Специализированные средства контроля отдельных цифровых систем бортового оборудования

Как уже отмечалось, современные и перспективные ВС максимально оснащаются цифровыми системами всех видов бортового оборудования. При этом получает право на существование термин «цифровой самолет (вертолет)», когда все отдельные системы объединяются в единый цифровой комплекс.

Каждая цифровая система имеет специализированное средство контроля и диагностирования его технического состояния, которое может быть встроенным в объект контроля или быть наземным. Встроенное средство обеспечивает предполетный, полетный и послеполетный контроль, обеспечивая задачи интегрального состояния объекта.

В качестве примера ниже рассматриваются задачи, структура и характеристики стендовой КПА-1 для системы воздушных сигналов СВС-85. Комплект этого КПА может размещаться в лаборатории АТБ или в автомашине УПЛ.

Данная КПА обеспечивает:

• проверку СВС-85 при входном и периодическом контроле точности ее выходных характеристик, определение отказов ряда элементов системы;

• проведение самоконтроля СВС;

• оценку качества функционирования СВС;

• определение величины рассогласования вычислений углов атаки левым и правым вычислителями этих параметров;

• оценку ошибки восприятия статического давления в зависимости от значений углов атаки и числа М.

С помощью КПА осуществляется ввод в проверяемую систему контрольных значений статического Р_си полного Р_пдавлений, вертикальной скорости V_y, сопротивления R_t(температуры торможения), разовых команд в виде электрических сигналов постоянного тока напряжением 27 В, сигналов синусно-косинусного трансформатора СКТ. При этом на выходах СВС формируются 32-разрядные цифровые коды (слова)вычисленных параметров (22 слова), два дискретных слова и одно слово-состояние с результатами самоконтроля СВС.

Конструктивно КПА (рис. 15.9) представляет собой комплект отдельных функциональных блоков, соединенных между собой, с проверяемыми системами СВС-85 и источниками питания, жгутами и пневмошлангами.

В состав аппаратуры КПА-1-СВС-85 (рис. 15.9) входят:

• блок измерителей БИ-ИДЧ;

• блок выдачи заданного давления БПЗ-ИДЧ;

• блок-задатчик кода БЗК-1;

• блок-измеритель кода БИК-1;

• блок-задатчик сигналов БЗ-СКТ;

• блок разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2;

• магазины сопротивлений РЗЗ.

Рис. 15.9. Схема связей КПА-1-СВС-85: пневмостимулятор ПС-АП-БР1;

блок измерителей БИ-ИДЧ; блок выдачи заданного давления БПЗ-ИДЧ;

блок-задатчик кода БЗК-1; блок-измеритель кода БИК-1; блок-задатчик сигналов БЗ-СКТ; блок насосов БН-М; блок разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2; магазины сопротивлений РЗЗ.

Перечень дискретных сигналов, выдаваемых с блока разовых команд, сигналов коммутации (БРКСК-2) в СВС

*ОВСД —ошибка восприятия статического давления

Блоки ПС-АП-БР1, БИ-ИДЧ, БПЗ-ИДЧ предназначены для измерения и автоматического ввода в СВС-85 стимулирующих сигналов давлений при наземном контроле системы в режимах:

• автоматизированном – при ручной установке заданных значений параметров с панели ПС-АП-БР1;

• автоматическом – при вводе управляющих команд от специализированных программ в БИ-ИДЧ;

• магазины сопротивлений РЗЗ — ввод по двум независимым каналам сопротивления имитации температуры торможения воздуха;

В табл. 15.2 и 15.3 показано распределение информации в формируемых средствами самоконтроля дискретных словах и слове-состоянии.

Формат слова-состояния

Примечания. 1. Разряды 9 и 10 определяют номер объекта, которому соответствует слово-состояние. При двух разрядах число объектов не превышает трех.

2. При исправном объекте в разрядах 11-16 записаны цифры 0. При неисправности какого-то элемента в соответствующем разряде пишется 1.

Формат дискретных слов

Методика использования рассмотренной КПА излагается в соответствующих техническом описании и в руководстве по эксплуатации.

