Специализированные средства контроля отдельных цифровых систем бортового оборудования
Как уже отмечалось, современные и перспективные ВС максимально оснащаются цифровыми системами всех видов бортового оборудования. При этом получает право на существование термин «цифровой самолет (вертолет)», когда все отдельные системы объединяются в единый цифровой комплекс.
Каждая цифровая система имеет специализированное средство контроля и диагностирования его технического состояния, которое может быть встроенным в объект контроля или быть наземным. Встроенное средство обеспечивает предполетный, полетный и послеполетный контроль, обеспечивая задачи интегрального состояния объекта.
Однако задачи глубокого диагностирования и настройки характеристик объекта во многих случаях могут решаться с помощью специализированных наземных средств контроля - переносной контрольно-проверочной аппаратурой (КПА) и лабораторными стендами.
В качестве примера ниже рассматриваются задачи, структура и характеристики стендовой КПА-1 для системы воздушных сигналов СВС-85. Комплект этого КПА может размещаться в лаборатории АТБ или в автомашине УПЛ.
Данная КПА обеспечивает:
• проверку СВС-85 при входном и периодическом контроле точности ее выходных характеристик, определение отказов ряда элементов системы;
• проведение самоконтроля СВС;
• оценку качества функционирования СВС;
• определение величины рассогласования вычислений углов атаки левым и правым вычислителями этих параметров;
• оценку ошибки восприятия статического давления в зависимости от значений углов атаки и числа М.
С помощью КПА осуществляется ввод в проверяемую систему контрольных значений статического Рси полного Рпдавлений, вертикальной скорости Vy, сопротивления Rt(температуры торможения), разовых команд в виде электрических сигналов постоянного тока напряжением 27 В, сигналов синусно-косинусного трансформатора СКТ. При этом на выходах СВС формируются 32-разрядные цифровые коды (слова)вычисленных параметров (22 слова), два дискретных слова и одно слово-состояние с результатами самоконтроля СВС.
Форматы слов - двоичный и двоично-десятичный; формат адресов - двоично-десятичный (разряды 1 — 8, старший десятичный разряд расположен в разрядах 1 - 3 этого адреса).
Конструктивно КПА (рис. 15.9) представляет собой комплект отдельных функциональных блоков, соединенных между собой, с проверяемыми системами СВС-85 и источниками питания, жгутами и пневмошлангами.
В состав аппаратуры КПА-1-СВС-85 (рис. 15.9) входят:
• пневмостимулятор ПС-АП-БР1;
• блок измерителей БИ-ИДЧ;
• блок выдачи заданного давления БПЗ-ИДЧ;
• блок-задатчик кода БЗК-1;
• блок-измеритель кода БИК-1;
• блок-задатчик сигналов БЗ-СКТ;
• блок насосов БН-М;
• блок разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2;
• магазины сопротивлений РЗЗ.
Рис. 15.9. Схема связей КПА-1-СВС-85: пневмостимулятор ПС-АП-БР1;
блок измерителей БИ-ИДЧ; блок выдачи заданного давления БПЗ-ИДЧ;
блок-задатчик кода БЗК-1; блок-измеритель кода БИК-1; блок-задатчик сигналов БЗ-СКТ; блок насосов БН-М; блок разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2; магазины сопротивлений РЗЗ.
