close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10250

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10250
(13) C1
(19)
F 02C 9/00
НАКАПЛИВАЮЩАЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ
СИСТЕМА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
(21) Номер заявки: a 20050337
(22) 2005.04.05
(31) 20040503835 (32) 2004.05.21 (33) UA
(43) 2006.12.30
(71) Заявитель: Безсчастный Василий
Алексеевич (UA)
(72) Автор: Безсчастный Василий Алексеевич (UA)
(73) Патентообладатель: Безсчастный Василий Алексеевич (UA)
(56) UA 66241 A, 2004.
UA 60613 A, 2003.
UA 60677 A, 2003.
UA 59128 A, 2003.
US 2002/0078692 A1.
US 5168447 A, 1992.
BY 10250 C1 2008.02.28
(57)
Накапливающая информационно-измерительная система силовой установки летательного аппарата, содержащая первый и второй блоки регистрации параметров, первый и
второй блоки контроля одиночных сигналов, первый блок нормализаторов, соединенный с
первым блоком контроля датчиков и частоты и первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, первый блок формирователей, соединенный по входу с
первым блоком контроля датчиков и частоты и первым входом системы, а выходом - с
первым блоком контроля датчиков и частоты и первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, причем вход первого блока нормализаторов соединен
Фиг. 1
BY 10250 C1 2008.02.28
со вторым входом системы; второй блок нормализаторов, соединенный со вторым блоком
контроля датчиков и частоты и вторым блоком преобразования постоянного напряжения и
частоты в код, второй блок формирователей, соединенный по входу со вторым блоком
контроля датчиков и частоты и третьим входом системы, а выходом - со вторым блоком
контроля датчиков и частоты и вторым блоком преобразования постоянного напряжения и
частоты в код, причем вход второго блока нормализаторов соединен с четвертым входом
системы, первый блок контроля одиночных сигналов по входу соединен с пятым и шестым входами системы, а второй блок контроля одиночных сигналов по входу соединен с
шестым и седьмым входами системы, отличающаяся тем, что содержит два операционных блока и восемь блоков приема-передачи последовательного кода, причем вход-выход
первого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом
первого блока преобразования постоянного напряжения и частоты в код, вход-выход второго блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока контроля датчиков и частоты, вход-выход третьего блока приема-передачи
последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока контроля одиночных
сигналов, вход-выход четвертого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого операционного блока, вход-выход пятого блока приемапередачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго операционного
блока, вход-выход шестого блока приема-передачи последовательного кода соединен со
входом-выходом второго блока преобразования постоянного напряжения и частоты в код,
вход-выход седьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока контроля датчиков и частоты, вход-выход восьмого блока
приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока
контроля одиночных сигналов, вторые входы-выходы блоков приема-передачи последовательного кода соединены между собой, вход-выход первого блока регистрации параметров соединен со вторым входом-выходом первого операционного блока, вход-выход
второго блока регистрации параметров соединен со вторым входом-выходом второго операционного блока, а третьи входы-выходы первого и второго операционного блока соединены с выходом системы.
Изобретение касается систем автоматического контроля и регистрации параметров
разных объектов, а именно систем информационно-измерительных и накапливающих
информацию о техническом состоянии параметров силовой установки летательного аппарата.
Усовершенствование и эксплуатация авиационных двигателей по техническому состоянию невозможны без широкого применения информационно-измерительных систем,
накапливающих информацию о техническом состоянии параметров газотурбинных двигателей, к которым предъявляются следующие основные требования:
Система должна иметь функциональные возможности, достаточные для решения поставленной задачи, например задачи накопления информации о техническом состоянии
параметров газотурбинных двигателей как на режиме запуска, так и при полете летательного аппарата.
Система должна обеспечивать накопление информации широкого круга параметров,
иметь достаточную функциональную надежность и помехоустойчивость.
Известны системы:
"Система автоматического контроля параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины на изобретение № 39279, МПК F 02C 9/28, опубл. 2003.07.15), которая имеет блок согласования, соединенный с первым коммутатором и первым блоком контроля
входных цепей, выход которого соединен с первым коммутатором и первым операционным блоком, выход которого через второй коммутатор и первый аналого-цифровой пре2
BY 10250 C1 2008.02.28
образователь соединен со входом первого операционного блока, второй коммутатор через
второй аналого-цифровой преобразователь соединен со вторым операционным блоком,
блок формирователей через блок коммутации частоты (коммутатор частоты) соединен с
первым операционным блоком, генератор эталонной частоты, блок контроля датчиков
(блок управляемых согласующих устройств, источник напряжения, блок компараторов,
блок одновибраторов и блок контроля частоты (блок сигнализаторов).
"Система автоматического управления и контроля параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины на изобретение № 40478, МПК F 02C 9/28, опубл. 2003.03.15),
которая имеет блок нормализаторов (согласования), соединенный с первым блоком контроля датчиков (первый блок контроля входных цепей, первый блок управляемых согласующих устройств, первый блок компараторов, первый блок одновибраторов) и с первым
блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код (первых два коммутатора, первый аналого-цифровой преобразователь, первый блок эталонов, первый генератор
эталонной частоты, первый блок коммутации частоты и первый операционный блок), первый блок формирователей непосредственно и через первый блок контроля частоты (первый блок сигнализаторов) соединен с первым блоком преобразования постоянного
напряжения и частоты в код, второй блок контроля датчиков (второй блок контроля
входных цепей, второй блок управляемых согласующих устройств, второй блок компараторов, второй блок одновибраторов) соединен со вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код (вторых два коммутатора, второй аналогоцифровой преобразователь, второй блок эталонов, второй генератор эталонной частоты,
второй блок коммутации частоты и второй операционный блок), второй блок формирователей непосредственно и через второй блок контроля частоты (второй блок сигнализаторов)
соединен со вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код.