Контрольные вопросы

1. Назначение и классификация АСК.

2. Поясните функциональную схему и элементы наземной АСК недемонтированного оборудования.

3. Назначение и устройство коммутаторов в аналоговых АСК.

4. Поясните функциональную схему цифровой АСК и ее элементов.

5. Структура цифровой наземной АСК демонтированного оборудования.

6. Принцип построения наземной автоматизированной системы контроля демонтированного авиационного оборудования (АСК АО).

7. Поясните схему АРМ контроля электронных блоков.

8. Назначение и задачи специализированных наземных средств контроля АО.

9. Задачи, структура и характеристики стендовой КПА-1 СВС-85.

10. Перечислите дискретные сигналы, выдаваемые с блока разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2 в СВС.

11. Как распределяется информация в формируемых средствами самоконтроля дискретных словах и слове-состоянии?

Тема 9 (4ч). БОРТОВЫЕ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Все современные и перспективные самолеты оборудованы и будут оснащаться бортовыми информационно-диагностическими системами (БИДС). При выполнении одних и тех же общих задач они могут отличаться конкретным конструктивным и схемным исполнением систем, количеством контролируемых параметров систем и их блоков. Поэтому в настоящем учебнике вопросы построения БИДС (без потери общности) рассматриваются на примере самолета Ил-96-300.

Бортовые информационно-диагностические системы (БИДС) обеспечивают решение задач своевременной информации экипажа и обслуживающего технического состава о техническом состоянии и об отказах в силовой установке и в бортовых системах ВС. Эта система включает:

1) систему аварийной, предупреждающей и уведомляющей сигнализации (САС);

2) комплексную информационную систему сигнализации, или «комплексный индикатор самолетных систем» (КИСС);

3) систему сбора и локализации отказов (ССЛО).

На самолетах более ранних поколений (Ил-86 и др.) использовались только САС.

Упрощенная функциональная схема БИДС приведена на рис. 16.1.

С датчиков сигналы контролируемых параметров систем самолета поступают в информационные системы (САС, КИСС, ССЛО).

В качестве датчиков используются первичные датчики (температуры, давления, напряжения, количества топлива и т.д.) и интегральные выходы встроенных систем контроля (ВСК) изделий бортового оборудования.

После соответствующей обработки сигналов информационные системы формируют световую, текстовую, графическую и звуковую информацию о техническом состоянии систем для экипажа и инженерно-технического персонала.

Первым уровнем по глубине контроля исправности бортовых изделий является САС. При отказе КИСС и ССЛО она обеспечивает экипаж информацией об отказах и состояниях систем, влияющих на безопасность полета. Как отмечалось выше, эта система используется и на ВС прошлого поколения.

Рис. 16.1. Функциональная схема бортовой информационно-диагностической системы (БИДС)

САС – система аварийной, предупреждающей и уведомляющей сигнализации; КИСС – комплексная информационная система сигнализации, или «комплексный индикатор самолетных систем»; ССЛО – система сбора и локализации отказов; ПУИ ВСС – пульт управления и индикации вычислителя системы самолетовождения; ИМ – индикаторы многофункциональные.

С датчиков сигналы контролируемых параметров систем самолета поступают в информационные системы. После обработки сигналов формируется световая, текстовая, графическая и звуковая информация о техническом состоянии систем для экипажа и инженерно-технического персонала (правая сторона рис. 16.1).

Комплексный индикатор самолетных системКИССявляется вторым уровнем глубины контроля и обеспечивает:

1) предупреждение экипажа о возникновении опасных ситуаций (сигнальная информация);

2) выдачу информации о параметрах и состоянии систем самолета и двигателей. Информация отображается на соответствующих мнемокадрах многофункциональных индикаторов (ИМ) в виде графики и текстов;

3) отображение информации об отказах, сообщение о которых поступило из ССЛО.

В КИСС на экранах двух многофункциональных индикаторов отображается информация о текущих параметрах авиадвигателей и других бортовых систем, о появившихся отказах систем и, в ряде случаев, отдельных блоков систем. Информация об отказах и об опасных режимах работы систем через САС обеспечивает включение соответствующей световой и звуковой сигнализации. Кроме того, эта информация регистрируется в ССЛО и в магнитной системе регистрации параметров (МСРП).

