CC BY
0
УДК 681.5
DOI: 10.15593/2224-9982/2024.76.03
Д.А. Кудерко1, Н.А. Поляков1, Г.К. Фролов2, В.А. Целищев2
1Холдинг «Технодинамика», Москва, Российская Федерация
2
Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Российская Федерация
ВЫСОКООБОРОТНЫЙ БЛОК ПЕРЕДАЧИ МОЩНОСТИ С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
Рассмотрена аварийная система магистрального самолета с блоком передачи мощности. Блок передачи мощности, как правило, содержит механически связанные нерегулируемые насос и гидромотор. Проведен анализ перехода на высокооборотные насосы в авиации. Показана возможность использования высокооборотных гидромашин в блоке передачи мощности. Представлены основные проблемы перехода работы аксиально-плунжерных гидромашин на высоких оборотах и методы их преодоления. Указано на необходимость исследований в области подавления кавитации, уменьшения сил трения и моментов, действующих на блок цилиндров, снижения пульсаций давления и расхода за насосом, шума, увеличения ресурса работы и снижения тепловых потерь.
Для компенсации влияния нагрузок случайного и прогнозируемого характера на исполнительные гидродвигатели шасси представлены гидромеханические регуляторы гидромашин. Рассмотрены обратные связи по перепаду давления и по производной от перепада давления, их влияние на характеристики блока передачи мощности.
Предложен возможный вариант улучшения характеристик гидромеханического регулятора для высокооборотных блоков передачи мощности. Разработана, рассчитана и проанализирована математическая модель высокооборотного блока передачи мощности с обратной связью по перепаду давления. Математическая модель включает уравнения нарастания давления за насосом, скорости нарастания давления перед гидромотором, уравнения баланса расходов гидромашин, уравнение баланса моментов гидромотора, уравнения расхода жидкости через дроссели и распределители регулятора производительности гидромотора. Представлены результаты моделирования работы бока передачи мощности при случайном ступенчатом изменении внешней нагрузки. Показано, что создание аварийного привода с дополнительными обратными связями может способствовать повышению эффективности разработки перспективных схем блока передачи мощности.
Ключевые слова: блок передачи мощности, насос, гидромотор, аварийная система самолета, модель, высокооборотные насосы, проблемы перехода, гидромеханические регуляторы, обратная связь, регулятор давления, регулятор по производной давления.
D.A. Kuderko1, N.A. Polyakov1, G.K. Frolov2, V.A. Tselischev2
Technodinamika Holding, Moscow, Russian Federation 2Ufa University of Science and Technology, Ufa, Russian Federation
HIGH-SPEED POWER TRANSFER UNIT WITH HYDROMECHANICAL
COMPENSATOR
The emergency system of a mainline aircraft with a power transmission unit is considered. The power transmission unit usually contains a mechanically coupled unregulated pump and a hydraulic motor, an analysis of the transition to high-speed pumps in aviation has been carried out. The possibility of using high-speed hydraulic machines in the power transmission unit is shown. The main problems of the transition of the operation of axial plunger hydraulic machines at high speeds and methods of overcoming them are presented. It is indicated that research is needed in the field of cavitation suppression, reduction of friction forces and moments acting on the cylinder block, reduction of pressure and flow pulsations behind the pump, noise, increase in service life and reduction of heat losses.
To compensate for the influence of random and predictable loads on the executive hydraulic motors of the chassis, hy-dromechanical regulators of hydraulic machines are presented. The feedbacks of the pressure drop and the derivative of the pressure drop, their effect on the characteristics of the power transmission unit, are considered.
A possible option for improving the characteristics of a hydromechanical regulator for high-speed power transmission units is proposed. A mathematical model of a high-speed power transmission unit with differential pressure feedback has been developed, calculated and analyzed. The mathematical model includes the equations of pressure build-up behind the pump, the rate of pressure build-up in front of the hydraulic motor, the equations of flow balance of hydraulic machines, the equation of torque balance of the hydraulic motor, the equations of fluid flow through the throttles and distributors of the hydraulic motor performance regulator. The results of modeling the operation of the power transmission side with a random stepwise change in the external load are presented. It is shown that the creation of an emergency drive with additional feedbacks can contribute to improving the efficiency of developing promising power transmission unit circuits.
Keywords: power transmission unit, pump, hydraulic motor, aircraft emergency system, model, high-speed pumps, transition problems, hydromechanical regulators, feedback, pressure regulator, pressure derivative regulator.
