PROFILPELAJAR.COM

Гидросистема (гидрасистема) (сокр. от гидравлическая система) — это совокупность элементов, воздействующих на текучую среду таким образом, что свойства каждого элемента оказывают влияние на состояние текучей среды во всех элементах системы^[1].

В отношении проблем, связанных с проектированием и контролем гидросистем, существует понятие гидравлическая цепь, введенное академиком А. П. Меренковым^[2].

Данное определение гидросистем фактически подчеркивает взаимосвязь свойств множества элементов посредством текучей среды, что вытекает из определения — система, то есть единой сущности, объединяющей множество элементов по каким-либо критериям.

Различают природные и технические гидросистемы. Примерами сложных технических гидросистем являются системы сбора и подготовки нефти и газа, водо- и газоснабжения, канализации, ирригационных каналов и т. п. К Природным гидросистемам можно отнести системы продуктивных пластов, насыщенных водой, газом, газоконденсатом или нефтью.

Несмотря на разнообразие гидросистем, отличающихся назначением, структурой, гидравлическими и размерными характеристиками, по мнению многих авторов^[1]^[2], все они содержат одни и те же элементы.

Накопители текучей среды — замкнутые объёмы естественного и искусственного происхождения, служащие для вмещения текучей среды и придающие ей относительно стабильный энергетический потенциал. Они характеризуются пренебрежимо малыми скоростями течения жидкости и газа, которые не влияют на функционирование рассматриваемой системы. К данным элементам следует относить различные ёмкости, водохранилища, моря, озера, реки, пористые пласты, атмосферу и т. п., которые являются оконечными для рассматриваемой гидросистемы. В рамках выбранной гидросистемы они могут служить как источником, так и приемником текучей среды.

Аппараты для сообщения или поглощения энергии текучей среды — аппараты, служащие для целенаправленного преобразования различных видов энергий в энергию текучей среды и наоборот: энергии текучей среды в другие виды энергий.

Устройства по управлению потоком текучей среды — устройства, служащие для изменения гидравлических параметров и направления перемещения потока. Этими устройствами являются задвижки, клапаны, распределители потоков, штуцеры, регуляторы расхода и давления и т. п.

Каналы связи — сооружения, необходимые для обеспечения направленного движения текучей среды от одного элемента гидросистем к другому. Каналами связи могут быть как открытые каналы ирригационных систем, так и закрытые трубопроводы, служащие единой цели: пропусканию сквозь себя потока текучей среды для обеспечения связи других элементов (УУ, АСП, НТС) рабочей средой.

Приборы для регистрации параметров текучей среды — устройства, предназначенные для контроля параметров потока текучей среды.

Основной проблемой, связывающей всю массу гидросистем, является расчёт параметров потоков текучей среды (или нескольких сред) в гидросистемах сетевой структуры с большим количеством элементов, которые различным образом изменяют свойства сред и их энергетические показатели.

Наиболее известными программными продуктами для моделирования, контроля и управления гидросистем являются Eclipse, Tempest, TimeZYX для гидросистем продуктивных пластов и PipeSim, «Экстра»^[3], HydraSym^[4], OisPipe, «Гидросистема» для технических и смешанных (объединяющих природные и технические гидросистемы) гидросистем.

Гидросистема летательного аппарата

Основной привод закрылков самолёта Ан-140 — гидромотор

Гидросистемы широко применяются на летательных аппаратах, предназначенных для полётов в атмосфере, для привода управляющих поверхностей, выпуска-уборки шасси и других целей. Приняты несколько стандартных рабочих давлений, на которые серийно выпускаются агрегаты. На некоторых лёгких и сверхлёгких ЛА встречаются гидросистемы на давление 90 кг/см², на средних и старых тяжёлых самолётах рабочее давление ГС составляет 150 кг/см² (Ан-24, Ан-140, Ту-95), на большинстве средних и тяжёлых самолётов гидросистемы работают под давлением 210 кг/см² (Ту-154, Ан-124 «Руслан» и мн. др.), а на некоторых тяжёлых самолётах номинальное давление в ГС равно 280 кг/см² (напр., на Су-27 или Ту-160). Высокие давления выбраны для получения больших рабочих усилий при небольшом размере механизмов.

В качестве рабочей жидкости в настоящее время используется либо АМГ-10 (авиационное масло для гидросистем, состоит из керосина с присадками и красителем) или её зарубежный аналог FH51, либо негорючая жидкость НГЖ-4 или НГЖ-5. На старых типах ЛА (например, Пе-2) использовались другие жидкости — к примеру, спиртоглицериновая смесь АМГ-6, известная под жаргонным названием «ликёр "шасси"». Для предотвращения кавитации и вспенивания рабочей жидкости применяют наддув гидросистемы — бак с гидросмесью находится под избыточным давлением газа (воздуха или азота), который давит на жидкость и предотвращает её кавитацию в линиях слива и на входе насосов.

Для повышения надёжности на ЛА обычно имеются несколько раздельных гидросистем (например, на Ми-8 и Ан-148 — две гидросистемы, на Ту-22М и Ту-154 — три, на Ту-160 и Ан-124 — четыре, в значительной степени дублирующих друг друга), имеющих раздельные источники давления, магистрали, баки и зачастую раздельные потребители либо краны, полностью переключающие потребители с системы на систему. Пример переключения — на многих самолётах выпуск шасси возможен от любой из гидросистем, при этом жидкость подаётся в одни и те же полости гидроцилиндров шасси. Пример разделения потребителей — на Ту-154 имеется 5 гидроусилителей рулей и элеронов, в каждом из которых имеются три одинаковых рабочих камеры — каждая питается от своей гидросистемы. Пример смешанной схемы — на Ту-22 (не путать с Ту-22М) привод стабилизатора включает два гидромотора, из которых первый питается от 1-й ГС, второй — от 2-й, но при необходимости оба могут быть подключены к 3-й ГС.

Примечания

↑ ¹ ² Источник литературы 1
↑ ¹ ² Источник литературы 2
↑ Веб-сайт ПО «Экстра» (неопр.). Дата обращения: 14 декабря 2010. Архивировано 23 декабря 2008 года.
↑ Сайт НИИ ПО «ГидраСим» (неопр.). Дата обращения: 19 июня 2022. Архивировано 2 апреля 2022 года.

Литература

1. А. В. Стрекалов. Математические модели гидравлических систем для управления системами поддержания пластового давления. Тюмень, 2007. ОАО Тюменский дом печати. 664 с.
2. Меренков А. П., Хасилев В. Я. «Теория гидравлических цепей». — Н.,1985, 276 с.
3. Техописание Ту-22Р. Планер (крыло), шасси, гидросистема, управление, электрооборудование
4. Самолёт Ан-124-100: Руководство по технической эксплуатации. Книга 5, раздел 029 — гидравлический комплекс
5. Проскуряков К. Н. Гидравлические и акустические характеристики элементов гидравлических систем. — М.: МЭИ, 1980. — 67 с.