Редукционный клапан УП-25/2 (2) предназначен для подачи сжатого воздуха в тормозную систему (к агрегатам УП-03/2М и УП-24/2) и изменения степени торможения колес путем редуцирования давления воздуха, поступающего от воздушного редуктора 678300 В - 12 основной пневмосистемы, до управляющего давления 0…0,8 ± 0,05 МПа (1,1 ± 0,1 МПа).
Установлен на полу кабины летчика. Конструкция клапана показана на рис. 46.
Он состоит из корпуса 4, толкателя 1, редукционной пружины 5, поршня 3 с чулочной мембраной 2, большого клапана выпуска 6, малого клапана выпуска 7, большого клапана впуска 10 и малого клапана впуска 11. Малые клапаны соединены между собой штоком 12. Толкатель 1 перемещается при повороте рычага 14, связанного тросом с тормозным рычагом на РУС. Штуцер А служит для подвода сжатого воздуха к агрегату от редуктора 678300 В-12 основной пневмосистемы. От штуцера Б управляющее давление отводится в тормозную систему.
В исходном состоянии, когда тормозной рычаг не обжат, клапаны 6, 10 и 11 под действием пружин закрыты, а клапан 7 открыт. Подвод воздуха от редуктора основной пневмосистемы через штуцер А в тормозную систему перекрыт. Через штуцер Б, клапан 7 и отверстия в толкателе 1 тормозная система связана с атмосферой.
При нажатии на тормозной рычаг толкатель 1, смещаясь вниз, сжимает редукционную пружину 5, которая перемещает поршень 3 и клапан 6. В момент упора клапана 6 в клапан 7 разобщается связь тормозной системы с атмосферой. При дальнейшем движении толкателя 1 вниз открывается малый клапан впуска 11 (усилие на него подается через шток 12), и сжатый воздух через штуцер А, нижнюю 9 и среднюю 8 полости поступает в тормозную систему через штуцер Б. Начинается процесс торможения колес. При открытии клапана 11 давление сжатого воздуха под большим клапаном впуска 10 (полость 9) резко падает, так как воздух поступает в эту полость через небольшой кольцевой зазор, а выходит из нее в полость 8 через значительно большее отверстие в седле клапана. Над клапаном 10 давление остается большим, практически равным давлению на входе в штуцер А. Вследствие разности давлений над клапаном и под ним, превышающей силу сжатия его возвратной пружины, клапан впуска 10 открывает большое отверстие для прохода воздуха, что значительно ускоряет процесс торможения колес.
Поступление воздуха в тормозную систему прекратится тогда, когда сила обжатия пружины 5 толкателем 1 уравновесится усилием от давления воздуха на поршень 3. При этом клапаны 6,7, 10 и 11 под действием пружин закроются. Чем сильнее нажат толкатель 1, тем большее давление воздуха в полости 8 необходимо для восстановления равновесия и закрытия этих клапанов. То есть давление в тормозной системе (за агрегатом УП-25/2) будет определяться усилием на толкателе 1, которое зависит от степени нажатия на тормоз. рычаг.
Если резко отпустить тормозной рычаг, то под действием давления воздуха в полости 8 поршень 3 переместится вверх. При этом откроется большой клапан выпуска 6, управляющее давление «сбросится» и будет обеспечено быстрое растормаживание колес шасси.
При плавном отпускании тормозного рычага воздух будет медленно стравливаться через малый клапан выпуска 7, При полном снятии усилия с тормозного рычага (освобождения толкателя 1) колеса полностью растормаживаются.
Малые клапаны выпуска и впуска обеспечивают необходимую чувствительность (малую ошибку регулирования) агрегата УП-25/2, а большие клапаны — быстродействие при торможении и растормаживании колес шасси.
Дифференциал УП-45/1 (6) (рис. 45) предназначен для раздельного торможения главных колес шасси с целью обеспечения самолету маневренности при движении по земле. Дифференциал установлен на полу кабины.
Дифференциал (рис. 47) состоит из: корпуса, двух клапанов впуска 6, двух поршней 4 с полыми штоками и толкателями, чулочных мембран 5, рычага 1 с коромыслом 2 и регулировочными винтами. Рычаг 1 через редукционную тягу 7 соединен с педалями управления. К штуцеру А сжатый воздух подается от агрегата УП-25/2, а через штуцеры Б и В отводится к редукционным ускорителям УП-03/2М соответственно левого и правого колес шасси.
При нейтральном положении педалей рычаг 1 не нажимает на коромысло, поршни под действием давления воздуха упираются толкателями в коромысло, а клапаны впуска отжаты от своих седел полыми штоками. Давление воздуха в тормозах правого и левого колес при нажатом тормозном рычаге на РУС будет одинаковым. Одинаковое давление будет сохраняться и при отклонении педалей (на угол ± 15°) в пределах холостого хода. Холостой ход педалей компенсирует неточность их установки в нейтральное положение, обеспечивая одинаковое торможение главных колес шасси, а также позволяет летчику при большой скорости движения самолета по ВПП в процессе взлета и посадки производить небольшие развороты самолета с помощью рулей направления.