Третьим уровнем глубины контроля является ССЛО, обеспечивающее:

1) сбор, комплексную обработку, регистрацию и хранение данных по техническому состоянию изделий комплекса стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (КСЦПНО), общесамолетного оборудования (ОСО) и силовой установки (СУ) как в полете, так и на земле при оперативном техническом обслуживании, локализацию места отказа с точностью до съемного блока и/или линии связи;

2) задание и управление режимами наземного расширенного контроля (НРК) комплекса бортового оборудования при техническом обслуживании;

3) выдачу информации о техническом состоянии систем в КИСС, МСРП, переносный загрузчик данных, на землю через систему автоматического обмена данными;

4) автоматический тестовый контроль систем самолета при их оперативных подготовках (на земле) с выдачей на экран индикатора информации об отказах при текущей подготовке;

5) вызов на экран индикатора данных об отказах, которые имели место в каждом из двадцати предыдущих полетов (до 40 отказов в каждом полете).

Управление режимами работы ССЛО, конфигурацией контролируемого оборудования и индикацией осуществляется с пульта управления и индикации вычислителя системы самолетовождения (ПУИ ВСС).

16.2. СИСТЕМА АВАРИЙНОЙ, ПРЕДУПРЕЖДАЮЩЕЙ И УВЕДОМЛЯЮЩЕЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (САС)

В состав САС входят блоки световой сигнализации (БСС-1), центральные световые огни (ЦСО), управляющие кнопки со световой сигнализацией, ручные регуляторы яркости световых сигналов. Кнопки расположены на пультах управления соответствующих бортовых систем (электроснабжения, гидросистемы, топливной системы, авиадвигателей, радиосистем и т.д.).

От датчиков объектов контроля в САС поступают сигналы в виде наличия и отсутствия напряжения, замкнутой или разомкнутой цепи. При этом применяются два типа датчиков:

– первого типа: при наличии сигнала выдается +27В; при отсутствии сигнала – разрыв цепи;

– второго типа: при наличии сигнала выдается «замыкание на корпус»; при отсутствии сигнала – разрыв цепи. Датчики этого типа подключаются к транзисторному ключу блока БСС-1 через усилители-инверторы, которые преобразуют сигнал «замыкание на корпус» в сигнал +27В.

В качестве датчиков могут использоваться также выходы СВК отдельных блоков изделий. Управляемые этими сигналами транзисторные ключи включают соответствующие лампы световых табло и кнопок-табло. (Кнопки-табло выполняют функции управления системами (агрегатами) и сигнализации об их исправности или отказе).

САС обеспечивает выдачу световых сигналов трех категорий:

• уведомляющей — зеленого, синего или белого цвета.

Светосигнализаторы дублируют сигнальную информацию КИСС и указывают место расположения органов управления системами, которые связаны с сигнализируемым отказом.

Кнопки-табло, расположенные на пультах кабины экипажа, выполняют функции ручного управления системами (агрегатами), а также сигнализируют об их состоянии (работа или отказ).

В случае появления аварийных или предупреждающих сигналов САС с помощью БСС-1 включает соответствующее сигнальное табло красного или желтого цвета и одновременно центральный световой огонь (ЦСО) красного или желтого цвета, который работает в проблесковом (импульсном) режиме.

Количество блоков световой сигнализации БСС-1 зависит от типа самолета. Так, на Ил-96-300 установлено 9 блоков. Каждый блок обеспечивает возможность управления до 60 каналов сигнализации. (Каждый канал включает в себя датчик сигнала, транзисторный ключ и светосигнальное табло иди управляющую кнопку со световой индикацией).

В каждом блоке БСС-1 предусмотрено по два канала для включения ЦСО – со светофильтрами красного и желтого цвета. В эти каналы включены схемы импульсных генераторов, обеспечивающих импульсный режим работы светового сигнала при появлении аварийного или предупреждающего сигнала. При этом может выдаваться и звуковой сигнал («гонг»). Запуск ЦСО производится одновременно как от соответствующих датчиков сигнала, так и от вычислителя КИСС.

