Назначение и классификация БСРПД.

Термины и сокращения

СОК – средства объективного контроля.

НУО – наземные устройства обработки.

Аналоговый параметр (АП) – плавно изменяющаяся физическая величина, регистрируемая бортовой аппаратурой.

Разовая команда (РК) – событие, подлежащее регистрации по принципу «наличие - отсутствие».

Тарировочный график – графическая зависимость ординаты записи или цифрового кода (двоичного или десятичного) от физического значения регистрируемого параметра.

Бортовые устройства регистрации предназначены для регистрации, накопления и сохранения полетной информации об условиях полета, о техническом состоянии и качестве функционирования в полете летательного аппарата, его силовой установки и оборудования, о психофизиологическом состоянии экипажа и его действиях по управлению летательным аппаратом и другой полетной информации. К параметрам, характеризующим о психофизиологическое состояние членов экипажа, можно отнести температуру тела, давление крови, частоту пульса, частоту дыхания, а к параметрам, характеризующим условия полета, - турбулентность среды, скорость и направление ветра, а так же команды, поступающие с земли.

Бортовые устройства регистрации в значительной степени способствуют успешному решению задач, связанных с проблемами обеспечения безопасности полета и боеготовности авиационных частей. К основным задачам можно отнести такие, как установление истинных причин авиационных происшествий и принятие в связи с этим необходимых предупредительных мер; выявление ошибок как летного, так и инженерно-технического состава; улучшение методики обучения летного и инженерно-технического состава эксплуатации авиационной техники как на земле, так и в воздухе; контроль состояния авиационной техники, прогнозирование состояния авиационной техники на предстоящий период эксплуатации.

Бортовые устройства регистрации принято классифицировать по следующим основным признакам:

- по форме записи полетной информации;

- по назначению;

- по принципу записи полетной информации.

Рис.1.1 Классификация

По форме записи полетной информации все бортовые устройства регистрации можно разделить на непрерывные (аналоговые) и дискретные. Непрерывная форма записи полетной информации позволяет регистрировать процессы изменения всех параметров полета непрерывно, т.е. эта форма записи не обладает потерей информации во времени. Однако ей присущи и существенные недостатки, к основным из которых следует отнести такие, как небольшое количество регистрируемых параметров при значительной массе и большом объеме устройства регистрации, а также сложность методов машинной (автоматической) обработки записей полетной информации.

Дискретная форма записи предполагает регистрацию параметров полета не непрерывно, а через определенные равные промежутки времени, между которыми значения параметров не регистрируются. Это приводит к потере информации между двумя моментами времени регистрации.

Для реализации дискретной формы записи необходимо выполнить квантование параметров по уровням и по времени. Квантование по уровням предусматривает деление всего диапазона изменений сигнала датчика каждого параметра на равные части (уровни), а выполнить квантование по времени – выбор промежутка времени, через который будет осуществляться измерение сигнала каждого датчика. Дискретная форма записи позволяет существенно сократить объем и массу устройства регистрации по сравнению с аналоговой формой записи при одном и том же количестве регистрируемых параметров.

По назначению все бортовые устройства регистрации подразделяются на аварийные, эксплуатационные, комбинированные и специальные.

Аварийные бортовые устройства регистрации предназначены для регистрации таких параметров, совокупная информация которых является необходимой и достаточной для установления истинной причины летного происшествия. Эти устройства характеризуются относительно небольшим числом регистрируемых параметров (до нескольких десятков), обладающих наибольшей информативностью (весом). К аварийным накопителям информации предъявляются особые требования, связанные с защитой их от механических и ударных нагрузок, высоких температур, проникновения воды и агрессивных жидкостей во внутреннюю полость, а также со снабжением их специальными средствами спасения и обнаружения (средства обеспечения плавучести, яркая окраска, специальные распылители красителя, радио- и светоимпульсные маяки).

Эксплуатационные бортовые устройства регистрации предназначены для регистрации таких параметров полета, общая информация которых обеспечивает решение задач технической диагностики, сбора статистических данных, прогнозирования состояний летательного аппарата и его оборудования на предстоящий период эксплуатации и др. Число параметров, реги­стрируемых такими устройствами, обычно велико и достигает не­скольких сотен, а длительность записи составляет десятки часов. Дополнительные требования к ним связаны с обеспечением до­ступности и легкосъемности накопителей информации.

Комбинированные бортовые устройства регист­рации сочетают в себе функции аварийных и эксплуатационных регистраторов, так как записывают такой объем полетной инфор­мации, который обеспечивает решение задач, стоящих перед ава­рийными и эксплуатационными регистраторами. Комбинированные бортовые устройства регистрации могут выполняться как с еди­ным накопителем информации, так и с раздельными, один из которых является аварийным и используется только при рассле­довании летных происшествий, а другой — эксплуатационным, который используется при решении всех задач, встречающихся в процессе эксплуатации.

Специальные бортовые устройства регистрации предназначены для регистрации большого объема полетной ин­формации и используются при испытании новых образцов авиа­ционной техники в испытательных центрах. Они регистрируют специальные параметры, которые не используются при решении обычных эксплуатационных задач, например параметры прогиба крыла, сил, действующих на отдельные элементы обшивки, ско­ростей отклонения органов управления и др. Поэтому такие сред­ства отличаются высокой сложностью и трудоемкостью подготов­ки к полетам и в частях ВВС применения не нашли.

По принципу записи полетной информации все бортовые устройства регистрации подразделяются на механические, светолучевые, магнитные, электрнные и фотографические.

Механический принцип записи основан на перемещении острия пишущего элемента (пера) по поверхности носителя информации, в качестве которого может быть использована бумажная лента со спецпокрытием, фотопленка, лента из металлической фольги. При записи нескольких параметров для каждого из них должен быть установлен пишущий элемент. Наличие нескольких пишущих элементов обусловливает существенный недостаток таких регистраторов, который заключается в том, что расположение концов всех пишущих элементов на одной линии, относящейся к одному моменту времени, приводит к зацеплению пишущих элементов между собой, а это ведет к искажению записи и снижению достоверности анализа полетной информации. К основным недостаткам механического принципа записи следует отнести такие, как невозможность регистрации большого числа параметров, низкая точность записи из-за большого трения острия пера о бумагу, невозможность регистрации высокочастотных параметров, большая удельная масса регистратора. (Пример: К2-713, К2-715, К2-717, К3-63).

Светолучевой принцип записи параметров полета является более совершенным, позволяющим на основе светолучевых осциллографов получить существенные преимущества перед механическим принципом записи. В качестве носителя информации для светолучевого принципа записи обычно используют фотопленку или фотобумагу. Число параметров, регистрируемых светолучевыми регистраторами, может находиться в пределах от 10 до 40, в зависимости от ширины ленты носителя информации. Бортовые устройства регистрации, основанные на светолучевом принципе записи, обладают существенными достоинствами, которые заключаются в том, что запись полетной информации выполняется в форме, обеспечивающей возможность визуального анализа выполненного полета без использования каких-либо наземных средств. Однако и эти бортовые устройства регистрации не получили дальнейшего развития из-за существенных недостатков — невозможности машинной обработки записей полетной информации, относительно малого числа регистрируемых параметров, а также большой вероятности потери записанной информации в аварийной ситуации вследствие непреднамеренной засветки фотопленки, действия на нее высокотемпературных полей при пожарах, воды и агрессивных жидкостей (масло, бензин, керосин). (Пример: К12-24М, К9-51, САРПП-12);

Магнитный принцип записи полетной информации основан на преобразовании различной по своей физической сущности параметров в электрические сигналы и записи их на ферромагнитную ленту или проволоку. В магнитных регистраторах запись параметров ведется на основе модуляции электрических сигналов в дискретной форме. При этом наибольшее применение находят такие методы модуляции, как времяимпульсная и кодово-импульсная, или цифровая, на которых и основаны современные магнитные регистраторы. Времяимпульсный метод модуляции основан на последовательном преобразовании входных сигналов в импульсы, длительности которых измеряются временем и пропорциональны величинам этих сигналов. Этот метод модуляции входных сигналов при увеличении количества регистрируемых параметров требует увеличения и скорости протяжки магнитной ленты, которая имеет определенный предел. Поэтому таким магнитным регистраторам свойственны относительно небольшое количество регистрируемых параметров и малая плотность регистрации. Например, магнитная система регистрации параметров МСРП-12 записывает лишь 24 параметра и имеет плотность записи два импульса на миллиметр.

Наиболее перспективным методом модуляции входных сигналов является кодово-импульсный метод, при котором величина электрического сигнала преобразуется в двоичное число. Поэтому такой метод модуляции получил название цифрового. Магнитные регистраторы с цифровой формой записи получили широкое развитие и в настоящее время устанавливаются на все новые типы летательных аппаратов как военной, так и гражданской авиации. Типичными представителями таких регистраторов являются магнитная система регистрации параметров типа МСРП-64 и магнитный регистратор «Тестер-У3» различных модификаций.

Электронный принцип записи полетной информации основан на преобразовании различной по своей физической сущности параметров в электрические сигналы и записи их на твердотельный накопитель. Представителями таких регистраторов являются БУР, ЗБН, КАРАТ.

Фотографический принцип записи основан, как правило, на киносъемки и имеет ограниченное применение, например, при выполнение специальных научно-исследовательских работ, связанных с усечением поведения планера в полете, распределения внимания летчика по приборам в полете и т.д. В эксплуатации нашли применение лишь приборы фото контроля стрельбы, пуска ракет и бомба метания. (Пример: ФАРМ, ПАУ, МЛП-14-3 и др.)