Układ sterowania

Drążek sterowy i pedały umieszczone są w kabinie samolotu. W kabinie rozmiesz­czone są również przełączniki do sterowania mechanizmami elektrycznymi MP-100M efektu trymerowego pochylenia i przechylenia oraz do sterowania automatem ARZ-1.

W układach sterowania samolotem wykorzystywane są wzmacniacze hydrauliczne, wychylenia drążka sterowego lub pedałów oddziałują przez układ przenoszący stero­wanie na suwaki rozdzielcze, powodują dopływ oleju z instalacji hydraulicznych do odpowiednich komór cylindrów wzmacniaczy hydraulicznych, a tym samym przemiesz­czenie ich trzonów wykonawczych, które przez wahacze siłowe i cięgła zapewniają wychylenie sterów i lotek. Siły pochodzące od momentów zawiasowych, występujących na sterach i lotkach, nie oddziałują przy tym na drążek sterowy i pedały (układ nieodwracalny).

Na samolocie zamontowanych jest pięć wzmacniaczy hydraulicznych:

- dwa wzmacniacze hydrauliczne w układzie sterowania statecznikiem poziomym (BU-250P prawej połówki statecznika i BU-250L lewej połówki statecznika) za­montowane po bokach kadłuba samolotu między wręgami nr 40 - 42

- dwa wzmacniacze hydrauliczne w układzie sterowania lotkami (BU-220DP2 prawej lotki
i BU-220DL2 lewej lotki) zamontowane na dźwigarach prawego i lewego skrzydła

- jeden wzmacniacz hydrauliczny w układzie sterowania sterem kierunku (BU-220DRP) zamontowany na żeberku nr 2a statecznika pionowego.

Wszystkie wzmacniacze hydrauliczne zamontowane są bardzo blisko sterów i lotek. Pod względem konstrukcyjnym wzmacniacze hydrauliczne BU-220D i BU-250 są takie same,
a różnią się tylko wartościami wytwarzanych sił. Aby pilot odczuwał wrażenie sterowania samolotem, w układach przenoszenia ręcznego nożnego sterowania znaj­dują się sprężynowe mechanizmy obciążające, działające na drążek sterowy i pedały ze zmienną siłą według ustalonych reguł w zależności od kątów wychylenia drążka sterowego i ruchu pedałów.

W układzie sterowania sterem kierunku znajdują się dwa sprężynowe mechanizmy obciążające, jednakowe pod względem konstrukcyjnym, z których jeden działa stale, drugi podczas chowania podwozia włącza się automatycznie do działania za pomocą specjalnego siłownika hydraulicznego przełącznika, a podczas wypuszczania podwo­zia ponownie się wyłącza. Do mechanizmu pedałowego podłączony jest układ przeno­szący sterowanie kołem goleni przedniej i układ przenoszący sterowanie do mecha­nizmu różnicowego hamulców kół podwozia.

W układzie sterowania statecznikiem poziomym, oprócz sprężynowego mechanizmu obciążającego zamontowany jest automat regulacji obciążenia drążka sterowego ARZ-1 serii 5 (dalej nazywany ARZ), który zmienia wartość obciążenia drążka sterowego według ustalonej reguły w zależności od prędkości i wysokości lotu. Zastosowanie automatu ARZ w układzie sterowania statecznikiem poziomym upodabnia pilotowanie samolotu ze względu na pochylenie do pilotowania samolotu bez wzmacniaczy hydrau­licznych w tym układzie.
W układzie przenoszenia sterowania statecznikiem poziomym zamontowany jest mechanizm różnicowy (nieliniowy), który służy do wytwarzania nie1iniowej zależnoś­ci między kątami wychylenia drążka sterowego powodującego pochylenie samolotu a kątami wychylenia statecznika poziomego. Wychyleniu drążka sterowego (powodującemu przechylenie samolotu) o te same kąty w prawo i w lewo (przy różnych katach skosu ruchomych części skrzydeł) odpo­wiadają różne kąty wychylenia lotek. Przy zmianie położenia skrzydeł od środkowe­go położenia skosu skrzydeł do maksymalnego
i minimalnego skosu skrzydeł obydwie lotki wychylają się tylnymi krawędziami w górę.

Obydwie lotki wychylają się w górę, ponieważ oś przegubu cięgła sterowania lotkami nie pokrywa się z osią głównego przegubu zmiany położenia skrzydeł w miejscu przechodzenia układu przenoszenia sterowania lotkami z nieruchomych części skrzydeł na ruchome części skrzydeł. W układzie sterowania statecznikiem poziomym i w układzie sterowania lotkami zastosowane są mechanizmy efektu trymerowego MP-100M, które umożliwiają pilotowi zmianę wartości sił na drążku sterowym, wytwarzanych przez urządzenia obciążające, tzn. zapewniają wyrównoważenie samolotu na ustalonym zakresie lotu. Układy przenoszenia sterowania tak w układzie sterowania statecznikiem pozio­mym, jak i w układzie sterowania lotkami są sztywne i  składają się z cięgieł.