Вышеуказанные системы имеют ограниченные функциональные возможности, область применения и недостаточную функциональную надежность.
Ближайшей по технической сущности и достигаемому эффекту по отношению к заявляемому техническому решению является "Накапливающая информационно-измерительная система силовой установки летательного аппарата" (см. декларационный патент
Украины на изобретение № 66241 А, МПК F 02C 9/28, G 06F 15/46, опубл. 2004.04.15),
которая имеет первый и второй блок регистрации параметров, первый блок контроля одиночных сигналов (первый коммутатор одиночных сигналов, первый коммутатор бортового напряжения, первый блок гальванической развязки и третий операционный блок),
второй блок контроля одиночных сигналов (второй коммутатор одиночных сигналов, второй коммутатор бортового напряжения, второй блок гальванической развязки и четвертый
операционный блок), первый блок нормализаторов соединен с первым блоком контроля
датчиков и частоты (первый блок контроля датчиков, первый блок контроля частоты) и с
первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код (первые коммутатор, коммутатор частоты, коммутатор эталонов, первый аналого-цифровой преобразователь, первый блок эталонов, первый блок эталонной частоты и первый операционный
блок), первый блок формирователей соединен с первым блоком контроля датчиков и частоты и первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, второй
блок контроля датчиков и частоты (второй блок контроля датчиков, второй блок контроля
частоты) соединен со вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты
в код (вторые коммутатор, коммутатор частоты, коммутатор эталонов, второй аналогоцифровой преобразователь, второй блок эталонов, второй блок эталонной частоты и второй операционный блок), второй блок формирователей соединен со вторым блоком контроля датчиков и частоты и вторым блоком преобразования постоянного напряжения и
частоты в код.
Указанная система имеет следующие недостатки:
3
BY 10250 C1 2008.02.28
не обеспечивается регистрация параметров газотурбинных двигателей силовой установки при отказе одного из двух блоков регистрации параметров;
ограниченные функциональные возможности и область применения в связи с невозможностью регистрации параметров газотурбинных двигателей силовой установки в одном блоке регистрации параметров при отказе второго;
недостаточная функциональная надежность в связи с невозможностью обеспечить регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки в одном блоке регистрации параметров при отказе второго.
Это изобретение направлено на создание системы, которая должна обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки на одном
блоке регистрации параметров при отказе второго.
В случае усовершенствования системы расширяются ее функциональные возможности, область применения, повышаются эксплуатационные характеристики силовой установки, повышается контролепригодность системы, коэффициент использования
оборудования, обеспечивается надежная регистрация параметров газотурбинных двигателей силовой установки в одном блоке регистрации параметров и обеспечивается эксплуатация силовой установки по техническому состоянию.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы,
области применения, повышение эксплуатационных характеристик силовой установки,
коэффициента использования оборудования в системе, обеспечение регистрации параметров газотурбинных двигателей силовой установки в одном из блоков регистрации параметров при отказе второго и обеспечение эксплуатации силовой установки по
техническому состоянию.
Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, содержащую первый и
второй блоки регистрации параметров, первый и второй блоки контроля одиночных сигналов, первый блок нормализаторов, соединенный с первым блоком контроля датчиков и
частоты и первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, первый блок формирователей, соединенный по входу с первым блоком контроля датчиков и
частоты и первым входом системы, а выходом - с первым блоком контроля датчиков и
частоты и первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, причем вход первого блока нормализаторов соединен со вторым входом системы; второй
блок нормализаторов, соединенный со вторым блоком контроля датчиков и частоты и
вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, второй блок
формирователей, соединенный по входу со вторым блоком контроля датчиков и частоты и
третьим входом системы, а выходом - со вторым блоком контроля датчиков и частоты и
вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, причем вход
второго блока нормализаторов соединен с четвертым входом системы, первый блок контроля одиночных сигналов по входу соединен с пятым и шестым входами системы, второй блок контроля одиночных сигналов по входу соединен с шестым и седьмым входами
системы, дополнительно введены два операционных блока и восемь блоков приемапередачи последовательного кода, причем вход-выход первого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока преобразования постоянного напряжения и частоты в код, вход-выход второго блока приема-передачи
последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока контроля датчиков и
частоты, вход-выход третьего блока приема-передачи последовательного кода соединен
со входом-выходом первого блока контроля одиночных сигналов, вход-выход четвертого
блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого
операционного блока, вход-выход пятого блока приема-передачи последовательного кода
соединен со входом-выходом второго операционного блока, вход-выход шестого блока
приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока
преобразования постоянного напряжения и частоты в код, вход-выход седьмого блока
4
BY 10250 C1 2008.02.28
приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока
контроля датчиков и частоты, вход-выход восьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока контроля одиночных сигналов,
вторые входы-выходы блоков приема-передачи последовательного кода соединены между
собой, вход-выход первого блока регистрации параметров соединен со вторым входомвыходом первого операционного блока, вход-выход второго блока регистрации параметров соединен со вторым входом-выходом второго операционного блока, а третьи входывыходы первого и второго операционного блока соединены с выходом системы.