При необходимости разворота самолета (например, влево) летчик перемещает левую педаль вперед за пределы холостого хода. При этом рычаг 1 повернется против часовой стрелки, правый поршень сместится вверх и клапан под ним закроется. Воздух из линии торможения правого колеса начнет стравливаться в атмосферу через полый толкатель. Давление воздуха в тормозе правого колеса будет уменьшаться, а в тормозе левого колеса останется прежним. Вследствие разности тормозных моментов главных колес шасси самолет начнет разворачиваться влево. Чем больше отклонение педалей* тем на большую величину растормаживается правое колесо и тем больше разворачивающий момент, т.е. меньше радиус разворота самолета влево. Об изменении величины разворачивающего момента летчик может судить по изменению усилий на педалях от редукционной тяги 7. Пружина в редукционной тяге 7 сжимается под действием момента сил, появляющегося вследствие разности давлений в полостях I и II. При отклонении левой педали в крайнее переднее положение правое колесо шасси полностью растормаживается, и разворачивающий момент самолета влево будет максимальным. Полное растормаживание колеса происходит потому, что рычаг 1 после отклонения на предельную величину уже не возвращается к углу поворота 15°, так как ход редукционной тяги 7 к этому моменту полностью выбирается. При отклонении вперед правой педали дифференциал работает аналогичным образом.
Редукционные ускорители УП-03/2М (7) и УП-24/2 (8) рис. 45
предназначены для повышения эффективности торможения путем подачи в тормоза главных (передних) колес шасси сжатого воздуха под давлением, в три (два) раза большим управляющего давления воздуха, подводимого от агрегата УП-25/2.
Ускорители установлены в отсеках опор шасси. Близость расположения агрегатов к тормозам обеспечивает быстрое растормаживание и затормаживание колес.
Конструкция ускорителей аналогична. Отличие в том, что УП-03/2М имеет коэффициент редуцирования, равный 3, а УП-24/2 — равный 2. Агрегат УП-24/2 (рис. 48)
состоит из корпуса 1, управляющего поршня 3 с полым штоком, верхней 2 и нижней 4 мембран, клапанов выпуска 6 и впуска 7, пружин 5 и 8. На корпусе имеются штуцеры: подвода воздуха от сети с давлением 6,3 МПа, подвода управляющего давления воздуха от агрегата УП-25/2, отвода воздуха с редуцированным давлением к тормозам передних колес шасси. В средней части корпуса имеются отверстия для стравливания воздуха в атмосферу из тормозов колес при их растормаживании.
Если управляющее давление воздуха не подано, линия подвода давления от сети к тормозам перекрыта клапаном впуска 7, а линия торможения сообщена с атмосферой. Передние колеса шасси будут при этом расторможены.
При подаче управляющего давления воздуха поршень 3 перемещается вниз и соприкасается с клапаном выпуска 6, происходит разобщение линии торможения с атмосферой. При дальнейшем перемещении вниз поршень 3 через клапан 6 откроет клапан впуска 7, обеспечивая подачу сжатого воздуха от сети к тормозам колес. В результате начинается торможение передних колес шасси. Когда давление воздуха под поршнем 3 возрастает так, что уравновесится управляющее давление воздуха над поршнем, он займет положение, при котором клапан впуска 7 перекроет подачу воздуха из сети. В то же время линия стравливания воздуха из тормозов в атмосферу будет перекрыта клапаном выпуска 6. Давление в тормозах при этом пропорционально величине управляющего давления воздуха, зависящего от степени нажатия на тормозной рычаг.
При уменьшении управляющего давления воздуха в системе поршень 3 под давлением воздуха, действующим на его нижнюю мембрану, и под воздействием усилия пружины 5 перемещается вверх. Когда клапан 6 сядет на седло, а поршень 3 отойдет от этого клапана, откроется выход сжатого воздуха из тормозов в атмосферу. Колеса при этом будут растормаживаться.
Степень редуцирования агрегатов УП-24/2 и УП-03/2М обеспечивается подбором площадей мембран 2 и 4 над и под управляющим поршнем 3.
Запорный кран УП-33/1 (5, рис. 45) предназначен для сообщения линии торможения передних колес шасси с общей системой торможения колес.
Кран установлен в кабине. Рукоятка управления краном выведена на приборную доску. Кран клапанного типа имеет два фиксированных рабочих положения: «Включено» и «Выключено». Тормоза передних колес шасси включаются летчиком в целях уменьшения длины пробега самолета при посадке.
Двухстрелочный манометр М2А (10) предназначен для контроля давления воздуха в управляющей части тормозной системы.
