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Сравнительный Анализ рулевых приводов маневренного самолета по энергетическим критериям..pdf

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.
.
.
.
681.51
,
,
,
, info@sau.tsu.tula.ru,
(
,
,
.
(
,
.
,
.(
,
«
,
,
»),
«
,
»),
)
.
.
.
-
,
.
:
,
,
,
-
.
[1].
,
,
,
.
267
,
.
,
).
,
(
).
,
),
,
. 2011.
.
,
(
,
–
–
. 5. .1
:
)
,
(
(
)
.
-
)
(0.9
.
,
.
.
,
[3].
,
.
,
,
,
,
,
,
,
268
,
-
,
-
,
.
-
-
,
.
.
,
)
).
[2]
)
(
(
,
,
,
-
,
[4,5]:
-
1.
1)
.
M
20000
.max
2)
0,85
c
2.
.
.
1000
M
3)
-
.
1000
M
-
.
-
55
0,0145
. 1.
c.m
,
1
,
1
2
3
4
5
6
7
8
.,
M
M
0,4
0,6
0,85
0,95
1,1
1,2
1,3
2,3
,
c ,
900
2500
5900
7800
-3500
-1100
-2400
-5200
-12000
-28000
-55000
-58000
-25000
0
11000
67000
9
10
11
12
13
14
15
-
M
0.4
0.6
0.85
0.95
1.1
1.2
1.3
-
. 1
. –
M
,
,
:
2
c max
-1100
-270
2700
2600
-12000
-4000
150
-
M
-
,
,
:
.
.max
.
/pa ;
50 .
1.
M
;
-
(
,
2.
-12000
-28000
-55000
-58000
-25000
0
11000
-
)
–
10
) J
c ,
: M –
(
;
.,
M
,
269
-
.
3.
,
. 2011.
(
,
p . 240
;
;
.
50
Qmax
0,0005 ;
0,98;
)
-
0,95;
1,43.
: 0,95·0,93·0,98=0,866.
1,3 (
,
(
,
.
:
-
– 0,9;
: 0,98·0,9=0,89;
0,93;
); 1,1 (
-
0,005 (
0,01 );
T
,
0,01 ;
,
.
:
,
T
,
[3].
)
T
T
-
.
,
270
. 5. .1
,
).
,
,
.
,
,
-
,
.
,
,
,
,
,
270
-
(
,
) [3].
,
,
.
j,
:
*
*
j
,
-
M*
M*
M* j
M * j /T j
j–
,
.
,
,
,
,
1,
(1)
,
;
M*
*
,
,
; T
.
(
).
(1)
j,
,
-
M
M*
,
,
,
*
M
*
M*
(1)
(2),
.
(2)
-
(1)
(1),
,
M*
(1)
*
*
M*
T M* .
(3)
:
M*
M*
271
1.
(4)
(
-
).
.1.
.
. 1.
. 2011.
. 5. .1
,
,
(
,
.
c
:
J–
J
c
sin t ,
cm
F
c
)
,
M
; F ,c ,M
,M* ,M* ,
,
(5)
,
–
-
,
.
*
(
),
,
-
:
Mc
(
J
Mc
(
J
*
*
c
cm
2
m sin
)
2
)
m
cos t ,
t F
cos t F
(1 P*)
M
*
M*
272
m
(6)
cos t M
cm
2
sin t
.,
(7)
(8)
[3]:
1,
(9)
M
;
*
*
T
*
T
M
*
M*
1 P*
*
T
*
T
;
M*
T
M*
(T
)
T
T
T
M*
T
T
T
M*
–
P
T
Pmax
T
T
,
,
PT
Pmax
«
–
,
»
-
.
)
,
,
M
M
T M
1 P
M
T
M
M
T
-
(T
T
T
T
)
T
,
;
T
Mc
(10)
T
T
T
Mc.
,
,
-
.
1.
2.
(
3.
(
(
).
:
)
),
.
.
273
-
.
,
. 2011.
. 5. .1
(
.
max Pmax
Pmax
Pmax –
; Pmax m –
(11)
)
-
m–
.