Введение в систему дополнительных признаков, а именно: восемь блоков приемапередачи последовательного кода и двух операционных блоков позволяет:
обеспечить регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки
при отказе одного из двух блоков регистрации параметров;
расширить функциональные возможности и область применения системы в связи с
обеспечением регистрации параметров газотурбинных двигателей силовой установки в
одном блоке регистрации параметров при отказе второго;
повысить коэффициент использования оборудования системы;
повысить эксплуатационные характеристики силовой установки;
обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой
установки в одном блоке регистрации параметров и как следствие обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию.
Как видно из вышеупомянутого, заявленное техническое решение имеет существенные признаки, которые позволяют расширить функциональные возможности, область
применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки,
повысить контролепригодность системы, коэффициент использования оборудования,
обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки, уменьшить простой авиационной техники и обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию.
Принцип работы системы объясняется чертежами, где: на рис. 1 показана структурная
схема системы; на рис. 2 - пример выполнения блока контроля датчиков и частоты; на
рис. 3 - пример выполнения блока преобразования постоянного напряжения и частоты в
код; на рис. 4 - пример выполнения блока контроля одиночных сигналов; на рис. 5 - пример выполнения блока приема-передачи последовательного кода.
Система содержит первый блок 1 нормализаторов, первый блок 2 формирователей,
первый блок 3 регистрации параметров, первый блок 4 контроля датчиков и частоты, первый блок 5 преобразования постоянного напряжения и частоты код, первый блок 6 контроля одиночных сигналов, блоки 7, 8 и 9 приема-передачи последовательного кода,
первый операционный блок 10, блок 11 приема-передачи последовательного кода, второй
операционный блок 12, второй блок 13 регистрации параметров, второй блок 14 нормализаторов, второй блок 15 формирователей, блок 16 приема-передачи последовательного
кода, второй блок 17 контроля датчиков и частоты, второй блок 18 преобразования постоянного напряжения и частоты в код, второй блок 19 контроля одиночных сигналов, блоки
20, 21 и 22 приема-передачи последовательного кода.
Блок 4(17) контроля датчиков и частоты включает сигнализатор 23 отказа частотных
датчиков, сигнализатор 24 частоты, сигнализатор 25 отказа аналоговых датчиков, операционный блок 26.
Блок 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код включает блок 27
эталонной частоты, блок 28 эталонов, коммутатор 29 частоты, коммутатор 30 эталонов,
коммутатор 31, аналого-цифровой преобразователь 32, операционный блок 33.
Блок 6(19) контроля одиночных сигналов включает коммутатор 34 одиночных сигналов, блок 35 гальванической развязки, коммутатор 36 бортового напряжения, операционный блок 37.
5
BY 10250 C1 2008.02.28
Блок 7(8, 9, 11, 16, 20, 21, 22) приема-передачи последовательного кода включает контроллер 38, приемник-передатчик 39 последовательного кода.
Входы блока 2 формирователей и блока 4 контроля датчиков и частоты соединены
между собой и с первым входом системы от частотных датчиков первого двигателя, вход
блока 1 нормализаторов соединен со вторым входом системы от аналоговых датчиков
первого двигателя, выход блока 2 формирователей соединен с блоком 4 контроля датчиков и частоты и блоком 5 преобразования постоянного напряжения и частоты в код, выход
блока 1 нормализаторов соединен с блоком 4 контроля датчиков и частоты и блоком 5
преобразования постоянного напряжения и частоты в код, вход-выход которого соединенный с входом-выходом блока 7 приема-передачи последовательного кода, вход-выход
блока 4 контроля датчиков и частоты соединен со входом-выходом блока 8 приемапередачи последовательного кода, вход-выход блока 6 контроля одиночных сигналов соединен со входом-выходом блока 9 приема-передачи последовательного кода, вход-выход
блока 3 регистрации параметров соединен со входом-выходом операционного блока 10,
второй вход-выход операционного блока 10 соединен со входом-выходом блока 11 приема-передачи последовательного кода, а третий вход-выход операционного блока 10 соединен с выходом системы, входы блока 15 формирователей и блока 17 контроля
датчиков и частоты соединены между собой и с третьим входом системы от частотных
датчиков второго двигателя, вход блока 14 нормализаторов соединен с четвертым входом
системы от аналоговых датчиков второго двигателя, выход блока 15 формирователей соединен с блоком 17 контроля датчиков и частоты и блоком 18 преобразования постоянного напряжения и частоты в код, выход блока 14 нормализаторов соединен с блоком 17
контроля датчиков и частоты и блоком 18 преобразования постоянного напряжения и частоты в код, вход-выход которого соединен со входом-выходом блока 20 приема-передачи
последовательного кода, вход-выход блока 17 контроля датчиков и частоты соединен со
входом-выходом блока 21 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 19
контроля одиночных сигналов соединен со входом-выходом блока 22 приема-передачи
последовательного кода, вход-выход блока 13 регистрации параметров соединен со входом-выходом операционного блока 12, второй вход-выход операционного блока 12 соединен со входом-выходом блока 16 приема-передачи последовательного кода, а третий входвыход операционного блока 12 соединен с выходом системы, вторые входы-выходы блоков 7, 8, 9, 11, 16, 20, 21 и 22 приема-передачи последовательного кода соединены между
собой, блок 6 контроля одиночных сигналов соединен с пятым входом системы от датчиков-сигнализаторов первого двигателя и с шестым входом от бортовой сети напряжения,
блок 19 контроля одиночных сигналов соединен с седьмым входом системы от датчиковсигнализаторов второго двигателя и с шестым входом от бортовой сети напряжения.
Операционный блок 10(12) может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора, который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю
память, который также имеет кроме вычислительных функций функцию приема и выдачу
кодовых посылок.
