Рулевые устройства

Рост скоростей подводного хода и улучшение маневренных качеств современных подводных лодок заставляют повысить требования к приводам устройств управления рулями.

На дизель-электрических лодках и первой атомной подводной лодке «Наутилус» были применены гидравлические системы рулевого управления, в схемах которых использовали механические распределители золотникового типа. Силовые цилиндры (прессы) рулей питаются от аксиально-поршневых гидравлических насосов с вращающимися блок-цилиндрами, обеспечивающими изменение направления подачи рабочей жидкости.

в аварийных условиях жидкость в прессы можно подавать непосредственно от соединенного со штурвалом телемотора-датчика (такое управление называется ручным) или от общекорабельной системы гидравлики через распределительное золотниковое устройство.

На последующих атомных лодках (начиная с «Сивулфа») установлены более совершенные электрогидравлические приводы, отличающиеся от гидравлических рядом преимуществ.

Электрогидравлические приводы отличаются более спокойной и точной перекладкой рулей, исключакэт необходимость

Рулевые устройства

Рис. 53. Схема гидравлики рулевого устройства подводной лодкн «Джордж Вашингтон».

/-пресс рулей; 2-ручной привод; 3 - сепаратор; 4 - фильтр; 5 - насос; «-от резервной системы гидравлики; 7-цистерна жидкости; в - гидравлический привод; 9 — сервопривод; 10 —от общекорабельной системы гидравлики; // —соленоид,

В гидравлических трубопроводах, соединяющих пост управления с местом расположения силовых цилиндров, обеспечивают возможность совместной работы рулевого устройства с авторулевым или любым другим прибором, автоматизирующим управление движением корабля.'

Схема гидравлической части привода управления кормовыми горизонтальными рулями подводной лодки «Джордж Вашингтон» показана на рис. 53. Перекладку рулей осуществляют с пульта управления, расположенного в центральном посту корабля. Поворот штурвала преобразуется сельсином датчика в слаботочный электрический сигнал. Последний сравнивается в усилителе с сигналом, поступающим от сельсина обратнойсвязи. Разность сигналов усиливается и подается^на электромагниты распределительного золотникового устройства, изменяющего направление движения рабочей жидкости в силовом цилиндре. Когда рули установлены в заданном положении, прямой и обратный сигналы уравниваются, а сигнал рассогласования уменьшается до нуля. Быстрое или медленное перемещение штурвала вызывает различный по величине сигнал рассогласования, в результате чего скорость перекладки рулей увеличивается или уменьшается. Наибольшая скорость перекладки достигает 5— 9 град/сек. В обычных условиях рабочая жидкость поступает в силовой цилиндр от общекорабельной системы гидравлики. При падении давления в системе ниже 105 кГ/слі^ специальный гидравлический золотник переключает питание на резервную гидравлическую систему. Переключение питания происходит также при выходе из строя электрической схемы рулевого управления. На случай аварии обеих гидравлических систем на подводной лодке предусмотрена автономная гидравлическая система, в состав которой входит гидравлический насос и распределительное устройство с ручным управлением

Аналогичные схемы имеют приводы носовых (рубочных) горизонтальных и вертикальных рулей.

Электрическая часть привода управления всеми рулями подводной лодки выполнена совмещенной. Система снабжена идентичными следящими приводами (сервоприводами), действующими от одной штурвальной колонки (рис. 54). Перекладка вертикальных рулей при этом осуществляется поворотом штурвала, а горизонтальных рулей — наклоном колонки, на которой смонтирован штурвал. Для имитации силового воздействия

Рулевые устройства

Рис. 54. Система совмещенного управления рулями американской подводной лодки.

/ — штурвал управления вертикальными рулями; 2 — сельсин датчика; 3 —тормозной механизм; 4 — колонка управления горизонтальными рулями; 5 — золотник системы аварийного управления носовыми горизонтальными рулями; 6 — устройство имитации силового ощущения; 7 —кулачковый механизм; 8 — задатчнк соотношения углов перекладки кормовых и носовых рулей; 9 — положение задатчика «только носовые рули»; 10 — положение задатчика «только кормовые рули»; // —сельсин задатчика.

и центровки колонка снабжена балансировочными пружинами, а редуктор штурвала — фрикционным тормозным механизмом.

Сигналы перекладки носовых и кормовых горизонтальных рулей вырабатываются одним сельсином датчика, однако усиление их происходит в соответствии с положением девятипози-ционного переключателя, смонтированного в ступице штурвала. Этот переключатель позволяет задавать соотношение углов перекладки носовых и кормовых рулей от 1:1 до 1:6 или вклю-

1

Рулевые устройства

Рис. 55. Схема системы совмещенного управления рулями с тросовым приводом. / — гидравлический привод рулей; 2 — рукоятка аварийного управлення; 3 — механическая передача; 4 — электромеханический преобразователь; 5 —от автомата курса (глубины); 6, 7 —тросы; 3 — кнопка переключения на автоматическое управление; 9 — кнопка отключения имитатора силового ощущения; 10 — рукоятка управления; // — кар-даіииьгй подвес; 12 — от системы гидравлики,

чать режимы «только носовые» и «только кормовые». Кроме того, сельсин датчика горизонтальных рулей соединен со штурвальной колонкой через промежуточный кулачковый механизм, обеспечивающий линейную или квадратичную зависимость между наклоном колонки и углом перекладки рулей'.

На подводной лодке устанавливаются две штурвальные колонки (основная и дублирующая), причем управление всеми рулями может производиться с любой яз них. Однако каждая колонка дополнительно снабжена аварийным гидравлическим приводом, непосредственно воздействующим на распределительные золотниковые устройства носовых и кормовых рулей.

Таким образом, в случае необходимости (например, при выходе из строя электрической схемы рулевого управления) возможна раздельная перекладка горизонтальных рулей подобно тому, как это осуществлялось до внедрения совмещенного управления рулями.

Наряду с совершенствованием существующих электрогидравлических систем управления рулями в США продолжается разработка новых типов рулевых устройств', использующих тросовую связь между рукояткой управления и гидравлическим сервоприводом перекладки рулей (рис. 55). Преимущество такой системы — исключительная простота конструкции и надежность, однако использование ее возможно лишь на небольших подводных лодках, на которых отсутствуют водонепроницаемые переборки между центральным постом и местом, где расположены силовые цилиндры рулей. Например, применение тросового привода предусмотрено на экспериментальной глубоководной лодке «Долфин», не имеющей межотсечных переборок.

Удачным конструктивным решением в рассмотренной системе является использование карданного подвеса для механического разложения перемещения рукоятки управления на составляющие, необходимые для выработки сигналов перекладки вертикальных и горизонтальных рулей. По мнению иностранных специалистов 2, использование такой конструкции целесообразно при Х-образном расположении рулей подводной лодки.

Предыдущая глава Оглавление Следующая глава