1966 – 1970 годы

В связи с созданием в стране второго поколения реактивных самолетов ОКБ-27 в этот период было загружено большим количеством работ по проектированию новых самолетных агрегатов и систем, а также изделий для беспилотной техники. В 1966-1970 годах велись работы для 21 объекта:

- для самолетов: ТУ-144, ТУ-154, ИЛ-76, МИГ-23, МИГ-25, ТУ-22М, “100”, Т6М2;

- для вертолетов: МИ6, МИ10, В12, КА26;

- для беспилотной техники: Д8, ПМ, 4К80, 4К85, Д4, 3М45, 8К84, 9М82.

В области проектирования выполнены работы:

1. На базе унифицированных электрогидравлических усилителей мощности 6Ц.200, датчиков обратной связи типа ПОС, насосов и других элементов создан ряд автономных электрогидравлических систем (ЭГС) для беспилотной техники (системы ЭГС40А, ЭГС50А, ЭГС60, ЭГС70);

Конструктивно системы ЭГС40А, ЭГС60 выполнены в виде моноблока, в котором на корпусе, выполненном из высокопрочного алюминиевого сплава ВАЛ5, устанавливаются все основные элементы: рулевые агрегаты, насос, электродвигатель, датчики.

Система ЭГС50А конструктивно выполнена аналогичным образом, но рулевые агрегаты РА53А, цилиндры ЭГЦ1А устанавливаются отдельно и соединены с системой с помощью трубопроводов.

При проектировании и производстве пришлось столкнуться со следующими трудностями:

а)  обеспечение плотности литья в кокиль корпуса из ВАЛ5, в котором были выполнены каналы высокого давления, и отсутствии литейных дефектов (пор, раковин) в местах установки уплотнений;

б)  выполнение требований по зоне нечувствительности, смещении нуля и скоростной характеристике рулевых агрегатов в условиях изменения давления и температуры рабочей жидкости;

в)  обеспечение надежности работы встроенных плунжерных насосов переменной производительности с регулированием по давлению при числе оборотов выходного вала до 12000 об/мин и температуре рабочей жидкости до 120°С;

г)  выполнение высоких требований по герметичности систем в течение заданного срока службы. Уровень рабочей жидкости в баке контролировался встроенным индикатором уровня ИУЗ-1, разработанным на предприятии.

2. Создана гидромеханическая система управления стреловидностью крыла СПК1А для самолета МИГ-23 ОКБ А.И. Микояна. Система включает в себя гидропривод ГПК1А, редуктор РПК1А и винтовой преобразователь ВП23.

3. Разработаны общие методы резервирования электрогидравлических сервоприводов и гидромеханических рулевых приводов.

4. Метод блочно-модульного проектирования получил дальнейшее развитие. Оригинальные конструкции распределительных устройств с плоским золотником и модульные конструкции гидроагрегатов для многоканальных резервированных приводов позволили создать высоконадежный гидравли-ческий комплекс управления пассажирским самолетом ТУ-154. При разработке этого комплекса впервые в стране была решена задача создания много-канальных электрогидравлических систем, допускающих несколько локальных отказов, в которых электрогидравлический привод выполняет роль детектора отказов.    

5. Решена проблема создания электрогидравлического комплекса управления повышенной надежности первым сверхзвуковым пассажирским самолетом ТУ-144, состоящего из:

а) комплекта двухкамерных приводов, управляющих положением элевонов;

б) вспомогательных четырехканальных приводов, установленных в проводке управления;

в) электрогидравлических четырехканальных резервированных приводов автоматической системы управления;

г) электрогидравлических резервированных систем управления воздухо-заборниками силовых установок;

д) дистанционной электрогидравлической системы управления передней стойкой шасси.

6. Созданы уникальные по мощности (с развиваемым усилием на штоке 40 т) рулевые приводы управления цельно поворотным стабилизатором РП63А для самолета ТУ22М. В приводе для уменьшения длины один из каналов выполнен дифференциальным, с частичной компенсацией площади с помощью "ложного" штока.

