close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10255

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 10255
(13) C1
(19)
F 02C 9/00
G 06F 15/16
НАКАПЛИВАЮЩАЯ АВАРИЙНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ
СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО
АППАРАТА
(21) Номер заявки: a 20060159
(22) 2006.02.24
(43) 2007.10.30
(71) Заявитель: Безсчастный Василий
Алексеевич (UA)
(72) Автор: Безсчастный Василий Алексеевич (UA)
(73) Патентообладатель: Безсчастный Василий Алексеевич (UA)
(56) UA 59135 A, 2003.
UA 66241 A, 2004.
UA 46494 C2, 2004.
BY 10255 C1 2008.02.28
(57)
Накапливающая аварийно-эксплуатационная система контроля параметров летательного аппарата, содержащая первый блок формирователей, выходом соединенный с входом
первого блока преобразования и контроля, первый блок нормализаторов, выходом соединенный с входами первого блока контроля датчиков и частоты и первого блока преобразования и контроля, входом соединенного с выходом первого блока контроля датчиков и
частоты, соответствующие входы первого блока формирователей и первого блока контроля датчиков и частоты соединены между собой и с первым входом системы, вход первого
Фиг. 1
BY 10255 C1 2008.02.28
блока нормализаторов соединен со вторым входом системы, первый эксплуатационный
накопитель, входом-выходом соединенный с входом-выходом первого операционного
блока, второй блок формирователей, выходом соединенный с входом второго блока преобразования и контроля, второй блок нормализаторов, выходом соединенный с входами
второго блока контроля датчиков и частоты и второго блока преобразования и контроля,
входом соединенного с выходом второго блока контроля датчиков и частоты, соответствующие входы второго блока формирователей и второго блока контроля датчиков и частоты соединены между собой и с третьим входом системы, вход второго блока
нормализаторов соединен с четвертым входом системы, второй эксплуатационный накопитель, входом-выходом соединенный с входом-выходом второго операционного блока,
аварийный регистратор, входом соединенный с пятым входом системы, отличающаяся
тем, что содержит первый и второй блоки многоканального приема-передачи последовательного кода, первый и второй блоки контроля одиночных сигналов, блок времени и кассетный регистратор, входами соединенный с выходами первого и второго операционных
блоков и аварийного регистратора, входами соединенного с выходами первого и второго
операционных блоков, вход-выход первого блока многоканального приема-передачи последовательного кода соединен с входами-выходами первого блока контроля датчиков и
частоты, первого блока преобразования и контроля, первого операционного блока и первого блока контроля одиночных сигналов, вход-выход второго блока многоканального
приема-передачи последовательного кода соединен с входами-выходами второго блока
контроля датчиков и частоты, второго блока преобразования и контроля, второго операционного блока и второго блока контроля одиночных сигналов, выход первого блока
формирователей соединен с первым блоком контроля датчиков и частоты, выход второго
блока формирователей соединен со вторым блоком контроля датчиков и частоты, выходы
блока времени соединены с входами первого и второго операционных блоков, вход первого блока контроля одиночных сигналов соединен с шестым входом системы, а вход второго блока контроля одиночных сигналов соединен с седьмым входом системы.
Изобретение касается систем автоматического контроля и регистрации параметров
различных объектов, а именно систем, накапливающих информацию о техническом состоянии параметров газотурбинных двигателей и летательных аппаратов.
Усовершенствование и эксплуатация авиационных двигателей и летательных аппаратов по техническому состоянию невозможна без широкого применения систем, накапливающих информацию о техническом состоянии параметров газотурбинных двигателей и
характеристик летательных аппаратов, к которым предъявляются следующие основные
требования:
Система должна иметь функциональные возможности, достаточные для решения поставленной задачи, например задачи накопления информации на аварийных, эксплуатационных и кассетных регистраторах на протяжении полета летательного аппарата о
техническом состоянии параметров силовой установки и информации о параметрах летательного аппарата.
Система должна обеспечивать высокую функциональную надежность эксплуатации
авиационных двигателей.
Известны системы:
"Система контроля и регистрации параметров силовой установки летательного аппарата"
[декларационный патент Украины на изобретение 59128А, МПК F 02C 9/28, G 06F 15/00],
которая содержит два блока формирователей, два блока нормализаторов, два блока контроля датчиков, два блока регистрации параметров, два операционных блока, два блока
преобразования и обработки.
2
BY 10255 C1 2008.02.28
"Система контроля и регистрации параметров силовой установки летательного аппарата"
[декларационный патент Украины на изобретение 60613А, МПК F 02C 9/28, G 06F 15/00],
которая содержит два блока формирователей, два блока нормализаторов, два блока контроля датчиков, два блока регистрации параметров, два операционных блока, два коммутатора, два аналого-цифровых преобразователя, два блока управления выдачей команд и
два блока автоматического управления.
Вышеупомянутые системы имеют ограниченные функциональные возможности, область применения и недостаточную функциональную надежность.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту по отношению к
заявляемому техническому решению является известная "Наземно-бортовая система контроля летательного аппарата" [декларационный патент Украины на изобретение 59135А,
МПК F 02C 9/28, G 06F 15/00], которая содержит аварийный регистратор (блок нормализации и преобразования напряжения, аварийный накопитель, блок анализа и преобразования кода), первый блок формирователей соединен с первым блоком преобразования и
контроля (преобразования и обработки), первый блок нормализаторов соединен с первым
блоком контроля датчиков и частоты и первым блоком преобразования и контроля, первый эксплуатационный накопитель входом-выходом соединен со входом-выходом первого операционного блока, второй блок формирователей соединен со вторым блоком
преобразования и контроля, второй блок нормализаторов соединен со вторым блоком
контроля датчиков и частоты и вторым блоком преобразования и контроля, второй эксплуатационный накопитель входом-выходом соединен со входом-выходом второго операционного блока.
Указанная система имеет следующие недостатки:
отсутствует возможность регистрации синхронизированной по времени (секунда, минута, час; число, месяц, год) информации на аварийном регистраторе и эксплуатационных
накопителях, что свидетельствует об ограниченных функциональных возможностях и области применения системы. Отсутствие регистрации синхронизированной по времени информации требует значительных усилий, времени и материальных затрат при проведении
анализа информации, например, по параметрам газотурбинных двигателей, зарегистрированных на эксплуатационных накопителях, с координатами пространственного положения
летательного аппарата, в полете зарегистрированными на аварийном регистраторе. Это
необходимо для того, чтобы определить технические характеристики двигателей в любой
точке маршрута полета;
отсутствует возможность регистрации параметров силовой установки и летательного
аппарата на кассетном регистраторе с отделяемой кассетой, что свидетельствует об ограниченных функциональных возможностях и области применения системы. Отсутствие
регистрации информации на кассетном регистраторе с отделяемой кассетой требует, после выполнения полета, использование наземного оборудования для считывания информации с аварийного и эксплуатационных накопителей при оперативных формах
обслуживания (подготовка ко второму, третьему вылету) летательного аппарата, что требует значительных материальных расходов и увеличивает простои авиационной техники;
ограниченные функциональные возможности и область применения в связи с отсутствием контроля и регистрации информации от датчиков-сигнализаторов газотурбинных
двигателей и систем, которые обеспечивают их работу. Современные газотурбинные двигатели и системы, которые обеспечивают их работу, оснащены вмонтированными малогабаритными датчиками-сигнализаторами, которые выдают команды(сигналы) заданного
уровня, например, плюс 27 вольт при достижении предельных значений параметров газотурбинных двигателей и их систем;
отсутствует возможность непосредственно диагностировать отдельные блоки системы, что также свидетельствует об ограниченных функциональных возможностях и области применения системы;
3
BY 10255 C1 2008.02.28
недостаточная функциональная надежность системы и сложность в проведении контроля функционирования.
