Модуль 3. Особливості конструкції систем та агрегатів електронної автоматики військових літальних апаратів. Тема 10. Автоматичні системи контролю (АСК) стану авіаційної техніки (АТ). Заняття 1. Загальні відомості про АСК військових ЛА. 1. Призначення та класифікація засобів контролю. 2. Основні характеристики АСК та параметри, що вона контролює. 3. Типова функціональна схема АСК. 4. Наземні АСК. 5. Бортові АСК.
Призначення та класифікація засобів контролю Бортовий самописець, або бортовий регістратор пристрій, (БУР- борт. устройство рег. - рос. ) в основному використовуваний в авіації для запису основних параметрів польоту, внутрішніх показників систем літального апарату, переговорів екіпажа і т. д. Інформація з бортових самописців зазвичай використовується для з'ясування причин льотних випадків. Пристрій аварійного бортового самописця.
Призначення та принцип дії Аварійний мовний самописець Напис свідчить: «Бортовий самописець. Не відкривати» . Білий циліндр збоку - гідроакустичний маяк ( «пінгер» ) Бортовий самописець є частиною системи об'єктивного контролю повітряного судна, яка збирає зведення про стан матеріальної частини (тиск палива на вході в двигун, тиск в гідросистемах, звороти двигунів, температура повітря за турбіною і т. д. ), про дії екіпажа (міра відхилення органів управління, прибирання і випуск злітно-посадочної механізації, натиснення на бойову кнопку), навігаційні (швидкість і висоту польоту, курс, проходження приводних маяків) і інші дані.
Зазвичай на повітряне судно встановлюються два бортових самописця: мовний, записуючий переговори екіпажа, і параметричний, фіксуючий параметри польоту. Крім того, багато сучасних авіалайнерів мають два комплекти самописців: експлуатаційний (що не має захисного корпусу і призначений для контролю роботи систем і екіпажа після польоту) і аварійний (у міцному герметичному корпусі). Запис інформації може вироблятися на оптичні (фотоплівка), або магнітні (металевий дріт або магнітна стрічка) носії; останнім часом почала широко застосовуватися флеш - пам’ять. (1 -маяк, 2 - накопичувач, 3 -блок живлення)
а) б) Рис. 1. Аварійний мовний самописець а)-1)маяк; 2)накопичувач; 3)блок живлення. б) - 1) платформа, на якій вмонтовується БУР; 2) плата з чіпами пам'яті; 3) термоізоляція; 4) гідроізоляція; 5) зовнішня оболонка з титану або надміцної сталі
Аварійні самописці з магнітними носіями витримують ударне перевантаження в 1000 g і можуть зберігати інформацію при повному обхваті вогнем протягом 15 хвилин; по вимогах сучасного стандарту TSO-C 124 збереження даних повинне забезпечуватися протягом 30 хвилин повного обхвату вогнем, ударних перевантаженнях 3400 g протягом 6 мс, статичних перевантаженнях більше 2 т протягом 5 хвилин, і зануренні на глибину 6000 м протягом місяця. Для полегшення пошуку самописців в них вбудовують радіомаяки і акустичні «пінгери» , що автоматично включаються в разі аварії (останні полегшують пошук самописців під водою).
Нерідка в засобах масової інформації аварійні бортові самописці називають «чорними ящиками» . Корпуси таких самописців мають форму кулі або циліндра, оскільки оболонки такої форми краще чинять опір зовнішньому тиску, і забарвлюються в яскравий помаранчевий або червоний колір для полегшення їх виявлення серед уламків на місці авіаційного випадку. Дістати БУР з дна моря - завдання складне і не завжди посильна навіть для такої техніки, як цей підводний робот. З іншого боку, збереження «чорного ящика» безпосередньо безпека польоту не підвищує - в разі катастрофи його дані стануть лише гірким уроком на майбутнє.