Введение
Бортовые гидравлические системы магистрального самолета являются неотъемлемой частью управления полетом, уборкой шасси и торможением. Аксиально-плунжерные насосы используются в качестве источника питания бортовых насосных станций. Аксиально-плунжерный насос обеспечивает потребности гидравлической системы благодаря высокой мощности, хорошим массогабаритным характеристикам, способности поддерживать в системе с помощью регулятора постоянное давление порядка 21 МПа и предоставлять требуемый расход в рулевые привода и гидродвигатели самолета.
Современные технологии проектирования и производства авиационных поршневых насосов зачастую отстают от потребностей быстрого развития самолетов, особенно в гражданском авиастроении. Концепция создания электрического самолета требует переход к совершенствованию конструктивно-компоновочных решений аксиально-плунжерных насосов. Одной из ключевых теорий развития аксиально-поршневых насосов является развитие высокоскоростных насосов с большой удельной мощностью. Определяющим фактором здесь является увеличение скорости вращения вала насоса и обеспечение сопутствующих этому фактору конструктивных, технологических и эксплуатационных процессов [1, 2]. Номинальная скорость промышленных поршневых насосов обычно составляет 1500 об/мин, в то время как скорость авиационных поршневых насосов превышает 3000 об/мин. Например, средняя скорость высокоскоростных авиационных насосов, предоставленных компанией Parker Hannifin для самолетов компаний Airbus и «Боинг», превышает 3500 об/мин, а некоторые авиационные поршневые насосы могут достигать 22 500 об/мин [3]. Это позволяет значительно минимизировать массо-габаритные характеристики насосов.
Проблемы перехода к высокоскоростным насосам
Концепция перехода к высокоскоростным аксиально-плунжерным насосам обозначила ряд сопутствующих проблем гидродинамического и технического характера. Каждая проблема одинаково важна и требует отдельных научных исследований (рис. 1).
Рис. 1. Проблемы перехода авиационных насосов на высокие обороты
Кавитация. В условиях высокой скорости перемещения плунжеров ограниченное время заполнения всасывающей камеры плунжера приводит к разряжению и кавитации. Образованию кавитации способствуют высокие скорости струй в цапфовом распределителе и центробежные силы, разделяющие рабочую жидкость по массе фракций внутри рабочих камер. Возможным решением возникших проблем может явиться несколько конструктивных новшеств. Оснащение насоса дополнительной центробежной турбонаддувной турбиной на всасывание может компенсировать падение давления всасывания в условиях высокой скорости перемещения плунжеров. Однако дополнительная турбина неизбежно потребует снижения удельной мощности насоса [4, 5, 8-13]. Оптимизация конструкции окон распределителя, применение пары сферических впускных пластин вместо их плоского аналога может привести к уменьшению потерь давления на всасывании.
Силы сопротивления: трение и опрокидывающий момент на блоке цилиндров. В условиях высоких скоростей перемещения плунжеров центробежные и инерционные силы башмаков плунжеров увеличиваются пропорционально квадрату скорости, что вызывает сложности взаимодействия с наклонной шайбой насоса и приводит к их износу. Аналогичные проблемы возникают при уплотнении блока цилиндров и цапфового распределителя, обеспечении вязкого трения. Стремясь решить проблему износа пар трения скольжения в условиях высоких скоростей вращения блока цилиндров и перемещения плунжеров, исследователи предлагают оптимизировать размер башмака плунжера, разработать новую конструкцию пар трения, улучшить микроморфологию поверхности трения скольжения [1]. В итоге определилось, что пара трения скольжения аксиально-плунжерного насоса является одним из основных факторов, ограничивающих дальнейшее развитие быстроходности и удельной мощности насоса. Проектирование фрикционных подвижных поверхностей при условиях высоких скоростей и высоком давлении - основополагающее направление развития рассматриваемых насосов.
Когда аксиально-поршневой насос вращается с высокой скоростью, центробежные силы и силы инерции узла «поршень - башмак» значительно возрастают, вызывая наклон корпуса цилиндра. При этом изгибающий момент воздействует на вал насоса, вызывая большое отклонение и деформацию. Исследователи [5, 6] предлагают улучшить состояние опоры цилиндра, микроморфологию поверхности пар трения.