Предполагаемое изобретение направлено на создание системы, которая должна обеспечить синхронизированную по времени (секунда, минута, час; число, месяц, год) регистрацию параметров газотурбинных двигателей на эксплуатационных накопителях и
кассетном регистраторе, а также параметров летательного аппарата на аварийном и кассетном регистраторах. Кроме того, система должна иметь такую структуру, которая обеспечит надежную проверку работоспособности отдельных блоков системы, достоверную
регистрацию расширенного круга параметров газотурбинных двигателей и летательного
аппарата.
На эксплуатационных накопителях и кассетном регистраторе информация о состоянии
параметров газотурбинных двигателей и летательного аппарата регистрируется в широком объеме, которая используется для обеспечения надежной эксплуатации системы и
эксплуатации по техническому состоянию газотурбинной установки летательного аппарата. Зарегистрированная на эксплуатационных накопителях и кассетном регистраторе информация при катастрофах летательного аппарата не сохраняется, т.к. эксплуатационные
накопители и кассетный регистратор не имеют защиты от воздействия перегрузок (механических и климатических), которые возникают при катастрофе летательного аппарата.
На аварийном регистраторе (черном ящике) регистрируется информация в объеме,
достаточном для использования при расследовании катастрофы летательного аппарата.
Зарегистрированная на аварийном регистраторе информация при катастрофах летательного аппарата сохраняется, т.к. он имеет защиту от воздействия перегрузок, которые
возникают при катастрофе летательного аппарата.
Регистрация параметров силовой установки и летательного аппарата на отделяемой
кассете кассетного регистратора позволит оперативно, сразу после выполнения полета,
(без использования наземного считывающего оборудования для считывания информации
из эксплуатационных накопителей и аварийного регистратора) направлять и проводить в
центре объективного контроля считывание с отделяемой кассеты кассетного регистратора
полетной информации и ее дешифровку, что позволит сократить время на принятие решения о необходимости проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий или дальнейшей эксплуатации летательного аппарата. Это особенно важно для
военной авиации.
В случае усовершенствования системы расширяются ее функциональные возможности, область применения, повышаются эксплуатационные характеристики силовой
установки и летательного аппарата, повышается контролепригодность системы, обеспечивается надежная, достоверная и синхронизированная по времени регистрация параметров силовой установки и летательного аппарата на эксплуатационных накопителях,
кассетном и аварийном регистраторе, сокращается простой авиационной техники и обеспечивается эксплуатация силовой установки и летательного аппарата по техническому состоянию.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы,
области применения, повышение эксплуатационных характеристик силовой установки и
летательного аппарата, контролепригодности системы, а также обеспечение достоверной
регистрации, синхронизированных по времени, параметров летательного аппарата и расширенного круга параметров силовой установки на эксплуатационных накопителях, кассетном и аварийном регистраторе, обеспечение эксплуатации силовой установки и
летательного аппарата по техническому состоянию.
Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, содержащую первый
блок формирователей, выходом соединенный с входом первого блока преобразования и
контроля, первый блок нормализаторов, выходом соединенный с выходами первого блока
контроля датчиков и частоты и первого блока преобразования и контроля, входом соеди4
BY 10255 C1 2008.02.28
ненного с выходом первого блока контроля датчиков и частоты, соответствующие входы
первого блока формирователей и первого блока контроля датчиков и частоты соединены
между собой и с первым входом системы, вход первого блока нормализаторов соединен
со вторым входом системы, первый эксплуатационный накопитель, входом-выходом соединенный с входом-выходом первого операционного блока, второй блок формирователей, выходом соединенный с входом второго блока преобразования и контроля, второй
блок нормализаторов, выходом соединенный с входами второго блока контроля датчиков
и частоты и второго блока преобразования и контроля, входом соединенного с выходом
второго блока контроля датчиков и частоты, соответствующие входы второго блока формирователей и второго блока контроля датчиков и частоты соединены между собой и с
третьим входом системы, вход второго блока нормализаторов соединен с четвертым входом системы, второй эксплуатационный накопитель, входом-выходом соединенный с
входом-выходом второго операционного блока, аварийный регистратор, входом соединенный с пятым входом системы, ДОПОЛНИТЕЛЬНО введены первый и второй блоки
многоканального приема-передачи последовательного кода, первый и второй блоки контроля одиночных сигналов, блок времени и кассетный регистратор, входами соединенный
с выходами первого и второго операционных блоков и аварийного регистратора, входами
соединенного с выходами первого и второго операционных блоков, вход-выход первого
блока многоканального приема-передачи последовательного кода соединен с входамивыходами первого блоком контроля датчиков и частоты, первого блока преобразования и
контроля, первого операционного блока и первого блока контроля одиночных сигналов,
вход-выход второго блока многоканального приема-передачи последовательного кода соединен с входами-выходами второго блока контроля датчиков и частоты, второго блока
преобразования и контроля, второго операционного блока и второго блока контроля одиночных сигналов, выход первого блока формирователей соединен с первым блоком контроля датчиков и частоты, выход второго блока формирователей соединен со вторым
блоком контроля датчиков и частоты, выходы блока времени соединены с входами первого и второго операционных блоков, вход первого блока контроля одиночных сигналов соединен с шестым входом системы, а вход второго блока контроля одиночных сигналов
соединен с седьмым входом системы.
Введение в систему дополнительных признаков, а именно первого и второго блока
многоканального приема-передачи последовательного кода, первого и второго блока контроля одиночных сигналов, кассетного регистратора и блока времени позволит обеспечить:
синхронизированную по времени (секунда, минута, час; число, месяц, год) регистрацию информации на эксплуатационных накопителях, аварийном и кассетном регистраторах, что сокращает затраты времени при проведении анализа информации по параметрам,
например, газотурбинных двигателей, зарегистрированных на эксплуатационных накопителях и кассетном регистраторе или на аварийном регистраторе;
регистрацию параметров силовой установки и летательного аппарата на кассетном регистраторе, что даст возможность при оперативных формах обслуживания сократить простой авиационной техники и сократить время при подготовке ко второму, третьему
вылету летательного аппарата;
расширение функциональных возможностей и области применения системы в связи с
контролем и регистрацией информации от датчиков-сигнализаторов газотурбинных двигателей и систем, которые обеспечивают их работу. Современные газотурбинные двигатели и системы, которые обеспечивают их работу, оснащены вмонтированными
малогабаритными датчиками-сигнализаторами, которые выдают команды(сигналы) заданного уровня, например, плюс 27 вольт при достижении предельных значений параметров газотурбинных двигателей и их систем. Это позволит обеспечить высокую
контролепригодность газотурбинных двигателей и их систем;
5
BY 10255 C1 2008.02.28
непосредственно диагностировать отдельные блоки системы, что позволит повысить
функциональную надежность эксплуатации газотурбинных двигателей и самой системы;
высокую помехоустойчивость и достоверность контроля параметров в результате проведения контроля функционирования.
Как видно из вышеупомянутого, заявленное техническое решение имеет существенные признаки, которые позволяют расширить функциональные возможности, область
применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки и
летательного аппарата, повысить контролепригодность системы, обеспечить надежную и
достоверную, синхронизированную по времени, регистрацию параметров силовой установки и летательного аппарата на эксплуатационных накопителях, кассетном и аварийном
регистраторах, сократить простой авиационной техники и обеспечить эксплуатацию силовой установки и летательного аппарата по техническому состоянию.
