs to help prevent spam.

Profile

biglebowsky: (Default)
biglebowsky

May 2014

S M T W T F S
    123
45678910
1112131415 1617
18192021222324
25262728293031

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 28th, 2017 08:41 am
Powered by Dreamwidth Studios