Пульсация расхода и давления. Одной из проблем является пульсация давления и расхода за насосом. Амплитуда пульсаций в применяемых в настоящее время в авиации насосах достигает ± 5 %. Наблюдается структурная пульсация потока, вызванная ограниченностью количества поршней. Мгновенное изменение высокого и низкого давления поршневой камеры плунжера во время перехода от камер всасывания и нагнетания в распределителе приводит к изменению выходного потока и стимулируют высокочастотную пульсацию потока. Амплитуда пульсаций увеличивается при увеличении частоты вращения ротора насоса и угла наклона шайбы. Есть несколько способов уменьшить пульсацию. Первый из них - оптимизация конструктивных параметров насоса, в том числе за счет изменения количества плунжеров. Второй способ - оптимизировать структуру распределения потока поршневого насоса. Третий вариант - использование гидравлического глушителя пульсаций.
Шум. Пульсация потока на входе и выходе насоса взаимодействует со случайной нагрузкой гидросисистемы, вызывая вибрацию гидравлических трубопроводов и гидроклапанов, создавая шум. Кроме того, наличие кавитации жидкости внутри аксиально-поршневого насоса способствует образованию локального шума. Для снижения шума используют предварительное поддавливание на входе в насос, изменение конструкции распределителя для снижения гидравлических ударов [7].
Ресурс. Обычно средний срок службы аксиально-плунжерных насосов в гражданской авиации составляет более 20 000 ч при трехкратном превышении срока службы самолета. Поэтому приходится предъявлять более высокие требования к насосам при рассмотрении вопросов их технического обслуживания. Переход к высокооборотным насосам ужесточает требования к ресурсу и надежности. Такие факторы, как устранение кавитации, уменьшение пульсации и управление температурой, уменьшение износа трущихся поверхностей, повышение чистоты масла, вносят существенный вклад в долговечность насоса.
Тепловой режим. Уменьшение массогабаритных характеристик насоса в связи с повышением частоты вращения вала приводит к локальному повышению температуры рабочей жидкости при прохождении через насос. Гидравлические потери в насосе, вязкое трение в смазочных зазорах между фрикционными поверхностями преобразуются в тепло, и отвод тепла становится затруднительным. Для уменьшения тепловых потерь рекомендуется изменение конструкции поверхностей трения, использование геротора внутри насоса.
Альтернатива. Двухблочный насос. Альтернативное решение в развитии высокоскоростных насосов малой массы предлагается в виде двухблочного (двумерного) поршневого насоса [8] (рис. 2). Используется электронный распределитель, и в процессе работы плунжер не совершает возвратно-поступательное движение для всасывания и слива масла. Имеется иная конструкция взаимодействия блока цилиндров и плунжеров. Достоинством такой схемы является легкость достижения высоких скоростей и давлений, минимизация массогабаритных характеристик. К недостаткам можно отнести отсутствие регулятора поддержания постоянного давления в системе, необходимого в авиационных гидравлических системах и традиционно обеспечиваемое аксиально-плунжерными насосами с наклонной шайбой.
Рис. 2. Моноблочный и двухблочный насосы [1, 14]
Гидромеханические регуляторы блока передачи мощности
Блок передачи мощности в гидроситемах магистральных самолетов содержит две объемные гидромашины - насос и гидромотор, соединенные друг с другом муфтой. Блок передачи мощности относится к аварийной системе самолета и предназначен прежде всего для аварийного выпуска и уборки шасси [15]. Тенденция перехода к высокоскоростным насосам в авиации коснется и гидромашин, составляющих блок передачи мощности. Уже в настоящее время производители блоков передачи мощности переходят на гидромашины с частотой вращения 8000 об/мин и более. Переход на высокую частоту вращения вала гидромашины может сопровождаться пульсациями давления и расхода на выходе насоса. Эти явления накладываются на неустойчивость гидравлической системы, вызванной возможным случайным или предусмотренным изменением нагрузки на исполнительных гидродвигателях. В определенной степени компенсация колебаний давления и расхода в блоке передачи мощности и гидросистеме с его участием может быть скомпенсирована использованием гидромеханических регуляторов.
В [16] представлена концепция развития блока передачи мощности и показаны направления совершенствования объемных гидромашин и регуляторов их характеристик. Возможные решения использования регуляторов системы автоматики блока передачи мощности, направленные на улучшение статических и динамических характеристик, представлены в [17-19].
