Анализ конструкции и лётной эксплуатации функциональных систем самолета Ту-204
Владимир Митрофанович Корнеев
© Владимир Митрофанович Корнеев, 2019
Общие сведения о самолете
Самолет Ту-204 предназначен для перевозки пассажиров и грузов на магистральных авиатрассах.
Он стал первым отечественным самолетом с электродистанционной системой управления.
Гидравлическая система (ГС) состоит из трех независимых систем, каждая из которых работает от механических насосов, установленных на авиадвигателях. В 1 и 3 ГС по одному насосу, во 2 ГС два насоса на разных авиадвигателях.
Шасси, имеющее трехопорную схему с носовой стойкой, оборудовано системой уборки и выпуска, тормозной системой и системой управления колесами передней стойки шасси.
Топливная система обеспечивает: подкачку топлива к авиадвигателям; перекачку топлива, балансировочную перекачку, управление топливной системой и контроль за ее работой.
К основным данным самолета относятся:
высота самолета 13,879 м
длина самолета 40,188 м
размах крыла 40,88 м
колея шасси 7,82 м
база шасси 13,967 м
максимальная взлетная масса 105,0 т
максимальная посадочная масса 88,0 т
максимальная коммерческая нагрузка 18,0 т
максимальная заправка топлива 35,530 т
Планер
Общие сведения
Планер имеет конструктивно-аэродинамическую схему моноплана с низко расположенным стреловидным крылом и классическим (стандартным) хвостовым оперением.
Для улучшения аэродинамического качества крыла установлены вертикальные законцовки (винглеты).
Основными материалом для изготовления планера являются алюминиевые сплавы.
Крыло
Крыло конструктивно делится на три части: центроплан и две отъемные части крыла (ОЧК), соединяющиеся по бортовой нервюре фюзеляжа.
Крыло имеет моноблочную конструкцию с «работающей» обшивкой. Крыло является кессонном, используемым для размещения керосина [1].
Кессон ОЧК образован лонжеронами, обшивкой и нервюрами.
На ОЧК установлены поверхности основного и вспомогательного управления самолетом:
элероны;
предкрылки;
закрылки;
спойлеры.
Предкрылки состоят из четырех секций.
Выпуск и уборка предкрылков происходит под действием подъемников, работающих от гидропривода вращательного действия.
Направляющими для выдвижения предкрылков являются прикрепленные к ним рельсы, перемещающиеся между роликами кареток, установленными на переднем лонжероне крыла.
Внешние и внутренние выдвижные двухщелевые закрылки приводятся в движение винтовыми механизмами.
Спойлеры, состоят из двух внутренних секций, работающих только в тормозном режиме при пробеге на земле, и пяти внешних секций, работающих в элеронном, полетном и тормозном режимах.
Секции спойлеров представляют собой клеенную конструкцию из композиционных материалов с сотовым заполнителем.
Отклонение спойлеров осуществляется гидроцилиндрами.
Управление элеронами осуществляется тремя рулевыми приводами.
Фюзеляж
Конструктивно-силовая схема фюзеляжа типа полумонокок овального сечения. В герметичной части фюзеляжа размещены: кабина экипажа, пассажирский салон, багажно-грузовые отсеки и другое оборудование ВС.
Хвостовая часть фюзеляжа негерметичная. К ней крепится стабилизатор и киль. В хвостовой части располагаются два технических отсека и отсек ВСУ; отделенный противопожарной перегородкой.
Фюзеляж состоит из «работающей» обшивки и каркаса, включающего набор стрингеров и шпангоутов.
В передней части фюзеляжа располагается негерметичный отсек передней стойки шасси. В средней части фюзеляж стыкуется с центропланом крыла.
На фюзеляже имеются:
2 входные двери по левому борту;
2 служебные двери по правому борту;
аварийные выходы, расположенные по обоим бортам;
люки 2 багажно-грузовых отсеков по правому борту.
Все двери закрываются и открываются как изнутри, так и снаружи самолета.
Для предупреждения взлета самолета с открытыми дверями и люками, а также для информирования экипажа о положении входных и служебных дверей и люков багажно-грузовых отсеков, попадающих в зону герметизации фюзеляжа, установлена соответствующая сигнализация.
После вызова кадра «Двери» на дисплее КИСС появится мнемосхема размещения дверей и люков, на которой открытые двери (люки) обозначаются желтым цветом. После закрытия дверей (люков) соответствующие обозначения мнемосхемы изменяют цвет на зеленый.
