САМОЛЕТ С СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ОБЩЕСАМОЛЕТНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Российский патент 2005 года по МПК B64C13/00 

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования при реализации управления учебно-тренировочными самолетами.

Известен учебно-тренировочный самолет, имеющий фюзеляж, ограниченные крылом боковые воздухозаборники, шасси, силовую установку с двигателями, горизонтальное и вертикальное оперение, а также комплекс бортового оборудования (RU 2144885 С1, В 64 С 3/14, 27.01.2000).

Недостаток известного самолета определяется неудовлетворительными летно-техническими характеристиками, обусловленными отсутствием конструктивных элементов для эффективного управления.

Наиболее близким к предложенному является многоцелевой самолет, содержащий фюзеляж с кабиной экипажа в носовой части, ограниченные крылом боковые воздухозаборники, шасси, основную силовую установку с двумя турбореактивными двигателями, размещенными в средней части фюзеляжа, горизонтальное и однокилевое вертикальное оперение, вспомогательную силовую установку, обеспечивающую запуск двигателей основной силовой установки, электропитание бортового оборудования на земле и в полете, подачу сжатого воздуха в системы самолета и размещенную в хвостовой части фюзеляжа, носовая часть которого выполнена со сменным носовым отсеком и закрепленными на соответствующих частях крыла поворотными створками, выполненными с возможностью перекрытия осевых входов соответствующих воздухозаборников и соответствующих дополнительных входов в крыле, а также комплекс бортового оборудования (RU 2210522 С1, В 64 С 1/36, 20.08.2003).

Однако в указанном самолете не обеспечивается комплексное управление общесамолетным оборудованием во всех возможных режимах.

Задачей изобретения является создание самолета с повышенной мобильностью и возможностью управления общесамолетным оборудованием (ОСО) как в автоматическом, так и в ручном режиме. Технический результат заключается в повышении эффективности выполнения полетов.

Поставленная задача решается тем, что самолет, содержащий фюзеляж, крыло, оперение, шасси, двигатели основной силовой установки, воздухозаборники с каналами, ограниченными крылом, на котором с возможностью поворота и расположения заподлицо с верхней поверхностью крыла закреплена створка, вспомогательную силовую установку, размещенную в хвостовой части фюзеляжа поперек его продольной оси, дополнительно содержит систему управления ОСО, которая имеет два контура автоматического управления, конструктивно оформленных в основной и резервный блоки преобразований и вычислений, подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля, а также контур ручного управления с пультами управления, светосигнальными табло и центральным светосигнальным огнем и сопряжена по мультиплексному каналу с комплексом бортовых цифровых вычислительных машин, электронной системой управления левого двигателя, электронной системой управления правого двигателя, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки, комплексной системой управления, а по кодовым линиям связи - с системой управления и контроля топлива, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения, согласно которым управляемое ОСО включает в себя систему кондиционирования воздуха, комплексную систему управления, систему внутрикабинной светосигнализации, междусамолетное переговорное устройство, пневмогидросистему, систему торможения колес, систему пожарной защиты, систему обогрева лобового стекла, комплекс средств аварийного покидания, систему запуска, управления и контроля силовой установки, систему жизнеобеспечения, систему электроснабжения, систему управления и контроля топлива, систему топливорасходомера, систему запуска и управления вспомогательной силовой установкой, кислородную систему, систему управления шасси, радиовысотомер, радиокомпас, систему сигнализации замков фонаря, систему внешнего светотехнического оборудования, топливную систему, систему воздушной защиты козырька фонаря, систему централизованной маслозаправки, аппаратуру наведения и посадки, дальномер, систему управления створками воздухозаборников, систему комплекса бортового радиоэлектронного оборудования, вспомогательную силовую установку.

На чертеже представлена структурная схема системы управления общесамолетным оборудованием (СУ ОСО).

На схеме обозначены: пульт управления (НП ОСО) 1, табло светосигнальное с кнопками-лампами типа ПКН (ТС ПКН) 2, центральный светосигнальный огонь (ЦСО) 3, мультиплексный канал информационного обмена (МКИО) 4, блок преобразований и вычислений (БПВ) 5, блок управления и контроля (БУК) 6, система общесамолетного оборудования 7, система кондиционирования воздуха (СКВ) 8, комплексная система управления (КСУ) 9, система внутрикабинной сигнализации 10, междусамолетное переговорное устройство (МСПУ) 11, пневмогидросистема 12, система торможения колес (СТК) 13, система пожарной защиты (СПЗ) 14, система обогрева лобового стекла (СОЛС) 15, комплекс средств аварийного покидания (КСАП) 16, система запуска, управления и контроля силовой установки (СЗУК СУ) 17, система жизнеобеспечения (СЖО) 18, система электроснабжения (СЭС) 19, система управления и контроля топлива (СУИТ) 20, система топливорасходомера (СТР) 21, система запуска и управления вспомогательной силовой установкой (ВСУ) 22, кислородная система (КС) 23, система управления шасси (СШ) 24, радиовысотомер 25, радиокомпас (АРК) 26, система сигнализации замков фонаря (ССЗФ) 27, система внешнего светотехнического оборудования (ВСТО) 28, топливная система (ТС) 29, система управления створками воздухозаборников (СВЗС) 30, система централизованной маслозаправки (СЗМ) 31, аппаратура наведения и посадки 32, дальномер 33, система управления створками воздухозаборников 34, системы комплекса бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) 35, вспомогательная силовая установка (ВСУ) 36, БЦВМ 37.

СУ ОСО, как уже указывалось, имеет два контура автоматического управления, конструктивно оформленных в основной и резервный блоки преобразований и вычислений 5, подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля 6, а также контур ручного управления с пультами управления 1, светосигнальными табло 2 и центральным светосигнальным огнем 3 и сопряжена по мультиплексному каналу 4 с комплексом бортовых цифровых вычислительных машин 37, электронной системой управления левого двигателя, электронной системой управления правого двигателя, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки 32, комплексной системой управления 9, а по кодовым линиям связи (КЛС) - с системой управления и контроля топлива 20, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой 36.

СУ ОСО предназначена для выполнения задач:

контроля систем объекта и выдачи информации для подготовки отображения их состояния;

выдачи сигнальных сообщений о состоянии систем и их режимах работы;

управления ОСО 7 и его исполнительными устройствами в ручном и автоматическом режимах;

сбора, преобразования и транспортирования к потребителям информации о параметрах объекта и состояния его систем.

СУ ОСО обеспечивает выполнение следующих функций:

прием аналоговой и дискретной информации от сопрягаемых систем объекта;

прием информации по кодовым линиям от сопрягаемых систем объекта с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 с изм.2;

прием информации, передаваемой по каналу информационного обмена МКИО 4 (основному и резервному), от сопрягаемых систем объекта с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87;

логическую обработку принятой информации;

формирование и выдачу сигнальной информации на светосигнальные табло ТС 2, центральный светосигнальный огонь ЦСО 3 и светосигнальные поля кнопок-ламп аварийной информации;

формирование и выдачу сигнальной информации на светосигнальные поля кнопок-ламп, предупреждающей и уведомляющей информации (постоянное горение) по системам: силовой установке (СУ), вспомогательной силовой установке ВСУ 36 и комплексу средств аварийного покидания КСАП 16;

отключение ЦСО 3;

регулирование яркости ЦСО 3, ТС 2 и сигнальных полей кнопок-ламп в первой и второй кабинах раздельное;

проведение централизованного контроля работоспособности ЦСО 3, ТС 2 и сигнальных полей кнопок-ламп в первой и второй кабинах раздельное;

формирование и выдачу в сопрягаемые системы, при их наземном контроле, сигналов запроса исправности, инициирующих их запуск в режим расширенного контроля;

управление ОСО и их исполнительными устройствами в ручном и автоматическом режимах;

полетный контроль технического состояния общесамолетных систем ОСО и бортового радиоэлектронного оборудования 35;

организацию наземного контроля систем и оборудования при техническом обслуживании и подготовке к полету;

прием результатов контроля сопрягаемых систем в виде дискретных сигналов и транспортирование их в БЦВМ 37 по каналу информационного обмена МКИО 4 (основному и резервному) с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87;

сбор, преобразование и транспортирование в БЦВМ 37 информации о параметрах объекта и состоянии его систем по каналу информационного обмена МКИО 4 (основному и резервному) с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87;

формирование и выдачу в аппаратуру речевых сообщений кодов речевых сообщений по кодовой линии с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 с изм.2;

формирование и выдачу информации в систему регистрации и контроля об отказах и режимах работы объекта (систему объективного контроля) по каналу информационного обмена МКИО 4 (основному и резервному) с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87;

управление режимами работы системы регистрации и контроля (системы объективного контроля) по каналу информационного обмена МКИО 4 (основному и резервному) с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87.

Система обеспечивает выполнение следующих функций по каналам управления ОСО 7:

формирование и выдачу управляющих сигналов в ОСО 7;

обеспечение выдачи управляющих сигналов с пультов управления 1;

сохранение состояния (конфигурации) системы управления, исполнительных устройств при перерывах питания одного из бортов;

прекращение выполнения процедур запуска или их возврат в исходное состояние и выдача информации пилоту.

Система обеспечивает выполнение функций управления ОСО 7 в режиме ручного управления ОСО и в режиме автоматического управления ОСО (если это предусмотрено органами управления и элементами каждой системы отдельно).

Система в автоматическом режиме обеспечивает выполнение последовательности включения (запуска) отдельных устройств (элементов) систем объекта.

Система переходит в режим ручного управления той системы ОСО, для которой предусмотрены органы ручного управления "РУЧН/АВТ", которые расположены на одном из пультов ПУ 1 ОСО в первой или второй кабинах.

В процессе информационного взаимодействия система обеспечивает прием от сопрягаемого оборудования разовых команд трех типов:

а)I тип:

наличие сигнала - напряжение постоянного тока с номинальным значением + 27 В, с качеством электроэнергии по ГОСТ 19705-89, с Приложением 5 для нормального, ненормального и аварийного режимов работы системы электроснабжения;

отсутствие сигнала - замыкание на корпус (входное напряжение не более 3 В) или разрыв цепи (ток утечки не более 0,1 мА);

б) II тип:

наличие сигнала - замыкание на корпус (входное напряжение не более 3 В); отсутствие сигнала - разрыв цепи (ток утечки не более 0,2 мА);

в) III тип только для системы СУИТ 20:

наличие сигнала - логическая единица - напряжение (3,7±1,3) В;

отсутствие сигнала - логический ноль - напряжение (от 0 до 0,44) В.

Система обеспечивает прием и преобразование в цифровую форму до 50 аналоговых сигналов от сопрягаемых систем датчиков ОСО.

Система обеспечивает прием и обработку информации, передаваемой от сопрягаемых систем по кодовым линиям связи, с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 с изм.2, скорость передачи информации 50 кбит/с + 1%.

Система обеспечивает прием и обработку информации от сопрягаемого оборудования по каналу информационного обмена МКИО (основному и резервному) в соответствии с требованиями ГОСТ 26765. 52-87.

При логической обработке сигналов в режиме расширенного контроля СУ ОСО-130 проводит самоконтроль своих блоков и результаты контроля направляет по каналу МКИО 4 в БЦВМ 37 и систему регистрации и контроля (систему объективного контроля).

В режиме контроля ОСО 7 и бортового радиоэлектронного оборудования БРЭО 35 СУ ОСО с помощью команд «запроса» инициирует запуск встроенного самоконтроля систем и комплексов БРЭО 35, принимает информацию о результатах контроля и передает ее в БЦВМ.

Система обеспечивает выдачу в систему регистрации и контроля (систему объективного контроля) по каналу информационного обмена МКИО 4 значений текущих параметров, кодов событий и кодов отказавших блоков систем, выявленных на всех этапах работы объекта.

Система обеспечивает двухканальную (двухблочную) обработку информации.

При логическом формировании выводимой информации система обеспечивает формирование и выдачу на светосигнальные табло 2 и устройства отображения аварийной, предупреждающей и уведомляющей информации в виде разовых команд о режимах работы объекта, в том числе:

на табло светосигнальное с кнопкой (ТСК);

на табло светосигнальное ТС 2;

на светосигнальные поля кнопок-ламп (типа ПКН).

Количество контуров регулирования яркости ТСК, ТС 2 и ПКН - два.

Система обеспечивает выдачу в каждую из сопрягаемых систем объекта сигналов «запроса исправности». Параметры сигналов:

наличие сигнала - напряжение от 16,5 до 33 В (ток нагрузки - не более 40 мА);

отсутствие сигнала - разрыв цепи (ток утечки не более 0,2 мА).

Система обеспечивает выдачу сигналов в АРО по кодовой линии связи.

Система обеспечивает выдачу 80 команд управления (КУ) напряжением от 16,5 до 33 В, с током нагрузки от 0,1 до 3, 5 А, поступающих на исполнительные устройства, пускатели и коммутации.

Система обеспечивает выдачу десяти разовых команд в систему управления и контроля топлива СУИТ 20 в виде:

наличие сигнала - логическая единица - напряжение (3,7±1,3) В;

отсутствие сигнала - логический ноль - напряжение (0 до 0,44) В.

Каждый канал системы обеспечивает выдачу информации по пяти линиям КЛС в соответствии с требованиями ГОСТ 18977-81 и РТМ 1495-75 с изм. 2. Скорость передачи информации 50 кБит/с ± 1%.

При логическом информационном обмене по МКИО 4 система осуществляет обмен данными по мультиплексной линии передачи информации (МЛПИ) в соответствии с требованиями ГОСТ 26765. 52-87 и протоколами взаимодействия СУ ОСО с комплексом БЦВМ 37 и с сопрягаемым оборудованием.

Каждый канал системы обеспечивает работу по МКИО 4 с основной и резервной линиями связи.

Система обеспечивает работу в форматах:

«контроллер - оконечное устройство»;

«оконечное устройство - контроллер»;

«оконечное устройство - оконечное устройство».

Система при отказе БЦВМ 37 обеспечивает функционирование по МКИО 4 в качестве контроллера, а при отказе МКИО 4 СУ ОСО соединяется с многофункциональным цветовым индикатором МФЦИ и пультами радиальными связями.

Электропитание системы осуществляется от системы электроснабжения СЭС 19, состоящей из двух вторичных каналов (бортов) постоянного тока с номинальным напряжением 27 В.

Качество электроэнергии соответствует ГОСТ 19705-89 для систем с выпрямительными устройствами.

В обоих бортах (каналах) постоянного тока на стоянке при запуске ВСУ 36 возможна одновременная просадка напряжения (п.2.2. 11. ГОСТ 19705-89).

Блоки преобразований и вычислений 5 подключаются к двум каналам СЭС 19 и нормально работают при параметрах качества электроэнергии по одному каналу для нормального и аварийного режимов (в установившихся и переходных режимах), при этом второй канал электропитания может быть запитан электроэнергией с параметрами качества для ненормального режима.

При одновременном перерыве в электропитании или одновременной просадке напряжения в соответствии с п.2.2. 11. ГОСТ 19705-89 по двум каналам на стоянке система не выходит из строя и не выдает ложных сигналов и команд (кроме их снятия), при восстановлении качества электроэнергии хотя бы в одном канале электропитания СЭС 19 до нормального или аварийного значения параметров работоспособность системы должна полностью восстановиться без вмешательства экипажа (автоматически) за время не более 1 с.

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования при реализации управления учебно-тренировочными полетами. Самолет содержит фюзеляж, крыло, оперение, шасси, двигатели основной силовой установки, воздухозаборники с ограниченными крылом каналами. На крыле с возможностью поворота и расположения заподлицо с верхней поверхностью закреплена створка. Вспомогательная силовая установка размещена в хвостовой части фюзеляжа поперек продольной оси. Предусмотрена система управления общесамолетным оборудованием. Два контура автоматического управления конструктивно оформлены в основной и резервный блоки преобразований и вычислений, подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля. Контур ручного управления выполнен с пультами управления, светосигнальными табло и центральным светосигнальным огнем. Система управления сопряжена по мультиплексному каналу с комплексом БЦВМ, электронными системами управления левого и правого двигателей, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки, комплексной системой управления. По кодовым линиям связи произведено сопряжение с системой управления и контроля топлива, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой. Изобретение позволяет создать самолет с повышенной мобильностью. При этом обеспечивается возможность управления общесамолетным оборудованием как в автоматическом, так и в ручном режиме. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1. Самолет, содержащий фюзеляж, крыло, оперение, шасси, двигатели основной силовой установки, воздухозаборники с каналами, ограниченными крылом, на котором с возможностью поворота и расположения заподлицо с верхней поверхностью крыла закреплена створка, вспомогательную силовую установку, размещенную в хвостовой части фюзеляжа поперек его продольной оси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит систему управления общесамолетным оборудованием, которая имеет два контура автоматического управления, конструктивно оформленных в основной и резервный блоки преобразований и вычислений, подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля, а также контур ручного управления с пультами управления, светосигнальными табло и центральным светосигнальным огнем и сопряжена по мультиплексному каналу с комплексом бортовых цифровых вычислительных машин, электронной системой управления левого двигателя, электронной системой управления правого двигателя, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки, комплексной системой управления, а по кодовым линиям связи - с системой управления и контроля топлива, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой.2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что управляемое общесамолетное оборудование включает в себя систему кондиционирования воздуха, комплексную систему управления, систему внутрикабинной светосигнализации, междусамолетное переговорное устройство, пневмогидросистему, систему торможения колес, систему пожарной защиты, систему обогрева лобового стекла, комплекс средств аварийного покидания, систему запуска, управления и контроля силовой установки, систему жизнеобеспечения, систему электроснабжения, систему управления и контроля топлива, систему топливорасходомера, систему запуска и управления вспомогательной силовой установкой, кислородную систему, систему управления шасси, радиовысотомер, радиокомпас, систему сигнализации замков фонаря, систему внешнего светотехнического оборудования, топливную систему, систему воздушной защиты козырька фонаря, систему централизованной маслозаправки, аппаратуру наведения и посадки, дальномер, систему управления створками воздухозаборников, систему комплекса бортового радиоэлектронного оборудования, вспомогательную силовую установку.