.
(
(
)
q1 max q1m ; q2
m–
)
:
min q2 m ,
q1 , q2 –
,
)
m ,
m
(
-
-
:
( A l )1 max( A l )1m ; ( A l ) 2
( A l )1 , ( A l )2 –
)
Al
m–
,
q2
( A l)
q1
(
(
min( A l )2 m ,
(
)
(13)
(
l; ( A l ) m ,( A l )2m –
.
(
-
(12)
; q1m , q2m –
.
-
,
)
,
( A l )1 .
)
),
q2
q1
( A l)
( A l )1
q2 / q1 .
.
274
-
: 1,3 (
)·1,1 (
)=1,43.
,
-
q2 / q1 1,43 .
1.
.
-
:
Pmax
Pmax
–
i,
Pmax
iM
i
(14)
(15)
i
i–
;
i–
:
T
ci
i
i–
ci ;
TT
ci
(16)
i –
;
.i .
M c. i T M
i
(17)
-
:
q1,2 i
1
2
iM
1
i
2.
i
Pmax
.
(18)
.
Pmax
min Pmax
Pmax
q
c
1
(q )
J
2
4q
T
2
F
M
2
m
q2
(19)
:
(q )
Pmax
Pmax
(q ) ,
1 T2
2 2
2 2
2
–
1 TT
T2
2
q4
1
F2
2
2
2
2
2
, (20)
,
q
q f
275
.
(21)
.
. 2011.
. 5. .1
q:
f2
2
cm
M2
2
2
m
2f
2 M M c.
q
qb
qc
2
1 TT
2
c
2
cm
q
.
2
T2
2
J
(1 Ta2
2
2
q4
T
)
q2
F
c
2 2
J
F2
2
M2
(22)
0
,
qd .
-
,
-
.
qb
1.
A l : q2
q qc [3].
.
q1
c max
Qmax
Pmax
,
Pmax
P=
( A l )2 ( A l ) (1 P* )
M .
pmax
0,
; pmax , Qmax –
Pmax = Pmax
(
Qmax
( A l )1,2
2
1
)
.
1
(1 P* )
c max
Pmax
c max
-
M
.
(24)
(24)
:
Pmax
Pmax
(23)
(25),
Pmax
[3] P
(1 P )
c max M
.
(25)
-
.
Pmax
-
Pmax .
P* ,
Pmax
276
Pmax
Pmax
P
Pmax
(26)
1
1 P*
Pmax
P
(26)
(27),
(27)
:
Pmax
(1 P* ) 2
P*
P
c max
(28)
P =1.
P
.
M
(28)
,
,
4
P
c max
(26)
,
(29)
(27),
2 c max M
Pmax
[3]
Pmax
,
.
M
,
Pmax
M
P*
;
1 P*
P
2
,
,
;
c max M
(30)
.
(31)
-
P
.
M
,
,
.max
,
P
(32)
.
c max
( M c max
M c2max
M
)
.
(32)
,
(24).
( A l )1 ( A l ) 2
( A l )1
M c max / p
.
,
p
(
.
).
2.
,
.
,
-
:
277
.
2
cm ( A
a01
l ) 4 b01 ( A l ) 2
2
2
(1 P* ) M
( A l)
. 2011.
. 5. .1
4(1 P* ) Pmax M
( A l)
0
(33)
0,
.
A l / Qmax / pmax –
A l / k Qp
-
Al;
b01 = 4 Pmax
2
2
2
cm
(c
0
=
2
cm
((c
(26)
2
b02 = 2
2
,
=
2
4P A l
2
J
J
T2
2
(34)
F P
(35)
) (1 Ta2
2
2
) P*2
1 T
2 2
T
T2
(36)
2
Pmax
-
2
(1 P ) M
)T
.
cm
a01 ( A l ) 4 b02 ( A l ) 2 c01
2
, (37)
F2 P
)T
F
1 T
T
2 2
T2
2
;
(36)
c01
P
P
;
:
1 P
(c
(c
2
1 T2
P
)T
(33)
(27),
P
P
F2
)
2
J
2 2
T
F .
)T
2 2
J
2 1 TT
(c
2
J
1 T
2
a01
c 01 = c0
= min min P
( A l)
(38)
P
P ,( A l )
P ,( A l ) ,
2
cm
.
(39)
(37).
(39)
P
,
P ,
min min P
P
arg ( A l )
P*
P* , ( A l )
[3]:
278
.
(40)
T
10
T
9
c.max (A l )
2
P )Qmax
(1
(41)
.
4P P
.
-
Pmax
.
,
Pmax
pmax , kQp
-
P .
Al.
(33)
a0
b0 , c 0
a0 ( A l )4 b0 ( A l )2 2(1 P* ) pmax M
2
b0 = p 2max
kQp
(c
c0 =
2(1
2
cm
2
J
(c
10
2
2
cm
J
9
)
10
(c
9
max ( A
kQp
2 2
)
F2
max ( A
l)
kQp
2
T
2
J
l)
2
(1 T
)P
T
.
2
cm
(42)
0;
P
(1 T
2
(1 P )2 M 2
0
)T
F
(1 T 2
2
Al
a01
2 2
T2
)
T
2
; (43)
) P*2
10
1
9
max ( A
l)
2
kQp
2 2
)
T2
2
(44)
Al.
)
( A l )1
( ( A l)2
(A l )1
:
M
.
cm (
p
J
2 2
F2 2
.
,
,
.
279
.
.
(45)
-
.
. 2011.
. 5. .1
Pmax
,
(M
Pmax
(5) – (8).
M )
max
21000 0,85
4 0,89
55
4
Pmax
,
5014
.
-
(19), (20).
. 2.
Ta
0, 0005 .
0, 005 c, T
,
[3].
2
Pmax ,
(10...55)
Pmax
20
10
1. M
1900 ; c
12000
2. M
3500 ; c
28000
3. M
6900 ; c
55000
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
25000
616,35
1135,8
2238,5
2853,4
1459,0
682,18
1110,3
2065,9
681
425,34
1210,9
1181,1
30
40
918,71
1692,1
3335,2
4254,6
2175,7
1017,6
1660,2
3105,6
1015,1
635,22
1800,0
1755,0
1504,5
2766,0
5459,4
6976,9
3561,8
1661,2
2721,3
5154,6
1660,7
1058,6
2936,4
2862,5
1647,05
3024,0
5971,35
7635,2
3894,6
1815,1
2974,1
5652,6
1816,9
1167,0
3210,4
3129,7
10412
11412
814,31 1626,1 2430,8 3222,5 3993,9
189,82 378,76 562,96 739,64 909,55
4369,7
993,61
10. M
1270 ; c
28000
11 . M
3700 ; c
55000
12. M
3600 ; c
58000
13. M
13000 ; c
25000
2115,6 4221,8 6312,5 8379,3
2100 ; c
0
7. M
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
9. M
14 . M
15 . M
-2100; c
12000
5000 ; c
1150 ; c
0
11000
. 2,
Pmax
13
55
11412
-
11412
.
,
Pmax
55
1215,0
2236,7
4410,8
5631,6
2878,4
1344,8
2199,3
4138,7
1342,2
845,52
2375,8
2316,1
309,61
571,1
1125,7
1433,8
732,78
341,95
555,4
1028,4
342
214,16
610,71
595,96
6. M
50
P
,
,
.
Pmax ,
280
Kit [6],
52
M
;
600
; Ta
0,0004
-
26
M
2-
500150
:
0,0056 c; T
.
(12) ,(18)
(22)
,
.
–
q2 / q1 1, 43 .
.3.
3
1212-
q1
403,3; q2
579,7
183.82 579.74
323.44
208.05 6850.77
403.276
q2 / q1 1,44 ,
,
.
q q2 /1,1 525.
(2)
.
(3).
-
.2
-
.2
. 2.
,
281
q2 / q1 1,43
.
. 2011.
. 5. .1
,
,
.