7. Впервые в авиационной практике создана резервированная многоблочная система гидравлических рулевых приводов, предназначенная для работы в условиях высоких температур на изделии “100”.

8. Проведена работа  по обобщению и созданию новых методов построения многоканальных электрогидравлических приводов, лежащих в основе современных и перспективных систем штурвального и дистанционного управления тяжелыми самолетами.

9. Созданы математические модели многоканальных сервоприводов и разработаны методы их расчета.

10. Впервые с момента создания ОКБ получило техническое задание на разработку электродистанционных систем для самолетов ТУ-144 и ТУ-154, а затем для самолета ТУ22М. Это означало, что от разработки отдельных агрегатов ОКБ переходило к разработке автоматических и дистанционных систем управления механизацией крыла, воздухозаборниками и другими органами летательных аппаратов. В этот период времени гидромеханические системы постепенно начали уступать место электрогидравлическим дистанционным системам управления в связи со значительным ростом скоростей и высот полета и, следовательно, изменениями в геометрии летательного аппарата (удлиненный фюзеляж, тонкие стреловидные крылья), что потребовало не только улучшения качества систем управления, но и принципиально новых решений.

Разработанные электродистанционные системы управления закрылками, предкрылками, консолью и передней стойкой шасси типа СПЗ, СПК, СУС позволили повысить точность управления, снизить вес за счет снятия механической проводки, ввести встроенный контроль системы, увеличить выполняемые функции, установить взаимосвязь с другими системами самолета, повысить технологичность обслуживания в эксплуатации и безопасность полета. Их применение позволяет экипажу справиться с возросшими из-за роста размеров самолета усилиями на ручке управления, повышает устойчивость самолета в сложных метеоусловиях и улучшает характеристики маневренности самолетов военного назначения.

Особенности систем 1-го поколения:

- имеют два канала со встроенной системой контроля, которая выявляет ограниченное число функциональных отказов;

- системы работают автономно и не имеют связи с САУ, то есть осуществляют лишь дистанционное управление поверхностями;

- элементная база электронных блоков, впервые разработанных на предприятии, состоит из объемных полупроводниковых элементов и электромагнитных реле. Блоки выполнены с применением объемного проводного монтажа и имеют отдельные печатные платы.

В связи с повышенными требованиями по маневренности самолета на земле и необходимостью создания точного и надежного управления самолетом при взлете, посадке и рулении была спроектирована первая система дистанционного управления передней стойкой шасси для самолета ТУ-144. Система обеспечивает управление исполнительным механизмом разворота передней стойки шасси при взлете, посадке и рулении самолета, а также обеспечивает демпфирование колебаний типа "шимми" при свободном ориентировании стойки. Система построена по двухканальной схеме с применением "горячего" резервирования. В состав системы СУС7А-1 входят агрегат управления АУ40А-1 и электронный блок БУ2 собственной разработки.

Система работает в трех режимах:

- режим "руление";

- режим "взлет-посадка";

- режим "свободное ориентирование".

Электрогидравлические системы управления воздухозаборниками СУЗ5, СУЗ6, СУЗ9 для двигательных установок самолета были спроектированы для самолетов ТУ-144, ТУ22М, "100". Они представляли собой программно-замкнутые системы управления положением органов регулирования воздухозаборника – панелью и створкой и обеспечивали выполнение задач, поставленных перед регулируемым воздухозаборником:

- достижение максимального коэффициента восстановления, являющегося величиной отношения статического давления заторможенного потока, прошедшего диффузор воздухозаборника, к давлению идеально заторможенного потока;

- согласование расхода воздуха через воздухозаборник с расходом через двигатель.

Необходимость автоматизации процесса взлета и посадки самолета была вызвана повышенными требованиями к эксплуатационным характеристикам современных самолетов. Увеличение посадочных скоростей, посадочной массы, длины пробега по взлетно-посадочной полосе требует исключительно высокой точности при выполнении всех эволюций самолета, вывода его в фиксированную зону пространства, на которой возможно безопасное приземление. Выполнение этих операций в тяжелых погодных условиях без средств автоматизации практически невозможно.