Блок 3(13) регистрации параметров может быть наполнен на стандартных микросхемах флэш-памяти.
Блок 4(17) контроля датчиков и частоты может быть наполнен используя техническое
решение по а.с. бывшего СССР № 1339459, МПК G 01R 31/02 (сигнализатор 23 отказа
частотных датчиков), компараторы в интегральном исполнении (сигнализатор 25 отказа
аналоговых датчиков) и ждущие одновибраторы в интегральном исполнении (сигнализатор 24 частоты).
Операционный блок 33 блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора,
который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю память, который также
6
BY 10250 C1 2008.02.28
имеет кроме вычислительных функций функцию измерения временных интервалов, а
также функцию приема и выдачу кодовых посылок.
Коммутатор 29 частоты и коммутатор 30 эталонов блока 5(18) могут быть реализованы на стандартных переключающих коммутаторах в интегральном исполнении.
Блок 27 эталонной частоты блока 5(18) может быть реализован на стандартных генераторах частоты с прямоугольной формой выходного сигнала.
Блок 28 эталонов блока 5(18) может быть реализован на стандартных элементах постоянного эталонного напряжения.
Коммутатор 34 одиночных сигналов и коммутатор 36 бортового напряжения блока
6(19) могут быть реализованы на стандартных коммутаторах повышенного напряжения в
интегральном исполнении.
Блок 35 гальванической развязки блока 6(19) может быть реализован на стандартных
элементах опторазвязки в интегральном выполнении.
Операционный блок 37 блока 6(19) может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает работу тракта по приему сигналов от датчиков-сигнализаторов, по контролю его функционирования и выдачи, например,
последовательного кода.
Контроллер 38 блока 7(8, 9, 11, 16, 20, 21, 22) является стандартным однокристальным
процессором, который обеспечивает прием-передачу информации операционного блока
26 блока 4(17) к приемнику-передатчику 39 последовательного кода.
Блоки 7, 8, 9, 11, 16, 20, 21 и 22 приема-передачи последовательного кода работают по
заданным алгоритмам в зависимости от записанных в них программ, и каждый блок имеет
свое адресное поле для обеспечения выдачи информации. Каждый блок 7, 8, 9, 11, 16, 20,
21, 22 приема-передачи последовательного кода своим входом принимает последовательный код от других блоков приема-передачи и выдает подтверждение о его приеме, а на
своем выходе формирует последовательный код, который принимается другими блоками
приема-передачи, причем сформированный код держится на выходе до тех пор, пока не
поступит подтверждение о его приеме с другого(других) блоков приема-передачи последовательного кода. Это обеспечивает взаимодействие блоков 7, 8, 9, 11, 16, 20, 21, 22
приема-передачи последовательного кода между собой в зависимости от алгоритма функционирования и регистрацию параметров первого и второго газотурбинного двигателя силовой установки летательного аппарата в блоке 3 или 13 регистрации параметров при
отказе одного из них или отказе одного из операционных блоков 10 или 12.
Система работает следующим образом:
При включении напряжения питания операционные блоки 10, 12, блоки 4, 17 контроля
датчиков и частоты, блоки 5, 18 преобразования постоянного напряжения и частоты в код
и блоки 6, 19 контроля одиночных сигналов устанавливаются в начальное состояние и с
интервалом времени, которое превышает переходные процессы в системе, блоки 10 и 12
через соответствующие блоки 11 и 16 выдают к соответствующим блокам 7, 8, 9 и 20, 21,
22 соответственно кодовые сигналы, которые обеспечивают проведение независимого автоматического контроля функционирования блоков 4, 5, 6 измерительного канала первого
газотурбинного двигателя и блоков 17, 18, 19 измерительного канала второго газотурбинного двигателя.
Блок 4 и 17 контроля датчиков и частоты, блок 5 и 18 преобразования постоянного напряжения и частоты в код, блок 6 и 19 контроля одиночных сигналов функционируют независимо и через соответствующие блоки 7, 8, 9 и 20, 21, 22 выдают информацию по
самоконтролю и о состоянии параметров двигателей через блоки 11 и 16 к операционным
блокам 10 и 12.
Рассмотрим работу системы в режиме проведения самоконтроля на примере измерительного и накопительного канала операционного блока 10 первого газотурбинного дви-
7
BY 10250 C1 2008.02.28
гателя (в скобках будут указаны соответствующие блоки измерительного и накопительного канала операционного блока 12 второго газотурбинного двигателя).
Из выхода операционного блока 10(12) через блок 11(16) к входам блоков 7, 8, 9(20,
21, 22) поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение самоконтроля блоков 5, 6, 4(17, 18, 19). Контроллер 38 через приемник-передатчик 39 блока
8(21) приема-передачи последовательного кода принимает контрольную кодовую посылку, которая обеспечит контроль функционирования блока 4(17) и выдает ее к операционному блоку 26 блока 4(17). После принятия контрольной кодовой посылки операционным
блоком 26 блока 4(17) последний запускает программу проведения самоконтроля, которая
независимо от состояния цепей аналоговых и частотных датчиков устанавливает по цепи
26-1 сигнализатор 23 отказа частотных датчиков и по цепи 26-2 сигнализатор 25 отказа
аналоговых датчиков в режим, имитирующий нарушение входных цепей, при этом на выходе сигнализаторов 23, 25 получим сигналы, например, в виде логической "1", которые
поступают на входы операционного блока 26 блока 4(17) и записываются в его памяти.