Одним из вариантов резервной авиационной системы является аварийный привод выпуска шасси самолета, работающий от блока передачи мощности с устройством обратной связи по перепаду давлений [18]. Блок передачи мощности состоит из двух аксиально-плунжерных гидромашин: насоса 1 и гидромотра 3, соединенных общим валом 2. В аварийной ситуации (падение давления в системе А, задействованной в выпуске или уборке шасси) к работе подключается гидросистема Б. Давление в системе Б подается к гидромотору 3, связанному валом 2 с насосом 1 независимой системы А. Частота вращения гидромотора определяет подачу насоса аварийной системы. Гидромеханический регулятор обратной связи оп-
ределяет величину давления в системе А, отражающую действительную нагрузку, действующую на исполнительные гидродвигатели шасси, и преобразует величину давления с помощью дросселя 5 в управляющий сигнал обратной связи на многопозиционный гидрораспределитель 6. Происходит передача информации о действительной нагрузке на гидродвигателях при уборке / выпуске шасси в виде гидравлического сигнала, подаваемого на гидрораспределитель 6 и через гидромотор 3 соответственно на насос 1, для компенсации изменения нагрузки. Таким образом, аварийный привод выпуска шасси самолета обеспечивает регулируемую работу гидромотора в зависимости от требуемых действительных нагрузок на исполнительных гидродвигателях [18].
При работе аварийного привода шасси от блока передачи мощности на больших частотах или при случайном резком характере действия позиционной и инерционной нагрузки запас устойчивости у привода с обратной связью по перепаду давлений (рис. 3) сокращается из-за возможных автоколебаний золотника регулятора, возникших в результате увеличения скорости вращения вала блока передачи мощности и сокращения диапазона подбора конструктивных параметров системы «золотник - пружина».
Рис. 3. Схема аварийной системы с гидромеханическим регулятором по давлению
В связи с этим предлагается введение в систему гидромеханического регулятора дополнительной обратной связи по производной от перепада давлений на исполнительных гидродвигателях [19] (рис. 4). Гидромеханический регулятор, формирующий корректирующий сигнал, состоит из подпружиненного поршня 7 (гидравлического конденсатора), одна полость которого соединена через дроссель 5 с исполнительными гидродвигателями шасси и через дроссель 5 с полостью подпружиненного многопозиционного двухлинейного гидрораспределителя 8, другая полость конденсатора 7 соединена с противоположенной полостью гидрораспределителя 8. Опережающий сигнал гибкой обратной связи, формируемый гидравлическим конденсатором 7, и сопротивление приводят к смещению распределителя 8, что, в свою очередь, дросселирующим распределителем 6 ограничивает расход жидкости на входе в гидромотор 3 [19]. Подобная схема аварийного привода шасси с использованием элементов дроссельного регулирования при малой инерционной нагрузке увеличивает быстродействие привода.
Рис. 4. Схема аварийной системы с гидромеханическим регулятором по производной давления
Моделирование аварийной системы с гидромеханическим регулятором
Математическая модель высокооборотного блока передачи мощности с гидромеханическим регулятором совместно с работой аварийного привода выпуска шасси описывается уравнениями неразрывности потока, перемещения подвижных частей элементов высокооборотных гидромашин и уравнениями расхода через гидравлическую аппаратуру. Уравнение нарастания давления за насосом:
ЖРгд Е / \
^ ~ V (Он ОПН _ О-ут ~ Qyн2 ~ ОДР ~ Qтд ),
где РГД - давление насоса, определяемое давлением нагрузки, Па; ¥ГД - объем жидкости в полос-
тях насоса, гидродвигателях и присоединённых трубопроводов, м ; ОН - подача насоса, м/с; ОПН -перетечки рабочей жидкости внутри насоса, м3/с; 0УН1 - утечки насоса в линии всасывания, м3/с; 0УН2 - утечки насоса в линии нагнетания, м3/с; Одр - расход жидкости, протекающей через дроссель, м3/с; ОГд - расход жидкости, поступающей в исполнительные гидродвигатели, м3/с.
Скорость нарастания давления перед гидромотором определяется работой устройства обратной связи по нагрузке, утечками и перетечками в этом гидромоторе:
Т- = 77 (0г + 0пгм _ 0угм1 _ °угм2 ) ,
Ж ^м
где РГМ - давление в линии нагнетания гидромотора, Па; УГМ - объем жидкости в полостях гидромотора и присоединенных трубопроводов, м3; Огм - подача, поступающая в гидромотор, м3/с; О]
пгм
перетечки рабочей жидкости внутри гидромотора, м /с; 0УГМ1 - утечки гидромотора в линии нагнетания, м3/с; 0УГМ2 - утечки гидромотора в линии слива, м3/с; Одр- расход жидкости, протекающей через дроссель, м3/с; 0Гд - расход жидкости, поступающей в исполнительные гидродвигатели, м3/с.
