Пульт проверки канала вибрации системы БСКД 90 для Ил-96-300 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621.396.932

Д. В. Твердохлебов Научный руководитель - Л. А. Семенова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИНДЕКСАЦИЯ АВИАГОРИЗОНТА

Предложена схема индексации авиагоризонта, позволяющая повысить безопасность пилотирования.

Падение «Боинга-747» компании «Аэрофлот-норд» в Перми в 2008 году случилось по официальной версии из-за ошибки пилотов в результате неправильного толкования показаний авиагоризонта [1].

Авиагоризонт - прибор, помогающий пилоту ориентироваться в пространстве при плохой видимости. Его функции - обеспечивать не только пилотирование, но и пространственную ориентировку вне видимости Земли. Основу лицевой части авиагоризонта составляет изображение линии искусственного горизонта, силуэта самолета и шкалы тангажа.

Существует два основных типа индикации авиагоризонта: 1. Вид с Воздушного судна (ВсВС); 2. Вид с Земли (ВсЗ). Индексация этих типов отличается отображением крена. В первом приборе горизонт движется относительно фигурки самолета так, как мы бы видели это из окна, во втором - фигурка самолета движется относительно горизонта так, как мы бы видели это с Земли. Тангаж изображается одинаково -так, как мы бы видели его из окна. Проблема состоит в том, что пилот представляет не как горизонт движется относительно самолета, а как самолет движется относительно земли. Прибор ВсЗ считается более понятным, но проблема с отображением тангажа остается нерешенной.

Используемый более 50 лет прибор с подвижной линией горизонта и подвижным силуэтом самолета многие специалисты считают недостаточно пригодным для индикации пространственного положения самолета [2]. Были попытки изменить индексацию, но почти за 50 лет образ прибора прочно засел в сознании авиаторов [3]. Поэтому в новой индексации дви-

жения основных частей друг относительно друга должны сохраниться. Это одно из важнейших условий.

В предложенной индексации целый образ прибора становится подвижной частью и упрощается. Отображение крена остается таким же, как у ВсЗ. Для решения проблемы с отображением тангажа предлагается раздвинуть рамки прибора, что даст возможность передвигаться основной части. Индикация становиться абсолютно прямой. При изменении тангажа на большие углы движение основной части прибора плавно переходит в движение «горизонта». Это условие соблюдается для всех положений. Все детали индексации движутся относительно основной части так же, как на стандартном ВсЗ; показания прибора полностью соответствуют представлению пилотом о линии горизонта, тангаже и крене.

Новая индексация авиагоризонта позволит обеспечивать пилоту в кабине полную визуализацию воздушной обстановки и наземных ориентиров в самых неблагоприятных метеоусловиях и повысить безопасность полета.

Библиографические ссылки

1. Крупнейшие авиакатастрофы мира [Электронный ресурс].

2. Бездетное Н. Тип индикации. Какой лучше? // Авиация и космонавтика. 1976. № 10. С. 20-21.

3. URL:

http://works.tarefer.ru/70/100565/index. html.

© Твердохлебов Д. В., 2012

УДК 621.396.932.1

Д. А. Харитонов Научный руководитель - А. В. Кацура Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ПУЛЬТ ПРОВЕРКИ КАНАЛА ВИБРАЦИИ СИСТЕМЫ БСКД 90 ДЛЯ ИЛ-96-300

Рассматривается контрольно-проверочная аппаратура (КПА) для системы БСКД-90 двигателя ПС-90А, но так как БСКД-90 отслеживает большое количество параметров работы двигателя, то рассматривается КПА измерителя вибрации.

Бортовая система контроля двигателя БСКД-90 предназначена для оперативного контроля и диагностирования состояния двигателя ПС-90А [1], локализации неисправностей отдельных узлов, систем и агрегатов на всех этапах его эксплуатации со стороны экипажа и наземного персонала, подготовки и выдачи

в систему регистрации и документирования информации о состоянии двигателя для эксплуатационных служб для углубления наземной обработки и долгосрочного диагностирования, повышения эффективности обслуживания двигателя с целью его технической эксплуатации по состоянию.