-
(32)
P
(32).
P
(M
2
M c.max
M c. . . )
.max
.max
0,85 (21000)2
(21000 1000) 0,8658
21600
(37),
P
(39)
.
-
55
c
. 4.
M
.
,
.1.
,
P
20
10
P
4
30
40
50
55
1. M
1900 ; c
12000
1332
2608
4011
5528
7165
8045
2. M
3500 ; c
28000
2484
4836
7395
10127
13080
14642
3. M
6900 ; c
55000
7333
9557
14537
19959
25778
28734
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
25000
13348
6337
2869
4649
9356
2883
1830
5708
5089
18515
9451
4392
7209
13371
4420
2833
7924
7744
25455
12939
6029
9766
18009
6095
3939
10868
10612
32651
16711
7807
12579
23257
7888
5168
14049
13733
36499
18727
8751
14166
26126
8845
5842
15695
15336
10. M
1270 ; c
28000
11 . M
3700 ; c
55000
12. M
3600 ; c
58000
6205
3047
1420
2329
4558
1420
897
2623
2489
13. M
13000 ; c
25000
10063
19445
28330
39010
48423
55744
0
3394
6921
10448
14321
18506
20730
11000
780
1577
2409
3297
4276
4810
6. M
2100 ; c
0
7. M
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
9. M
14 . M
15 . M
,
-2100; c
5000 ; c
1150 ; c
12000
.4
P
55700
282
.
-
P
0,8283
(A l )
=1,1,
)1/ 2
147,5 (
25000
13,
M
13000
.
.
Pmax
(25)
Pmax
Pmax
P
P
H
Pmax
55700
1 P
P
0 ,8283
1 0 ,8283
25300
;
55700 25300 30400
Pmax
,
.
,
(41)
T
(39)
(27):
T
,
T
1 %.
T
0,0442 c .
T
,
T
[6]
K254150-5Y
0,0125 c , T
0,002097 c .
12,9
[6]: M max 74H
.
,
(
,
25,8
.
.
. 5,
=1,1,
,
41100
(A l ) 169
),
13000
.
0,856
.
-
P
P
P
13 (
25000
/c.
K254150-5Y
,
. 5.
697,3
.,
(37) – (39)
P
,
,
-
).
[6]
-
.
1
2
Pmax
(25)
Pmax
Pmax
Pmax
H
P
P
P
1 P
Pmax
(27):
0,8562
19000
1 0,8562
41100 19000 22100
41100
283
;
.
H
.
. 2011.
. 5. .1
5
,
P
P
1. M
1900 ; c
12000
2. M
3500 ; c
28000
3. M
6900 ; c
55000
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
6. M
2100 ; c
0
7. M
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
9. M
25000
-2100 ; c
10 . M
12000
1270 ; c
11 . M
28000
3700 ; c
55000
10
20
30
40
50
55
1244
2288
4528
7322
3090
1414
2311
4601
1391
821
2468
2388
4372
10773
11197
5747
2749
4611
9034
2641
1487
4450
3317
6130
12328
15900
8141
3939
6734
13676
3720
1964
6109
3942
7473
15223
20318
10307
4816
8583
18892
4456
2252
7292
4213
8289
17454
24437
11443
5262
9918
22544
4782
2395
7982
4236
8490
18162
24469
11970
5340
10323
24010
4820
2433
8167
Pmax
[7]:
nmax
nmax
7000
-
(n
240,1
-k
p
= 6655
Qp
( A l )2
47
;
:
;
3,46 10 12
5
/(
);
,
25900
Pmax
(A l )
( A l )1
-
;
16100
Pmax
Pmax
100-3
max ;
max
.
P
210
.
Qmax.
pmax
-
;
p
.
,
,
3000
3
8
q
=25900
(A l ) 2
16100 42000
.
-
,
.
.6
.
7
284
=0,8658.
(42) – (45) c
.