Расходы жидкости, поступающие и вырабатываемые блоком передачи мощности, соответственно описаны следующими уравнениями [6]:
V
в — ^ • <0, 2п
VI
2п
гл _ у огм т
где У0Н - рабочий объем насоса, м3; У0ГМ - рабочий объем гидромотора, м3; вГМ - подача, поступающая в гидромотор, м3/с; ю - скорость вращения вала блока передачи мощности, об/с. Уравнение баланса моментов гидромотора с учетом инерции вращающихся частей насоса:
МТ = Т~ТТ ^гм " Мтрн ),
где ТГМ - момент инерции вращающихся элементов внутри гидромотора, кгм2; ТГМ - момент инерции вращающихся элементов внутри насоса, кгм2; ф - угол поворота вала блока передачи мощности, рад.; МГМ - момент, развиваемый гидромотором, Н м; МТРН - момент, создаваемый силами трения внутри насоса, Нм.
Момент, развиваемый гидромотором, можно записать следующим образом:
М — У0ГМ ( р _ р ) _ к Мф
1у± гм ~ ' ^/гм -"сл ^ лвтгм ' ^ '
2п М
где КВТГМ - коэффициент вязкого трения гидромотора, Н м с ; РСЛ - давление слива гидромо-
рад
тора, Па.
Возмущающим сигналом начала работы регулятора является изменение величины нагрузки на исполнительных гидродвигателях. Это может быть вызвано внешними и внутренними воздействиями газодинамического или гидромеханического характера на стойки с гидроцилиндрами при выдвижении / уборке шасси самолета. Изменение величины перепада давлений приведет к изменению расхода через дроссель:
вдр — ^^др •£(ргд _рдр),
где рдр - площадь дросселя, м2; рдр - давление за дросселем, Па.
Уравнение баланса сил на золотнике многопозиционного распределителя без учета его массы и сил трения:
рдр • а — сз • хз ,
л 2 Н
где АЗ - площадь золотника регулятора, м ; сЗ - жесткость пружины регулятора, —; хЗ -
м
перемещение золотника регулятора, м.
Уравнение расхода жидкости через дросселирующий гидрораспределитель:
вгм — V ХЗ Ь рп _ pгм),
где Ь - ширина окна золотника, м2; РП - давление перед многопозиционным дросселирующим распределителем, Па.
Результаты моделирования продемонстрированы на рис. 5-7. При моделировании рассмотрены случаи, когда золотник регулятора изначально приоткрыт на 80 % от максимального значения, при этом жидкость из второй подсистемы попадает в гидромотор, запуская его на неполную мощность. Также приведено моделирование оригинальной системы с блоком передачи мощности постоянной производительности. При возникновении внешней нагрузки на исполнительных гидродвигателях подача рабочей жидкости к гидромотору увеличивается, увеличиваются обороты на валу блока передачи мощности (рис. 6), уменьшая время переходного процесса перемещения гидродвигателей шасси при уборке / выпуске в аварийной ситуации. В случае оригинальной системы (при отсутствии гидромеханического регулятора обратной связи) время переходного процесса привода шасси увеличивается (рис. 7). Настройка работы регулятора давления регулируемыми дросселями позволяет отлаживать характеристики применяемого высокооборотного блока передачи мощности в аварийной системе шасси.
хЮ"4
15
10
|йй
тжтжттшжжтжмтмштттм
0,5
1,5 2 с
Регулятор с нагрузкой - - Оригинал с нагрузкой Регулятор без нагрузки
2,5 3 3,5 4
Рис. 5. Перемещение золотника регулятора
о о
150
100
50
0
шшш шншш >. ■■ л н: с д * * л л;
/ -- Регулятор с наг Оригинал с наг Регулятор без н эузкой эузкой агрузки
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
I, с
Рис. 6. Результаты изменения скорости вращения вала блока передачи мощности
— Регулятор с нагрузкой
- - Оригинал с нагрузкой Регулятор без нагрузки
_ _1_1_
0,8 0,6 2 0,4 0,2 0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
с
Рис. 7. Результаты перемещения исполнительных гидродвигателей
Выводы
Рассмотрен переход блока передачи мощности для гидросистем гражданских самолетов на высокооборотные гидромашины. Произведено моделирование аварийного гидропривода с гидромеханическим регулятором обратной связи, отражающего действительный характер внешних воздействий на исполнительные гидродвигатели уборки/выпуска шасси. Разработанная математическая модель и результаты моделирования показывают эффективность влияния регулятора с гидромеханической обратной связью на динамические процессы в аварийной ситуации для высокооборотных блоков передачи мощности. Создание аварийного привода с дополнительными обратными связями может способствовать повышению эффективности разработки перспективных схем блока передачи мощности.