Таблица 15.1
Перечень дискретных сигналов, выдаваемых с блока разовых команд, сигналов коммутации (БРКСК-2) в СВС
| №тумблера БР КСК-2 | Наименование команд |
| Неисправность ДАУ правого | |
| Прием барокоррекции со входа А/Б | |
| Осреднение по углу атаки выключено | |
| Закон изменения Умд № 4 | |
| Закон изменения Умд № 3 | |
| Закон изменения Умд № 1 | |
| Закон изменения Умд № 2 | |
| ОВСД - коррекция необычного режима | |
| Коррекция необычного режима | |
| Обогрев ДАУ левого борта | |
| Обогрев ДАУ правого борта | |
| Обогрев приемников статического и полного давления (ПСПД) | |
| Обогрев приемника статического давления (ПСД) | |
| Обогрев приемника полного давления (ППД) | |
| Обогрев приемника температуры торможения Тт | |
| Обледенение | |
| Тип барокоррекции | |
| Тип объекта 1 | |
| Тип объекта 2 | |
| Тип объекта 4 | |
| Тип объекта 8 | |
| Установка четности | |
| Земля/Полет | |
| Аналоговая / цифровая барокоррекция | |
| Тип объекта 16 | |
| Идентификатор СВС (разряд 10) | |
| Идентификатор СВС (разряд 9) | |
| Нулевая коррекция ОВСД* по числу М | |
| Нулевая коррекция ОВСД по углу атаки и числу М | |
| Тест «Функциональный контроль» |
*ОВСД —ошибка восприятия статического давления
Блоки ПС-АП-БР1, БИ-ИДЧ, БПЗ-ИДЧ предназначены для измерения и автоматического ввода в СВС-85 стимулирующих сигналов давлений при наземном контроле системы в режимах:
• автоматизированном – при ручной установке заданных значений параметров с панели ПС-АП-БР1;
• автоматическом – при вводе управляющих команд от специализированных программ в БИ-ИДЧ;
• ручном - при вводе давлений вручную с помощью кранов БПЗ-ИДЧ. Остальные блоки обеспечивают:
• БЗК-1 - стимулирование СВС сигналами в виде 32- разрядного биполярного последовательного кода;
• БИК-1 - измерение и индикацию выходных параметров объекта кодом того же вида;
• БЗ-СКТ - ввод сигналов СКТ по четырем независимым трехпроводным линиям;
• блок насосов БН-М - создание в пневмосистеме СВС необходимых статического и полного давлений воздуха;
• магазины сопротивлений РЗЗ — ввод по двум независимым каналам сопротивления имитации температуры торможения воздуха;
• БРКСК-2 - формирование и выдачу разовых (дискретных) команд в СВС и контроль подобных сигналов на выходах СВС, представленных в табл. 15.1.
В табл. 15.2 и 15.3 показано распределение информации в формируемых средствами самоконтроля дискретных словах и слове-состоянии.
Таблица 15.2
Формат слова-состояния
| Разряды | Значение «1» в разряде |
| 1 – 8 | Адрес (37 1)8 |
| 9, 10 | Идентификатор СВС |
| Неисправность СВС | |
| Неисправность датчика Тт | |
| Неисправность ДАУ правого | |
| Неисправность ДАУ левого | |
| Расхождение ДАУ | |
| Неисправность обогрева ППД | |
| 17-29 | Резерв |
| 30-31 | Матрица состояния |
| -32- | Четность |
Примечания. 1. Разряды 9 и 10 определяют номер объекта, которому соответствует слово-состояние. При двух разрядах число объектов не превышает трех.
2. При исправном объекте в разрядах 11-16 записаны цифры 0. При неисправности какого-то элемента в соответствующем разряде пишется 1.
Таблица 15.3
Формат дискретных слов
| Разряды | Значение «1» в разряде |
| Дискретное слово № I | |
| 1-8 | Адрес 270 |
| 9,10 | Идентификатор СВС |
| Наличие обледенения | |
| Включен обогрев приемника полного давления | |
| Неисправность СВС | |
| Включен обогрев приемника полного и статического давления | |
| Включен обогрев приемника статического давления | |
| Включен обогрев датчика температуры торможения | |
| Включен обогрев левого датчика угла атаки | |
| Включен обогрев правого датчика угла атаки | |
| Превышение Vnp допустимого значения | |
| Неисправен вход главного датчика угла атаки | |
| Угол атаки усредняется | |
| Закон изменения Умд № 1 | |
| Закон изменения Умд № 2 | |
| Закон изменения Умд № 3 | |
| Закон изменения Умд № 4 | |
| Коррекция ОВСД необычного режима | |
| Коррекция угла атаки необычного режима | |
| Прием барокоррекции со входа А | |
| Нулевая коррекция ОВСД в функции числа М | |
| Четность | |
| Дискретное слово № 2 | |
| 1-8 | Адрес 271 |
| 9,10 | Идентификатор СВС |
| Нулевая коррекция ОВСД в функции угла атаки | |
| Неисправность датчика угла атаки | |
| Четность |
Методика использования рассмотренной КПА излагается в соответствующих техническом описании и в руководстве по эксплуатации.
Контрольные вопросы
1. Назначение и классификация АСК.
2. Поясните функциональную схему и элементы наземной АСК недемонтированного оборудования.
3. Назначение и устройство коммутаторов в аналоговых АСК.
4. Поясните функциональную схему цифровой АСК и ее элементов.
5. Структура цифровой наземной АСК демонтированного оборудования.
6. Принцип построения наземной автоматизированной системы контроля демонтированного авиационного оборудования (АСК АО).