6
( A l )1 ,
1. M
2. M
3500 ; c
28000
3. M
6900 ; c
55000
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
25000
12000
1,16
1,29
0
1,33
1,63
1,64
1,79
2,77
3,06
3,50
3,54
3,81
3,92
5,63
6,03
7,54
1,41
1,68
1,69
1,84
2,76
3,13
3,60
3,64
3,87
3,95
5,73
6,10
7,60
1,54
1,76
1,79
1,94
2,71
3,26
3,78
3,81
3,98
4,00
5,85
6,24
771
1,75
1,90
1,95
2,11
2,71
3,44
4,03
4,05
4,10
4,15
5,93
6,43
788
2,02
2,11
2,19
2,34
2,88
3,70
4,28
4,35
4,36
4,39
5,93
6,70
812
2,19
2,24
2,34
2,49
2,99
3,86
4,40
4,53
4,53
4,55
5,89
6,86
829
11000
10,45
10,51
1058
1065
1072
1078
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
12000
28000
11 . M
3700 ; c
12 . M
3600 ; c
58000
13. M
13000 ; c
25000
14 . M
15 . M
55000
5000 ; c
1150 ; c
55
0,98
7. M
1270 ; c
50
0,93
0
10 . M
40
0,99
2100 ; c
-2100 ; c
30
1,01
6. M
9. M
20
10
5
( A l ) 1 10
1900 ; c
3
7
( A l )2 ,
( A l ) 2 10
10
3
20
30
3
40
50
55
1. M
1900 ; c
12000
5,64
2,79
1,848
1,386
1,116
1,022
2. M
3500 ; c
28000
3. M
6900 ; c
55000
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
25000
6. M
2100 ; c
0
7. M
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
5,675
5,69
5,692
5,703
5,708
5,716
5,716
5,716
5,716
5,726
5,727
5,728
5,733
5,734
2,826
2,838
2,842
2,853
2,859
2,865
2,867
2,867
2,868
2,876
2,877
2,878
2,882
2,884
1,888
1,895
1,903
1,913
1,929
1,924
1,928
1,929
1,930
1,936
1,937
1,939
1,942
1,945
1,428
1,431
1,443
1,451
1,459
1,462
1,467
1,469
1,470
1,474
1,476
1,478
1,480
1,485
1,160
1,160
1,176
1,182
1,191
1,193
1,199
1,202
1,203
1,206
1,208
1,209
1,211
1,217
1,065
1,067
1,083
1,088
1,097
1,099
1,105
1,109
1,11
1,112
1,114
1,115
1,117
1,123
9. M
-2100; c
12000
10. M
1270 ; c
28000
11 . M
3700 ; c
55000
12. M
3600 ; c
13. M
13000 ; c
14 . M
15 . M
5000 ; c
1150 ; c
58000
25000
0
11000
285
.
. 2011.
: (A l )
( A l )1
.
0,0001078
( A l)2
( A l )1 ,
max (A l )1.m ,
( A l )1
.
(A l )
3
0,001022
m –
m
.6,
3
. 5. .1
min (A l ) 2.m
-
(45).
,
m
.
(A l )1
. 8.
8
( A l )1 ,
( A l ) 1 10
10
3
1. M
1900 ; c
12000
2. M
3500 ; c
28000
3. M
6900 ; c
55000
4. M
8800 ; c
58000
5. M
4500 ; c
25000
6. M
2100 ; c
0
7. M
3400 ; c
11000
8. M
6200 ; c
67000
9. M
-2100 ; c
10 . M
1270 ; c
12000
28000
,
30
20
40
50
55
0,636
0,831
1,026
1,039
1,125
1,742
1,927
2,19
2,218
0,615
0,852
1,048
1,061
1,146
1,721
1,948
2,211
2,239
0,579
0,888
1,083
1,096
1,182
1,685
1,984
2,247
2,275
0,601
0,938
1,13
1,15
1,23
1,71
2,03
2,3
2,32
0,665
1,002
1,197
1,21
1,296
1,771
2,098
2,361
2,389
0,702
1,039
1,235
1,248
1,333
1,808
2,135
2,398
2,426
2,397
2,418
2,454
2,5
2,568
2,605
2,464
2,486
2,522
2,57
2,636
2,673
11 . M
3700 ; c
12 . M
3600 ; c
58000
3,517
3,496
3,46
3,41
3,346
3,309
13. M
13000 ; c
25000
0
3,79
4,745
3,812
4,767
3,847
4,802
3,9
4,85
3,961
4,916
3,999
4,954
11000
6,574
6,596
6,631
6,68
6,745
6,783
14 . M
5000 ; c
15 . M
1150 ; c
55000
3
(A l )1
Pmax
Pmax
0,833 10 3
2 0,85
H
50000
.