Применение автоматизированной системы механизации крыла обеспечивает не только выполнение полетов независимо от погодных условий, но и повышает степень безопасности полета из-за уменьшения вероятности возникновения субъективных ошибок летчика во время выполнения тех или иных эволюций.

Для управления закрылками, предкрылками, стреловидностью крыла самолетов ТУ-154 и ТУ22М предприятием впервые были спроектированы дистанционные релейно-следящие системы с релейным электрогидравлическим приводом СПЗ1А (самолет ТУ-154), СПЗ2-2, СПК2-2 (самолет ТУ22М). Высокая надежность и безопасность систем была достигнута за счет  релейно-следящего принципа действия систем, позволившего разработать простую и высоконадежную схему системы и её контроля, а также надежных базовых комплектующих элементов системы: рулевого привода РП60 и электронного блока 6Ц.254.

В связи с преимуществами, свойственными системам дистанционного управления полетом (СДУ), по сравнению с механическими системами управления (МСУ) и с перспективой внедрения активных систем управления, концепция которых наиболее полно реализуется на основе электродистанционных систем передачи команд, для электродистанционного управления рулями самолетов ТУ-154 и ТУ-144 на различных стадиях полета были спроектированы системы СДУ1 и СДУ2.

Система СДУ1 является аварийным электродистанционным трактом управления рулевыми приводами каналов тангажа и крена самолета ТУ-154 и служит для повышения общей надежности управления. В работу система включается только при отказах МСУ типа разъединения или заклинивания, в связи с чем, система выполнена с минимальной степенью резервирования – двухканальной.

Система СДУ2, в отличие от системы СДУ1, предназначена не только для повышения общей надежности системы управления, но и для улучшения её характеристик. Вместе с МСУ система СДУ2 образует смешанную систему управления элевонами самолета ТУ-144, в которой приоритет принадлежит МСУ, а СДУ при исправной МСУ корректирует положение рулей в ограниченном диапазоне перемещений. При отказах МСУ типа разъединения или заклинивания управление элевонами полностью обеспечивается от СДУ. Система СДУ2 с учетом существующего на самолете секционирования элевонов имеет степень резервирования, равную четырем.

Практического использования системы СДУ1 и СДУ2 не получили, но они были первым опытом создания СДУ полетом на нашем предприятии.    

12. Разработанные для самолетов ТУ-144, ТУ-154, ТУ-22М рулевые приводы штурвального управления решали традиционные задачи, такие как получение заданных характеристик в условиях действия на рулевой привод значительных инерционных нагрузок рулей и преодоление шарнирных моментов, действующих на рулевую поверхность на всех режимах полета. Кроме того, были решены такие задачи, как обеспечение безопасности от рулевых форм флаттера при отсутствии весовой балансировки рулей, демпфирование ветровых нагрузок, действующих на рулевую поверхность при стоянке самолета, а также достижение высокой надежности и безопасности при отказах.

Повышенные требования по безопасности, что особенно важно для пассажирских самолетов, вызвали необходимость секционирования рулевых поверхностей и создание многокамерного рулевого привода, управляющего секцией руля. Каждый канал такого привода питается от независимой гидросистемы самолета. Конструктивно рулевые приводы были разработаны в виде  блока модулей каналов, соединенных с общим выходным звеном в одном агрегате или в виде последовательно расположенных каналов с единым звеном.

13. Метод блочно-модульного конструирования в сочетании с разработкой базовых систем управления позволил достигнуть высоких показателей унификации.

Основные работы по унификации в 1965-1970 годах:

- во вновь разрабатываемых рулевых агрегатах РА46, РА53А, АУ39А, ЭГС40А-02, ЭГС40А-03, ЭГС60-02, РА61 и рулевом приводе РП37К применен унифицированный электрогидравлический усилитель 6Ц.200, являющийся наиболее трудоемкой и ответственной частью рулевого агрегата;

- разработан  электрогидравлический модуль 6Ц.055А, представляющий собой унифицированную конструкцию одноканального рулевого агрегата, с помощью которого набираются многоканальные рулевые агрегаты для автоматического управления самолетами; модуль применен в агрегатах РА56В, РА57Б и их модификациях. Для модуля разработан электрогидравлический усилитель 6Ц.201В с преобразователем сигнала ПС7-1;

- разработаны унифицированные конструкции распределительных устройств с плоским золотником Н6Ц.060 и 6Ц.061, которые применены в рулевых приводах РП55, РП56, РП57, РП58, РП59, РП45, РП46А самолетов ТУ‑144, ТУ-154, в системе поворота крыла СПК1А самолета МИГ23.