7. Поясните схему АРМ контроля электронных блоков.
8. Назначение и задачи специализированных наземных средств контроля АО.
9. Задачи, структура и характеристики стендовой КПА-1 СВС-85.
10. Перечислите дискретные сигналы, выдаваемые с блока разовых команд, сигналов коммутации БРКСК-2 в СВС.
11. Как распределяется информация в формируемых средствами самоконтроля дискретных словах и слове-состоянии?
Тема 9 (4ч). БОРТОВЫЕ
ИНФОРМАЦИОННО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Все современные и перспективные самолеты оборудованы и будут оснащаться бортовыми информационно-диагностическими системами (БИДС). При выполнении одних и тех же общих задач они могут отличаться конкретным конструктивным и схемным исполнением систем, количеством контролируемых параметров систем и их блоков. Поэтому в настоящем учебнике вопросы построения БИДС (без потери общности) рассматриваются на примере самолета Ил-96-300.
Бортовые информационно-диагностические системы (БИДС) обеспечивают решение задач своевременной информации экипажа и обслуживающего технического состава о техническом состоянии и об отказах в силовой установке и в бортовых системах ВС. Эта система включает:
1) систему аварийной, предупреждающей и уведомляющей сигнализации (САС);
2) комплексную информационную систему сигнализации, или «комплексный индикатор самолетных систем» (КИСС);
3) систему сбора и локализации отказов (ССЛО).
На самолетах более ранних поколений (Ил-86 и др.) использовались только САС.
Упрощенная функциональная схема БИДС приведена на рис. 16.1.
С датчиков сигналы контролируемых параметров систем самолета поступают в информационные системы (САС, КИСС, ССЛО).
В качестве датчиков используются первичные датчики (температуры, давления, напряжения, количества топлива и т.д.) и интегральные выходы встроенных систем контроля (ВСК) изделий бортового оборудования.
После соответствующей обработки сигналов информационные системы формируют световую, текстовую, графическую и звуковую информацию о техническом состоянии систем для экипажа и инженерно-технического персонала.
Первым уровнем по глубине контроля исправности бортовых изделий является САС. При отказе КИСС и ССЛО она обеспечивает экипаж информацией об отказах и состояниях систем, влияющих на безопасность полета. Как отмечалось выше, эта система используется и на ВС прошлого поколения.
Рис. 16.1. Функциональная схема бортовой информационно-диагностической системы (БИДС)
САС – система аварийной, предупреждающей и уведомляющей сигнализации; КИСС – комплексная информационная система сигнализации, или «комплексный индикатор самолетных систем»; ССЛО – система сбора и локализации отказов; ПУИ ВСС – пульт управления и индикации вычислителя системы самолетовождения; ИМ – индикаторы многофункциональные.
С датчиков сигналы контролируемых параметров систем самолета поступают в информационные системы. После обработки сигналов формируется световая, текстовая, графическая и звуковая информация о техническом состоянии систем для экипажа и инженерно-технического персонала (правая сторона рис. 16.1).
Комплексный индикатор самолетных системКИССявляется вторым уровнем глубины контроля и обеспечивает:
1) предупреждение экипажа о возникновении опасных ситуаций (сигнальная информация);
2) выдачу информации о параметрах и состоянии систем самолета и двигателей. Информация отображается на соответствующих мнемокадрах многофункциональных индикаторов (ИМ) в виде графики и текстов;
3) отображение информации об отказах, сообщение о которых поступило из ССЛО.
В КИСС на экранах двух многофункциональных индикаторов отображается информация о текущих параметрах авиадвигателей и других бортовых систем, о появившихся отказах систем и, в ряде случаев, отдельных блоков систем. Информация об отказах и об опасных режимах работы систем через САС обеспечивает включение соответствующей световой и звуковой сигнализации. Кроме того, эта информация регистрируется в ССЛО и в магнитной системе регистрации параметров (МСРП).
Третьим уровнем глубины контроля является ССЛО, обеспечивающее:
1) сбор, комплексную обработку, регистрацию и хранение данных по техническому состоянию изделий комплекса стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (КСЦПНО), общесамолетного оборудования (ОСО) и силовой установки (СУ) как в полете, так и на земле при оперативном техническом обслуживании, локализацию места отказа с точностью до съемного блока и/или линии связи;
2) задание и управление режимами наземного расширенного контроля (НРК) комплекса бортового оборудования при техническом обслуживании;
3) выдачу информации о техническом состоянии систем в КИСС, МСРП, переносный загрузчик данных, на землю через систему автоматического обмена данными;
4) автоматический тестовый контроль систем самолета при их оперативных подготовках (на земле) с выдачей на экран индикатора информации об отказах при текущей подготовке;
5) вызов на экран индикатора данных об отказах, которые имели место в каждом из двадцати предыдущих полетов (до 40 отказов в каждом полете).
Управление режимами работы ССЛО, конфигурацией контролируемого оборудования и индикацией осуществляется с пульта управления и индикации вычислителя системы самолетовождения (ПУИ ВСС).
16.2. СИСТЕМА АВАРИЙНОЙ, ПРЕДУПРЕЖДАЮЩЕЙ И УВЕДОМЛЯЮЩЕЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (САС)
В состав САС входят блоки световой сигнализации (БСС-1), центральные световые огни (ЦСО), управляющие кнопки со световой сигнализацией, ручные регуляторы яркости световых сигналов. Кнопки расположены на пультах управления соответствующих бортовых систем (электроснабжения, гидросистемы, топливной системы, авиадвигателей, радиосистем и т.д.).
От датчиков объектов контроля в САС поступают сигналы в виде наличия и отсутствия напряжения, замкнутой или разомкнутой цепи. При этом применяются два типа датчиков:
– первого типа: при наличии сигнала выдается +27В; при отсутствии сигнала – разрыв цепи;
– второго типа: при наличии сигнала выдается «замыкание на корпус»; при отсутствии сигнала – разрыв цепи. Датчики этого типа подключаются к транзисторному ключу блока БСС-1 через усилители-инверторы, которые преобразуют сигнал «замыкание на корпус» в сигнал +27В.
В качестве датчиков могут использоваться также выходы СВК отдельных блоков изделий. Управляемые этими сигналами транзисторные ключи включают соответствующие лампы световых табло и кнопок-табло. (Кнопки-табло выполняют функции управления системами (агрегатами) и сигнализации об их исправности или отказе).
САС обеспечивает выдачу световых сигналов трех категорий:
• аварийной - красного цвета;
• предупреждающей - желтого цвета;
• уведомляющей — зеленого, синего или белого цвета.
Светосигнализаторы дублируют сигнальную информацию КИСС и указывают место расположения органов управления системами, которые связаны с сигнализируемым отказом.
Кнопки-табло, расположенные на пультах кабины экипажа, выполняют функции ручного управления системами (агрегатами), а также сигнализируют об их состоянии (работа или отказ).
В случае появления аварийных или предупреждающих сигналов САС с помощью БСС-1 включает соответствующее сигнальное табло красного или желтого цвета и одновременно центральный световой огонь (ЦСО) красного или желтого цвета, который работает в проблесковом (импульсном) режиме.
Количество блоков световой сигнализации БСС-1 зависит от типа самолета. Так, на Ил-96-300 установлено 9 блоков. Каждый блок обеспечивает возможность управления до 60 каналов сигнализации. (Каждый канал включает в себя датчик сигнала, транзисторный ключ и светосигнальное табло иди управляющую кнопку со световой индикацией).
В каждом блоке БСС-1 предусмотрено по два канала для включения ЦСО – со светофильтрами красного и желтого цвета. В эти каналы включены схемы импульсных генераторов, обеспечивающих импульсный режим работы светового сигнала при появлении аварийного или предупреждающего сигнала. При этом может выдаваться и звуковой сигнал («гонг»). Запуск ЦСО производится одновременно как от соответствующих датчиков сигнала, так и от вычислителя КИСС.
Кнопки-табло ЦСО (красные и желтые) гаснут автоматически при пропадании соответствующего сигнала от датчика, а также принудительно при нажатии на эти кнопки. Если после нажатия кнопки появятся новые аварийные или предупреждающие сигналы, соответствующая кнопка загорается снова.
При работецентральных сигнальных огней в импульсном режиме соответствующие символы на индикаторе КИСС также светятся в импульсном режиме. При нажатии на кнопку-табло ЦСО эти символы отображаются в режиме постоянного свечения.
Для регулировки яркости световых табло имеются специальные шестипозиционные регуляторы ручного управления, подключаемые к блокам БСС. Так, на Ил-96-300 для девяти БСС используются четыре регулятора яркости: один — для шести блоков (360 каналов сигнализации) и по одному — на оставшиеся три БСС.