Кроме того из второго выхода сигнализатора 23 на вход сигнализатора 24 частоты блока
4(17) поступает сигнал, который запрещает выдачу с его выходов сигналов логической "1"
в связи с выдачей сигнализатором 23 имитированных сигналов нарушения входных цепей
частотных датчиков.
После окончания записи сигналов из выхода сигнализаторов 23 и 25 в память операционного блока 26 последний снимает сигналы из своих выходов 26-1 и 26-2, что приводит к переводу сигнализаторов 23 и 25 блока 4(17) в режим контроля цепей частотных и
аналоговых датчиков. После перевода сигнализатора 23 в режим контроля цепей частотных датчиков последний снимает запрещающий сигнал из сигнализатора 24 частоты блока 4(17), что обеспечивает сигнализацию наличия частоты от блока 2(15) формирователей.
В связи с тем, что контроль проводится перед запуском первого (второго) газотурбинного двигателя, сигналы от частотных датчиков не поступают, тогда на выходе формирователей блока 2(15) импульсы отсутствуют, а соответственно не поступают на
сигнализатор 24 частоты блока 4(17) контроля датчиков и частоты и коммутатора 29 частоты блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код.
Отсутствие импульсов на входе сигнализатора 24 частоты, после снятия запрещающего сигнала с выхода сигнализатора 23, приводит к появлению на его выходе сигнала логического уровня "1", что свидетельствует об отсутствии частотных сигналов от датчиков
оборотов. Сигналы в виде логического уровня "1" с выхода сигнализатора 24 поступают в
операционный блок 26 блока 4(17) для регистрации в его памяти.
После окончания записи контрольных сигналов в виде логической "1" в память операционного блока 26 блока 4(17) с выхода сигнализаторов 23, 24 и 25 операционный блок 26
блока 4(17) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к контроллеру 38
блока 8(21) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 38 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 39 блока 8(21) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 38 через приемник-передатчик 39 блока 7(20) и
выдает ее на операционный блок 33 блока 5(18), и контроллер 38 через приемникпередатчик 39 блока 11(16) и выдает ее до операционного блока 10(12).
Принятая контрольная кодовая посылка операционным блоком 33 блока 5(18) запускает программу проведения самоконтроля, которая обеспечивает выдачу из операционного блока 33 блока 5(18) по цепи 33-1 к коммутатору 29 частоты и по цепи 33-2 к
коммутатору 30 эталонов сигналов, например, логического "0", которые отключают входы
коммутатора 30 от выходов блока 1(14) нормализаторов и подключают выходы блока 28
эталонов ко входу коммутатора 31 и отключают входы коммутатора 29 от блока 2(15)
формирователей и подключают выходы блока 27 эталонной частоты к операционному
блоку 33 блока 5(18).
8
BY 10250 C1 2008.02.28
При этом эталонные сигналы через коммутатор 30 поступают на коммутатор 31 и
вследствие на его входе устанавливаются контрольные значения постоянного напряжения.
Из выхода 33-3 операционного блока 33 на вход коммутатора 31 поступают сигналы, например, в виде двоичного кода, которые обеспечивают поочередное подключение контрольных значений напряжения из выхода коммутатора 30 через коммутатор 31 к аналогоцифровому преобразователю 32 блока 5(18), в котором постоянное контрольное напряжение преобразуется в двоичный контрольный код. После каждого подключения контрольного напряжения, а соответственно и после каждого его преобразования преобразователем
32 с интервалом времени, превышающим переходные процессы в коммутаторе 31 и аналого-цифровом преобразователе 32, операционный блок 33 записывает в свою память значения контрольного кода.
После преобразования контрольных сигналов из выхода коммутатора 31 и записи контрольных кодов в память операционного блока 33 снимается сигнал логического "0" и устанавливается сигнал логической "1" на выходе 33-2 блока 33, под действием которого
коммутатор 30 отключает блок 28 эталонов и подключает блок 1(14) нормализаторов к
коммутатору 32 блока 5(18) для обеспечения контроля аналоговых параметров первого(второго) газотурбинного двигателя.
Затем обеспечивается преобразование блоком 33 эталонных частот из выхода коммутатора 29 частоты блока 5(18).
Количество частотных входов операционного блока 33 блока 5(18) соответствует количеству контролируемых частотных параметров первого(второго) газотурбинного двигателя. Операционный блок 33 последовательно, или параллельно, при наличии в его
процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал)-код, обеспечивает преобразование эталонных частот, поступающих из выхода блока 27 эталонной частоты через
коммутатор 29 частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 33 записывает в свою память значения
контрольного кода.
После преобразования эталонных частот из выхода коммутатора 29 и записи контрольных кодов в память операционного блока 33 снимается сигнал логического "0" и устанавливается сигнал логической "1" на выходе 33-1 операционного блока 33 блока 5(18),
под действием которого коммутатор 29 отключает блок 27 эталонной частоты и подключает блок 2(15) формирователей ко входам операционного блока 33 блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код для обеспечения контроля частотных
параметров первого(второго) газотурбинного двигателя.
По окончании записи контрольных кодов, после преобразования эталонных аналоговых сигналов и эталонных частот, в память операционного блока 26 блока 5(18) операционный блок 26 блока 5(18) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к
контроллеру 38 блока 7(20) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 38
обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 39 блока 7(20) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 38 через приемник-передатчик 39
блока 11(16) и выдает ее к операционному блоку 10(12).
Принятую контрольную кодовую посылку операционный блок 10(12) записывает в
свою память.
Одновременно с проведением контроля функционирования блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код контроллер 38 через приемник-передатчик
39 блока 11(16) принимает контрольную кодовую посылку (имитация нарушения входных
цепей) с выхода блока 8(21) приема-передачи последовательного кода и передает ее к
операционному блоку 10(12).
Принятую контрольную кодовую посылку, с выхода блока 8(21), операционный блок
10(12) записывает в свою память.
9
BY 10250 C1 2008.02.28
Кроме того из выхода операционного блока 10(12) через блок 11(16) к блоку 9(22) также поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение самоконтроля блока 6(19). Контроллер 38 через приемник-передатчик 39 блока 9(22) приемапередачи последовательного кода принимает контрольную кодовую посылку и выдает ее
к операционному блоку 37 блока 6(19) для проведения контроля его функционирования.
После принятия контрольной кодовой посылки операционным блоком 37 блока 6(19)
последний запускает программу проведения самоконтроля тракта приема одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 5(7)) первого(второго) газотурбинного двигателя.
При этом операционный блок 37 выдает сигнал на коммутатор 36 бортового напряжения
для подключения бортового напряжения к коммутатору 34 одиночных сигналов. Потом
операционный блок 37 выдает на коммутатор 34 сигналы, которые обеспечивают коммутацию бортового напряжения по всем каналам коммутатора 34. Сигналы бортового напряжения, например, плюс 27 вольт поступают на блок 35 гальванической развязки блока
6(19). Блок 35 предназначен для гальванической развязки бортсети летательного аппарата
и напряжения питания блоков и элементов накопительной информационно-измерительной
системы силовой установки летательного аппарата для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 35 бортового напряжения на соответствующих его
выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде логической "1", которые
поступают на входы операционного блока 37 блока 6(19).
Операционный блок 37 входные контрольные сигналы, из выхода блока 35, записывает в свою память.
По окончании записи контрольных сигналов в память операционного блока 37 блока
6(19) операционный блок 37 блока 6(19) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к контроллеру 38 блока 9(22) приема-передачи последовательного кода.
Контроллер 38 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 39 блока
9(22) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 38 через приемникпередатчик 39 блока 11(16) и выдает ее к операционному блоку 10(12).
Принятую контрольную кодовую посылку операционный блок 10(12) записывает в
свою память.
Принятые и записанные контрольные кодовые посылки в памяти операционного блока
10(12) от блока 4(17) контроля датчиков и частоты, блока 5(18) преобразование постоянного напряжения и частоты в код, блока 6(19) контроля одиночных сигналов анализируются блоком 10(12), и если они отвечают заданным контрольным параметрам,
операционный блок 10(12) выдает сигнал исправности, если он не отвечает заданным контрольным параметрам, тогда операционный блок 10(12) выдает сигнал неисправности в
отдельности по каждому блоку 4(17), 5(18) и 6(19), например, в наземную контрольную
аппаратуру. Наличие сигнала неисправности требует ремонта блоков системы по измерительному каналу операционного блока 10(12) первого(второго) газотурбинного двигателя.
Затем операционным блоком 10(12) из записанной в его памяти контрольной информации формируется кадр, который им же переписывается по соответствующим адресам к
блоку 3(13) регистрации параметров.
Рассмотрим работу системы в режиме регистрации текущих значений параметров первого газотурбинного двигателя от его запуска до останова, состояние цепей датчиков, а
также сигналов (команд), которые поступают от датчиков-сигнализаторов на примере измерительного и накопительного канала операционного блока 10 первого газотурбинного
двигателя (в скобках будут указанны соответствующие блоки измерительного и накопительного канала операционного блока 12 второго газотурбинного двигателя).
После прокрутки и дальнейшего запуска первого(второго) газотурбинного двигателя
силовой установки летательного аппарата сигналы от аналоговых датчиков (вход 2(4)) поступают в блок 1(14) нормализаторов, где преобразуется в заданный уровень постоянного
напряжения, удобное как для аналого-цифрового преобразования преобразователем 32
10
BY 10250 C1 2008.02.28
блока 5(18), так и для использования сигнализатором 25 блока 4(17) контроля датчиков и
частоты.
Каналы сигнализатора 25 отказа аналоговых датчиков блока 4(17) настраиваются на
уровень напряжения, ниже чем уровень напряжения, которое соответствует, например,
нулевому уровню давления в магистралях воздушных, топливных и масляных двигателя.
Каналы сигнализатора 25 отказа аналоговых датчиков блока 4(17) подключаются к входным цепям системы (вход 2(4)) через блок 1 нормализаторов и при нарушении входных
цепей или отказе соответствующего нормализатора блока 1 выдают сигналы до операционного блока 26 блока 4(17), что обеспечивает формирование на выходе блока 8(21)
приема-передачи последовательного кода кодовой посылки и дальнейшую передачу через
блок 11(16) приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 10(12) для
обеспечения регистрации в блоке 3(13) и через блок 7(20) приема-передачи последовательного кода к коммутатору коммутатора 30 эталонов через операционный блок 33 блока
5(18) для обеспечения преобразования эталонного напряжения из выхода блока 28 с целью контроля функционирования измерительного канала аналоговых датчиков первого(второго) газотурбинного двигателя.
От частотных датчиков (вход 1(3)) переменный сигнал, пропорциональный частоте
вращения турбин двигателя, поступает в блок 2(15) формирователей, который формирует,
например, однополярные прямоугольные импульсы, которые через коммутатор 29 частоты поступают в операционный блок 33 блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код. Цепи частотных датчиков подключены к блоку 4(17) контроля
датчиков и частоты.
Каналы сигнализатора 23 отказа частотных датчиков при нарушении входных цепей
выдают сигналы к операционному блоку 26 блока 4(17), который обеспечивает формирование на выходе блока 8(21) приема-передачи последовательного кода кодовой посылки и
дальнейшую передачу через блок 11(16) приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 10(12) для обеспечения регистрации в блоке 3(13) и через блок 7(20)
приема-передачи последовательного кода к коммутатору 29 частоты через операционный
блок 33 блока 5(18) для обеспечения подачи эталонной частоты из выхода блока 27 эталонной частоты к операционному блоку 33 блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код с целью контроля функционирования измерительного канала
частотных датчиков первого(второго) газотурбинного двигателя.
Кроме того, при коротком замыкании во входных цепях частотных датчиков или отказе соответствующего канала блока 2(15) формирователей соответствующие каналы сигнализатора 24 частоты выдают сигналы к операционному блоку 26 блока 4(17), который
обеспечивает формирование на выходе блока 8(21) приема-передачи последовательного
кода кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 11(16) приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 10(12) для обеспечения регистрации в блоке
3(13) и через блок 7(20) приема-передачи последовательного кода к коммутатору 29 частоты через операционный блок 33 блока 5(18) для обеспечения подачи эталонной частоты
из выхода блока 27 эталонной частоты к операционному блоку 33 блока 5(18) преобразования постоянного напряжения и частоты в код с целью контроля функционирования измерительного канала частотных датчиков первого(второго) газотурбинного двигателя.
Регистрация текущих значений параметров первого(второго) газотурбинного двигателя от его запуска к останова, состояние цепей датчиков, а также сигналов (команд), которые поступают от датчиков-сигнализаторов, осуществляется в следующем порядке.
Операционный блок 33 из выхода 33-3 выдает сигналы, например, в виде двоичного
кода к коммутатору 31 для поочередного подключения через коммутатор 30 блока 5(18)
сигналов из выхода блока 1(14) нормализаторов, значения которых характеризуют физическое состояние параметров первого(второго) газотурбинного двигателя. Следовательно,
11
BY 10250 C1 2008.02.28
сигнал из выхода блока 1(14) нормализаторов через коммутаторы 30 и 31 поступает в аналого-цифровой преобразователь 33 блока 5(18), где преобразуется в двоичный код.
С интервалом времени, который определяется быстродействием аналого-цифрового
преобразователя 32, после поступления на его вход сигнала из выхода коммутатора 31,
операционный блок 33 записывает в свою память, например, последовательный информационный двоичный код из выхода аналого-цифрового преобразователя 32 блока 5(18).
После преобразования всех аналоговых сигналов из выхода блока 1(14) и записи результатов преобразования в память блока 33, последний прекращает выдачу сигналов к
коммутатору 31 блока 5(18) и начинает анализировать сигналы частотных датчиков первого(второго) двигателя.
При отсутствии отказов в цепях частотных датчиков первого(второго) газотурбинного
двигателя на входе операционного блока 33 блока 5(18) присутствуют последовательности прямоугольных импульсов, которые поступают через коммутатор 29 частоты блока
5(18) от блока 2(15) формирователей, периоды которых пропорциональны числу оборотов
турбин первого(второго) двигателя.
Операционный блок 33 блока 5(18) последовательно, или параллельно, при наличии в
его процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал) - код, обеспечивает
преобразование последовательности прямоугольных импульсов, поступающих из выхода
блока 2(15) формирователей в двоичный код, величина которого пропорциональна оборотам, например, турбин низкого и высокого давления первого(второго) двигателя.
После каждого подключения входной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно после каждого ее преобразования операционный блок 33 блока
5(18) записывает в свою память значения двоичного кода, величина которого пропорциональна оборотам турбин первого(второго) двигателя.
По окончании записи информационных двоичных кодов, после преобразования аналоговых сигналов блока 1(14) нормализаторов и частотных сигналов блока 2(15) формирователей, в память операционного блока 33 блока 5(18), операционный блок 33 блока 5(18)
формирует на своем выходе информационные кодовые посылки к контроллеру 38 блока
7(20) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 38 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 39 блока 7(20) информационные кодовые посылки,
которые принимает контроллер 38 через приемник-передатчик 39 блока 11(16) и выдает
их к операционному блоку 10(12) для записи в его памяти.
Одновременно с преобразованием и записью в память операционного блока 10(12)
информации о состоянии аналоговых и частотных параметров первого(второго) двигателя
обеспечивается запись блоком 10(12) в свою память, через блоки 9(22) и 8(21), кодовой
информации из выхода блока 4(17) контроля датчиков и частот при наличии отказов в цепях датчиков или отказу каналов блока 1(14) нормализаторов и блока 2(15) формирователей.
Также одновременно с измерением и записью операционным блоком 10(12) в свою
память аналоговых и частотных параметров и целостности цепей датчиков первого(второго) газотурбинного двигателя блок 6(19) автономно проводит контроль наличия
одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 5(7)) первого(второго) газотурбинного двигателя. При этом операционный блок 37 выдает на коммутатор 34 блока 6(19)
сигналы, которые обеспечивают коммутацию сигналов напряжением плюс 27 вольт по
всем каналам коммутатора 34 от датчиков-сигнализаторов. Сигналы плюс 27 вольт поступают на блок 35 гальванической развязки.