Регистрация параметров силовой установки и летательного аппарата на отделяемой
кассете кассетного регистратора позволяет после завершения полета оперативно (без использования наземного считывающего оборудования и затрат времени на считывание информации с последующей перезаписью информации с наземного оборудования на
портативные носители для отправки их в центр объективного контроля) направлять и проводить в центре объективного контроля считывание с отделяемой кассеты полетной информации и ее дешифровку, что позволит сократить время на принятие решения о
необходимости проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий
или дальнейшей эксплуатации летательного аппарата. Это особенно важно для военной
авиации.
Принцип работы системы объясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 - структурная схема блока контроля датчиков и частоты;
на фиг. 3 - структурная схема блока преобразования и контроля; на фиг. 4 - структурная
схема блока многоканального приема-передачи последовательного кода; на фиг. 5 - структурная схема блока приема-передачи последовательного кода блока многоканального
приема-передачи последовательного кода; на фиг. 6 - структурная схема блока контроля
одиночных сигналов; на фиг. 7 - структурная схема кассетного регистратора.
Система содержит первый блок 1 нормализаторов, первый блок 2 формирователей,
первый эксплуатационный накопитель 3, первый блок 4 контроля датчиков и частоты,
первый блок 5 преобразования и контроля, первый операционный блок 6, первый блок 7
контроля одиночных сигналов, первый блок 8 многоканального приема-передачи последовательного кода, второй блок 9 нормализаторов, второй блок 10 формирователей, второй эксплуатационный накопитель 11, второй блок 12 контроля датчиков и частоты,
второй блок 13 преобразования и контроля, второй операционный блок 14, второй блок 15
контроля одиночных сигналов, кассетный регистратор 16, второй блок 17 многоканального приема-передачи последовательного кода, блок 18 времени, аварийный регистратор 19.
Аварийный регистратор 19 содержит блок 20 нормализации и преобразования напряжения, блок 21 приема-передачи кода, аварийный накопитель 22.
Блок 18 времени содержит формирователь 23 и 24 времени.
Блок 4(12) контроля датчиков и частоты содержит сигнализатор 25 отказа частотных
датчиков, сигнализатор 26 частоты, сигнализатор 27 отказа аналоговых датчиков, операционный блок 28.
Блок 5(13) преобразования и контроля содержит блок 29 эталонной частоты, блок 30
эталонов, коммутатор 31 частоты, коммутатор 32 эталонов, коммутатор 33, аналогоцифровой преобразователь 34, операционный блок 35.
Блок 8(17) многоканального приема-передачи последовательного кода содержит блок
36-1…36-4 приема-передачи последовательного кода.
Блок 36-1(36-2…36-4) приема-передачи последовательного кода содержит контроллер
37, приемник-передатчик 38 последовательного кода.
6
BY 10255 C1 2008.02.28
Блок 7(15) контроля одиночных сигналов содержит операционный блок 39, блок 40
гальванической развязки, коммутатор 41 бортового напряжения, коммутатор 42 одиночных сигналов.
Кассетный регистратор 16 содержит блок 43 контроля и приема кода, операционный
блок 44, блок 45 отделяемой кассеты.
Входы первого блока 2 формирователей и первого блока 4 контроля датчиков и частоты соединены между собой и с первым входом системы от частотных датчиков первого
двигателя, вход первого 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 и контроля, выход блока 1
нормализаторов соединен с блоком 4 контроля датчиков и частоты и блоком 5 преобразования и контроля, вход которого соединен с выходом блока 4 контроля датчиков и частоты, вход-выход первого эксплуатационного накопителя 3 соединен со входом-выходом
первого операционного блока 6, входы второго блока 10 формирователей и второго блока
12 контроля датчиков и частоты соединены между собой и с третьим входом системы от
частотных датчиков второго двигателя, вход второго блока 9 нормализаторов соединен с
четвертым входом системы от аналоговых датчиков второго двигателя, выход блока 10
формирователей соединен с блоком 12 контроля датчиков и частоты и вторым блоком 13
преобразования и контроля, выход блока 9 нормализаторов соединен с блоком 12 контроля датчиков и частоты и блоком 13 преобразования и контроля, вход которого соединен с
выходом блока 12 контроля датчиков и частоты, вход-выход второго эксплуатационного
накопителя 11 соединен со входом-выходом второго операционного блока 14, аварийный
регистратор 19 соединен с пятым входом системы, первый блок 7 контроля одиночных
сигналов, соединенный с шестым входом системы от датчиков-сигнализаторов первого
двигателя, второй блок 15 контроля одиночных сигналов соединен с седьмым входом системы от датчиков-сигнализаторов второго двигателя, входы-выходы блока 8 многоканального приема-передачи последовательного кода соединены со входами-выходами
блока 4 контроля датчиков и частоты, блока 5 преобразования и контроля, операционного
блока 6, блока 7 контроля одиночных сигналов, входы-выходы блока 17 многоканального
приема-передачи последовательного кода соединены со входами-выходами блока 12 контроля датчиков и частоты, блока 13 преобразования и контроля, операционного блока 14,
блока 15 контроля одиночных сигналов, входы кассетного регистратора 16 соединены с
операционными блоками 6,14 и аварийным регистратором 19, входы которого соединены
с выходами операционных блоков 6 и 14, выходы блока 18 времени соединены с операционными блоками 6 и 14.
Эксплуатационный накопитель 3(11) может быть выполнен на стандартных микросхемах флэш-памяти.
Аварийный накопитель 22 аварийного регистратора 19 может быть реализован на
стандартных микросхемах флэш-памяти, а конструктивно имеет надежную защиту от механических и тепловых перегрузок.
Блок 4(12) контроля датчиков и частоты может быть реализован, используя техническое решение по а.с. СССР 1339459, МПК G 01R 31/02 (сигнализатор 25 отказа частотных датчиков), компараторы в интегральном исполнении (сигнализатор 27 отказа аналоговых датчиков) и ждущие одновибраторы в интегральном исполнении (сигнализатор 26
частоты).
Операционный блок 6(14) может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора, который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю
память, который также, кроме функций взаимодействия с эксплуатационным накопителем
3(11), блоком 8(17) многоканального приема-передачи последовательного кода и аварийным регистратором 19 имеет также функцию приема и выдачи кодовых сигналов, а также
взаимодействие с блоком 18 времени.
7
BY 10255 C1 2008.02.28
Операционный блок 35 блока 5(13) преобразования и контроля может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора, который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю память, который также, кроме вычислительных
функций, имеет функцию измерения временных интервалов, а также функцию приема,
выдачи кодовых сигналов и проведения контроля функционирования блока 5(13).
Коммутатор 31 частоты и коммутатор 32 эталонов блока 5(13) могут быть реализованы на стандартных переключающих коммутаторах в интегральном исполнении.
Блок 29 эталонной частоты блока 5(13) может быть реализован на стандартных генераторах частоты с прямоугольной формой выходного сигнала.
Блок 30 эталонов блока 5(13) может быть реализован на стандартных элементах постоянного эталонного напряжения.
Коммутатор 42 одиночных сигналов и коммутатор 41 бортового напряжения блока
7(15) могут быть реализованы на стандартных коммутаторах повышенного напряжения в
интегральном выполнении.
Блок 40 гальванической развязки блока 7(15) может быть реализован на стандартных
элементах опторазвязки в интегральном исполнении.
Операционный блок 39 блока 7(15) 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 37 блока 36-1(36-2…36-4) блока 8(17) представляет стандартный однокристальный процессор, который обеспечивает прием-передачу информации, например,
от процессора операционного блока 6 к приемнику-передатчику 38 последовательного кода блоку 36-1.