Секция « Техническая эксплуатация электросистем и авионика »

Функциональная схема устройства сопряжения

Система выполняет следующие функции:

- прием, преобразование аналоговых параметров, дискретных сигналов от датчиков, сигнализаторов двигателя и самолета, а также параметров в кодовом виде с электронного регулятора РЭД-90, их фильтрацию, осреднение и выдачу в кодовом виде по мультиплексному каналу информации об измеренных текущих значениях параметров и сигналов в комплексную информационную систему сигнализации (КИСС), систему автономной сигнализации (САС), многоканальную систему регистрации параметров полета (МСРП-А-02) и другие системы самолета (ВСС-85,КТЦ2-1,СУИТ8-4);

- допусковый контроль измеренных параметров по фиксированным и «плавающим» пределам и выдачу в системы индикации регистрации самолета сигналов типа «событие» при достижении параметрами предельных значений;

- контроль работы механизации компрессора (ЗПВ ПС, КПВ КВД, ВНА);

- контроль положения элементов реверсивного устройства (распределительного крана, замков, створок);

- расчет и хранение информации о различных видах наработки двигателя (суммарной и эквивалентной наработке, наработке на номинальном и максимальном режимах, числе полетных циклов) и выдача результатов расчета после окончания полета в системы регистрации и индикации;

- контроль часового расхода масла за полет;

- контроль уровня масла при заправке и выдача информации на индикатор ИЦС5-1;

- контроль времени запуска двигателя;

- контроль времени выбега роторов вентилятора и КВД;

- формирование признака работающего и неработающего двигателя;

- контроль переключения отбора воздуха на ПОС и сдув вихря с 13-й на 6-ю ступень КВД;

- анализ тенденций изменения основных параметров двигателя в течение одного полета;

- контроль системы охлаждения турбины [2]. В статье рассмотрена система для проверки измерителя вибрации системы БСКД-90. Она состоит из имитатора тахометра, имитатора датчика вибрации и приемного устройства. Имитатор тахометра - мультивибратор на операционном усилителе (ОУ), вырабатывающий сигнал меандр частотой от 400 до 2000 Гц. Имитатор датчика вибрации широкополосный ЯС генератор с мостом Вина, работающий в том же диапазоне. Приемная часть состоит из платы сопряжения, принимающая сигналы от вычислителя вибрации и передающая их в компьютер. Сигналы с БСКД-90 передаются по одной линии (уровни вибростойкости в зонах РК и ЗП, отказы каналов преобразования вибрации, уровни повышения вибрации в зонах РК и ЗП, сигналы о повышенных и опасных вибрациях в зонах РК и ЗП). Микропроцессорная система (МПС), взаимодействующая с компьютером через порт для приема сигналов из БСКД-90 по стандарту ЛЯШС-429 состоит из приемника и микроконтроллера. Выбран микроконтроллер ЛТТШУ2313 компании Л1ше1. Для связи микроконтроллера с компьютером используется шЪ-роП.

Для проверки подключаем наши имитаторы вместо: датчика вибрации в зоне ЗП, МВ-06-1; датчика вибрации в зоне РК, МВ-06-1; датчика частоты вращения ротора КВД, ДЧВ-2500. Затем, подключаем приемное устройство на линию связи между «Блоком электронного контроля вибрации (БЭ-45)» и «Блоком преобразования параметров двигателя (БППДЗ-1)», к приемнику подключаем ПК.

Задаем через 100 Гц скорость вращения двигателя и на всех частотах смотрим вычисленные пороговые значения «ОПАСНАЯ ВИБРАЦИЯ» и «ПОВЫШЕННАЯ ВИБРАЦИЯ», которые должны соответствовать техническим условиям (ТУ). Вторым проходом через 200 Гц на каждой частоте вращения двигателя устанавливаем имитатор датчика вибрации на ту же частоту, определяя это по максимуму сигнала. Изменяем амплитуду вибрации, проверяем

работу индикаторов на КИСС и проверяем срабатывание по «ОПАСНАЯ ВИБРАЦИЯ» и «ПОВЫШЕННАЯ ВИБРАЦИЯ». Затем смещаем частоту имитатора датчика вибрации, проверяя тем самым настройку фильтра и вычислителя.

Библиографические ссылки

1. Ил-96М/Т// Самолёты мира. 1997. № 1-2. С. 34.

2. Руководство по технической эксплуатации системы БСКД-90.

© Харитонов Д. А., 2012

УДК 629.19

Д. С. Чепашев Научный руководитель - В. М. Мусонов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ В СРЕДЕ МЛТЬЛБ

Технический прогресс в области систем автоматического управления (САУ) полетом потребовал нового подхода к изучению авиационных приборов. Это и послужило причиной создания модели имитирующей работу САУ самолетом.

В любом процессе управления участвуют объект и субъект управления. В режиме ручного управления самолетом субъектом управления является пилот. В режиме автоматизированного управления самолетом субъекты управления - пилот и комплекс автоматизированных средств улучшения устойчивости и управляемости. В режиме автоматического управления самолетом субъектами управления являются система автоматического управления и пилотажно-навигационный комплекс. Современные САУ работают во всех трех режимах для повышения устойчивости и управляемости. Принцип автоматического управления угловым положением основан на сравнении текущего и требуемого положения самолета [1; 2]. Если появляется рассогласование, то САУ формирует управляющий сигнал на рычаги управления.

Предлагаемая модель является упрощенной моделью, имитирующей режим автоматического управления на маршруте, путем создания блоков и систем, описывающих различные режимы автоматического управления: стабилизация и управление угловым положением, управление траекторным движением на маршруте, при заходе на посадку, на взлете и при посадке [3]. Структура модели представляет собой совокупность смоделированных и готовых блоков из библиотеки, взаимодействующих между собой.

Основными блоками приведенной на рисунке функциональной схемы являются нелинейная математическая модель самолета, системы продольного и поперечного управления, блок выдерживания заданной высоты, блок стабилизации скорости, блок следования сигналам маяка VOR/DME, блок автоматической посадки по сигналам ILS, блок автоматического управления выравниванием.

Математическая нелинейная модель самолета [4] представляет собой вычисления продольного и бокового движения. Входными сигналами являются управляющие сигналы рулей управления, а выходными данные об угловых отклонениях, скоростях, координатах и ускорениях.

Система бокового управления используется для управления боковым движением самолета. Блок состоит из демпфера рыскания, демпфер крена, автопилот угла поворота, автомат координированного поворота и система стабилизации курса. Демпфер рыскания обеспечивает демпфирование колебаний самолета по рысканию путем отклонения руля направления при возникновении угловой скорости рыскания. Система выдерживания угла поворота выдерживает заданный угол крена входным сигналом, которой является сигнал с датчика угла крена, а выходным - управляющее воздействие на элероны. Автомат координированного поворота сохраняет угол сноса равным нулю путем управления рулем направления по сигналам датчика угла сноса. Система стабилизации курса обеспечивает стабилизацию и управление боковым траекторным движением в крейсерском полете и во время пред посадочного маневра путем отклонения элеронов при возникновении отклонения от заданного курса.

Система продольного управления содержит в себе функции демпфера тангажа, а также выдерживания заданного угла тангажа. Работа демпфера тангажа аналогична работе демпфера рыскания. Разница заключается в том, что в качестве рычага управления используется руль высоты, а в качестве входного сигнала используется датчик угловой скорости по тангажу. Выдерживание заданного ушла тангажа осуществляется за счет управления рулем высоты.

Блок выдерживания заданной высоты используется для выдерживания высоты в крейсерском режиме. Входным сигналом служит текущая барометрическая высота, а выходным управляющее воздействие на руль высоты. В данном режиме измеряется разница между текущей и заданной высотой. При отсутствии ошибки по высоте угол тангажа должен быть равен нулю.

Блок стабилизации скорости используется для выдерживания заданной скорости путем управления тягой двигателя.