Układ przenoszenia sterowania w układzie sterowania sterem kierunku jest mieszany, od pedałów do wycinka-wahacza (w górnej części kadłuba samolotu między wręgami

nr 38 i 39) układ stanowią linki, a dalej do steru kierunku – cięgła. Cięgła w układzie sterowania lotkami oznakowane są jednym pasem, cięgła w układzie sterowania sterem kierunku i cięgła w układzie sterowania kołem goleni przedniej­ dwoma pasami, a cięgła
w układzie sterowania statecznikiem poziomym trzema pasa­mi. Miejsca wyprowadzeń układ6w przenoszenia sterowania z kabiny pilota uszczel­nione są  za pomocą wyprowadzeń szczelnych. W układach przenoszenia sterowania lotkami i sterem kierunku zamontowane są mechanizmy powrotu, przeznaczone do doprowadzania do położenia neutralnego lotek i steru kierunku w przypadku rozłączenia układu przenoszenia sterowania na od­cinku od drążka sterowego (pedałów) do miejsca zamontowania meohan1zmu.

We wszystkich przegubowych połączeniach układów przenoszenia sterowania za­montowane są łożyska kulkowe, a w cięgłach siłowych (na odcinku wzmacniacze hy­drauliczne – ster) łożyska przegubowe. Samolot wyposażony jest w system automatycznego sterowania (SAU), przeznaczony do ułatwienia pilotowi pilotowania samolotu, zwiększenia dokładności manewrów

i umożliwienia zastosowania samolotu w różnych warunkach atmosferycznych, dzięki automatycznemu sterowaniu na zakresach tłumienia, stabilizacji położeń kątowych

i wysokości, doprowadzenia do lotu poziomego oraz podejścia do lądowania.

Mechanizmami wykonawczymi systemu automatycznego sterowania są RAU-107A,

RAU-101M i RA-30A.

Elektromechaniczne mechanizmy wykonawcze RAU-107A i RAU-107M mają konstrukcję rozsuwalnych cięgieł i włączone są szeregowo w układy sterowania statecznikiem poziomym, lotkami
i sterem kierunku. Elektrohydrauliczny mechanizm wykonawczy RA-3OA włączony jest
w układ sterowania statecznikiem poziomym równoleg1e.

Po wyłączeniu systemu automatycznego sterowania przestrzenie RA-30A łączą się przez wytoczenia pierścieniowe, co zapewnia swobodne wychylanie drążka sterowego. Mechanizmy wykonawcze RAU-107M i RA-30A układu sterowania statecznikiem poziomym zamontowane są w dolnej części kadłuba samolotu między wręgami nr 36 - 38 (w stre­fie zamontowania mechanizmu różnicowego).

Mechanizm wykonawczy RAU-107A w układzie sterowania lotkami zamontowany jest tylko
w skrzydle lewym, w strefie żeberek nr 20-23.

Mechanizm wykonawczy RAU-107M w układzie sterowania sterem kierunku zamontowany jest w stateczniku przed wzmacniaczem hydraulicznym BU-220DRP.

W układ sterowania statecznikiem poziomym włączony jest szeregowo nadajnik nie­zgodności DR-8, będący jednym z agregatów systemu automatycznego sterowania SAU. Nadajnik przeznaczony jest do wyłączenia systemu w przypadku, gdy pilot w celu pochylenia samolotu przyłoży do drążka sterowego siłę większą niż 12-15 kg (117,6-147N). Na mechanizmie obciążającym w układzie sterowania statecznikiem poziomym za­montowany jest nadajnik automatycznego trymeru systemu automatycznego sterowania. Nadajnik przeznaczony jest do automatycznego wyrównoważania samolotu podczas działania SAU.

W strefie wręg nr 37 i 38 zamontowany jest nadajnik położeń systemu automa­tycznego sterowania, włączony równolegle w układ przenoszący sterowanie w układzie sterowania statecznikiem poziomym. Nadajnik podaje sygnał do systemu automatycz­nego sterowania o ustawieniu się statecznika poziomego na ograniczniku.

W strefie wręg nr 9 – 10 (na samolotach od serii nr 30713) zamontowany jest nadajnik

DOS z kompletu systemu SAU-22M2, równolegle włączony w układ sterowania lotkami. Nadajnik DOS przeznaczony jest do wytworzenia sygnał6w wychylenia drążka sterowego przy sterowaniu przechylaniem samolotu.

Rysunki i schematy

Układ sterowania lotkami

Układ sterowania statecznikiem poziomym

Układ sterowania sterem kierunku

Układ sterowania lotkami i statecznikiem poziomym SU-22 UM3K

Kinematyka układu sterowania

Struktura układu sterowania statecznikiem poziomym

Struktura układu sterowania sterem kierunku

Schemat mechanizmu wykonawczego RA-30A