Расположен манометр в кабине на нижнем щитке приборной доски. Контроль давления воздуха в тормозах колес при наземных проверках осуществляется с помощью технологических манометров, подключаемых к штуцерам на колесах главных опор и к тройнику у электропневмоклапана УП-53/1М, установленного на передней опоре шасси.
Пневмовыключатель УП-22 (4) служит для выключения цепи системы автоматического торможения колес при отсутствии давления в тормозной системе, чем предотвращается постоянное нахождение под током электрических устройств системы. Установлен в кабине летчика. Пневмовыключатель запитывается электроэнергией при включении выключателя «Аккум. борт, аэродром.» и замыкает электрическую цепь системы автоматического торможения при нарастании управляющего давления воздуха после агрегата УП-25/2 до 0,07 МПа.
Электропневмоклапаны УП-53/1М (9) стравливают давление сжатого воздуха из тормозов колес в атмосферу с целью предотвращения проскальзывания (юза) колес относительно поверхности аэродрома при их торможении. Установлены по одному на передней опоре и в отсеках главных опор шасси. Электромагнитный пневмоклапан УП-53/1М (рис. 49)
состоит из корпуса 1, электромагнита, включающего сердечник 2 и обмотку 3, сервоклалана 6 и основного клапана 7. При обесточенной обмотке 3 электромагнита клапаны 6 и 7 под действием пружины 5 и давления воздуха в полости В закрыты. Сжатый воздух свободно поступает к тормозу через штуцер Б, обеспечивая торможение колеса.
При возникновении тенденции к юзу колеса инерционный датчик замыкает электрическую цепь обмотки 3 электромагнита. При этом сердечник 2, преодолевая сопротивление пружины 5, притягивается к входному штуцеру А, перекрывая поступление сжатого воздуха в тормоз колеса. Смещаясь вверх, сердечник 2 тянет за собой сервоклапан 6, который открывает малое отверстие клапана 7. Одновременно сервоклапан 6 перекрывает проточку 4. Полость Г над клапаном разобщается с полостью В подвода воздуха. Воздух из полости Г через отверстие в клапане 7 стравливается в атмосферу, освобождая клапан выпуска 7 от противодействия. Под действием давления воздуха в тормозе колеса (полости В) клапан 7 открывается и стравливает воздух из тормоза через отверстия в корпусе 1 в атмосферу. Происходит быстрое растормаживание колеса, и скорость вращения его увеличивается. Инерционный датчик размыкает цепь обмотки 3 электромагнита. Сердечник 2 вместе с сервоклапаном 6 перемещается пружиной 5 вниз. Сжатый воздух из линии торможения поступает в УП-53/1М. Давлением воздуха, поступающего в полость Г через открывшуюся проточку 4, клапан 7 прижимается к седлу, перекрывая отверстие для стравливания воздуха из тормоза в атмосферу. В результате колесо вновь тормозится.
Инерционные датчики 12 и 13 (рис. 45) предназначены для подачи электрических импульсов в электропневмоклапаны УП-53/1М при возникновении тенденции к юзу колес.
На передних колесах установлены датчики УА-24/ЗМ (13), а на главных — датчики УА-27А (12). Каждый датчик крепится к корпусу тормоза колеса.
Работа инерционного датчика заключается в следующем. Вращение колеса шасси через шестерню 4 (рис. 50) передается валику 3. В пазу валика 3 помещен толкатель 8, входящий в профилированный вырез втулки 2. Вращение валика через толкатель передается втулке и сидящему на ней маховику 1. При резком замедлении вращения колеса (когда возникает тенденция к юзу) маховик под действием сил инерции продолжает вращаться с прежней скоростью. Вращаясь вместе с ним, профилированная втулка 2 обгоняет валик 3, выталкивая из его паза толкатель 8. Толкатель через качалку 7 замыкает микровыключатель 5, который обеспечивает запитывание обмотки электромагнита в УП-53/1М. При раскрутке колеса (после снятия тенденции к юзу), когда угловая скорость валика 3 сравняется с угловой скоростью втулки 2, толкатель 8 под действием пружины 6 возвращается в исходное положение и микровыключатель 5 размыкает электрическую цепь обмотки электромагнита в УП-53/1М. Инерционные датчики обеспечивают импульсное торможение. Давление в тормозах при торможении колеблется около максимально допустимого, не вызывающего юза колес. Это позволяет увеличить срок службы пневматиков и существенно уменьшить длину пробега самолета при посадке (на 20-25%).
Тормоза колес КТ-150Е и КТ-100 (14 и 15 рис. 45) описаны в параграфах 3.2 и 3.3 [2].
Трубопроводы управляющей части тормозной системы имеют относительно малые сечения (эта часть системы работает при малых давлениях сжатого воздуха). Трубопроводы исполнительной части — большего сечения (эта часть системы работает при более высоких давлениях), что обеспечивает необходимую пропускную способность и приемистость системы, а следовательно, быстроту и высокую эффективность торможения.