Наземний персонал прочитує інформацію з експлуатаційних накопичувачів системи об'єктивного контролю після кожного польоту. Інформація що налічується розшифровується і аналізується з метою визначити, чи не виробляв екіпаж впродовж польоту недопустимих дій або еволюцій - чи не був перевищений максимальний крен або тангаж, дозволений виробником; чи не було перевищено перевантаження на посадці, чи не перевищений встановлений час роботи на злітних режимах або форсажу і т. д. Ці дані також дозволяють стежити за виробленням ресурсу літального апарату і своєчасно виконувати регламентні роботи, тим самим дозволяючи понизити частоту відмов і підвищити надійність авіаційної техніки і безпеку польотів.
Типова функціональна схема АСК Типову структурну схему АСК зображено на рис. 9. 1. В системі майже всі контрольовані параметри перетворюються в електричну напругу постійного чи змінного струму та тимчасові інтервали. Це перетворення виконують датчикиперетворювачі та нормалізатори. В АСК еталони нижніх і верхніх граничних значень контрольованих параметрів виконуються генератором еталонних сигналів. Компаратор виконує порівняння контрольованих параметрів з їхніми еталонними значеннями. Результати порівняння обробляють пристроєм обробки інформації. Тут може тривалий час зберігатися інформація про результати порівняння для подальшого її використання.
Для видачі оператору інформації про стан контрольованого об’єкту або АСК і реєстрації цієї інформації, використовується пристрій реєстрації та індикації. По цій інформації оператор може втручатися в роботу об’єкту контролю або АСК. Для перетворення аналогових параметрів в цифрову форму в складі АСК може бути перетворювач аналогової інформації в цифрову. Для підключення контрольованих параметрів до компаратора в заданій послідовності стимулюючих сигналів до входу об’єкту контролю можуть використовуватися комутатори, що забезпечують вибір із з’єднанням необхідних ланцюгів, що зв’язують об’єкт контролю з пристроями АСК.
Рис. 9. 1. Типова структурна схема АСК
АСК забезпечують і керують роботою всіх наведених пристроїв систем контролю, відповідно до цієї програми автоматичний програмний пристрій (блок програмного управління) i пристрій управління (пульт управління). У разі виявлення несправності в об’єкті контролю АСК має визначити місце несправності (несправний блок) і виробити керуючий вплив для регулювання параметра або впровадження необхідних перемикань. Одним з перспективних напрямків розвитку АСК складних технічних систем є побудова універсальних систем на базі ЦОМ. На ЦОМ покладають такі функції: – збір і зберігання інформації; – обробка інформації й аналіз результатів; – прийняття рішень; – самоконтроль пристроїв АСК.
4. Наземні АСК (НАСК) призначено для вхідного та вихідного контролю технічного стану бортового устаткування ЛА на регламентних і ремонтних роботах, а також для перевірки його стану під час проведення попередніх та перед польотних підготовок. Спеціалізовані HACK здійснюють автономний автоматичний контроль окремих систем бортового устаткування без їх демонтажу. Такі системи є найбільш простими і мають зазвичай аналоговий обчислювач, для виконання порівняння й аналізування пристроїв. Структурну схему спеціалізованого HACK див. на рис. 9. 2.
Рис. 9. 2. Структурна схема спеціалізованого HACK
Структурну схему універсальної HACK наведено на рис. 9. 3. Вона складається з бортової, яка розташована на борту ЛА, та на наземної частині. До бортової частини входять наступні елементи: – датчики-перетворювачі неелектричних параметрів у їх електричні еквіваленти; – лінії зв’язку з датчиками й іншими точками відбору (знімання) електричних сигналів та виносним пультом оператора (ВПО); – пристрої узгодження, захисту точок знімання електричних сигналів і керування, тобто первинних комутаторів, призначених для вибору будь-якого вимірюваного сигналу(ПУЗУ); – бортові рознімання - штепсельні (БР) для зв’язку з HACK. Наземну частину розміщують у кузові спецавтомобіля прохідності, до неї входять: – автоматичний друкувальний пристрій (АДП); – пристрій мовної інформації (ПМІ);
– блок світлової індикації та інструкції (СІІ); – пристрій уведення та зміни програми контролю (ПУ); – пристрій підготовки перфострічок; пристрій формування стимулюючих сигналів (УСС); – пристрій контролю аварійних параметрів; – пристрій аналого-цифрового перетворення напруги (АЦПН), частоти (АЦПЧ) та часу (АЦПТ). – пристрій комутації сигналів (ПКС); – обчислювально-керуючий комплекс (ОКК), до складу якого входять ЦОМ, ДЗП, блок запису i зчитування інформації, блок добового часу (ДЧ) і головний пульт керування оператора. У процесі контролю зазвичай бере участь 1 -й оператор у кузові автомобіля та 2 -й оператор або технік ЛА, який працює у його кабіні. Інформація виводиться на друк на паперову стрічку. Сучасні універсальні HACK можуть здійснювати допусковий та кількісний контроль кількох тисяч параметрів.
5. Бортові АСК призначено як для контролю в польоті параметрів силових установок і бортового комплексу устаткування, параметрів та режимів польоту, так і для перевірки технічного стану бортового устаткування під час усіх видів підготовок АТ до польотів. Метою контролю устаткування у польоті є виявлення та виключення небезпечних наслідків відмов АТ в польоті. Пристрої вбудованого контролю, як правило, створюють з використанням функціональної й інформаційної надмірності. Функціональна надмірність є в системах з резервуванням. У цьому випадку для взаємного контролю використовують вихідні сигнали ідентичних каналів. За наявності тільки двох однакових каналів не можна встановити, який з них відмовив. За багаторазового резервування (більше за 2 разів) вбудований контроль здійснюється з використанням схеми (схеми узгодження) на логічних елементах.
Кворум-схему пристрою вбудованого контролю системи, що складається із трьох однакових каналів, зображено на рис. 9. 4. каналу. Граничні елементи порівняння порівнюють попарно вихідні сигнали об’єктів контролю. Якщо всі три об’єкти контролю (каналу) справні, то сигнали на їхніх виходах однакові. У цьому випадку на виходах ГЕП сигнали будуть однакові (одиничні). На нижніх входах осередків збігу будуть одиничні сигнали, а на верхніх і середніх – нульові. Отже, на всіх трьох виходах пристрою контролю будуть відсутні сигнали, тобто об’єкт контролю справний. Якщо ж один з каналів (наприклад, другий) несправний, то сигнал на його виході буде відмінним від сигналів інших каналів. У цьому випадку сигнали U 1 і U 3 дорівнюють нулю, а на всіх входах другого осередку збігу сигнали будуть дорівнювати одиниці. Отже, на виході сигнал S 2 сигналізує про несправність другого каналу.
Рис. 9. 4. Схема пристрою вбудованого контролю системи, що складається із трьох однакових каналів: ОК – об’єкт контролю; ГЕП – граничний елемент порівняння
Основою централізованих бортових систем є бортові ЦОМ. Основним завданням цих АСК є контроль працездатності систем і бортового обладнання в цілому. У польоті АСК виконує цю програму, що зазвичай є послідовним циклічним контролем кількох сотень параметрів. Тривалість одного циклу контролю до 10 с. Усі програми роботи АСК записуються в Д 3 П (дистанційний пристрій що запам'ятовує) на землі. Структурну схему бортової централізованої АСК зображено на рис. 9. 5.
Рис. 9. 5. Структурна схема бортової централізованої АСК К – комутатори; БКК – блок керування комутаторами; БАЦП – блок аналого-цифрових перетворювачів; НПВ – наземний пристрій введення; ОЗП – оперативні запам’ятовувальні пристрої; БКІР – блок керування індикацією та реєстрацією; АП – арифметичний пристрій; ПК – пульт керування; ОКК – обчислювально-керуючий комплекс; ДЗП – довгострокові запам’ятовувальні пристрої; ПКІ – пульт керування індикацією; АДП – автоматичний друкувальний пристрій; БЗА – блок запису аварійних параметрів; ПМІ – пристрій мовної інформації
Скачать презентацию Модуль 3 Особливості конструкції систем та агрегатів електронної
АОВЛА_3.10.1АСК Нова Вступ.ppt