SESIUNE STIINTIFICA AEROSPATIAL 2002

27-28 IUNIE

Pogramul: Tehnologii in domeniul aeronautic si spatial- AEROSPATIAL

Subprogramul: SP5

Tipul proiectului: CP-V

Contract de finantare Nr.9/01.10.2001

Denumirea proiectului: Modernizare- transfer tehnologic si introducerea in fabricatie a servomecanismului hidraulic de urmarire in deplasare -SMHR

Durata: 2001-2004

Executant: INCAS-S.A. si AVIOANE Craiova S.A

Autor: INCAS-S.A, care este titularul brevetului de inventie.

Necesitatea proictului

Echipamente de aceasta categorie au fost realizate in Romania pe baza unei licente detinute de INCAS. In acest sistem de calitate - certificare (inseparabil de gradul de securitate a zborului) au fost realizate circa 75 echipamente ( necesare conform proiectului pentru 25 de avioane fabricate, si din care, in momentul de fata zboara circa 20). Datorita dezagregarii sistemului de fabricatie certificata, dupa 1989, nu a mai existat posibilitatea realizarii acestor sisteme in conditiile cerute de regulamentele de securitate aeronautica. Toate incercarile de realizare a unui echipament echivalent ( din punct de vedere al cerintelor de calitate-siguranta zborului) dupa 1989, au esuat prin nealocarea fondurilor necesare.

Transferul tehnologic, modernizarea, certificarea servomecanismului si reintroducerea in fabricatie a acestuia este absolut necesara pentru Industria Aeronautica Romana din urmatoarele considerente:

fabricarea echipamentelor ce se vor instala in circuitul cinematic al comenzii eleroanelor la avioanele IAR-99 ce urmeaza a se fabrica.

inlocuirea/modernizarea servomecanismelor la avioanele IAR-99 aflate in exploatare.

reducerea efortului valutar; echipamentele din aceasta categorie sunt specializate pentru tipul de avion pe care sunt instalate. Achizitionarea unui astfel de echipament de la firmele specializate ( DOWTY, LABINAL, TELEFLEX ) implica activitati de proiectare - omologare, activitati care ridica costurile cu mult peste 50.000$ pe bucata (numai proiectarea unui, astfel de echipament costa circa 500.000$ si dureaza 1,5 ani).

Descrierea proiectului

SMHR- servomecanism hidraulic romanesc- este un echipament de asistare a

comenzilor de zbor, care lucreaza in regim automat, in bucla deschisa, in sensul ca parametrii dinamici de lucru sunt comandati de pilotul avionului prin intermediul mansei.

Servomecanismul hidraulic de urmarire in deplasare este un hidroamplificator de putere, care lucreaza cu lichid hidraulic la presiunea de 210 atmosfere.

SMHR fiind instalat in circuitul cinematic al comenzii eleroanelor intervine in dinamica acesteia pe tot parcursul zborului si are un caracter VITAL, pentru securitatea avionului.

In acest context reperele componente ale echipamentului au un regim special de fabricatie privind analizele si probele executate de la semifabricat la piesa finita.

Subansamblele: bucsa-serar (definesc gradul de acoperire locala si globala), distribuitori si supape de presiune, implica suplimentar o precizie ridicata de ordinul a 4 7 microni.

Se prezinta in continuare metodologia de control aeroservoelastic pseudoactiv, utilizata la calculul ansamblului distribuitor al SMHR.

Modelul matematic al servocomenzii cu SMHR

Se considera modelul matematic liniar al servocomenzii cu servomecanismul SMHR

cu sarcina inertiala si cu intrarea x blocata (x º 0). Ultima premiza se justifica prin obiectivul studiului o problema de autooscilatii; x este deplasarea parghiei legaturii inverse, la nivelul punctului de acces al comenzii de la pilot. S-a notat: m masa sarcinii inertiale la tija pistonului hidrocilindrului, masa avand deplasarea z; z² deplasarea partii semifixe" a servomecanismului, determinata de prezenta rigiditatii de prindere la structura, E; descoperirea distribuitorului (semnalul de eroare, in sensul sistemului automat); p caderea de presiune de sarcina; S suprafata pistonului; l l coeficienti ai ecuatiei cinematice a legaturii inverse; k_c coeficient de compresibilitate a lichidului hidraulic; ,  coeficientii de liniarizare. Eliminand variabilele intermediare si p, se pune in evidenta urmatoarea functie de transfer a servocomenzii:

Daca fenomenul de saturatie a debitului este luat in considerare, atunci o schema-bloc a servocomenzii este cea din Fig. 1a, ceea ce presupune introducerea functiei saturatie sat", astfel:

Liniarizarea armonica si sinteza antiflutter

Schema echivalenta celei din Fig. 1a si specifica analizei prin metoda bilantului armonic (sau, intr-o alta terminologie, metoda functiei de descriere) este transcrisa in Fig. 1b.

Abstractie facand pentru moment de procedura propriu-zisa a liniarizarii armonice, prin care se obtin coeficientii si , se anticipeaza ca sistemul liniarizat al servocomenzii are forma:

Eliminand variabilele intermediare, se obtine ecuatia caracteristica (asociata variabilei y, sau z) a sistemului in bucla inchisa

cu expresiile particulare pentru functia de transfer

ceea ce este un alt mod de a transcrie egalitatea (Fig. 1b)

Pentru existenta unei solutii periodice (autooscilatii) a sistemul neliniar sunt necesare conditii specifice, dintre care cea mai intereanta este indeplinirea

proprietatili de filtru

Liniarizarea armonica. Pentru functia sat , . Ramane, deci, de calculat coeficientul q:

S-a notat

			b)

a) cu saturatia semnalului de eroare;

b) cu partea liniara (functia de transfer L(s)) si partea neliniara (functia N