Библиографический список
1. Zhang, Ch. Challenges and Solutions for High-Speed Aviation Piston Pumps: A Review / Ch. Zhang // Aerospace. - December 2021. - № 8 (12). - Р. 392. DOI: 10.3390/aerospace8120392
2. Гидравлический насос в гражданской авиации: текущее сосотояние, направления развития, технологии [Электронный ресурс] // URL: https://aviatest.aero/articles/gidravlicheskiy-nasos-v-grazhdanskoy-aviatsii-teku-shchee-sostoyanie-napravleniya-razvitiya-tekhnolog/? ysclid = lpzhqasx6213808537 (дата обращения: 11.12.2023).
3. Ouyang, X.P. Hyundai Aircraft Hydraulic Technology / X.P. Ouyang // Zhejiang University Press: Hangzhou. - China, 2016.
4. Yin, F.L. Numerical and experimental study of cavitation performance in sea water hydraulic axial pistonpump / F.L. Yin, S.L. Nie, S.H. Xiao // Proc. Inst. Mech. Eng. Part I J. Syst. Control Eng. - 2016. -№ 230. - Р. 716-735.
5. Ouyang, X.P. Research status of the high speed aircraft piston pump / X.P. Ouyang, T.Z. Wang, X. Fang // Chin. Hydraul. Pneum. - 2018. - № 2. - Р. 1-8.
6. Wang, Z. Analysis of lubricating characteristics of valve plate pair of a piston pump / Z. Wang, S. Hu, H. Ji // Tribol. Int. - 2018. - № 126. - Р. 49-64.
7. Johansson, A. The importance of suction port timing in axial piston pumps / A. Johansson, J.O. Palmberg // In Proceedings of the 9 th International Conference on Fluid Powers, Linkoping, Sweden, 1-3 July. - 1993.
8. Bishop, R.J. Effect of pump inlet conditions on hydraulic pump cavitation: A review / R.J. Bishop, G.E. Totten // ASTM Spec. Tech. - 2001. - № 339. - Р. 318-322.
9. Hibi, A. Suction performance of axial piston pump: 1st Report / A. Hibi, T. Ibuki, T. Ichikawa // Analysis and Fundamental Experiments. Bull. JSME. - 1977. - № 20. - Р. 79-84.
10. Ibuki, T. Suction performance of axial piston pump: 2nd report, experimental results / T. Ibuki, A. Hibi, T. Ichikawa // Bull. JSME. - 1977. - № 20. - Р. 827-833.
11. Kollek, W. Possibilities of diagnosing cavitation in hydraulic systems / W. Kollek, Z. Kud 'zma, M. Stosiak // Arch. Civ. Mech. Eng. - 2007. - № 7. - Р. 61-73.
12. Kosodo, H. Experimental research about pressure-flow characteristics of V-notch / H. Kosodo, M. Nara, S. Kakehida // Proc. JFPS Int. Symp.Fluid Power. Jpn. Fluid Power Syst. Soc. - 1996. - № 3. - Р. 73-78.
13. Yamaguchi, A. Cavitation in an axial piston pump / A. Yamaguchi, T. Takabe // Bull. JSME. - 1983. -№ 26. - Р. 72-78.
14. Ericson, L. A novel axial piston pump/motor principle with floating pistons / L. Ericson, J. Forssell // Proceedings of the BATH/ASME2018 Symposium on Fluid Power and Motion Control, Bath, UK, 12-14 September. - 2018.
15. Поляков, Н.А. Концепция развития блоков передачи мощности в гидросистеме гражданского самолета / Н.А. Поляков, А.А. Соловьева, В.А. Целищев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2021. - № 67. - С. 5-15.
16. Целищев, В.А. Регулируемый блок передачи мощности пассажирского самолета / В.А. Целищев, Д.А. Кудерко, Н.А. Поляков // Актуальные проблемы и перспективы развития гражданской авиации: сб. тр. XII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. празднованию 100-летия отечественной гражданской авиации. Т. 1. 12-13 октября 2023 г. - Иркутск: Иркутский филиал МГТУ ГА, 2023. - 199 с.