Кнопки-табло ЦСО (красные и желтые) гаснут автоматически при пропадании соответствующего сигнала от датчика, а также принудительно при нажатии на эти кнопки. Если после нажатия кнопки появятся новые аварийные или предупреждающие сигналы, соответствующая кнопка загорается снова.

При работецентральных сигнальных огней в импульсном режиме соответствующие символы на индикаторе КИСС также светятся в импульсном режиме. При нажатии на кнопку-табло ЦСО эти символы отображаются в режиме постоянного свечения.

Для регулировки яркости световых табло имеются специальные шестипозиционные регуляторы ручного управления, подключаемые к блокам БСС. Так, на Ил-96-300 для девяти БСС используются четыре регулятора яркости: один — для шести блоков (360 каналов сигнализации) и по одному — на оставшиеся три БСС.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Авиационное и радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов

Трехстепенной гироскоп, его кинематическая схема, основные свойства. Поплавковый топливомер, принцип работы, основные погрешности и особенности эксплуатации. Система сбора и локализации отказов. Лицевая панель пульта, назначение, основные функции.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство воздушного транспорта

Федерального государственного учреждения высшего профессионального образования

Московский Государственный Технический Университет

Гражданской Авиации (МГТУ)

АВИАЦИОННОЕ и РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Контрольную работу выполнила

Студент(ка): Смирнова Е.П.

группа М-52, М-091332

Доцент Кобылкин Ю.И.

1. Поплавковый топливомер. Схема датчика и указателя. Принцип работы. Основные погрешности, особенности эксплуатации

Приборы, измеряющие объемное или весовое количество топлива в баках, называются топливомерами. Они позволяют экипажу сам о лета в любой момент полета определить, скол ь ко топлива имеется в баках, и оценить время, в течение которого можно продолжать полет. Подобные приборы служат также для измер е ния запаса масла (масломеры).

Непосредственное измерение объема (веса) топлива на борту самолета неосуществимо, поэтому применяются косвенные методы измерения, в которых объем (вес) топлива функционально связан с какой-либо легко определяемой величиной. В качестве таких величин выбирают уровень или вес столба топлива в баке.

С помощью топливомеров определяют суммарный запас топлива во всех баках и количество топлива в каждом из них в отдельности. Необходимо знать, как распределено топливо между баками, для того чтобы определить правильную последовательность расходования топлива из баков во избежание недопустимого смещения центра масс самолета. Переключением баков управляют автоматические устройства топливомеров.

Большинство методов измерения количества топлива сводится к измерению его уровня (высоты столба жидкости). Однако шкалы указателей топливомеров градуируют в единицах объема (литрах) или в килограммах. Поэтому тарировка шкалы зависит от размеров и формы топливного бака, для которого предназначен прибор.

Классифицируя топливомеры по принципу действия чувствительного элемента, можно отметить следующие типы, получившие распространение: 1) поплавковые, основанные на измерении уровня (объема) топлива с помощью плавающего на поверхности поплавка; 2) манометрические, основанные на измерении давления (веса) столба топлива с помощью манометра; 3) емкостные, основанные на измерении уровня (объема) топлива с помощью специального конденсатора, емкость которого связана функционально с уровнем топлива в баке.

Топливомеры должны быть дистанционными. Этому требованию удовлетворяют электрические топливомеры. Механические топливомеры, не являясь дистанционными, почти не применяются в авиации.

Если топливомеры, работающие по несуммирующей или суммирующей схеме, имеют сигнализацию, они маркируются: БЭС, КЭС, МЭС, СБЭС.

Рычажно-поплавковые электрические топливомеры с сигнализацией, построенные по компенсационной схеме, имеют маркировку ТПР.

Каждый тип самолета или вертолета имеет свой топливомер, который отличается от топливомера другого типа летательного аппарата своей комплектностью и тарировочными данными. Для отличия одного топливомера от другого им дается порядковый номер тарировки, например СКЭС-2027А, МЭ-1866, ТПР1-9Т. Цифры, стоящие впереди тарировки, означают ее порядковый номер, последняя цифра 7 указывает на наличие сигнального устройства, а в случае его отсутствия ставится буква «Б». Буква после номера тарировки топливомера указывает на изменения, происшедшие в тарировочных данных.