Устройства Н6Ц.060 устанавливаются на рулевых приводах с расходом до 45 л/мин, а устройства 6Ц.061 – на рулевых приводах с расходом до 200 л/мин.

- спроектирован унифицированный высокооборотный гидронасос 6Ц.001 для систем ЭГС40А и ЭГС60;

- унифицированный рулевой привод вращательного типа РП60 применен на объектах ТУ‑154, Т6, ТУ22М;

- для управления воздухозаборниками спроектированы:  а) унифицированный агрегат управления АУ42, который применен на 3-х самолетах: ТУ-144, “100”, ТУ22М;

б) унифицированный агрегат 6Ц.020 применен на ТУ-144, ТУ22М.

- для следящих многоканальных приводов спроектированы:

а) рулевой агрегат РА57Б, который применен на ТУ-144, ТУ22М;

б) унифицированный блок модуляции и усиления 6Ц.253М применен на трех изделиях ТУ-154, Т6, ТУ22М;

- разработана унифицированная система СУС7А для дистанционного управления стойкой шасси самолетов ТУ-144, “100”, ИЛ-76, которая заменяет три различные системы;

- разработана универсальная система СУЗ9 для управления створками и панелями воздухозаборников самолетов ТУ-144, ТУ22М;

- разработаны унифицированные системы СПК и СПЗ для дистанционного управления стреловидностью крыла, закрылками и предкрылками на самолетах Т6, ТУ22М;

- унифицированные электрогидравлический усилитель 6Ц.201В и электрогидравлический клапан 6Ц.151А и их модификации нашли применение в агрегатах управления АУ40А, АУ42, модуле 6Ц.055А (агрегаты РА56В, РА57Б);

- разработано более 100 заводских конструкторских нормалей и табличных чертежей, а также нормаль по методам испытаний и т.д.

В результате этих работ был решен комплекс сложных вопросов, вызванных ростом количества функциональных требований к агрегатам и необходимостью  быстрого создания большого количества надежных, отвечающих предъявляемым требованиям агрегатов. Использование метода блочно-модульного конструирования для проектирования многоканальных рулевых агрегатов и рулевых приводов дал большой экономический эффект за счет сокращения номенклатуры изделий основного производства, технологического и испытательного оборудования, а также сроков проектирования, изготовления и испытаний агрегатов и объема конструкторской и технологической документации.

Увеличение номенклатуры изделий, необходимость изготовления большого количества изделий в опытном производстве для поставок на основные объекты и для проведения стендовых и летных испытаний привело к перегрузкам производственных мощностей ОКБ. Назрел вопрос о расширении производственной базы. В 1967 году дополнительная производственная база организуется в г. Старица Калининской области – Старицкий механический завод.

Приказом Министра № 175сс от 30.04.1966 года ОКБ-27 присваивается наименование Московское машиностроительное конструкторское бюро “Родина”  (ММКБ «Родина»).

Разгрузка ММКБ от поставок изделий потребителю осуществлялась и за счет передачи производства изделий на серийные заводы.

В 1968-1969 годах на 5 серийных заводов передается документация на изделия для самолетов ТУ-144, ТУ-154, ТУ22М, ИЛ-76, Т6. Подключается к производству систем ЭГС40А, ЭГС50А, ЭГС60 Омский агрегатный завод. В 1969 году на Сарапульский электрогенераторный завод была передана документация для изготовления первых электронных блоков 6Ц.254‑1, КУБ9. К концу 1970 года по технической документации ММКБ «Родина» работало уже 14 серийных заводов.