17. Пат. 2780009 Российская Федерация, МПК B64C 25/30. Аварийный привод выпуска шасси [Текст] / Калимуллин Р.Р., Поляков Н.А., Фролов Г.К., Целищев В.А.; заявитель и патентообладатель
Уфимский университет науки и технологий, науч.-исслед. ин-т связи. - № 2022101851; заявл. 27.01.2022; опубл. 19.09.2022, Бюл. № 26.
18. Коррекция работы аварийного гидравлического привода выпуска шасси самолета / В.А. Цели-щев, Г.К. Фролов, Д.А. Кудерко, Н.А. Поляков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2023. - № 74. - С. 51-62. DOI: 10.15593/22249982/2023.74.05
19. Пат. 2793267 Российская Федерация, МПК B64C 25/30. Аварийный привод выпуска шасси с дополнительной обратной связью [Текст] / Кудерко Д.А., Поляков Н.А., Фролов Г.К., Целищев В.А.; заявитель и патентообладатель Уфимский университет науки и технологий, науч.-исслед. ин-т связи. -№ 2022131766; заявл. 06.12.2022; опубл. 30.03.2023, Бюл. № 10.
References
1. Chenchen Zhang, Challenges and Solutions for High-Speed Aviation Piston Pumps: A Review // December 2021 Aerospace 8 (12): 392? DOI: 10.3390/aerospace8120392.
2. Гидравлический насос в гражданской авиации: текущее сосотояние, направления развития, технологии [Электронный ресурс] // URL: https://aviatest.aero/articles/gidravlicheskiy-nasos-v-grazhdanskoy-aviatsii-tekushchee-sostoyanie-napravleniya-razvitiya-tekhnolog/? ysclid = lpzhqasx6213808537 (дата обращения: 11.12.2023).
3. Ouyang, X.P. Hyundai Aircraft Hydraulic Technology; Zhejiang University Press: Hangzhou, China, 2016.
4. Yin, F.L.; Nie, S.L.; Xiao, S.H. Numerical and experimental study of cavitation performance in sea water hydraulic axial pistonpump. Proc. Inst. Mech. Eng. Part I J. Syst. Control Eng. 2016,230, 716-735.
5. Ouyang, X.P.; Wang, T.Z.; Fang, X. Research status of the high speed aircraft piston pump. Chin. Hydraul. Pneum. 2018, 2, 1-8.
6. Wang, Z.; Hu, S.; Ji, H. Analysis of lubricating characteristics of valve plate pair of a piston pump. Tribol. Int. 2018, 126, 49-64.
7. Johansson, A.; Palmberg, J.O. The importance of suction port timing in axial piston pumps. In Proceedings of the 9th InternationalConference on Fluid Powers, Linkoping, Sweden, 1-3 July 1993.
8. Bishop, R.J.; Totten, G.E. Effect of pump inlet conditions on hydraulic pump cavitation: A review. ASTM Spec. Tech. 2001, 339, 318-322.
9. Hibi, A.; Ibuki, T.; Ichikawa, T. Suction performance of axial piston pump: 1st Report, Analysis and Fundamental Experiments.Bull. JSME 1977, 20, 79-84.
10. Ibuki, T.; Hibi, A.; Ichikawa, T. Suction performance of axial piston pump: 2nd report, experimental results. Bull. JSME1977, 20, 827-833.
11. Kollek, W.; Kud 'zma, Z.; Stosiak, M. Possibilities of diagnosing cavitation in hydraulic systems. Arch. Civ. Mech. Eng. 2007, 7, 61-73.
12. Kosodo, H.; Nara, M.; Kakehida, S. Experimental research about pressure-flow characteristics of V-notch. Proc. JFPS Int. Symp.Fluid Power. Jpn. Fluid Power Syst. Soc. 1996, 3, 73-78.
13. Yamaguchi, A.; Takabe, T. Cavitation in an axial piston pump. Bull. JSME 1983, 26, 72-78.
14. Ericson, L.; Forssell, J. A novel axial piston pump/motor principle with floating pistons. In Proceedings of the BATH/ASME2018 Symposium on Fluid Power and Motion Control, Bath, UK, 12-14 September 2018.
15. N.A. Polyakov, A.A. Solovyova, Tselishchev V.A. The concept of development of power transmission units in the hydraulic system of a civil aircraft // Bulletin of PNRPU. Aerospace engineering. 2021. No. 67, pp. 5-15.