Хвостовое оперение
Хвостовое оперение самолета классической (стандартной) схемы состоит из горизонтального и вертикального оперения.
К горизонтальному оперению относятся переставной стабилизатор и РВ. Стабилизатор может изменять угол установки в полете.
Стабилизатор прикреплен к фюзеляжу посредством передних опор через рулевые приводы и задних опор. Ось задних опор является осью вращения стабилизатора. Перестановка стабилизатора производится тремя приводами.
РВ закреплен на заднем лонжероне стабилизатора.
К вертикальному оперению относятся киль и руль направления (РН).
Форкиль находится в передней части киля.
РН расположен в хвостовой части киля, состоит из двух секций: верхней и нижней.
Гидросистема самолета
Общие сведения
Гидравлическая система состоит из трех ГС, которые обеспечивают работу систем самолета в ожидаемых условиях эксплуатации и на отказах.
В качестве аварийного источника давления ГС применена ветронасосная установка с приводом от набегающего потока, при этом обеспечивается управление самолетом и выпуск шасси. Ветронасосная установка установлена в первой ГС.
Контроль за ГС осуществляется по приборам, установленным на панели ГС верхнего ПП и на щитке ГС пульта наземной подготовки, а также по кадрам «ГС СИГН» и «ДВ/СИГН» КИСС [2].
Основная рабочая жидкость ГС Skydrol LD-4.
ГС обеспечивают работу следующих потребителей и систем:
системы основного управления рулями (стабилизатора, РН, РВ, элеронов) 1, 2, 3 ГС;
предкрылками 1, 2 ГС;
закрылками 1, 3 ГС;
спойлерами 1, 3 ГС;
основной подсистемы уборки и выпуска шасси 2 ГС;
резервной подсистемы выпуска шасси 3 ГС;
аварийной подсистемы выпуска шасси 1 ГС;
основной тормозной системы 2 ГС;
системы резервного и стояночного торможения 1 ГС;
система управления поворотом колес носовой стойки 1, 3 ГС;
системы управления реверсом левого авиадвигателя 1 ГС;
правого авиадвигателя 3 ГС.
Управление ГС и их потребителями электродистанционное.
Источники давления гидросистемы
Основным источником гидравлической мощности в 1 ГС является насос НП-123 переменной производительности, установленный на коробке самолетных агрегатов левого авиадвигателя. Максимальная производительность насоса при давлении 190 кг/см² не менее 190 л/мин. Давление ГС при нулевой производительности 210 кг/см². Контроль за работой насоса осуществляется:
по индикатору манометра «ГС1», установленному на панели ГС верхнего пульта пилотов (ПП);
по погасанию желтого табло «Р МАЛО» при срабатывании сигнализатора давления;
по переключению индекса насоса (Н1) в рабочее состояние на мнемосхеме ГС в кадре «ГС».
При этом давление в ГС должно устанавливаться в пределах 200220 кг/см².
Резервным источником давления для ГС1 служит электрическая насосная станция (НС) с подачей не менее 36,5 л/мин при давлении 185 кг/см² и не менее 55 л/мин при 120 кг/см². НС предназначена для создания гидравлической мощности в первой ГС при отказе левого авиадвигателя или при отработках на земле. Автоматическое включение НС на земле и в полете происходит при отказе левого авиадвигателя. Принудительно НС включается нажатием кнопки «НС1 ВКЛ» на панели гидросистемы. Включение НС контролируется по загоранию зеленого поля «ВКЛ» кнопки «НС1 ВКЛ» при срабатывании сигнализатора, а также по переходу индекса НС в рабочее положение на мнемосхеме в кадре «ГС». При этом по индикатору манометра «ГС1» наблюдается повышение давления в первой ГС до 200220 кг/см².
Источником давления в полете с двумя отказавшими авиадвигателями в первой ГС является ветронасосная установка ВД-004В. Ветронасосная установка (ВД) по сигналу отказа двух самолетных авиадвигателей выпускается в поток воздуха автоматически, под действием пружины и собственного веса.
Контроль за работой ветронасосной установки осуществляется по индикатору манометра «ГС1» на панели ГС, по загоранию зеленой надписи «ВКЛ» кнопки «ВД» при срабатывании сигнализатора, и по переходу индекса «ВД» в рабочее состояние на мнемосхеме в кадре «ГС».