Блок 8(17) многоканального приема-передачи последовательного кода выполняется
как набор блоков 36-1 блока 8(17), а их количество зависит от количества абонентов, которые выдают-принимают последовательный код, в данном случае их четыре.
Блоки 36-1…36-4 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) работают по
заданным алгоритмам в зависимости от записанных в них программ, и каждый блок имеет
свое адресное поле для обеспечения выдачи информации. Каждый блок 36-1…36-4 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) своим входом-выходом принимает последовательный код от других блоков приема-передачи и выдает подтверждение о его
приеме, а на своем выходе-входе формирует последовательный код, который принимается
другими блоками приема-передачи, причем сформированный код держится на выходевходе до тех пор, пока не поступит подтверждение о его приеме со второго(других) блоков приема-передачи последовательного кода. Это обеспечивает взаимодействие блоков
36-1…36-4 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) между собой в зависимости от алгоритма функционирования и регистрации параметров газотурбинных двигателей силовой установки летательного аппарата.
Формирователи 23 и 24 времени блока 18 могут быть реализованы на стандартных
микросхемах с использованием постоянных элементов питания, для обеспечения функционирования формирователей 23 и 24 на промежутки времени, когда на систему не подается напряжение питания.
Формирователи 23 и 24 формируют секунду, минуту, час, например, по Гринвичу и
число, месяц, год. Информация от формирователей 23 и 24 о дате и времени беспрерывно
поступает соответственно к операционным блокам 6 и 14, где регистрируется в их памяти
и передается к кассетному и аварийному регистратору 16 и 19 соответственно.
Операционный блок 44 кассетного регистратора 16 может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает работу тракта по приему
информации в виде последовательного кода и обеспечению записи информации на отделяемой кассете блока 45 регистратора 16.
8
BY 10255 C1 2008.02.28
Блок 43 контроля и приема кода кассетного регистратора 16 может быть реализован на
базе стандартного однокристального процессора, который обеспечивает работу тракта по
приему информации в виде последовательного кода от элементов системы, проверки последовательного кода и передачи его к операционному блоку 44.
Отделяемая кассета блока 45 кассетного регистратора 16 представляет собой отделяемый конструктив, изготовленный с использованием элементов флэш-памяти, в которых накапливается информация за последний полет летательного аппарата. Отделяемая
кассета направляется в центр дешифровки полетных данных, где анализируется полетная информация и определяется или необходимость проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий, или дальнейшая эксплуатация летательного
аппарата и самой системы.
Наличие отделяемой кассеты сокращает время принятия решения о готовности летательного аппарата ко второму, третьему вылету и исключает необходимость использования наземного оборудования для считывания информации из аварийного и
эксплуатационных накопителей. Особенно это важно для военной авиации.
Продолжительность накопления в эксплуатационном накопителе 3(11) информации,
которая характеризует техническое состояние самой системы и техническое состояние параметров газотурбинного двигателя силовой установки летательного аппарата, может
быть, например, 75 часов.
Продолжительность накопления информации на аварийном регистраторе 19, который
характеризует техническое состояние параметров летательного аппарата в целом, обусловлена обеспечением сохранения информации, например, за два полета.
Продолжительность накопления информации на отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16 обусловлена обеспечением сохранения информации по силовой установке и летательному аппарату за последний полет.
Система работает следующим образом.
При включении напряжения питания операционные блоки 6, 14, блоки 4,12 контроля
датчиков и частоты, блоки 5, 13 преобразования и контроля, блоки 7, 15 контроля одиночных сигналов, аварийный регистратор 19 и кассетный регистратор 16 устанавливаются в
исходное состояние и с интервалом времени, которое превышает переходные процессы в
системе, операционный блок 6 и 14 соответственно через блок 8 и 17 многоканального
приема-передачи последовательного кода выдает сигналы (кодовую посылку), которые
обеспечивают проведение контроля функционирования блоков 4, 5 и 7 измерительного
канала первого газотурбинного двигателя, блоков 12, 13 и 15 измерительного канала второго газотурбинного двигателя.
Блоки 4, 12 контроля датчиков и частоты, блоки 5, 13 преобразования и контроля, блоки 7, 15 контроля одиночных сигналов через соответствующие блоки 36-2…36-4 блоков 8
и 17 выдают информацию по самоконтролю к операционным блокам 6, 14 для регистрации в эксплуатационных накопителях 3, 11 и кассетном регистраторе 16 одновременно с
текущим временем и датой.
Рассмотрим работу системы в режиме проведения самоконтроля на примере измерительного канала операционного блока 6 первого газотурбинного двигателя (в скобках будут указаны соответствующие блоки измерительного канала операционного блока 14
второго газотурбинного двигателя).
С выхода операционного блока 6(14) через блок 36-1 блока 8(17) на входы блоков
36-2…36-4 поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение самоконтроля блоков 4, 5, 7(12, 13, 15).
Контроллер 37, через приемник-передатчик 38 блока 36-3 блока 8(17) многоканального приема-передачи последовательного кода, принимает контрольную кодовую посылку,
которая обеспечит контроль функционирования блока 4(12) и выдает ее к операционному
блоку 28 блока 4(12).
9
BY 10255 C1 2008.02.28
После принятия контрольной кодовой посылки операционным блоком 28 блока 4(12)
последний запускает программу проведения самоконтроля, которая независимо от состояния цепей аналоговых и частотных датчиков по цепи 28-1 устанавливает сигнализатор 25
отказа частотных датчиков и по цепи 28-2 сигнализатор 27 отказа аналоговых датчиков в
режим, имитирующий нарушение входных цепей, при этом на выходе сигнализаторов 25,
27 получим сигналы, например, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 28 блока 4(12) и записываются в его памяти и к блоку 5(13) преобразования и контроля. Кроме того, со второго выхода сигнализатора 25 на вход сигнализатора
26 частоты блока 4(12) поступает сигнал, который запрещает выдачу с его выходов сигналов отсутствия входной частоты в виде логической "1", в связи с выдачей сигнализатором
25 имитированных сигналов нарушения входных цепей частотных датчиков.
Выходы сигнализаторов 25 и 26 соединены со входами коммутатора 31 частоты блока
5(13), а выход сигнализатора 27 блока 4(12) соединен с коммутатором 32 эталонов блока
5(13) преобразования и контроля.
Количество каналов контроля отказа частотных датчиков сигнализатора 25 (количество каналов контроля наличия частоты сигнализатора 26), количество каналов контроля
отказа аналоговых датчиков сигнализатора 27 соответствует количеству коммутационных
элементов коммутатора 31 частоты, коммутатора 32 эталонов и количеству контролируемых частотных и аналоговых параметров.
С выхода сигнализатора 25 отказа частотных датчиков блока 4(12) сигнал в виде логической "1" поступает к коммутатору 31, а с выхода сигнализатора 27 отказа аналоговых
датчиков сигнал в виде логической "1" поступает к коммутатору 32 блока 5(13).
После окончания записи сигналов с выхода сигнализаторов 25 и 27 в память операционного блока 28 блока 4(12) последний начинает анализировать ранее записанную в память информацию в виде логической "1", и если она не отвечает значению логической "1",
т.е. зарегистрированный сигнал в виде логического "0", или один или несколько сигналов
в виде логического "0", операционный блок 28 блока 4(12) формирует на своем выходе
сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 37 блока
36-3 приема-передачи последовательного кода блока 8(17).
Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-3 кодовую посылку отказа блока 4(12) (с признаком контроля), которую принимает
контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 и выдает ее для регистрации к
операционному блоку 6(14). Операционный блок 6(14) принятую кодовую посылку транслирует далее для регистрации в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете
блока 45 кассетного регистратора 16. Наличие сигнала неисправности требует ремонта
системы.