Блок 35 блока 6(19) предназначен для гальванической развязки бортсети летательного
аппарата и напряжения питания блоков и элементов накопительной информационноизмерительной системы силовой установки летательного аппарата для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 35 сигналов от датчиковсигнализаторов на соответствующих его выходах получим нормализованные сигналы, на12
BY 10250 C1 2008.02.28
пример, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 37 блока 6(19). Нормализованные сигналы из выхода блока 35 принимает операционный блок 37
блока 6(19) и на своем выходе формирует последовательный информационный код, который поступает на вход контроллера 38 блока 9(22), который, в свою очередь, обеспечивает
формирование на выходе приемника-передатчика 39 блока 9(22) информационные кодовые посылки, которые принимает контроллер 38 через приемник-передатчик 39 блока
11(16) и выдает их к операционному блоку 10(12) для записи в его памяти.
Затем операционным блоком 10(12), из записанной в его памяти информации, формируется кадр, который им же переписывается в соответствующие адреса блок 3(13) регистрации параметров. Блоком 10(12) кадр может формироваться из нескольких циклов
измерения параметров, например секундный кадр. Одновременно с регистрацией параметров о техническом состоянии параметров первого(второго) газотурбинного двигателя
в блоке 3(13) операционный блок 10(12), непрерывно выдает на выход системы в другие
системам летательного аппарата или в наземной аппаратуру информацию о техническом
состоянии первого(второго) газотурбинного двигателя, например, в виде последовательного разнополярного адресного кода.
Режим перезаписи кадра информации из блока 10(12) в блок 3(13), выдачу непрерывно на выход системы информацию о техническом состоянии первого(второго) газотурбинного двигателя в виде последовательного разнополярного адресного кода и
последующего цикла измерения параметров может выполняться как последовательно, так
и одновременно в зависимости от соотношения времени измерения параметров с формированием кадра и времени перезаписи кадра из блока 10(12) в блок 3(13) регистрации параметров и выдачу последовательного разнополярного адресного кода на выход системы о
техническом состоянии первого(второго) газотурбинного двигателя.
Этим и заканчивается цикл записи в блок 3(13) информации о техническом состоянии
параметров первого(второго) газотурбинного двигателя, после чего измерение параметров
и цикл регистрации информации, характеризующей физическое состояние параметров
первого(второго) газотурбинного двигателя, состояние цепей датчиков, одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов повторяется согласно указанному выше алгоритму.
Операционные блоки 10 и 12 при взаимодействии измерительными блоками системы
и блоками 3 и 13 регистрации параметров формируют на своем выходе кодовую информацию о техническом состоянии самих операционных блоков 10, 12 и записи информации
в блоки 3 и 13. Если появляются отказы в одном из блоков 3, 13 или нарушено функционирование одного из операционных блоков 10, 12, на выходе одного из них будет сформирована кодовая посылка к контроллеру 38 блока 11(16), который стимулирует на
выходе приемника-передатчика 39 кодовую посылку, которая, в свою очередь, принимается через блоки 7, 8, 9 и 11(20, 21, 22 и 16) работающим операционным блоком 10(12), и
информация о состоянии параметров первого и второго двигателя регистрируется на работающем блоке 3(13) регистрации параметров.
Блоки 3 и 13 регистрации параметров являются эксплуатационными накопителями
информации, которая характеризует техническое состояние параметров газотурбинных
двигателей.
Продолжительность накопления может быть, например, 75 часов.
При завершении времени накопления информации к системе подключается наземная
аппаратура (на чертеже не показано), которая поочередно на вход операционных блоков
10 и 12 по линиям связи передает информацию, например, в виде двоичного кода, под
действием которого блоки 10 и 12 переходят в режим считывания накопленной информации блоками 3 и 13. В этом режиме операционные блоки 10 и 12 выдают к блокам 3 и 13
соответственно адресные кодовые значения для обеспечения последовательного считывания двоичного кода (накопленной информации) через операционные блоки 10 и 12 в наземную аппаратуру.
13
BY 10250 C1 2008.02.28
Считанная информация направляется в центр дешифровки полетных данных, где анализируется состояние параметров газотурбинных двигателей, цепей датчиков и состояние
самой накапливающей информационно-измерительной системы и определяется или необходимость проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий, или
дальнейшая эксплуатация газотурбинных двигателей и самой системы.
При неработающих двигателях, например, на этапе производства летательного аппарата или после его капитального ремонта, а также при проведении регламентных работ,
поиска отказов в цепях датчиков или проверке работоспособности самой накопительной
информационно-измерительной системы с наземной аппаратуры оператором набираются
команды, которые поступают к операционным блокам 10 и 12 для проведения самоконтроля системы. Контроль функционирования системы на протяжении работы первого и
второго газотурбинного двигателя может проводиться автоматически в зависимости от
программы контроля функционирования, заданной операционным блокам 10 и 12.
Предложенное техническое решение за счет усовершенствования системы позволяет:
обеспечить регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки
при отказе одного из двух блоков регистрации параметров;
расширить функциональные возможности и область применения системы в связи с
обеспечением регистрации параметров газотурбинных двигателей силовой установки в
одном блоке регистрации параметров при отказе второго;
повысить коэффициент использования оборудования системы;
повысить эксплуатационные характеристики силовой установки;
обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой
установки на одном блоке регистрации параметров и как следствие обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию.
Как видно из вышеупомянутого, заявленное техническое решение имеет признаки,
которые позволяют расширить функциональные возможности, область применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки, повысить контролепригодность системы, коэффициент использования оборудования, обеспечить
надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки,
уменьшить простои авиационной техники и обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию.
Фиг. 2
14
BY 10250 C1 2008.02.28
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
15
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
499 Кб
Теги
by10250, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа