Автономный электрогидравлический рулевой привод

Рассматриваются вопросы компоновки рулевых приводов поверхностей управления полетом магистрального самолета. Приводится классификация рулевых приводов по источникам питания, техническим решениям, виду исполнительного гидродвигателя, способам организации управления и регулирования, типам источников питания. Подробно рассмотрены три типа рулевых приводов самолетов по виду источника питания: с централизованным питанием, с автономным питанием и электрическим питанием. Сформулированы основные преимущества и недостатки разработки и эксплуатации автономных рулевых приводов. Приводятся основные схемные решения перспективных автономных рулевых приводов. Представлена универсальная схема реализации автономного рулевого привода с учетом возможных регулирующих и регулируемых величин системы автоматического управления. На основании анализа выявленных недостатков автономного рулевого привода определены направления совершенствования. Выявлены контролируемые параметры и предложены возможные типы регуляторов автономного привода, компенсирующие внешние воздействия. Представлена возможная трактовка автономного рулевого привода как объекта регулирования. В качестве информационных сигналов предложено использовать гидромеханические устройства коррекции, а именно датчики давления и расхода в полостях гидродвигателя, работающие совместно с регуляторами следующих типов: по давлению (динамическому давлению), скорости, мощности и чувствительности к нагрузке (LS). Представлена математическая модель рулевого привода с регулятором мощности и результаты моделирования

1. Близнова Т. Б. Определение предельных динамических характеристик рулевого привода на основе предельных режимов полета самолета / Т. Б. Близнова, Ю. Г. Оболенский, В. А. Полковников. // Труды МАИ. 2012. №61. С. 10. EDN PTZSFR.

2. Гуськов А. А. Имитационная модель электромеханического рулевого привода малогабаритного высокоманевренного летательного аппарата / А. А. Гуськов, А. А. Спирин, И. В. Норинская. // Труды МАИ. 2020. №111. С. 14. DOI 10.34759/trd-2020-111-14. EDN VTYMLT.

3. Коева А. А. Концепция исследований устройств гидроавтоматики сложных энергетических систем / А. А. Коева, П. В. Петров // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2012. Т. 16, №5(50). С. 103-108. EDN PWZTFD.

4. Кудерко Д. А. Перспективы развития приводов рулевых поверхностей гражданского самолета / Д. А. Кудерко, В. А. Целищев, Д. В. Целищев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2021. №67. С. 70-84. DOI 10.15593/2224-9982/2021.67.07. EDN XWJRLJ.

5. Кудерко, Д. А. Численный анализ и параметрический синтез электрогидромеханических агрегатов газотурбинных двигателей и систем управления летательного аппарата : монография / Д. А. Кудерко, П. В. Петров, В. А. Целищев ; Министерство науки и высшего образования РФ, Уфимский университет науки и технологий. - Уфа : РИЦ УУНиТ, 2023. - 196 с. : ил. - Библиогр.: с. 188-196 (90 назв.). - 500 экз. - ISBN 978-5-7477-5775-2

6. Моделирование автономного гидростатического привода / Д. А. Кудерко, П. В. Потеряхина, В. А. Целищев, Д. В. Целищев // Справочник. Инженерный журнал. 2024. №8(329). С. 17-24. DOI 10.14489/hb.2024.08.pp.017-024. EDN DJDANB.

7. Новые методические подходы для формирования требований к базовым параметрам систем рулевых приводов перспективного маневренного самолета / С. В. Константинов, В. Е. Кузнецов, И. П. Кузнецов, А. А. Паршин // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. – 2014. – №10. – С. 17-30. – EDN TBUUKJ.

8. Патент №2820916 C1 Российская Федерация, МПК F15B 9/09. Автономный электрогидравлический рулевой привод с регулятором мощности: №2024100798: заявл. 15.01.2024: опубл. 11.06.2024 / Д. А. Кудерко, П. В. Потеряхина, В. А. Целищев, Д. В. Целищев; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский университет науки и технологий». EDN DIQQVJ.

9. Патент №2826237 C1 Российская Федерация, МПК F15B 9/09. Автономный электрогидравлический рулевой привод с дополнительной обратной связью по динамическому давлению: №2024104747: заявл. 27.02.2024: опубл. 06.09.2024 / Д. А. Кудерко, П. В. Потеряхина, В. А. Целищев, Д. В. Целищев; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования «Уфимский университет науки и технологий». EDN ELSOQZ.

10. Патент №2826275 C1 Российская Федерация, МПК F15B 9/09. Автономный электрогидравлический рулевой привод с дополнительной обратной связью по скорости гидродвигателя: №2024104755: заявл. 27.02.2024: опубл. 09.09.2024 / Д. А. Кудерко, П. В. Потеряхина, В. А. Целищев, Д. В. Целищев; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский университет науки и технологий». EDN DHJCKF.

11. Петров П. В. Основы автоматизированного проектирования гидромеханических устройств / П. В. Петров, Д. А. Кудерко, В. А. Целищев. Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет, 2019. 241 с.

12. Свешников В. К. Автономные электрогидростатические приводы / В. К. Свешников, М. В. Сонных // Конструктор. Машиностроитель. №4. 2016. С. 42-49.

13. Селиванов А. М. Перспективы развития автономных электрогидроприводов / А. М. Селиванов, А. С. Алексеенков, А. В. Найденов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. №5-1 С. 359-364. EDN PWNZWR.

14. Формирование требований к динамическим характеристикам и базовым параметрам контуров управления рулевого привода перспективного маневренного самолета / И. П. Кузнецов, А. А. Паршин, Л. В. Халецкий, В. Ю. Шитов // Труды МАИ. 2014. №73. С. 9. EDN RZLROF.

15. Шумилов И. С. Рулевые приводы с автономным гидропитанием (АРП) для магистральных самолётов // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. №8. С. 139-161. DOI 10.7463/0814.0724446. EDN SUFDJT.

16. Dinca L. Electro-Hydrostatic servo-Actuators with Unilateral Rod Cylinder / L. Dinca, J. I. Corcau, T. L. Grigorie // Proceedings of the 6th WSEAS International conference on Dynamical systems and control. 2010. Pp. 174-178.

17. Frischemeier S. Electrohydrostatic Actuators for Aircraft Primary Flight Control - types, modelling and evaluation // 5th Scandinavian International Conference on Fluid Power, SICFP '97. Linköping, Sweden. 1997. Pp. 1-16. DOI 10.15480/882.236.

18. Petrov, P. V. Numerical Study of Nonlinear Hydromechanical Aircraft Systems / P. V. Petrov, V. A. Tselishchev, D. A. Kuderko // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2024. Vol. 58, №3. P. 917-922. DOI 10.1134/S0040579524601778. EDN PWCNEA.

19. Review on electro hydrostatic actuator for flight control / N. Alle, K. Subramaniam, A. Talukdar [et al.] // International Journal of Fluid Power. 2016. Vol. 17, №2. P. 125-145. DOI 10.1080/14399776.2016.1169743. EDN ANVVYX.

20. van den Bossche D. The a380 flight control electrohydrostatic actuators, achievements and lessons learnt // 25th International Congress of the Aeronautical Sciences. 2006. Pp. 1-8.