Если зарегистрированные сигналы с выхода сигнализаторов 25 и 27 в памяти операционного блока 28 блока 4(12) соответствуют значениям логической "1", т.е. каждый сигнал в виде логической "1", тогда операционный блок 28 не формирует на своем выходе
сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 37 блока 36-3 приемапередачи последовательного кода блока 8(17), а формирует на своем выходе последовательный двоичный код (с признаком контроля), который должен быть в виде логической
"1" к контроллеру 37 блока 36-3 приема-передачи последовательного кода.
Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-3 контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-2 и выдает ее к операционному блоку 35 блока 5(13) и
контроллеру 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 блока 8(17) и выдает ее к операционному блоку 6(14). Далее операционный блок 6(14) обеспечивает регистрацию контрольной кодовой посылки в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете
блока 45 кассетного регистратора 16.
10
BY 10255 C1 2008.02.28
В таком состоянии блок 4(12) удерживается до окончания контроля функционирования блока 5(13) преобразования и контроля.
Принятая контрольная кодовая посылка операционным блоком 35 блока 5(13) запускает программу проведения самоконтроля, которая обеспечивает выдачу из операционного блока 35 блока 5(13) по цепи 35-1 к блоку 29 эталонной частоты и блоку 30 эталонов
сигнала, например, логической "1", который обеспечивает на выходе блока 30 заданные
максимальные эталонные напряжения, а на выходе блока 29 - заданные максимальные
эталонные частоты.
Сигналы в виде логической "1", которые поступили с выхода сигнализатора 25 отказа
частотных датчиков блока 4(12) к коммутатору 31, а с выхода сигнализатора 27 отказа аналоговых датчиков - к коммутатору 32 блока 5(13), отключают входы коммутатора 31 от блока 2(10) формирователей и подключают выход блока 29 эталонной частоты ко входам
операционного блока 35 блока 5(13), и отключают входы коммутатора 32 от выходов блока
1(9) нормализаторов и подключают выход блока 30 эталонов ко входам коммутатора 33.
При этом максимальные контрольные сигналы через коммутатор 32 поступают к коммутатору 33, и вследствие этого на его входе устанавливаются максимальные значения
контрольного напряжения. С выхода 35-2 операционного блока 35 ко входу коммутатора
33 поступают сигналы, например, в виде двоичного кода, которые обеспечивают поочередное подключение максимальных значений контрольного напряжения с выхода коммутатора 32 через коммутатор 33 к аналого-цифровому преобразователю 34 блока 5(13), в
котором максимальное контрольное напряжение преобразуется в двоичный контрольный
код. После каждого подключения контрольного напряжения, а соответственно и после
каждого его преобразования преобразователем 34 с интервалом времени, превышающим
переходные процессы в коммутаторе 33 и аналого-цифровом преобразователе 34, операционный блок 35 записывает в свою память максимальные значения контрольного кода.
Затем обеспечивается преобразование операционным блоком 35 эталонных частот с
выхода коммутатора 31 частоты блока 5(13).
Количество частотных входов операционного блока 35 блока 5(13) соответствует количеству контролируемых параметров от первых(вторых) частотных датчиков газотурбинного двигателя. Операционный блок 35 последовательно или параллельно, при
наличии в его процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал)-код,
обеспечивает преобразование эталонных частот, поступающих с выхода блока 29 эталонной частоты через коммутатор 31 частоты в контрольный двоичный код. После каждого
подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 35 записывает в свою память максимальные значения контрольного кода.
Затем операционный блок 35 блока 5(13) начинает анализировать по алгоритмам допускового контроля ранее записанную в память максимальную контрольную информацию, которая должна превышать заданные максимальные контрольные значения. Если
она не соответствует заданным максимальным контрольным значениям, тогда операционный блок 35 блока 5(13) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи
последовательного кода блока 8(17). Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2 кодовую посылку отказа блока 5(13) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38
блока 36-1 и выдает ее к операционному блоку 6(14). Операционный блок 6(14) далее
обеспечивает регистрацию кодовой посылки отказа в эксплуатационном накопителе
3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16. Наличие сигнала неисправности нуждается в ремонте системы.
Если максимальная контрольная информация соответствует заданным максимальным
контрольным значениям, тогда операционный блок 35 блока 5(13) не формирует на своем
11
BY 10255 C1 2008.02.28
выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 37 блока 36-2 приемапередачи последовательного кода блока 8(17), а формирует на своем выходе последовательный двоичный код (с признаком контроля) к контроллеру 37 блока 36-2 приемапередачи последовательного кода. Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе
приемника-передатчика 38 блока 36-2 контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 блока 8(17) и выдает ее к операционному блоку 6(14). Операционный блок 6(14) далее обеспечивает регистрацию
контрольной кодовой посылки в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16.
После окончания самоконтроля (по максимальным контрольным значениям) операционный блок 35 блока 5(13) обеспечивает снятие сигнала в виде логической "1" и появление сигнала в виде логического "0" (начальное состояние) на выходе 35-1 операционного
блока 35 блока 5(13), который поступает к блоку 29 эталонной частоты и блоку 30 эталонов и обеспечивает на выходе блока 30 - заданные минимальные эталонные напряжения, а
на выходе блока 29 - заданные минимальные эталонные частоты.
При этом минимальные контрольные сигналы через коммутатор 32 поступают к коммутатору 33, и в результате на его входе устанавливаются заданные минимальные значения контрольного напряжения. С выхода 35-2 операционного блока 35 ко входу
коммутатора 33 поступают сигналы, например, в виде двоичного кода, которые обеспечивают поочередное подключение минимальных значений контрольного напряжения с выхода коммутатора 32 через коммутатор 33 к аналого-цифровому преобразователю 34
блока 5(13), в котором минимальное контрольное напряжение преобразуется в двоичный
контрольный код. После каждого подключения минимального контрольного напряжения,
а соответственно и после каждого его преобразования преобразователем 34 с интервалом
времени, превышающем переходные процессы в коммутаторе 33 и аналого-цифровом преобразователе 34, операционный блок 35 записывает в свою память минимальные значения
контрольного кода.
Затем обеспечивается преобразование блоком 35 минимальных эталонных частот с
выхода коммутатора 31 частоты блока 5(13).
Операционный блок 35 блока 5(13) обеспечивает преобразование минимальных эталонных частот, поступающих с выхода блока 29 эталонной частоты через коммутатор 31
частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты,
при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 35 записывает в свою память минимальные значения контрольного кода.
Затем операционный блок 35 блока 5(13) начинает анализировать по алгоритмам допускового контроля ранее записанную в память минимальную контрольную информацию,
которая не должна превышать заданные минимальные значения. Если она не соответствует заданным минимальным значениям, тогда операционный блок 35 блока 5(13) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к
контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17). Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2
кодовую посылку отказа блока 5(13) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 к операционному блоку 6(14). Операционный блок 6(14) далее обеспечивает регистрацию кодовой посылки отказа в
эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.
Если минимальная контрольная информация соответствует заданным минимальным
значениям, тогда операционный блок 35 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17), а формирует на своем выходе последовательный двоичный код
12
BY 10255 C1 2008.02.28
(с признаком контроля), который должен быть в виде логического "0", к контроллеру 37
блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17). Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2 контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока
36-1 к операционному блоку 6(14) и далее регистрируется в эксплуатационном накопителе
3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16.
