Датчик отделения для объектов самолетного базирования Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 621.371

Китаев В.Н., Иконникова Н.А.

ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е. И. Забабахина», г. Снежинск

ДАТЧИК ОТДЕЛЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ САМОЛЕТНОГО БАЗИРОВАНИЯ

Для обеспечения безопасности самолетов в режимах сбрасывания различных грузов с внешних подвесок для достоверной регистрации факта сбрасывания в настоящее время в устройствах подвеса и в сбрасываемых грузах широко используются датчики отделения в виде концевых переключателей и кнопок. К датчикам отделения предъявляются высокие требования по вероятности безотказной работы при воздействии жестких климатических и механических факторов в условиях полета, в том числе при низких отрицательных температурах, при быстром изменении (снижении) температуры, сопровождающемся обледенением мест подвеса груза. При таких условиях эксплуатации датчики отделения в виде концевых переключателей и кнопок, имеющие внешние подвижные элементы конструкции для взаимодействия с поверхностями устройства подвеса, например, из-за наличия наледи на этих элементах могут не зарегистрировать факт отделения груза. Данное обстоятельство приведет к неправильной работе управляющих систем груза и может сорвать выполнение экипажем запланированного полетного задания.

Дублирование датчиков отделения в этом случае не приводит к повышению надежности. Все установленные датчики «надежно» откажут или, при отличающихся показаниях, внесут неопределенность в действия экипажа.

Исключение из конструкций датчиков отделения подвижных внешних элементов (выполнение их в герметичном исполнении) возможно при других принципах работы этих датчиков. Например, отделение груза может быть зафиксировано по изменению индуктивности, емкости, наведению ЭДС в датчике. Однако в этом случае требуется дополнительный электронный блок, обрабатывающий указанные параметры. Информация может быть получена только при наличии электрического питания на электронном блоке.

В связи с этим задача создания надежной конструкции датчика отделения в настоящее время весьма актуальна.

По результатам анализа устройств подвеса выявлено:

1) конструктивные элементы устройств внешней подвески, к которым непосредственно подвешивается груз, должны обладать многократным запасом по прочности, поэтому их выполняют из высокопрочных сталей типа 30ХГСА, которые обладают магнитными свойствами;

2) конструктивные элементы груза сопряжены с конструктивными элементами устройства подвеса по посадкам с малыми зазорами.

Проведенные на предприятии работы с учетов данных конструктивных особенностей устройств внешней подвески позволили создать перспективную конструкцию датчика отделения, свободную от ранее отмеченных недостатков.

Конструкция разработанного датчика отделения показана на рисунке 1.

В качестве чувствительного элемента в датчике отделения используется редкоземельный магнит с высокой коэрцитивной силой, взаимодействующий с ферримагнитными деталями устройства подвеса при подвешенном грузе. При отделении груза магнит отжимается цилиндрической пружиной, переключая упругие «врубные» контакты, установленные на токовыводах, закрепленным на магните перемы-кателем.

Магнит перемещается на цилиндрической направляющей. Замкнутая магнитная система, примененная в разработанном датчике, уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на его работоспособность и обеспечивает стабильные магнитные параметры в течении длительного срока эксплуатации.

Конструкция разработанного датчика отделения позволяет реализовать в нем, например, два размыкающих и два замыкающих контакта со стабильными электрическими параметрами в течение длительных сроков эксплуатации при малых габаритах датчика. При необходимости количество контактов может быть увеличено без ухудшения работоспособности датчика отделения, так как при переключении контактов не требуются значительные усилия. Контактные давления связаны с усилием переключения через коэффициент трения.

Примененные в датчике упругие контакты технологичны в регулировке, так как обеспечивают требуемые осевые и угловые положения, а также контактные давления без дополнительных регулировочных деталей и доработки при сборке. Кроме того упругие контакты могут быть выполнены отдельной сборочной единицей, что несомненно упрощает основную сборку датчика. Конструкция упругого контакта в виде отдельной сборочной единицы и детали из его состава показаны на рисунке

2. Регулировка контактного давления осуществляется разворотом упоров, после чего они контрятся, например лазерной сваркой. Установленный на токовывод контакт также закрепляется лазерной сваркой.

Герметичная конструкция датчика, при заполнении внутреннего объема, например, азотом с точкой росы ниже нижнего диапазона температур эксплуатации, и использование низкотемпературных смазок исключают отказы датчика даже в условиях обледенения поверхностей конструктивных элементов подвеса груза.

Разработанный датчик может быть использован в качестве концевого переключателя и в других технических системах с высокими требованиями по надежности к составным частям.

Рисунок 1 - Конструкция датчика отделения

Рисунок 2 - Конструкция упругого контакта и детали из его состава