На рис. 8, а, б, приведены электрические схемы топливомеров, работающих по несуммирующим и по суммирующим схемам. Как видно из схем, топливомеры, работающие по суммирующей схеме, имеют последовательное соединение потенциометров датчиков.

Электрические рычажно-поплавковые топливомеры предназначены не только для измерения количества топлива, но и для управления централизованной автоматической заправкой и выработкой топлива из топливных баков, а также для сигнализации аварийного остатка топлива в баках летательного аппарата.

Выдача сигналов заданной заправки, сигналов управления кранами перекачки и аварийного остатка топлива осуществляется с помощью сигнальных устройств, расположенных в корпусе головки датчика.

Работа автоматической части топливомера происходит следующим образом. При достижении поплавком заданного уровня кулачок сигнализатора, закрепленный на одной оси с движком потенциометра, замыкает контакты сигнального устройства, в результате чего подается сигнал на агрегаты, управляющие расходом (заправкой), и на сигнальные лампы.

Показывающие приборы, входящие в комплект топливомера, представляют собой виброустойчивые магнитоэлектрические логометры БЭ-09, ЛД-10, МЭ-4М и др.

Показывающий прибор БЭ-09 (рис. 1), входящий в комплект СКЭС-2027А, устанавливаемый на вертолете, состоит из подвижной части, магнитной системы и конструктивных деталей. Подвижная часть логометра состоит из двух рамок 1, расположенных под углом 45°. Обе рамки жестко соединены между собой и закреплены на одной оси, которая вращается в двух подпятниках, закрепленных на скобе 2. Скоба закреплена на сердечнике. Для подсоединения рамки к схеме топливомера служат три спиральные маломоментные пружины 3. Они также служат для возвращения подвижной системы в исходное положение, соответствующее нулевому положению стрелки прибора при отсутствии питания.

Магнитная стрелка прибора состоит из сердечника 5. полюсного наконечника 6 и магнита 7 из никель-алюминиевого сплава. Магнитную систему закрепляют на плате 8, на которой крепятся также катушки сопротивлений 9.

Угол шкалы прибора может быть от 180 до 200°. Угол поворота стрелки ограничивается установленными на шкале ограничителями.

Если комплект топливомера работает по несуммирующей схеме или по суммирующей, но без группового контроля, на циферблат наносится одна шкала.

Датчики, работающие в комплектах поплавковых топливомеров, имеют маркировку БЭ (БЭС) либо ДТПР. По устройству датчики аналогичны.

Датчик (рис. 2) состоит из поплавка 1, системы рычагов передающих движение от поплавка к движку потенциометра, сильфона 4 и самого потенциометра 9, выполненного в виде профилированной пластины с намотанной на ней константановой проволокой. При изменении уровня жидкости в баке поплавок через коромысло 2 и рычаги 5 и 7 перемещает движок по потенциометру. Сильфон служит для герметизации внутренней полости датчика.

Для сигнализации о критическом остатке топлива в топливных баках в датчике устанавливается сигнальное устройство, состоящее из металлического кулачка, жестко закрепленного на одной оси с движком реостата, и микропереключателя.

Поплавки датчика могут быть металлическими (плоскими или цилиндрическими) или пенопластовыми. Сверху корпус датчика закрывается крышкой. Для измерения количества топлива или масла, заливаемого в баки без включения питания, на движке реостата устанавливают специальную шкалу, а на крышку датчика закрепляют неподвижный индекс. Отсчет производится по отметкам шкалы, останавливающимся против неподвижного индекса. В таких датчиках крышка имеет окно из органического стекла.

2. Трехстепенной гироскоп. Его кинематическая схема. Основные свойства

Гироскопом называют вращающееся вокруг оси симметрии с большой угловой скоростью тело вращения (ротор), одна из точек которого неподвижна. Ось z симметрии ротора 1 (рис. 3) называют осью фигуры или осью ротора гироскопа.