После окончания самоконтроля по минимальным контрольным значениям операционный блок 35 блока 5(13) формирует на своем выходе кодовую посылку (окончание самоконтроля) в виде логического "0", которая поступает к контроллеру 37 блока 36-2 приемапередачи последовательного кода блока 8(17). Контроллер 37 обеспечивает формирование
на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2 кодовую посылку окончания самоконтроля, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-3 и выдает ее к операционному блоку 28 блока 4(12).
Принятая контрольная кодовая посылка операционным блоком 28 блока 4(12) изменяет режим его работы, в связи с чем операционный блок 28 снимает сигналы со своих выходов 28-1 и 28-2, что приводит к переводу сигнализаторов 25 и 27 блока 4(12) в режим
контроля цепей частотных и аналоговых датчиков и выдачи с их выходов сигналов в виде
логического "0". Под действием сигнала логического "0" с выхода сигнализатора 25 блока
4(12) коммутатор 32 отключает блок 30 эталонов и подключает блок 1(9) нормализаторов
к коммутатору 33 блока 5(13) для обеспечения контроля аналоговых параметров газотурбинного двигателя.
После перевода сигнализатора 25 в режим контроля цепей частотных датчиков последний снимает запрещающий сигнал с сигнализатора 26 частоты блока 4(12), который
обеспечивает сигнализацию наличия частоты от блока 2(10) формирователей.
В связи с тем, что контроль проводится перед запуском газотурбинного двигателя,
сигналы от первых(вторых) частотных датчиков не поступают, тогда на выходе формирователей блока 2(10) импульсы отсутствуют, а соответственно не поступают к сигнализатору 26 частоты блока 4(12) контроля датчиков и частоты и коммутатора 31 частоты блока
5(13) преобразования и контроля.
Отсутствие импульсов на входе сигнализатора 26 частоты, после снятия запрещающего сигнала с выхода сигнализатора 25, приводит к появлению на его выходе сигнала логического уровня "1", который свидетельствует об отсутствии частотных сигналов от
датчиков оборотов. Сигналы в виде логического уровня "1" с выхода сигнализатора 26 поступают в операционный блок 28 блока 4(12) для регистрации в его памяти.
Кроме того, сигнал логического уровня "1" с выхода сигнализатора 26 частоты блока
4(12) поступает к коммутатору 31 частоты и поддерживает его в состоянии подключения
блока 29, на выходе которого присутствуют минимальные эталонные частоты, ко входам
операционного блока 35 блока 5(13).
Операционный блок 35 блока 5(13) обеспечивает преобразование эталонных частот,
поступающих с выхода блока 29 эталонной частоты через коммутатор 31 частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования
операционный блок 35 записывает в свою память минимальные значения контрольного
кода.
Затем операционный блок 35 блока 5(13) начинает анализировать по алгоритмам допускового контроля ранее записанную в память минимальную контрольную информацию, которая также не должна превышать заданные минимальные контрольные
значения. Если она не соответствует минимальным значениям, тогда операционный блок
35 блока 5(13) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического
"0", который поступает к контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17).
13
BY 10255 C1 2008.02.28
Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2 кодовой посылки отказа блока 5(13) (с признаком контроля), которую принимает
контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 и выдает ее к операционному
блоку 6(14). Далее операционный блок 6(14) обеспечивает регистрацию кодовой посылки
отказа в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного
регистратора 16. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.
Если минимальная контрольная информация соответствует минимальным значениям,
тогда операционный блок 35 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде
логического "0" к контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода.
После окончания записи контрольных сигналов в виде логической "1" в память операционного блока 28 блока 4(12) с выхода сигнализаторов 25,26 и 27 операционный блок 28
блока 4(12) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к контроллеру 37
блока 36-3 приема-передачи последовательного кода блока 8(17).
Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-3 контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 и выдает ее к операционному блоку 6(14) для последующей
регистрации в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16.
Кроме того, с выхода операционного блока 6(14) через блок 36-1 к блоку 36-4 также
поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение независимого
самоконтроля блока 7(15).
Контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-4 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) принимает контрольную кодовую посылку и выдает ее к операционному блоку 39 блока 7(15) для проведения контроля его функционирования.
После принятия контрольной кодовой посылки операционным блоком 39 блока 7(15)
последний запускает программу проведения самоконтроля тракта приема одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 6(7)) газотурбинного двигателя. При этом операционный блок 39 блока 7(15) выдает сигнал на коммутатор 41 бортового напряжения для
подключения бортового напряжения к коммутатору 42. Затем операционный блок 39 выдает на коммутатор 42 сигналы, которые обеспечивают коммутацию напряжения по всем
каналам коммутатора 42 блока 7(15). Сигналы бортового напряжения, например, плюс 27
вольт поступают на блок 40 гальванической развязки блока 7(15). Блок 40 предназначен
для гальванической развязки бортсети летательного аппарата и напряжения питания блоков и элементов накапливающей аварийно-эксплуатационной системы летательного аппарата для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 40 блока
7(15) напряжения на его выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде
логической "1", которые поступают на входы операционного блока 39 блока 7(15).
Операционный блок 39 входные контрольные сигналы с выхода блока 40 блока 7(15)
записывает в свою память.
По окончании записи контрольных сигналов в память операционного блока 39 блока
7(15) операционный блок 39 формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку
к контроллеру 37 блока 36-4 приема-передачи последовательного кода. Контроллер 37
обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-4 контрольной кодовой посылки, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38
блока 36-1 блока 8(17) и выдает ее к операционному блоку 6(14).
Принятую контрольную кодовую посылку операционный блок 6(14) записывает в
свою память и передает к кассетному регистратору 16.
Принятые и записанные контрольные кодовые посылки и признаки неисправности в
память операционного блока 6(14) от блока 4(12) контроля датчиков и частоты, блока
5(13) преобразования и контроля и блока 7(15) контроля одиночных сигналов анализируются операционным блоком 6(14), и если они соответствуют заданным контрольным па14
BY 10255 C1 2008.02.28
раметрам и отсутствует информация о неисправности, операционный блок 6(14) не регистрирует в своей памяти сигнал отказа, если они не соответствуют заданным контрольным
параметрам и присутствует информация о неисправности, тогда операционный блок 6(14)
регистрирует в своей памяти сигнал отказа отдельно по каждому блоку 4(12), 5(13) и 7(15)
и выдает сигнал неисправности системы.
Затем операционным блоком 6(14) из записанной в его памяти контрольной информации и информации об отказах, при их наличии, формируется кадр, который им же переписывается в соответствующие адреса эксплуатационного накопителя 3(11) и кассетного
регистратора 16, где регистрируется на отделяемой кассете блока 45.
Одновременно также проводится контроль функционирования блока 20 нормализации
и преобразования напряжения аварийного регистратора 19, например, по алгоритмам контроля блока 4(12) контроля датчиков и частоты и блока 5(13) преобразования и контроля.
Результаты контроля функционирования блока 20 через блок 21 приема-передачи кода
аварийного регистратора 19 регистрируются на отделяемой кассете блока 45 кассетного
регистратора 16.
Результаты самоконтроля регистрируются в памяти операционных блоков 6 и 14 одновременно с текущим временем и датой и выдаются к эксплуатационным накопителям
3,11 и кассетному регистратору 16.
В центре объективного контроля информация с отделяемой кассеты блока 45 кассетного регистратора 16 считывается, обрабатывается, и принимается соответствующее решение о готовности летательного аппарата к вылету.
Контроль функционирования системы может осуществляться также по запросам, например, как из места бортинженера, так и автоматизированной системы контроля параметров самолета за описанным выше алгоритмом.
Такое построение системы позволяет оперативно принимать решение о восстановлении функционирования системы и сократить бездействие авиационной техники.