(A l ) ( A l )
1
2
(24):
( A l )1, 2
3
0,000678
1
,
1
1,856 0,85 1000
,
50000
1000 .
c.
(A l )1
0,00000786
286
3
(A l ) 2
0,000972
3
.
(A l )1
M c.max
p .max
(A l )1
20000
.c
:
20000
240,096
max (A l )1.j
j
j=I –
(A l )
(A l )
(A l ) (A l )2
,
-I, j=II –
2
j= III –
,
,
.
min (A l )2.j
j
,
3
0,0000833
(A l )
j= IV–
(A l )
2
.
( A l )1
min (A l )2.j
j
max (A l )1.j
j
(A l ) (A l )2 ,
.9.
9
( A l)
(A l ) 2
( A l) , 3
1
( A l) , 3
2
0,0001078
-
0 , 0006783
0 , 00000786
0 , 001022
-
0 , 0000833
0 , 000972
min (A l )2.j
j
max (A l )1.j
j
0, 000972
1, 43 ,
0,0006783
.
( A l )2
,
,
0,000972
3
-
,
( A l )1
0,0006783
240
287
.
3
,
.
. 2011.
. 5. .1
30 %
Al
,
: A l 1,3 ( A l )1 1,3 0, 0006783 0, 00088
,
Al
.
(40)
10 %
10 9
.max
T
( A l )/( k
Qp
3
.
30 %
) 0,5
2
(1 P )Qmax
*
4 P* P
10
9
0,8726 0,00088/(3,46 10
12 0,5
)
0,138c.
3 2
(1 0,856) (0,833 10 )
4 0,856 41976
(5) – (8).
. 3.
.
.3
,
,
,
.
,
,
p
1,1
P f
kQp
28,24
.
1,1
,
.
,
.
p
( A l ) 0,00088 0,23536 108
288
-
,
1,1 0,23536 108 0,65 0,529 3,46 10 12
,
-
-
,
:
1,1
.
,
.
,
-
20711,6
2
.
. 3
.
,
.3
-
,
.
. 3.
,
-
.
-
,
.
,
42
.
,
15,6
.
.
3
,
,
,
.
289
.
,
-
-
.
. 2011.
. 5. .1
1. Final programme including short abstracts and proceedings. «ICAS
2006» 25th Congress of the International Council of the Sciences. HAMBURG,
Germany, 3–8 September, 2006.
2.
.,
.,
.
,
. .:
. 2010.
548 .
3.
.
. .:
. 2010. 472 .
4.
.,
.,
.
//
.
VIII
«
». .:
, 2010. . 260-269.
5.
.
.
.:
, 2007. 480 .
6. Catalogue: 192-062013 N1/UK«Frameless Servo Motors», Version 1,
January 2006, 12 c.
7.
«
».
N.V. Bandurin, Y.G. Obolensky, V.A. Polkovnikov, D.V. Shiryaev
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE STEERING DRIVES MANEUVERING THE
AIRCRAFT ON ENERGY CRITERIA
The technical requirements for the design of modern Steering Stabilizer single maneuverable aircraft is presented. Estimates have been made to limit the dynamic capacity
drives. Consider general provisions of parametric synthesis of actuator drives with static
power amplifiers. Had been calculated of required parameters elektrohydrostatic drive, as
well as carried out an estimate value of projected drives.
Key words: steering, elektrohydrostatic drive, open-frame brushless motor, hydraulic
power cylinder.
03.10.11
290
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