16. Adjustable power transmission unit of a passenger aircraft / V.A. Tselishchev, D.A. Kuderko, N.A. Polyakov // A 437 Actual problems and prospects of civil aviation development: proceedings of the XII International Scientific and Practical Conference dedicated to the celebration of the 100th anniversary of Russian civil aviation. Volume 1. October 12-13, 2023 - Irkutsk: Irkutsk branch of MGTU GA, 2023. - 199 p. ISBN: 978-5-6047924-6-9.
17. Pat. 2780009 Russian Federation, IPC B64C 25/30. Emergency landing gear release drive [Text] / Ka-limullin R.R.; Polyakov N.A.; Frolov G.K.; Tselishchev V.A.; Applicant and patent holder: Federal State budgetary educational institution of higher education "Ufa University of Science and Technology" scientific research. in-t communications. - No. 2022101851; application No. 27.01.2022; publ. 09/19/2022, Issue No. 26 (Date of application: 11.12.2023).
18. Correction of the operation of the emergency hydraulic drive of the landing gear release / V.A. Tsel-ishchev, G.K. Frolov, D.A. Kuderko, N.A. Polyakov // Bulletin of the Perm National Research Polytechnic University. Aerospace engineering. - 2023. - No. 74. - pp. 51-62. DOI: 10.15593/2224-9982/2023.74.05.
19. Pat. 2793267 Russian Federation, IPC B64C 25/30. Emergency landing gear release drive with additional feedback [Text] / Kuderko D.A.; Polyakov N.A.; Frolov G.K.; Tselishchev V.A.; Applicant and patent holder: Federal State budgetary educational institution of higher education "Ufa University of Science and Technology" scientific research. in-t communications. - No. 2022131766; application 06.12.2022; publ. 30.03.2023, Issue No. 10. (Date of application: 11.12.2023).
Об авторах
Кудерко Дмитрий Александрович (Москва, Российская Федерация) - директор центра проектирования, АО «Технодинамика» (Москва, 115184, ул. Большая Татарская, 35, стр. 5, e-mail: dm_kuderko@mail.ru).
Поляков Николай Алексеевич (Москва, Российская Федерация) - заместитель директора центра проектирования, АО «Технодинамика» (Москва, 115184, ул. Большая Татарская, 35, стр. 5, e-mail: polyakovna@tdhc.ru).
Фролов Григорий Константинович (Уфа, Российская Федерация) - студент кафедры «Прикладная гидромеханика», Уфимский университет науки и технологий (Уфа, 450008, ул. К. Маркса, 12, e-mail: grisha-frolov-00@mail.ru).
Целищев Владимир Александрович (Уфа, Российская Федерация) - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Прикладная гидромеханика», Уфимский университет науки и технологий (Уфа, 450008, ул. К. Маркса, 12, e-mail: pgl.ugatu@mail.ru).
About the authors
Dmitry A. Kuderko (Moscow, Russian Federation) - Director of Design Center, JSC "Technodinamika" (35, buildind 5, Bolshaya Tatarskaya str., 115184, Moscow, e-mail: dm_kuderko@mail.ru).
Nikolai A. Polyakov (Moscow, Russian Federation) - Deputy Director of Design Center, JSC "Technodinamika" (35, buildind 5, Bolshaya Tatarskaya str., 115184, Moscow, e-mail: polyakovna@tdhc.ru).
Grigory K. Frolov (Ufa, Russian Federation) - Student, Department of the Applied Hydromechanics, Ufa University of Science and Technology (12, K. Marksa str., 450008, Ufa, e-mail: grisha-frolov-00@mail.ru).
Vladimir A. Tselishchev (Ufa, Russian Federation) - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of the Applied Hydromechanics, Ufa University of Science and Technology (12, K. Marksa str., 450008, Ufa, e-mail: pgl.ugatu@mail.ru).
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Все авторы сделали равный вклад в подготовку публикации.
Поступила: 28.12.2023
Одобрена: 27.01.2024
Принята к публикации: 18.03.2024
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом: Высокооборотный блок передачи мощности с гидромеханическим регулированием / Д.А. Кудерко, Н.А. Поляков, Г.К. Фролов, В.А. Целищев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. - 2024. - № 76. - С. 30-40. DOI: 10.15593/2224-9982/2024.76.03
Please cite this article in English as: Kuderko D.A., Polyakov N.A., Frolov G.K., Tselischev V.A. High-speed power transfer unit with hydromechanical compensator. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin, 2024, no. 76, pp. 30-40. DOI: 10.15593/2224-9982/2024.76.03