Рассмотрим работу системы в режиме проведения контроля сигналов, характеризующих физическое состояние параметров первого газотурбинного двигателя (в скобках будут указаны соответствующие блоки, которые обеспечивают контроль сигналов,
характеризующих физическое состояние параметров второго газотурбинного двигателя)
силовой установки летательного аппарата и контроль общесамолетных параметров (скорость приборная, скорость относительная, высота относительная, высота барометрическая, крен, тангаж, продольная перегрузка (Пх), вертикальная перегрузка (Пу) и т.д.) с
регистрацией на эксплуатационных накопителях 3(11), кассетном и аварийном регистраторах 16 и 19 соответственно.
После прокрутки и дальнейшего запуска газотурбинного двигателя сигналы от аналоговых датчиков (вход 2(4)) поступают в блок нормализаторов 1(9), где преобразуются в
постоянное напряжение. Постоянное напряжение блока нормализаторов 1(9) приемлемо
как для аналого-цифрового преобразования преобразователем 34 блока 5(13), так и для
использования сигнализатором 27 блока 4(12) контроля датчиков и частоты.
Каналы сигнализатора 27 отказа аналоговых датчиков блока 4(12) настраиваются на
уровень напряжения ниже, чем уровень напряжения, которое соответствует, например,
нулевому уровню давления в магистралях воздушных, топливных и масляных двигателей.
Каналы сигнализатора 27 отказа аналоговых датчиков блока 4(12) подключаются ко входным цепям системы (вход 2(4)) через блок 1(9) нормализаторов и при нарушении входных
цепей или отказе соответствующего нормализатора блока 1(9) выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 28 блока 4(12), который обеспечивает формирование на
выходе блока 36-3 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) кодовой посылки
и дальнейшую передачу через блок 36-1 приема-передачи последовательного кода блока
8(17) к операционному блоку 6(14) для обеспечения регистрации в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного регистратора 16. Кроме того, с
15
BY 10255 C1 2008.02.28
выхода сигнализатора 27 блока 4(12) сигналы логической "1" поступают на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 32 эталонов для обеспечения преобразования эталонного напряжения с выхода блока 30 эталонов блока 5(13) преобразования и
контроля с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующего
аналогового датчика газотурбинного двигателя.
От частотных датчиков (вход 1(3)) переменный сигнал, пропорциональный частоте
оборотов турбин двигателя, поступает в блок 2(10) формирователей, который формирует,
например, однополярные прямоугольные импульсы, которые через коммутатор 31 частоты поступают в операционный блок 35 блока 5(13) преобразования и контроля. Цепи частотных датчиков подключены к блоку 4(12) контроля датчиков и частоты.
Каналы сигнализатора 25 отказа частотных датчиков при нарушении входных цепей
выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 28 блока 4(12), который обеспечивает формирование на выходе блока 36-3 приема-передачи последовательного кода
блока 8(17) кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 36-1 приема-передачи
последовательного кода блока 8(17) к операционному блоку 6(14) для обеспечения регистрации в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45 кассетного
регистратора 16.
Кроме того, с выхода сигнализатора 25 блока 4(12) сигналы логической "1" поступают
на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 31 частоты для обеспечения
подачи эталонной частоты с выхода блока 29 эталонной частоты к операционному блоку
35 блока 5(13) преобразования и контроля с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующих частотных датчиков газотурбинного двигателя.
При коротком замыкании во входных цепях частотных датчиков или отказе соответствующего канала блока 2(10) формирователей соответствующие каналы сигнализатора
26 частоты выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 28 блока 4(12), который обеспечивает формирование на выходе блока 36-3 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 36-1 приемапередачи последовательного кода блока 8(17) к операционному блоку 6(14) для обеспечения регистрации в эксплуатационном накопителе 3(11) и отделяемой кассете блока 45
кассетного регистратора 16.
Кроме того, с выхода сигнализатора 26 частоты блока 4(12) сигналы логической "1"
поступают на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 31 частоты для
обеспечения подачи эталонной частоты с выхода блока 29 эталонной частоты к операционному блоку 35 блока 5(13) преобразования и контроля с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующих частотных датчиков газотурбинного
двигателя.
Процесс измерения, обработки и регистрации на эксплуатационных накопителях, аварийном и кассетном регистраторах информации о состоянии параметров силовой установки и пространственное положение летательного аппарата в текущем времени
осуществляются в следующем порядке.
Операционный блок 35 с выхода 35-2 выдает сигналы, например, в виде двоичного
кода к коммутатору 33 для поочередного подключения через коммутатор 32 блока 5(13)
сигналов с выхода блока 1(9) нормализаторов, значения которых характеризуют физическое состояние параметров газотурбинного двигателя. Следовательно, сигнал с выхода
блока 1(9) нормализаторов через коммутаторы 32 и 33 поступает в аналого-цифровой преобразователь 34 блока 5(13), где преобразуется в двоичный код.
С интервалом времени, которое определяется быстродействием аналого-цифрового
преобразователя 34, после поступления на его вход сигнала с выхода коммутатора 33,
операционный блок 35 записывает в свою память, например, последовательный информационный двоичный код с выхода аналого-цифрового преобразователя 34 блока 5(13).
16
BY 10255 C1 2008.02.28
После преобразования всех аналоговых сигналов с выхода блока 1(9) и записи результатов преобразования в память блока 35 последний прекращает выдачу сигналов к коммутатору 33 блока 5(13) и начинает анализировать сигналы первых (вторых) частотных
датчиков.
При отсутствии отказов в цепях первых(вторых) частотных датчиков газотурбинного
двигателя на входе операционного блока 35 блока 5(13) присутствуют последовательности прямоугольных импульсов, которые поступают через коммутатор 31 частоты блока
5(13) от блока 2(10) формирователей, периоды которых пропорциональны числу оборотов
турбин двигателя.
Операционный блок 35 блока 5(13) последовательно или параллельно, при наличии в
его процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал) - код, обеспечивает
преобразование последовательности прямоугольных импульсов, поступающих с выхода
блока 2(10) формирователей в двоичный код, величина которого пропорциональна оборотам, например, турбин низкого и высокого давления двигателя.
После каждого подключения входной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно после каждого ее преобразования операционный блок 35 блока
5(13) записывает в свою память значение двоичного кода, величина которого пропорциональна оборотам турбин двигателя.
По окончании записи информационных двоичных кодов, после преобразования аналоговых сигналов с блока 1(9) нормализаторов и частот с блока 2(10) формирователей, в память операционного блока 35 блока 5(13), операционный блок 35 блока 5(13)
обеспечивает формирование кодовой посылки текущего физического значения параметров газотурбинного двигателя к контроллеру 37 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17).
Контроллер 37 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-2 приема-передачи последовательного кода блока 8(17) кодовую посылку текущего
физического значения параметров газотурбинного двигателя, которую принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 и выдает ее к операционному блоку
6(14) для записи в его памяти и дальнейшей записи в эксплуатационном накопителе 3(11),
кассетном и аварийном регистраторах 16 и 19 соответственно.
Одновременно с преобразованием и записью в память операционного блока 6(14)
информации о состоянии аналоговых и частотных параметров газотурбинного двигателя
обеспечивается запись блоком 6(14) в свою память через блок 36-1 и блок 36-3 кодовой
информации с выхода блока 4(12) контроля датчиков и частоты при наличии отказов в
цепях датчиков или отказе каналов блока 1(9) нормализаторов и блока 2(10) формирователей.