Карданов подвес обеспечивает ротору гироскопа свободу вращения относительно трех осей (x, y1 и z). Поэтому гироскоп, установленный в кардановом подвесе, называют гироскопом с тремя степенями свободы. Если центр масс гироскопа совпадает с точкой пресечения осей карданова подвеса, то такой гироскоп называется астатическим.

Математическая модель гироскопического датчика

Уравнения движения гироскопа согласно принципу Д’Аламбера имеют вид

Уравнения (1) можно переписать так

В теоретической механике при изучении законов движения гироскопа различают свободное и вынужденное движение гироскопа; свободное движение гироскопа, называемое нутацией, представляет собой движение по инерции, когда моменты внешних сил не действуют на гироскоп. Движение гироскопа, нагруженного моментом внешних сил, представляет собой совокупность вынужденного и свободного движения. Вынужденное движение гироскопа называется прецессией. Закон нутационного движения можно получить, приняв в уравнениях (2)

топливомер гироскоп панель пульт

Решая систему уравнений (3) получаем дифференциальные уравнения, описывающие нутационное движение гироскопа.

Наиболее важными бортовыми гироскопическими приборами являются авиагоризонты, указатели поворота, гирополукомпасы, а также выключатели коррекции.

Для получения сигналов угловых скоростей вращения летательного аппарата используются скоростные гироскопы, которые имеют только две степени свободы (относительно корпуса прибора). Причем степень свободы вращения рамки относительно ее оси ограничивается пружиной.

При различных углах крена у одной и той же угловой скорости разворота будут соответствовать различные углы отклонения оси рамки гироскопа.

Скоростные кинематические погрешности. Скоростные погрешности возникают вследствие движения опорной системы координат в инерциальном пространстве. Например, если в качестве опорной системы (координат выбран географический трехгранник в точке старта летательного аппарата, то скоростные погрешности определяются угловой скоростью вращения Земли. Для некорректируемых гироскопов скоростные погрешности находятся из кинематических соотношений при необходимости и могут быть учтены в бортовом вычислительном устройстве.

Кинематические погрешности. Кинематические погрешности возникают вследствие конического движения измерительных осей гироскопа в инерциальном пространстве. Такое коническое движение имеет место в результате действия инерционных моментов от рамок карданова подвеса или моментов сухого трения, которые возникают вследствие угловых колебаний летательного аппарата, динамической несбалансированности ротора гироскопа или угловых вибраций основания [3].

Инструментальные погрешности. Вследствие несовершенства элементов прибора на гироскоп действуют возмущающие моменты трения, моменты от статической несбалансированности, неравножесткости конструкции и т. п. Под действием этих моментов ось ротора прецессирует в инерциальном пространстве, отклоняясь от заданного направления, что приводит к появлению инструментальных погрешностей при определении углового положения летательного аппарата. К инструментальным погрешностям относятся также погрешности начальной выставки, погрешности датчиков угла и т. п. [2,4].

3. Система сбора и локализации отказов (ССЛО). Назначение. Основные функции. Лицевая панель пульта ССЛО

Комплекс ПНО самолета Ил-96-300 представляет собой один из вариантов базового комплекса стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (БКСЦПНО), устанавливаемого кроме того на самолетах Ту-204 и Ил-114.

Комплекс является практически полностью цифровым. В отличие от предыдущего поколения ПНО (Ил-86, Ил-62, Ту-154) датчики, вычислители, индикаторы выполнены на цифровой схемотехнике, все связи между системами комплекса также цифровые. Это обеспечивает значительно большие функциональные возможности, позволяет снизить массу комплекса, повысить надежность.

Комплекс обеспечивает работу экипажа, в составе которого нет штурмана. Вся аппаратура управляется двумя пилотами.

Комплекс осуществляет автоматическое и полуавтоматическое самолетовождение по запрограммированным траекториям с выдерживанием требуемых норм вертикального и горизонтального эшелонирования на всех этапах полета, включая заход на посадку в пределах до метеоминимума по категории III А.

Структурно-функциональная схема пилотажно-навигационного комплекса представлена на рис. 5:

Источник