Средства контроля за работой оборудования бортовых систем (СОК, МСРП)

Условия, в которых эксплуатируются ЛА, можно разделить на внутренние и внешние.

Внешние условия зависят от окружающей воздушной среды, метеорологической обстановки, электромагнитных и световых излучений, возмущенности магнит­ного поля Земли, аномалий гравитационного поля Земли, электро­статических полей, уровня ионизации атмосферы и космического пространства и т. п. Внешние условия меняются от различных случайных причин, вследствие чего появляются случайные возму­щения и помехи в работе оборудования ЛА.

Большая часть оборудования, как правило, размещается внутри ЛА и его функционирование зависит от физических условий внутри кабин и отсеков.

Внутренние условия задаются при проектировании ЛА и его оборудования и поддерживаются в полете в необходимых пределах соответствующими автоматическими регуляторами.

Если же не приняты специальные меры, то климатические усло­вия внутри ЛА могут изменяться в следующих пределах:

-температура воздуха от +50 до -60°С, а вблизи нагре­тых частей двигателя — до 100° С;

-давление воздуха в негерметизированных кабинах и отсе­ках— от 700—800 мм рт. ст. у поверхности Земли до 10^-6 мм рт. ст. на высоте 200 км;

-плотность воздуха от 1,2250 до 3,6 10^-10 кг/м³ при изменении высоты от 0 до 200 км;

-относительная влажность — от 0 до 100%.

Изменения температуры приводят к изменению механических и электрических параметров элементов устройств. Изменения дав­ления и плотности влияют на отвод тепла от приборов, на свойства смазок в опорах, изменяют проводимость в воздушных зазорах конденсаторов. Избыток влажности вызывает усиленную коррозию металлов, является причиной появления конденсированной влаги и обледенения при низкой температуре.

Кроме климатических воздействий, на работу бортового обору­дования ЛА влияют механические воздействия (вибрации, пере­грузки). Механические воздействия могут изменяться в следующих пределах:

-линейные ускорения центра масс ЛА — до 5 g на пилотиру­емых ЛА и до нескольких сотен g— на беспилотных ЛА;

-вибрационные линейные ускорения в местах крепления при­боров — от единиц до нескольких тысяч герц по частоте и от еди­ниц до нескольких десятков g по ускорению;

-угловые ускорения, вызванные колебаниями ЛА вокруг цент­ра масс, до нескольких десятков 1/с²;

-угловые ускорения, вызванные упругими изгибными и кру­тильными колебаниями конструкции ЛА, — до нескольких десят­ков герц по частоте и нескольких десятков 1/с² по амплитуде.

Механические воздействия воспринимаются подвижными эле­ментами приборов, вследствие чего возникают погрешности измере­ния, развиваются усталостные процессы и появляются поломки деталей.

При проектировании оборудования ЛА необходимо учитывать условия его работы, возможные последствия вредного влияния по­мех и разрабатывать меры по устранению влияния этих воздейст­вий на работоспособность и технические характеристики бортового оборудования.

Установленное на самолетах оборудование работает в усло­виях, значительно отличающихся от наземных. Так, температура окружающей среды может изменяться от —60 до +60° С, а вблизи источников тепла (двигатели, обшивка самолета при сверхзвуко­вых полетах и т. д.) она может достигать +250° С и выше. В зна­чительных пределах изменяются также плотность и влажность воздушной среды.

Изменение физических свойств окружающей среды оказывает влияние на работу оборудования самолета.

Колебания температурного режима среды вызывают изме­нения омического сопротивления проводов, электрической емкости аккумуляторных батарей, параметров радиоэлектронных эле­ментов, вязкости смазочных материалов.

Изменение плотности и влажности среды влечет за собой ухудшение условий охлажде­ния и коммутации в электрических машинах и агрегатах, изме­нение механической прочности, габаритов и форм элементов обору­дования.

Механические воздействия в виде вибраций, перегрузок и ударов, оказывают отрицательное влияние на работу оборудования которые могут явиться причиной разрушений агрегатов оборудования или их элементов, обрыва электропроводов, порчи электроизоляционных материалов, ложного срабатывания испол­нительных устройств и т. д.

К оборудованию ЛА предъявляются многочисленные требова­ния, которые условно можно разбить на четыре группы, — техни­ческие, эксплуатационные, производственно-технологические и эко­номические.

К техническим требованиямобычно относят такие, выполнение которых обеспечивает качество решения задач, поставленных перед полетом ЛА, например:

-точность и надежность работы не хуже заданных;

-срок службы (ресурс) —достаточный для выполнения задания;

-время подготовки к работе — минимальное и т. д.

Эксплуатационные требования предъявляются с целью обеспе­чения удобства и простоты эксплуатации оборудования при подго­товке к полету и непосредственно в полете. К ним относятся:

-контролеспособность;

-возможность замены отдельных приборов при их отказе без до­полнительной настройки и регулировки системы в целом;

-наличие блокировок, исключающих самовключение;

-невозможность неправильного подключения приборов;

-безопасность работы с приборами и другие.

Производственно-технологические требования дол­жны обеспечить следующие характеристики оборудования:

-минимальные массу и габариты;

-минимальное потребление всех видов энергии;

-унификацию приборов;

-помехоустойчивость к влиянию внешних факторов и отсутствие влияния на соседние приборы и устройства;

-простоту изготовления.

Экономические требования определяют минимально возможную стоимость разработки, изготовления и эксплуатации оборудования « учетом удовлетворения всем другим требованиям.

К авиационному оборудованию предъявляются следующие требования:

-минимальные масса, габариты и стоимость;

-высокая надежность и безотказность функционирования систем и их элементов в течение установленного для них ресурса при температуре среды от +60⁰ до —60⁰ или +80°С и ее влаж­ности до 100% в условиях эксплуатации самолетов с аэродромов или гидродромов;

-работоспособность оборудования и систем независимо от их положения в пространстве, возможных вибрационных и ударных динамических воздействий и режима полета самолета;

-высокая взрывобезопасность, огнестойкость и негорючесть агрегатов и материалов, применяемых для изготовления всех эле­ментов системы;

-отсутствие или сведение к минимуму взаимного влияния как между отдельными агрегатами и системами электрооборудования, так и на остальное установленное оборудование при их одновре­менной работе;

-высокая точность измерения требуемых параметров и свое­временное срабатывание исполнительных устройств по поступаю­щим командам;

-максимальный уровень унификации и стандартизации си­стем электрооборудования, что позволяет расширить возможность его широкого применения без доработок на самолетах различного назначения и повысить ремонтоспособность;

-возможность выполнения автоматизированного контроля работоспособности установленного на борту оборудования при проведении предполетной подготовки и неавтоматизированного контроля систем и их элементов при регламентных работах.

Раздел 2

Системы электроснабжения летательных аппаратов

Назначение и классификация систем электроснабжения. Основные источники электроэнергии. Бортовые электрические сети и их классификация. Монтажно-установочная, защитная и коммутационная аппаратура. Назначение, состав, классификация и область применения электропривода.

Светотехническое оборудование и его классификация. Осветительное, светосигнальное и посадочно-рулежное оборудование.

Оборудование системы запуска и его классификация.

Электрическая энергия по сравнению с другими видами энергии (механическая, тепловая, гидравлическая, пневматическая, пиротехническая, хими­ческая и др.) обладает пре­имуществами:

-универсальность применения и трансформации в другие
виды энергии;

-простота передачи и распределения между потребителями;

-малая удельная масса систем передачи и распределения на единицу мощности передаваемой энергии даже в условиях резер­вирования систем;

-возможность автоматизации операций управления как от­дельными элементами, так и комплексом оборудования и управ­ления самолетом.

Комплекс электрооборудования можно представить состоящим из трех основных элементов:

-источников электроэнергии;

-по­требителей;

-бортовой сети.

Источниками электроэнергии служат генераторы постоянного и переменного токов, преобразователи рода тока и величины напряжения, а также аварийные источники тока — акку­муляторные батареи.

Потребители электроэнергии в зависимости от важности вы­полняемых функций подразделяются на две группы.

К потреби­телям первой группы относятся жизненно важные приборы и си­стемы. Для них требуются аварийные источники тока.

К потребителям второй группы относятся приборы и системы, при прекращении работы ко­торых полет еще может продолжаться. Поэтому аварийное питание для них не предусматривается.

Бортовая электрическая сеть служит для передачи и распре­деления электроэнергии, управления работой источников и потре­бителей и защиты всего комплекса электрооборудования от пере­грузок, коротких замыканий и всевозможных помех. В ее состав, помимо проводов, входит монтажная, коммутационная, защитная и контрольно-измерительная аппаратура.

Для работы электрифицированных потребителей необходимы как постоянный, так и переменный токи. Энергосистемы подразделяются на системы постоянно-переменного и переменно-постоянного токов. Если основным родом тока является постоянный ток напряжением 28,5 В, а потребители, нуждающиеся в переменном токе, получают питание от электро­машинных преобразователей.

В системах переменно-постоянного тока основным родом тока является переменный ток напряжением 200/115 В с частотой 400 Гц.

Постоянный ток необходим для работы электромагнитов, реле, электронных устройств.

При уменьшении плотности окру­жающей среды в электрических машинах и коммутационно-регулирующей аппаратуре сетей постоянного тока возникает наруше­ние коммутации цепей, наблюдается быстрый износ щеточно-коллекторных узлов машин и возникновение значительных помех, а также

система имеет большую массу и низкий КПД.

В электрических машинах переменного тока отсут­ствуют щеточно-коллекторные узлы, высотность и мощность источ­ников тока значительно повышаются. Кроме того, с увеличением напряжения уменьшаются до 30% габариты и масса практически всех элементов электрооборудования.

Немаловажное значение имеют также простота и высокий КПД преобразования напряжения, рода тока и частоты применения статических пре­образователей вместо электромашинных.