Также одновременно с измерением и записью операционным блоком 6(14) в свою память аналоговых и частотных параметров, целостности цепей датчиков газотурбинного
двигателя блок 7(15) автономно проводит контроль наличия одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 6(7)) газотурбинного двигателя. При этом операционный
блок 39 выдает на коммутатор 42 блока 7(15) сигналы, которые обеспечивают коммутацию сигналов напряжением плюс 27 вольт по все каналам коммутатора 42 от датчиковсигнализаторов. Сигналы плюс 27 вольт поступают на блок 40 гальванической развязки.
Блок 40 блока 7(15) предназначен для гальванической развязки бортсети летательного
аппарата и напряжения питания блоков и элементов системы для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 40 сигналов от датчиков-сигнализаторов
на соответствующих его выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде
логической "1", которые поступают на входы операционного блока 39 блока 7(15). Нормализованные сигналы с выхода блока 40 принимает операционный блок 39 блока 7(15) и
на своем выходе формирует последовательный информационный код, который поступает
на вход контроллера 37 блока 36-4, который, в свою очередь, обеспечивает формирование
17
BY 10255 C1 2008.02.28
на выходе приемника-передатчика 38 блока 36-4 информационные кодовые посылки, которые принимает контроллер 37 через приемник-передатчик 38 блока 36-1 приемапередачи последовательного кода блока 8(17) и выдает их к операционному блоку 6(14)
для записи в его памяти.
Затем операционным блоком 6(14), из записанной в его памяти информации, формируется кадр, который им же переписывается в соответствующие адреса эксплуатационного накопителя 3(11), кассетного и аварийного регистратора 16 и 19 соответственно.
Блоком 6(14) кадр может формироваться из нескольких циклов измерения параметров,
например секундный кадр.
Вместе с регистрацией параметров о техническом состоянии газотурбинного двигателя, текущего времени и даты в эксплуатационном накопителе 3(11) операционный блок
6(14) непрерывно выдает:
информацию о техническом состоянии газотурбинного двигателя, текущего времени и
даты в виде последовательного адресного кода через блок 43 регистратора 16 к операционному блоку 44 для записи в его памяти. Затем операционный блок 44 регистратора 16
преобразует записанную в память информацию в двоичное значение, удобное для записи
в соответствующие адреса флэш-памяти отделяемой кассеты блока 45 кассетного регистратора 16;
информацию о техническом состоянии газотурбинного двигателя, текущего времени и
даты в виде последовательного адресного кода к блоку 21 приема-передачи кода аварийного регистратора 19, который передает принятый код к блоку 20 нормализации и преобразования напряжения для записи в его памяти. Затем блок 20 регистратора 19
преобразует записанную в память информацию в двоичное значение, удобное для записи
в соответствующие адреса памяти аварийного накопителя 22 аварийного регистратора 19.
Режим перезаписи кадра информации с блока 6(14) в эксплуатационный накопитель
3(11), кассетный регистратор 16, аварийный регистратор 19 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 6(14) в накопитель 3(11), кассетный регистратор 16 и аварийный регистратор 19.
При выполнении полета сигналы от датчиков (вход 5), характеризующих пространственное положение летательного аппарата, поступают к блоку 20 нормализации и преобразования напряжения, где входные сигналы нормализуются, преобразуются в цифровое
значение и регистрируются на аварийном накопителе 22 аварийного регистратора 19 и
выдаются через блок 21 приема-передачи кода регистратора 19 к блоку 43 контроля и
приема кода кассетного регистратора 16.
Блок 43 контроля и приема кода кассетного регистратора 16 контролирует принятый
код, например, на соответствие нормам достоверности приема и выдает его к операционному блоку 44 для записи в его памяти. Затем операционный блок 44 регистратора 16 преобразовывает записанную в память информацию в двоичное значение, удобное для записи
в соответствующие адреса флэш-памяти отделяемой кассеты блока 45 кассетного регистратора 16.
Этим и завершается цикл записи в аварийный регистратор 19 и кассетный регистратор
16 информации о техническом состоянии параметров силовой установки, техническое состояние самой системы и пространственное положение летательного аппарата, а также
информации о техническом состоянии параметров силовой установки и самой системы в
эксплуатационный накопитель 3(11), после чего измерение параметров и цикл регистрации сигналов, характеризующих физическое состояние параметров газотурбинных двигателей, состояние цепей датчиков, одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов,
пространственное положение летательного аппарата в текущем времени повторяется согласно указанному выше алгоритму.
18
BY 10255 C1 2008.02.28
Отделяемая кассета блока 45 кассетного регистратора 16 с накопленной информацией
за полет направляется в центр дешифровки полетных данных, где анализируются параметры летательного аппарата, состояние параметров силовой установки, в том числе, цепей датчиков и состояние самой системы, и определяется или необходимость проведения
разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий, или дальнейшая эксплуатация летательного аппарата, силовой установки и самой системы.
В связи с тем, что потоки полетной информации на отделяемой кассете регистрируются в едином текущем времени, сокращается время анализа и принятия решения о втором,
третьем вылете летательного аппарата.
Считывание информации (при необходимости, например, при выполнении регламентных работ, проверке работоспособности) из аварийного накопителя 22 аварийного регистратора 19 выполняется, например, через блок 20 и блок 21, а из эксплуатационного
накопителя 3(11) выполняется через операционный блок 6(14) с помощью специального
наземного оборудования.
Регистрация информации о техническом состоянии параметров газотурбинных двигателей, информации о пространственном положении летательного аппарата в текущем
времени (регистрация времени и даты) на эксплуатационных накопителях 3(11), кассетном регистраторе 16 и аварийном регистраторе 19 позволит упростить процедуру анализа
информации, сократить время на поиск отказов системы и газотурбинных двигателей, а
также сократить материальные затраты на проведение анализа информации.
Предложенное техническое решение за счет усовершенствования системы обеспечивает:
синхронизированную по времени регистрацию информации на эксплуатационных накопителях, аварийном и кассетном регистраторах, что сокращает затраты времени, например, при проведении анализа потоков информации, зарегистрированных на кассетном
регистраторе или на аварийном регистраторе;
регистрацию параметров силовой установки и летательного аппарата на кассетном регистраторе, что дает возможность сократить простой авиационной техники и сократить
время при подготовке ко второму, третьему вылету летательного аппарата;
расширенные функциональные возможности и область применения системы в связи с
контролем и регистрацией информации от датчиков-сигнализаторов газотурбинных двигателей и систем, которые обеспечивают их работу;
возможность непосредственно диагностировать отдельные блоки системы, что позволяет повысить функциональную надежность самой системы и эксплуатации газотурбинных двигателей;
высокую помехоустойчивость и достоверность контроля параметров в результате проведения контроля функционирования.
Как видно из вышеупомянутого, заявленное техническое решение позволяет расширить функциональные возможности, область применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки и летательного аппарата, повысить
контролепригодность системы, обеспечить надежную и достоверную, синхронизированную по времени (секунда, минута, час; число, месяц, год), регистрацию параметров силовой установки и летательного аппарата на эксплуатационных накопителях, кассетном и
аварийном регистраторах, сократить простой авиационной техники и обеспечить эксплуатацию силовой установки и летательного аппарата по техническому состоянию.
Регистрация параметров силовой установки и летательного аппарата на отделяемой
кассете кассетного регистратора позволяет оперативно (без использования наземного считывающего оборудования и затрат времени на считывание информации с последующей
перезаписью информации из наземного оборудования на портативные носители информации для отправки их в центр объективного контроля) направлять и проводить в центре
объективного контроля считывание с отделяемой кассеты полетной информации и ее де19
BY 10255 C1 2008.02.28
шифровку, что позволит сократить время на принятие решения о необходимости проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий или дальнейшей эксплуатации летательного аппарата. Это особенно важно для военной авиации.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
20
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
683 Кб
Теги
by10255, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа