СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ, КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК G05B15/00 B60L15/38 F02C9/00 

Изобретение касается систем автоматического управления объектами, в частности систем автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД) летательных аппаратов.

Усовершенствование и эксплуатация по техническому состоянию авиационных двигателей невозможна без широкого применения систем управления, контроля и регистрации параметров, к которым предъявляются следующие основные требования:

- система должна обладать функциональными возможностями, достаточными для решения поставленной задачи, например, задачи управления и регистрации информации о техническом состоянии параметров газотурбинных двигателей как на режиме запуска, так и при полете летательного аппарата.

- система должна обеспечивать регистрацию информации широкого круга параметров, иметь достаточную функциональную надежность и помехоустойчивость в процессе работы газотурбинного двгуна.

Известны системы:

"Система управления и контроля параметров газотурбинного двигателя" (см. декларационный патент Украины №60077 А, кл. F 02 C 9/28), которая включает блок измерения оборотов, блок контроля датчика, задатчик контрольной частоты, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и последовательно соединенные блок связи с исполнительными элементами и блок контроля команд управления.

"Система автоматического управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины №51353 кл. F 02 C 9/28), которая включает блок нормализаторов (согласования), соединенный с первым блоком контроля датчиков, первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код (первых два коммутатора, первый аналого-цифровой преобразователь, первый блок управляемых эталонов, первый блок управляемой эталонной частоты, первый блок коммутации частоты и первый операционный блок), первый блок формирователей соединен с первым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, первый блок формирования команд соединен с блоком выдачи команд управления, второй блок контроля датчиков соединен со вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код (вторых два коммутатора, второй аналого-цифровой преобразователь, второй блок управляемых эталонов, второй блок управляемой эталонной частоты, второй блок коммутации частоты и второй операционный блок), второй блок формирователей соединен со вторым блоком преобразования постоянного напряжения и частоты в код, второй блок формирования команд соединен с блоком выдачи команд управления, выход которого соединен с блоком контроля команд управления, блок накопителя соединен с третьим операционным блоком.

Вышеупомянутые системы имеют ограниченные функциональные возможности, область применения и недостаточную функциональную надежность.

Ближайшей по технической сущности и достигаемому эффекту по отношению к предлагаемому техническому решению является "Система автоматического управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя" (см. патент Украины на изобретение №46494, кл. F 02 C 9/28), которая включает блок нормализаторов (согласования), соединенный с первым блоком контроля датчиков и частоты (первый блок контроля входных цепей, первый блок управляемых согласующих устройств, первый блок компараторов, первый блок одновибраторов, первый блок элементов "ИЛИ", первый блок элементов "И", первый блок сигнализаторов) и первым блоком преобразования и анализа (первые коммутатор, блок коммутации частоты, блок управляемых эталонов, первый аналого-цифровой преобразователь, первый блок управляемой эталонной частоты, первый операционный блок), первый блок формирователей соединен с первым блоком контроля датчиков и частоты и первым блоком преобразования и анализа, второй блок формирователей соединен со вторым блоком контроля датчиков и частоты (второй блок контроля входных цепей, второй блок управляемых согласующих устройств, второй блок компараторов, второй блок одновибраторов, второй блок элементов "ИЛИ", второй блок элементов "И", второй блок сигнализаторов) и вторым блоком преобразования и анализа (вторые коммутатор, блок коммутации частоты, блок управляемых эталонов, второй аналого-цифровой преобразователь, второй блок управляемой эталонной частоты, второй операционный блок), блок накопителя соединен с третьим операционным блоком, первый и второй блок формирования команд соединены с блоком выдачи команд управления, выход которого соединен с блоком контроля команд управления.

Указанная система имеет следующие недостатки:

- ограничены функциональные возможности и область применения в связи с отсутствием контроля и регистрации информации от датчиков-сигнализаторов газотурбинных двигателей и систем, которые обеспечивают их работу. Современные газотурбинные двигатели и системы, которые обеспечивают их работу, оснащены вмонтированными малогабаритными датчиками-сигнализаторами, которые выдают команды (сигналы) заданного уровня, например, плюс 27 вольт при достижении предельных значений параметров газотурбинных двигателей и их систем;

- не обеспечивается контроль функционирования блоков формирования команд при неработающем двигателе с помощью наземной аппаратуры для определения наличия выдачи (не выдачи) устойчивых ложных команд на их выходах;

- не обеспечивается контроль функционирования блоков формирования команд одновременно с проведением контроля функционирования блока выдачи команд управления при выдаче команд системой, при неработающем двигателе, для проверки работоспособности исполнительных элементов и линий связи с ними, при этом нет необходимости использовать блок управления выдачей команд;

- не обеспечивается контроль функционирования блока контроля команд управления;

- недостаточная функциональная надежность системы при отказе различных элементов и блоков в двух независимых каналах системы;

- отсутствует возможность непосредственно диагностировать отдельные блоки системы, что также свидетельствует об ограниченных функциональных возможностях и области применения системы.

Это изобретение направлено на создание системы, которая должна обеспечить как контроль и накопление информации аналоговых, частотных параметров и команд управления, так и параметров силовой установки летательного аппарата, которые контролируются датчиками-сигнализаторами. Кроме того, система должна иметь такую структуру, которая обеспечит высокую функциональную надежность с обеспечением глубокого контроля функционирования и возможность непосредственно диагностировать отдельные блоки системы.

В случае усовершенствования системы обеспечивается надежная регистрация сигналов от датчиков-сигнализаторов силовой установки, расширяются ее функциональные возможности, область применения, повышаются эксплуатационные характеристики силовой установки летательного аппарата, коэффициент использования оборудования, уменьшаются простои авиационной техники и обеспечивается эксплуатация силовой установки по техническому состоянию.

Кроме того, предполагаемое изобретение направлено на создание высоконадежной системы управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя, которая позволит обеспечить безопасность полетов летательного аппарата.

Целью предлагаемого изобретения является повышение безопасности полетов летательного аппарата путем обеспечения высокой функциональной надежности системы и достоверности выдачи управляющих команд посредством расширенного автоматического контроля функционирования и повышение функциональной надежности системы, обеспечение эксплуатации газотурбинного двигателя по техническому состоянию путем обеспечения беспрерывной записи расширенного круга параметров, а также расширение функциональных возможностей и области применения системы.

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, которая содержит первый блок формирователей, по входу соединенный с первым блоком контроля датчиков и частоты и первым входом системы, а его выход соединен с первым блоком преобразования и анализа и первым блоком контроля датчиков и частоты, выход которого соединен с первым блоком преобразования и анализа, второй блок формирователей по входу соединен со вторым блоком контроля датчиков и частоты и третьим входом системы, а его выход соединен со вторым блоком преобразования и анализа и вторым блоком контроля датчиков и частоты, выход которого соединен со вторым блоком преобразования и анализа, блок нормализаторов соединен с первым и вторым блоком контроля датчиков и частоты, первым и вторым блоком преобразования и анализа, вход блока нормализаторов соединен со вторым входом системы, первый и второй блок формирования команд через блок выдачи команд управления соединен с блоком контроля команд управления, вход-выход операционного блока соединен со входом-выходом блока накопителя, дополнительно введены блок контроля одиночных сигналов и девять блоков приема-передачи последовательного кода, вход-выход первого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом операционного блока, вход-выход второго блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока формирования команд, вход-выход третьего блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока преобразования и анализа, вход-выход четвертого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока контроля датчиков и частоты, вход-выход пятого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом блока контроля одиночных сигналов, вход-выход шестого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом блока контроля команд управления, вход-выход седьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока формирования команд, вход-выход восьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока преобразования и анализа, вход-выход девятого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока контроля датчиков и частоты, вторые входы-выходы блоков приема-передачи последовательного кода соединены между собой, третий вход-выход операционного блока соединен с выходом системы.

Введение в систему дополнительных признаков, а именно:

девять блоков приема приема-передачи последовательного кода и блока контроля одиночных сигналов позволяет:

- обеспечить контроль и регистрацию информации от датчиков-сигнализаторов газотурбинных двигателей и систем, которые обеспечивают их работу;

- обеспечить контроль функционирования блоков формирования команд при неработающем двигателе;

- обеспечить контроль функционирования блока контроля команд управления;

- обеспечить контроль функционирования блоков формирования команд одновременно с проведением контроля функционирования блока выдачи команд управления, при выдаче команд системой, при неработающем двигателе;

- обеспечить высокую функциональную надежность системы;

- повысить коэффициент использования оборудования в системе;

- повысить эксплуатационные характеристики силовой установки;

- обеспечить эксплуатацию газотурбинного двигателя по техническому состоянию и повысить безопасность полетов летательного аппарата.

Как видно из вышеуказанного, предложенное техническое решение имеет существенные признаки, которые позволяют обеспечить безопасность полетов летательного аппарата, расширить функциональные возможности, область применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки, повысить контролепригодность системы, коэффициент использования оборудования, обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки, сократить простои авиационной техники и обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию.

Принцип работы системы объясняется чертежами, где на фиг.1 изображена структурная схема системы; на фиг.2 - структурная схема блока контроля датчиков и частоты; на фиг.3 - структурная схема блока преобразования и анализа; на фиг.4 структурная схема блока контроля одиночных сигналов; на фиг.5 - структурная схема блока приема-передачи последовательного кода; на фиг.6 - структурная схема блока формирования команд; на фиг.7 - структурная схема блока контроля команд управления.

Система содержит первый блок 1 нормализаторов, первый блок 2 формирователей, первый блок 3 контроля датчиков и частоты, первый блок 4 преобразования и анализа, первый блок 5 формирования команд, блок 6 накопителя, первый операционный блок 7, блоки 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 приема-передачи последовательного кода, блок 17 контроля одиночных сигналов, второй блок 18 формирователей, второй блок 19 контроля датчиков и частоты, второй блок 20 преобразования и анализа, второй блок 21 формирования команд, блок 22 контроля команд управления, блок 23 выдачи команд управления.

Блок 3 (19) контроля датчиков и частоты включает сигнализатор 24 отказа частотных датчиков, сигнализатор 25 частоты, сигнализатор 26 отказа аналоговых датчиков, операционный блок 27.

Блок 4 (20) преобразования и анализа включает блок 28 эталонной частоты, блок 29 эталонов, коммутатор 30 частоты, коммутатор 31 эталонов, коммутатор 32, аналого-цифровой преобразователь 33, операционный блок 34.

Блок 17 контроля одиночных сигналов включает коммутатор 35 одиночных сигналов, блок 36 гальванической развязки, коммутатор 37 бортового напряжения, операционный блок 38.

Блок 8 (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) приема-передачи последовательного кода включает контроллер 39, приемник-передатчик 40 последовательного кода.

Блок 5 (21) формирования команд включает операционный блок 41, последовательно-параллельный регистр 42, параллельный регистр 43, параллельно-последовательный регистр 44 и выходной каскад 45.

Блок 22 контроля команд управления включает коммутатор 46 сигналов команд управления, источник 47 напряжения, блок 48 гальванической развязки, коммутатор 49 напряжения, операционный блок 50.

Входы блока 2 формирователей и блока 3 контроля датчиков и частоты соединены между собой и с первым входом системы от первых частотных датчиков, вход блока 1 нормализаторов соединен со вторым входом системы от аналоговых датчиков, выход блока 2 формирователей соединен с блоком 3 контроля датчиков и частоты и блоком 5 преобразования и анализа, вход которого соединен с выходом блока 3 контроля датчиков и частоты, выход блока 1 нормализаторов соединен с блоком 3 контроля датчиков и частоты и блоком 4 преобразования и анализа, вход-выход которого соединен со входом-выходом блока 10 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 3 контроля датчиков и частоты соединен со входом-выходом блока 11 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 17 контроля одиночных сигналов соединен со входом-выходом блока 12 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 6 накопителя соединен со входом-выходом операционного блока 7, второй вход-выход операционного блока 7 соединен со входом-выходом блока 8 приема-передачи последовательного кода, а третий вход-выход операционного блока 7 соединен с выходом системы, входы блока 18 формирователей и блока 19 контроля датчиков и частоты соединены между собой и с третьим входом системы от вторых частотных датчиков, выход блока 18 формирователей соединен с блоком 19 контроля датчиков и частоты и блоком 20 преобразования и анализа, вход которого соединен с выходом блока 19 контроля датчиков и частоты, выход блока 1 нормализаторов также соединен с блоком 19 контроля датчиков и частоты и блоком 20 преобразования и анализа, вход-выход которого соединен со входом-выходом блока 15 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 19 контроля датчиков и частоты соединен со входом-выходом блока 16 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 5 формирования команд соединен со входом-выходом блока 9 приема-передачи последовательного кода, вход-выход блока 21 формирования команд соединен со входом-выходом блока 14 приема-передачи последовательного кода, выходы блока 5 и 21 формирования команд соединены с блоком 23 выдачи команд управления, выход которого соединен с выходом системы, а через блок 22 контроля команд управления соединен с блоком 13 приема-передачи последовательного кода, вторые входы-выходы блоков 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 приема-передачи последовательного кода соединены между собой, блок 17 контроля одиночных сигналов соединен с пятым входом системы от датчиков-сигнализаторов и с четвертым входом от бортовой сети напряжения.

Операционный блок 7 может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора, который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю память (на чертеже не показана), который также имеет, кроме вычислительных функций, функцию приема и выдачи кодовых сигналов.

Блок 6 накопителя может быть выполнен на стандартных микросхемах флэш-памяти.

Блок 3 (19) контроля датчиков и частоты может быть выполнен, используя техническое решение по авт. свид. СССР №1339459 кл. G 01 R 31/02 (сигнализатор 24 отказа частотных датчиков), компараторы в интегральном исполнении (сигнализатор 26 отказа аналоговых датчиков) и ждущие одновибраторы в интегральном исполнении (сигнализатор 25 частоты), а операционный блок 27 может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает роботу тракта по приему сигналов от своих сигнализаторов 24, 25, 26 и выдачи последовательного кода.

Операционный блок 34 блока 4 (20) преобразования и анализа может быть реализован на базе стандартного многофункционального процессора, который может использовать как внутреннюю, так и внешнюю память, который также имеет, кроме вычислительных функций, функцию проведения допускового контроля, функцию измерения временных интервалов, а также функцию приема и выдачи кодовых сигналов и проведения контроля функционирования блока 4 (20).

Коммутатор 30 частоты и коммутатор 31 эталонов блока 4 (20) могут быть реализованы на стандартных переключающих коммутаторах в интегральном исполнении.

Блок 28 эталонной частоты блока 4 (20) может быть реализован на стандартных генераторах частоты с прямоугольной формой выходного сигнала.

Блок 29 эталонов блока 4 (20) может быть предоставлен как набор стандартных эталонных источников напряжения и тока и т.д.

Коммутатор 35 одиночных сигналов и коммутатор 37 бортового напряжения блока 17 могут быть реализованы на стандартных коммутаторах повышенного напряжения в интегральном исполнении.

Блок 36 гальванической развязки блока 17 может быть реализован на стандартных элементах опторазвязки в интегральном исполнении.

Операционный блок 38 блока 17 может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает роботу тракта по приему сигналов от датчиков-сигнализаторов, по контролю его функционирования и выдачи, например, последовательного кода.

Контроллер 39 блока 8 (9-16) является стандартным однокристальным процессором, который обеспечивает прием-передачу информации операционного блока 7 (41-блока 5 (21), 34-блока 4 (20), 27-блока 3 (19), 38-блока 17, 50-блока 22) до приемника-передатчика 40 последовательного кода.

Операционный блок 41 блока 5 (21) может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает роботу тракта по приему сигналов от блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода, проведение контроля функционирования и выдачи команд к блоку 23 выдачи команд управления.

Операционный блок 50 блока 22 может быть реализован на стандартном однокристальном процессоре, который обеспечивает работу тракта по приему сигналов от блока 23 выдачи команд управления, по контролю его функционирования и выдачи последовательного кода.

Блоки 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 приема-передачи последовательного кода работают по заданным алгоритмам в зависимости от записанных в них программ, и каждый блок имеет свое адресное поле для обеспечения выдачи информации. Каждый блок 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 приема-передачи последовательного кода своим входом принимает последовательный код от других блоков приема-передачи и выдает подтверждение о его приеме, а на своем выходе формирует последовательный код, который принимается другими блоками приема-передачи, причем сформированный код держится на выходе до тех пор, пока не поступит подтверждение о его приеме с второго(вторых) блоков приема-передачи последовательного кода. Это обеспечивает взаимодействие блоков 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 приема-передачи последовательного кода между собой в зависимости от алгоритма функционирования для обеспечения работоспособности системы и проведение контроля ее функционирования.

Система работает следующим образом:

При включении напряжения питания операционный блок 7, блоки 3, 19 контроля датчиков и частоты, блоки 4, 20 преобразования и анализа, блок 17 контроля одиночных сигналов, блоки 5, 21 формирования команд и блок 22 контроля команд управления устанавливаются в начальное состояние и с интервалом времени, которое превышает переходные процессы в системе, операционный блок 7 через блок 8 выдает к блоку 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 кодовые сигналы, которые обеспечивают проведение независимого автоматического контроля функционирования блоков 3, 4, 5, 17, 19, 20, 21 и 22 измерительных каналов системы, а также прием контрольной информации и информации по результату контроля функционирования блоков системы.

Блок 3 и 19 контроля датчиков и частоты, блок 4 и 20 преобразования и анализа, блок 5 и 21 формирования команд, блок 17 контроля одиночных сигналов и блок 22 контроля команд управления функционируют независимо и через соответствующие блоки 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16 выдают информацию по самоконтролю через блок 8 к операционному блоку 7.

Рассмотрим работу системы в режиме проведения самоконтроля на примере одного измерительного канала от первых частотных датчиков и аналоговых датчиков (в скобках будут указаны соответствующие блоки измерительного канала от вторых частотных датчиков и аналоговых датчиков) и блоков 17 и 22.

Из выхода операционного блока 7 через блок 8 на входы блоков 9, 10, 11 (14, 15, 16), 12, 13 поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение независимого автоматического контроля функционирования блоков 5, 4, 3 (21, 20, 19), 17, 22. Контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода принимает контрольную кодовую посылку, которая обеспечивает контроль функционирования блока 3 (19) и выдает ее к операционному блоку 27 блока 3 (19).

После принятия контрольной кодовой посылки операционным блоком 27 блока 3 (19), последний запускает программу проведения самоконтроля, которая независимо от состояния цепей аналоговых и частотных датчиков устанавливает по цепи 27-1 сигнализатор 24 отказа частотных датчиков и по цепи 27-2 сигнализатор 26 отказа аналоговых датчиков в режим, имитирующий нарушение входных цепей, при этом на выходе сигнализаторов 24, 26 получим сигналы, например, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 27 блока 3 (19) и записываются в его памяти и к блоку 4 (20) преобразования и анализа. Кроме того, из второго выхода сигнализатора 24 на вход сигнализатора 25 частоты блока 3 (19) поступает сигнал, который запрещает выдачу с его выходов сигналов отсутствия входной частоты в виде логической "1", в связи с выдачей сигнализатором 24 имитированных сигналов нарушения входных цепей частотных датчиков.

Выходы сигнализаторов 24 и 25 соединены со входами коммутатора 30 частоты блока 4 (20), а выход сигнализатора 26 блока 3 (19) соединен с коммутатором 31 эталонов блока 4 (20) преобразования и анализа.

Количество каналов контроля отказа частотных датчиков сигнализатора 24 (количество каналов контроля наличия частоты сигнализатора 25), количество каналов контроля отказа аналоговых датчиков сигнализатора 26 отвечает количеству коммутационных элементов коммутатора 30 частоты, коммутатора 31 эталонов и количеству контролируемых частотных и аналоговых параметров.

Из выхода сигнализатора 24 отказа частотных датчиков блока 3 (19) сигнал в виде логической "1" поступает до коммутатора 30, а из выхода сигнализатора 26 отказа аналоговых датчиков сигнал в виде логической "1" поступает до коммутатора 31 блока 4 (20).

После окончания записи сигналов из выхода сигнализаторов 24 и 26 в память операционного блока 27 блока 3 (19), последний начинает анализировать ранее записанную в память информацию в виде логической "1", и если она не отвечает значениям логической "1", т.е. зарегистрированный сигнал в виде логического "0", или один или несколько сигналов в виде логического "0", то операционный блок 27 блока 3 (19) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 11(16) кодовую посылку отказа блока 3 (19) (с признаком контроля) которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее до операционного блока 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

Если зарегистрированные сигналы из выхода сигнализаторов 24 и 26 в памяти операционного блока 27 блока 3 (19), отвечают значениям логической "1", т.е. каждый сигнал в виде логической "1", то операционный блок 27 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 39 блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода, а формирует на своем выходе последовательный двоичный код (с признаком контроля), который должен быть в виде логической "1" к контроллеру 39 блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 11 (16) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 10 (15) и выдает ее к операционному блоку 34 блока 4 (20) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя.

В таком состоянии блок 3 (19) находится до окончания контроля функционирования блока 4 (20) преобразования и анализа.

Принятая контрольная кодовая посылка операционным блоком 34 блока 4 (20) запускает программу проведения самоконтроля, которая обеспечивает выдачу из операционного блока 34 блока 4 (20) по цепи 34-1 к блоку 28 эталонной частоты и блоку 29 эталонов сигнал, например, логической "1", который обеспечивает на выходе блока 29 максимальные эталонные напряжения, а на выходе блока 28 - максимальные эталонные частоты, которые превышают предельные значения контролируемых параметров газотурбинного двигателя.

Сигналы в виде логической "1", которые поступают из выхода сигнализатора 24 отказа частотных датчиков блока 3 (19) к коммутатору 30, а из выхода сигнализатора 26 отказа аналоговых датчиков к коммутатору 31 блока 4 (20) отключают входы коммутатора 30 от блока 2 (18) формирователей и подключают выход блока 28 эталонной частоты ко входам операционного блока 34 блока 4 (20) и отключают входы коммутатора 31 от выходов блока 1 нормализаторов и подключают выход блока 29 эталонов ко входам коммутатора 32.

При этом максимальные контрольные сигналы через коммутатор 31 поступают на коммутатор 32 , вследствие чего на его входе устанавливаются максимальные значения контрольного напряжения. Из выхода 34-2 операционного блока 34 на вход коммутатора 32 поступают сигналы, например, в виде двоичного кода, которые обеспечивают поочередное подключение максимальных значений контрольного напряжения из выхода коммутатора 31 через коммутатор 32 к аналого-цифровому преобразователю 33 блока 4 (20), в котором максимальное контрольное напряжение преобразуется в двоичный контрольный код. После каждого подключения контрольного напряжения, а соответственно и после каждого его преобразования преобразователем 33 с интервалом времени, превышающим переходные процессы в коммутаторе 32 и аналого-цифровом преобразователе 33, операционный блок 34 записывает в свою память максимальные значения контрольного кода.

Затем обеспечивается преобразование блоком 34 эталонных частот из выхода коммутатора 30 частоты блока 4 (20).

Количество частотных входов операционного блока 34 блока 4 (20) отвечает количеству контролируемых параметров от первых(вторых) частотных датчиков газотурбинного двигателя. Операционный блок 34 последовательно или параллельно, при наличии в его процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал)-код, обеспечивает преобразование эталонных частот, поступающих из выхода блока 28 эталонной частоты через коммутатор 30 частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 34 записывает в свою память максимальные значения контрольного кода.

Затем операционный блок 34 блока 4 (20) начинает анализировать ранее записанную в памяти максимальную контрольную информацию, которая должна превышать предельные значения параметров газотурбинного двигателя, по алгоритмам допускового контроля, и если она не отвечает максимальным значениям, т.е. двоичный код в виде логического "0", или одних или несколько разрядов которого в виде логического "0", то операционный блок 34 блока 4 (20) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) кодовую посылку отказа блока 4 (20) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

Принятая кодовая посылка (с признаком контроля) операционным блоком 41 блока 5 (21) обеспечивает запись в его память признак неисправности блока 4 (20), который переводит режим работы операционного блока 41 блока 5 (21) в режим приема информации от блока 20 (4) преобразования и анализа второго канала (от вторых частотных датчиков и аналоговых датчиков).

Если максимальная контрольная информация отвечает максимальным значениям, т.е. каждый разряд двоичного кода имеет значение в виде логической "1", тогда операционный блок 34 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода, а формирует на своем выходе последовательный двоичный код (с признаком контроля), который должен быть в виде логической "1", к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя.

Принятая контрольная кодовая посылка (с признаком контроля) операционным блоком 41 блока 5 (21) запускает программу проведения самоконтроля, которая обеспечивает, на период проведения самоконтроля, выдачу из информационного выхода 41-1 к выходному каскаду 45 запрещающего сигнала, в связи с чем исходное состояние выходного каскада 45 блока 5 (21) не изменяется, т.е. выходные команды при самоконтроле не выдаются.

Затем из информационного выхода 41-2 операционного блока 41 блока 5 (21) последовательный максимальный двоичный код в виде логической "1" под действием тактовой частоты, поступающий к регистру 42 блока 5 (21) из выхода 41-3 операционного блока 41 блока 5 (21), записывается в последовательно-параллельный регистр 42 блока 5 (21), где последовательный максимальный двоичный код преобразуется в параллельный и поступает в регистр 43. С интервалом времени, после окончания выдачи тактовой частоты из выхода 41-3, из выхода 41-4 блока 5 (21) к регистру 43 выдается сигнал, который обеспечивает запись параллельного двоичного кода в регистр 43 из выхода регистра 42 блока 5 (21). Параллельный максимальный двоичный код из выхода регистра 43 поступает к параллельно-последовательному регистру 44 и выходному каскаду 45 на вход которого из выхода 41-1 блока 5 (21) поступает запрещающий сигнал, в связи с чем исходное состояние каскада 45 блока 5 (21) не изменяется, т.е. выходные команды не выдаются. Параллельный максимальный контрольный код в регистре 44 блока 5 (21) преобразуется в последовательный максимальный контрольный код. Затем из выхода 41-5 операционного блока 41 к регистру 44 подается тактовая частота, под действием которой последовательный максимальный контрольный код переписывается в операционный блок 41.

Переписанный из регистра 44 двоичный код анализируется операционным блоком 41 блока 5 (21), и если он отвечает максимальным значениям, т.е. каждый разряд двоичного кода имеет значение логической "1", то на выходе операционного блока 41 не формируется сигнал неисправности.

Если он не отвечает максимальным значениям, т.е. двоичный код в виде логического "0" или одних или несколько разрядов которого в виде логического "0", то операционный блок 41 блока 5 (21) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 9 (14) кодовую посылку отказа блока 5 (21) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

После окончания самоконтроля (по максимальным значением) блока 5 (21) его операционный блок 41 формирует на своем выходе кодовую посылку к контроллеру 39 блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 9 (14) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 10 (15) и выдает ее к операционному блоку 34 блока 4 (20).

Принятая кодовая посылка операционным блоком 34 блока 4 (20) обеспечивает снятие сигнала в виде логической "1" и появление сигнала в виде логического "0" (начальное состояние) на выходе 34-1 операционного блока 34 блока 4 (20), который поступает к блоку 28 эталонной частоты и блоку 29 эталонов и обеспечивает на выходе блока 29 минимальные эталонные напряжения, а на выходе блока 28 - минимальные эталонные частоты, которые не превышают предельные значения контролируемых параметров газотурбинного двигателя.

При этом минимальные контрольные сигналы через коммутатор 31 поступают на коммутатор 32 а, вследствие чего на его входе устанавливаются минимальные значения контрольного напряжения. Из выхода 34-2 операционного блока 34 на вход коммутатора 32 поступают сигналы, например, в виде двоичного кода, которые обеспечивают поочередное подключение минимальных значений контрольного напряжения из выхода коммутатора 31 через коммутатор 32 к аналого-цифровому преобразователю 33 блока 4 (20), в котором минимальное контрольное напряжение преобразуется в двоичный контрольный код. После каждого подключения минимального контрольного напряжения, а соответственно и после каждого его преобразования преобразователем 33 с интервалом времени, превышающим переходные процессы в коммутаторе 32 и аналого-цифровом преобразователе 33, операционный блок 34 записывает в свою память минимальные значения контрольного кода.

Затем обеспечивается преобразование блоком 34 минимальных эталонных частот из выхода коммутатора 30 частоты блока 4 (20).

Операционный блок 34 блока 4 (20) обеспечивает преобразование эталонных частот, поступающих из выхода блока 28 эталонной частоты через коммутатор 30 частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 33 записывает в свою память минимальные значения контрольного кода.

Затем операционный блок 34 блока 4 (20) начинает анализировать ранее записанную в память минимальную контрольную информацию, которая не должна превышать предельные значения параметров газотурбинного двигателя, по алгоритмам допускового контроля, и если она не отвечает минимальным значением, т.е. двоичный код в виде логической "1", или в одном или нескольких разрядах которого логическая "1", тогда операционный блок 34 блока 4 (20) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) кодовую посылку отказа блока 4 (20) (с признаком контроля), который принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

Принятая кодовая посылка (с признаком контроля) операционным блоком 41 блока 5 (21) обеспечивает запись в его память признак неисправности блока 4 (20), который переводит режим работы операционного блока 41 блока 5 (21) в режим приема информации от блока 20 (4) второго канала (от вторых частотных датчиков и аналоговых датчиков).

Если минимальная контрольная информация отвечает минимальным значениям, т.е. каждый разряд двоичного кода имеет значение в виде логического "0", тогда операционный блок 34 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода, а формирует на своем выходе последовательный двоичный код (с признаком контроля), который должен быть в виде логического "0", к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя.

Принятая контрольная кодовая посылка (с признаком контроля) операционным блоком 41 блока 5 (21) обеспечивает продолжение самоконтроля блока 5 (21). При этом из информационного выхода 41-2 операционного блока 41 блока 5 (21) последовательный минимальный двоичный код в виде логического "0" и который под действием тактовой частоты, поступающей к регистру 42 блока 5 (21) из выхода 41-3 операционного блока 41 блока 5 (21) записывается в последовательно-параллельный регистр 42 блока 5 (21), где последовательный минимальный двоичный код преобразуется в параллельный и поступает в регистр 43.

С интервалом времени, после окончания выдачи тактовой частоты из выхода 41-3, из выхода 41-4 блока 5 (21) к регистру 43 выдается сигнал, который обеспечивает запись параллельного двоичного кода в регистр 43 из выхода регистра 42 блока 5 (21). Параллельный минимальный двоичный код из выхода регистра 43 поступает к параллельно-последовательному регистру 44 и выходному каскаду 45, для которого сигнал в виде логического "0" не является информационным. Параллельный минимальный контрольный код в регистре 44 блока 5 (21) преобразуется в последовательный минимальный контрольный код. Затем из выхода 41-5 операционного блока 41 к регистру 44 подается тактовая частота, под действием которой последовательный минимальный контрольный код переписывается в операционный блок 41.

Переписанный из регистра 44 двоичный код анализируется операционным блоком 41 блока 5 (21), и если он отвечает минимальным значениям, т.е. каждый разряд двоичного кода имеет значение логического "0", то на выходе операционного блока 41 не формируется сигнал неисправности.

Если он не отвечает минимальным значением, т.е. двоичный код в виде логической "1", или один или несколько разрядов которого в виде логической "1", тогда операционный блок 41 блока 5 (21) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 9 (14) кодовую посылку отказа блока 5 (21) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

При отказе блока 5 (21) запрещающий сигнал из выхода 41-1 блока 41 к выходному каскаду 45 не снимается, что исключает несанкционированную выдачу сигналов из его выхода к блоку 23.

После окончания самоконтроля операционный блок 41 блока 5 (21) формирует на своем выходе кодовую посылку (окончание самоконтроля) в виде логического "0", которая поступает к контроллеру 39 блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 9 (14) кодовую посылку окончания самоконтроля, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 11 (16) и выдает ее к операционному блоку 27 блока 3 (19).

Принятая контрольная кодовая посылка операционным блоком 27 блока 3 (19) изменяет режим его работы, в связи с чем операционный блок 27 снимает сигналы из своих выходов 27-1 и 27-2, что приводит к переводу сигнализаторов 24 и 26 блока 3 (19) в режим контроля цепей частотных и аналоговых датчиков и выдачи с их выходов сигналов в виде логического "0". Под действием сигнала логического "0" из выхода сигнализатора 26 блока 3 (19) коммутатор 31 отключает блок 29 эталонов и подключает блок 1 нормализаторов к коммутатору 32 блока 4 (20) для обеспечения контроля аналоговых параметров газотурбинного двигателя.

После перевода сигнализатора 24 в режим контроля цепей частотных датчиков последний снимает запрещающий сигнал из сигнализатора 25 частоты блока 3 (19), что обеспечивает сигнализацию наличия частоты от блока 2 (18) формирователей.

В связи с тем, что контроль проводится перед запуском газотурбинного двигателя сигналы из первых (вторых) частотных датчиков не поступают, тогда на выходе формирователей блока 2 (18) импульсы отсутствуют, а соответственно не поступают на сигнализатор 25 частоты блока 3 (19) контроля датчиков и частоты и коммутатор 30 частоты блока 4 (20) преобразования и анализа.

Отсутствие импульсов на входе сигнализатора 25 частоты, после снятия запрещающего сигнала из выхода сигнализатора 24, приводит к появлению на его выходе сигнала логического уровня "1", что свидетельствует об отсутствии частотных сигналов от датчиков оборотов. Сигналы в виде логического уровня "1" из выхода сигнализатора 25 поступают в операционный блок 27 блока 3 (19) для регистрации в его памяти.

Кроме того, сигнал логического уровня "1" из выхода сигнализатора 25 частоты блока 3 (19) поступает к коммутатору 30 частоты и поддерживает его в состоянии подключения блока 28, на выходе которого присутствуют минимальные эталонные частоты, ко входам операционного блока 34 блока 4 (20).

Операционный блок 34 блока 4 (20) обеспечивает преобразование эталонных частот, поступающих из выхода блока 28 эталонной частоты через коммутатор 30 частоты в контрольный двоичный код. После каждого подключения контрольной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно и после каждого ее преобразования операционный блок 33 записывает в свою память минимальные значения контрольного кода.

Затем операционный блок 34 блока 4 (20) начинает анализировать ранее записанную в память минимальную контрольную информацию, которая должна также не превышать предельные значения параметров газотурбинного двигателя, по алгоритмам допускового контроля, и если она не отвечает минимальным значениям, т.е. двоичный код в виде логической "1", или один или несколько разрядов которого в виде логической "1", то операционный блок 34 блока 4 (20) формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0", который поступает к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) кодовую посылку отказа блока 4 (20) (с признаком контроля), которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) и контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

Принятая кодовая посылка (с признаком контроля) операционным блоком 41 блока 5 (21) записывает в его память признак неисправности блока 4 (20), который переводит режим работы операционного блока 41 блока 5 (21) в режим приема информации от блока 20 (4) второго канала (от вторых частотных датчиков и аналоговых датчиков).

Если минимальная контрольная информация отвечает минимальным значениям, т.е. каждый разряд двоичного кода имеет значение в виде логического "0", то операционный блок 34 не формирует на своем выходе сигнал неисправности в виде логического "0" к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода.

После окончания записи контрольных сигналов в виде логической "1" в память операционного блока 27 блока 3 (19) из выхода сигнализаторов 24, 25 и 26 операционный блок 27 блока 3 (19) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к контроллеру 39 блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 11 (16) контрольную кодовую посылку которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 для дальнейшей регистрации в блоке 6 накопителя.

Кроме того, из выхода операционного блока 7 через блок 8 к блоку 12 и блоку 13 также поступает контрольная кодовая посылка, которая обеспечивает проведение самоконтроля блока 17 и блока 22. Контроль функционирования блока 22 контроля команд управления, идентичный контролю функционирования блока 17 контроля одиночных сигналов, только с той разницей, что коммутатор 49 блока 22 подключает напряжение источника 47, а коммутатор 37 блока 17 подключает напряжение от бортовой сети. По этому контроль функционирования блоков 17 и 22 рассмотрим на примере блока 17 (в скобках будут указанны элементы блока 22 контроля команд управления).

Контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 12 (13) приема-передачи последовательного кода принимает контрольную кодовую посылку и выдает ее к операционному блоку 38 (50) блока 17 (22) для проведения контроля его функционирования.

После принятия контрольной кодовой посылки операционным блоком 38 (50) блока 17 (22), последний запускает программу проведения самоконтроля тракта приема одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 2) газотурбинного двигателя (команд управления от блока 23). При этом операционный блок 38 (50) выдает сигнал на коммутатор 37 бортового напряжения (49 напряжения) для подключения бортового напряжения (напряжения источника 47) к коммутатору 35 (46). Затем операционный блок 38 (50) выдает на коммутатор 35(46) сигналы, которые обеспечивают коммутацию напряжения по все каналам коммутатора 35 (46). Сигналы бортового напряжения (напряжения источника 47), например плюс 27 вольт, поступают на блок 36 (48) гальванической развязки блока 17 (22). Блок 36 (48) предназначен для гальванической развязки бортсети и сети команд управления агрегатами летательного аппарата и напряжения питания блоков и элементов системы управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя летательного аппарата для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 36 (48) напряжения на соответствующих его выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 38 (50) блока 17 (22).

Операционный блок 38 (50) входные контрольные сигналы из выхода блока 36 (48) записывает в свою память.

По окончании записи контрольных сигналов в память операционного блока 38 (50) блока 17 (22) операционный блок 38 (50) блока 17 (22) формирует на своем выходе контрольную кодовую посылку к контроллеру 39 блока 12 (23) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 12 (13) контрольную кодовую посылку, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7.

Принятую контрольную кодовую посылку операционный блок 7 записывает в свою память.

Принятые и записанные контрольные кодовые посылки и признаки неисправности в память операционного блока 7 от блока 3 (19) контроля датчиков и частоты, блока 4 (20) преобразования и анализа, блока 5 (21) формирования команд, блока 17 контроля одиночных сигналов и блока 22 контроля команд управления анализируются операционным блоком 7, и если они отвечают заданным контрольным параметрам и отсутствует информация о неисправности, операционный блок 7 не регистрирует в своей памяти сигнал отказа, если они не отвечают заданным контрольным параметрам и присутствует информация о неисправности, тогда операционный блок 7 регистрирует в своей памяти сигнал отказа в отдельности по каждому из блоков 3 (19), 4 (20), 5 (21), 17 и 22 и выдает сигнал неисправности системы.

Затем операционным блоком 7 из записанной в его памяти контрольной информации и информации об отказах, при их наличии, формируется кадр, который им же переписывается в соответствующие адреса блока 6 накопителя.

Как видно из вышеуказанного, результаты проведенного самоконтроля регистрируются в блоке 6 накопителя, которые затем считываются через операционный блок 7 с помощью считываемого оборудования, которое на вход операционного блока 7 по цепи связи выдает сигналы, например, в виде последовательного двоичного кода, под влиянием которого блок 7 переходит в режим считывания накопленной информации в блоке 6 и передачи ее в наземное считываемое оборудование. Наземное считываемое оборудование полученную информацию документирует, например, в виде протокола, по которому видно имеют место или нет нарушения в измерительных каналах системы и цепей датчиков.

Контроль функционирования системы может осуществляться также по запросам, например, как из места бортинженера, так и автоматизированной системы контроля параметров самолета за описанным выше алгоритмом.

Рассмотрим работу системы в режиме регистрации текущих значений параметров газотурбинного двигателя от его запуска до останова, состояние цепей датчиков, сигналов (команд), которые поступают от датчиков-сигнализаторов и команд управления из выхода блока 23 и выдачи команд системой при неработающем газотурбинном двигателе осуществляется в следующем порядке.

После прокрутки и дальнейшем запуске газотурбинного двигателя сигналы от аналоговых датчиков (вход 2) поступают в блок нормализаторов, где преобразуются в заданный уровень постоянного напряжения, удобный как для аналого-цифрового преобразования преобразователем 33 блока 4 (20), так и для использования сигнализатором 26 блока 3 (19) контроля датчиков и частоты.

Каналы сигнализатора 26 отказа аналоговых датчиков блока 3 (19) настраиваются на уровень напряжения, ниже чем уровень напряжения, который соответствует, например, нулевому уровню давления в магистралях воздушных, топливных и масляных двигателя. Каналы сигнализатора 26 отказа аналоговых датчиков блока 3 (19) подключаются ко входным цепям системы (вход 2) через блок 1 нормализаторов и при нарушении входных цепей или отказе соответствующего нормализатора блока 1 выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 27 блока 3 (19), который обеспечивает формирование на выходе блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 8 приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 7 для обеспечения регистрации в блоке 6 накопителя. Кроме того, из выхода сигнализатора 26 блока 3 (19) сигналы логической "1" поступают на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 31 эталонов для обеспечения преобразования эталонного напряжения из выхода блока 29 блока 4 (20) преобразования и анализа с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующего аналогового датчика газотурбинного двигателя.

От частотных датчиков (вход 1 (3)) переменный сигнал, пропорциональный оборотам турбин двигателя, поступает в блок 2 (18) формирователей, который формирует, например, однополярные прямоугольные импульсы, которые через коммутатор 30 частоты поступают в операционный блок 34 блока 4 (20) преобразования и анализа. Цепи частотных датчиков подключаются к блоку 3 (19) контроля датчиков и частоты.

Каналы сигнализатора 24 отказа частотных датчиков при нарушении входных цепей выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 27 блока 3 (19), который обеспечивает формирование на выходе блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 8 приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 7 для обеспечения регистрации в блоке 6 накопителя. Кроме того, из выхода сигнализатора 24 блока 3 (19) сигналы логической "1" поступают на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 30 частоты для обеспечения подачи эталонной частоты из выхода блока 28 эталонной частоты к операционному блоку 34 блока 4 (20) преобразования и анализа с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующих частотных датчиков газотурбинного двигателя.

При коротком замыкании во входных цепях частотных датчиков или отказе соответствующего канала блока 2 (18) формирователей соответствующие каналы сигнализатора 25 частоты выдают сигналы логической "1" к операционному блоку 27 блока 3 (19), который обеспечивает формирование на выходе блока 11 (16) приема-передачи последовательного кода кодовой посылки и дальнейшую передачу через блок 8 приема-передачи последовательного кода к операционному блоку 7 для обеспечения регистрации в блоке 6 накопителя. Кроме того, из выхода сигнализатора 25 частоты блока 3 (19) сигналы логической "1" поступают на соответствующий коммутационный элемент коммутатора 30 частоты для обеспечения подачи эталонной частоты из выхода блока 28 эталонной частоты к операционному блоку 34 блока 4 (20) преобразования и анализа с целью контроля функционирования измерительного канала соответствующих частотных датчиков газотурбинного двигателя.

Регистрация текущих значений параметров газотурбинного двигателя от его запуска до останова, состояние цепей датчиков, команд управления исполнительными элементами, а также сигналов (команд), которые поступают от датчиков-сигнализаторов осуществляется в следующем порядке.

Операционный блок 34 из выхода 34-2 выдает сигналы, например, в виде двоичного кода на коммутатор 32 для поочередного подключения через коммутатор 31 блока 4 (20) сигналов из выхода блока 1 нормализаторов, значения которых характеризуют физическое состояние параметров газотурбинного двигателя. Следовательно, сигнал из выхода блока 1 нормализаторов через коммутаторы 31 и 32 поступает на аналого-цифровой преобразователь 33 блока 4 (20), где преобразуется в двоичный код.

С интервалом времени, который определяется быстродействием аналого-цифрового преобразователя 33, после поступления на его вход сигнала из выхода коммутатора 32, операционный блок 34 записывает в свою память, например, последовательный информационный двоичный код из выхода аналого-цифрового преобразователя 33 блока 4 (20).

После преобразования всех аналоговых сигналов из выхода блока 1 и записи результатов преобразования в память блока 34, последний прекращает выдачу сигналов на коммутатор 32 блока 4 (20) и начинает анализировать сигналы первых (вторых) частотных датчиков.

При отсутствии отказов в цепях первых(вторых) частотных датчиков газотурбинного двигателя на входе операционного блока 34 блока 4 (20) присутствуют последовательности прямоугольных импульсов, которые поступают через коммутатор 30 частоты блока 4 (20) от блока 2 (18) формирователей, периоды которых пропорциональны числу оборотов турбин двигателя.

Операционный блок 34 блока 4 (20) последовательно или параллельно, при наличии в его процессоре многоканальных преобразователей частота (интервал) - код, обеспечивает преобразование последовательности прямоугольных импульсов, поступающих из выхода блока 2 (18) формирователей в двоичный код, величина которого пропорциональна оборотам, например, турбин низкого и высокого давления двигателя.

После каждого подключения входной частоты, при последовательном преобразовании, а соответственно после каждого ее преобразования операционный блок 34 блока 4 (20) записывает в свою память значения двоичного кода, величина которого пропорциональна оборотам турбин двигателя.

По окончании записи информационных двоичных кодов, после преобразования аналоговых сигналов от блока 1 нормализаторов и частот из блока 2 (18) формирователей, в память операционного блока 34 блока 4 (20), операционный блок 34 блока 4 (20) запускает программу, которая начинает анализировать ранее записанную информацию, характеризующую состояние параметров газотурбинного двигателя по алгоритмам допускового контроля.

Если один или несколько параметров газотурбинного двигателя достигли своего максимального (предельного) значения операционный блок 34 блока 4 (20) формирует на своем выходе информационные кодовые посылки, в одной из которых в соответствующих разрядах устанавливаются сигналы логического уровня "1", а в других - текущее физическое значение параметров газотурбинного двигателя к контроллеру 39 блока 10 (15) приема-передачи последовательного кода.

Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 10 (15) кодовую посылку текущего физического значения параметров газотурбинного двигателя, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 для записи в его памяти, и кодовую посылку по результату допускового контроля, которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 (14) и выдает ее к операционному блоку 41 блока 5 (21) для записи в его памяти.

Принятая информационная кодовая посылка с результатами допускового контроля операционным блоком 41 блока 5 (21) запускает программу формирования на выходе блока 5 (21) команд до блока 23 выдачи команд управления.

В связи с этим операционный блок 41 блока 5 (21) формирует на своем информационном выходе 41-2 последовательный двоичный код, в котором в соответствующих разрядах устанавливаются сигналы логического уровня "1".

Последовательный двоичный код из выхода 41-2 операционного блока 41 блока 5 (21) под действием тактовой частоты, поступающей к регистру 42 блока 5 (21) из выхода 41-3 операционного блока 41 блока 5 (21) записывается в последовательно-параллельный регистр 42 блока 5 (21), где последовательный двоичный код преобразуется в параллельный и поступает в регистр 43.

С интервалом времени, после окончания выдачи тактовой частоты из выхода 41-3, из выхода 41-4 блока 5 (21) к регистру 43 выдается сигнал, который обеспечивает запись параллельного двоичного кода в регистр 43 из выхода регистра 42 блока 5 (21). Параллельный двоичный код из выхода регистра 43 поступает к параллельно-последовательному регистру 44 и выходному каскаду 45, который имеет задержку выдачи сигналов на период проведения блоком 41 блока 5 (21) проверки идентичности кода из выхода регистра 43 и принятого информационного кода операционным блоком 41 блока 5 (21) от блока 4 (20).

Параллельный код из выхода регистра 43 в регистре 44 блока 5 (21) преобразуется в последовательный код. Затем из выхода 41-5 операционного блока 41 к регистру 44 подается тактовая частота, под действием которой последовательный код переписывается в операционный блок 41.

Переписанный из регистра 44 двоичный код анализируется операционным блоком 41 блока 5 (21), и если он отвечает принятому значению кода от блока 4 (20), то на выходе 41-1 операционного блока 41, а также на выходе блока 5 (21) не формируется сигнал отказа.

Если он не отвечает принятому значению, то операционный блок 41 обеспечивает выдачу из выхода 41-1 до выходного каскада 45 сигнала, который запрещает выдачу сигналов логического уровня "1" из выхода каскада 45.

Сигнал неисправности блока 5 (21) в виде логического "0" поступает к контроллеру 39 блока 9 (14) приема-передачи последовательного кода. Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 9 (14) кодовую посылку отказа блока 5 (21), которую принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает ее к операционному блоку 7 и далее регистрируется в блоке 6 накопителя. Наличие сигнала неисправности требует ремонта системы.

Если блок 5 (21) исправный, то сигналы(команды) из выходного каскада 45 блока 5 (21) формирования команд поступают на вход блока 23 выдачи команд управления, в котором включаются соответствующие электронные ключи или электромеханические реле тех параметров, которые достигли своего предельного значения и которые, в свою очередь, включают соответствующие агрегаты газотурбинного двигателя, например, системы запуска как на земле, так и в воздухе, системы энергообеспечения и т.д. и цикл измерения параметров и выдача управляющих команд, при превышении параметрами своего предельного(максимального) значения, повторяется.

Таким образом, на исполнительные элементы и системы газотурбинного двигателя команды (сигналы) о достижении предельных (максимальных) уровней ограничения параметров поступают только после прохождения самоконтроля, отсутствия отказов в измерительных каналах и цепях датчиков.

Также одновременно с измерением и записью операционным блоком 7 в свою память аналоговых и частотных параметров и целостности цепей датчиков газотурбинного двигателя блок 22 автономно проводит контроль команд управления, которые на его вход и на исполнительные элементы поступают из выхода блока 23.

Регистрация выходных команд управления системы выполняется в следующем порядке.

Операционный блок 50 выдает на коммутатор 46 блока 22 сигналы, которые обеспечивают коммутацию сигналов напряжением, например, плюс 27 вольт, по всем каналам коммутатора 46 из выхода блока 23. Сигналы плюс 27 вольт поступают на блок 48 гальванической развязки.

Блок 48 блока 22 предназначен для гальванической развязки напряжения сети исполнительных элементов газотурбинного двигателя летательного аппарата и напряжения питания блоков и элементов системы автоматического управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя для обеспечения ее помехоустойчивости.

При поступлении из выхода блока 23 на входы блока 48 сигналов(команд) управления на соответствующих его выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 50 блока 22. Нормализованные сигналы из выхода блока 48 принимает операционный блок 50 блока 22 и на своем выходе формирует последовательный информационный код, который поступает на вход контроллера 39 блока 13 который, в свою очередь, обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 13 информационные кодовые посылки которые принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает их к операционному блоку 7 для записи в его памяти.

Одновременно с преобразованием и записью в память операционного блока 7 информации о состоянии аналоговых и частотных параметров газотурбинного двигателя выходных команд управления обеспечивается запись блоком 7 в свою память, через блок 11 (16) кодовой информации из выхода блока 3 (19) контроля датчиков и частоты при наличии отказов в цепях датчиков или отказа каналов блока 1 нормализаторов и блока 2 (18) формирователей.

Также одновременно с измерением и записью операционным блоком 7 в свою память аналоговых и частотных параметров, целостности цепей датчиков газотурбинного двигателя и выходных команд управления, блок 17 автономно проводит контроль наличия одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов (вход 4) газотурбинного двигателя. При этом операционный блок 38 выдает на коммутатор 35 блока 17 сигналы, которые обеспечивают коммутацию сигналов напряжением плюс 27 вольт по все каналам коммутатора 35 от датчиков-сигнализаторов. Сигналы плюс 27 вольт поступают на блок 36 гальванической развязки.

Блок 36 блока 17 предназначен для гальванической развязки бортсети летательного аппарата и напряжения питания блоков и элементов системы для обеспечения ее помехоустойчивости. При поступлении на входы блока 36 сигналов от датчиков-сигнализаторов на соответствующих его выходах получим нормализованные сигналы, например, в виде логической "1", которые поступают на входы операционного блока 38 блока 17. Нормализованные сигналы из выхода блока 36 принимает операционный блок 38 блока 17 и на своем выходе формирует последовательный информационный код, который поступает на вход контроллера 39 блока 12, который, в свою очередь, обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 12 информационные кодовые посылки, которые принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 8 и выдает их к операционному блоку 7 для записи в его памяти.

Затем операционным блоком 7, из записанной в его памяти информации, формируется кадр, который им же переписывается в соответствующие адреса блока 6 накопителя.

Блоком 7 кадр может формироваться из нескольких циклов измерения параметров, например, секундный кадр. Одновременно с регистрацией параметров о техническом состоянии газотурбинного двигателя в блоке 6 операционный блок 7 непрерывно выдает на выход системы к другим системам летательного аппарата или к наземному оборудованию информацию о техническом состоянии газотурбинного двигателя, например, в виде последовательного разнополярного адресного кода.

Режим перезаписи кадра информации из блока 7 в блок 6, выдачу непрерывно на выход системы информации о техническом состоянии газотурбинного двигателя и команд управления из выхода системы в виде последовательного разнополярного адресного кода и последующего цикла измерения параметров может выполняться как последовательно, так и одновременно в зависимости от соотношения времени измерения параметров с формированием кадра и времени перезаписи кадра из блока 7 в блок 6 и выдачу последовательного разнополярного адресного кода на выход системы о техническом состоянии газотурбинного двигателя.

Этим и завершается цикл записи в блок 6 накопителя информации о техническом состоянии параметров газотурбинного двигателя, после чего измерение параметров и цикл регистрации сигналов, характеризующих физическое состояние параметров газотурбинного двигателя, состояние цепей датчиков, одиночных сигналов от датчиков-сигнализаторов и команд управления повторяется согласно указанному выше алгоритму.

При неработающих двигателях, например, на этапе производства летательного аппарата или после его капитального ремонта, а также при проведении регламентных работ, поиска отказов в цепях датчиков или проверке работоспособности самой системы к системе подключается наземное оборудование, которое на вход операционного блока 7 по линии связи выдает последовательности однополярного или разнополярного двоичного кода, под влиянием которого блок 7 переходит в режим контроля состояния выходных цепей системы и выдачи через блок 8 и блоки 9 и 14 кодовых посылок к блокам 5 и 21 формирования команд.

При неработающем газотурбинном двигателе команды в виде напряжения плюс 27 вольт на выходе блока 23 должны отсутствовать. Выдача команд блоком 23 свидетельствует о его неисправности. Для определения исправности системы подключенное к блоку 7 считываемое оборудование выдает кодовые посылки и блок 7 переходит в режим контроля наличия выходных команд блока 23. Далее система работает за описанным выше алгоритмом контроля команд управления при работающем двигателе.

После завершения цикла контроля выходных команд блок 7, например, выдает сигнал в наземное считывающее оборудование, которое в свою очередь выдает кодовую посылку в блок 7 для считывания зафиксированной информации и дальнейшего определения наличия выдачи ложных команд системой. В случае выдачи блоком 23 ложных команд система бракуется и заменяется исправной системой.

Для проверки работоспособности блоков 5 и 21 формирования команд и выдачи команд управления блоком 23 системы, при неработающих двигателях, а также для проверки работоспособности исполнительных элементов (различных агрегатов самолета и газотурбинного двигателя) и цепей связи с ними, например, при выполнении регламентных работ или проверке бортовых цепей и работоспособности агрегатов при производстве самолета или после капитального ремонта наземное считываемое оборудование выдает кодовые посылки в блок 7, который переходит в режим работы поочередно с блоками 5 и 21 формирования команд, которые, в свою очередь, обеспечивают формирование команд управления из выхода блока 23.

При этом режиме блок 7 формирует на своем выходе информационные кодовые посылки, в которых последовательно в соответствующих разрядах устанавливаются сигналы логического уровня "1", к контроллеру 39 блока 8 приема-передачи последовательного кода.

Контроллер 39 обеспечивает формирование на выходе приемника-передатчика 40 блока 8 кодовые посылки, которые принимает контроллер 39 через приемник-передатчик 40 блока 9 и выдает их к операционному блоку 41 блока 5 для записи в его памяти.

Принятая кодовая посылка операционным блоком 41 блока 5 запускает программу формирования на выходе блока 5 сигналов(команд) до блока 23 выдачи команд управления.

Далее система работает за описанным выше алгоритмом выдачи команд управления на исполнительные элементы и контроля команд управления.

Сигналы из выхода блока 5 воздействуют на соответствующие выходные элементы блока 23, например, на реле, вследствие чего реле срабатывает, замыкает свои контакты и на выходе блока 23, а соответственно и на выходе системы появляется команда, например, в виде напряжения плюс 27 вольт. Наличие команды на выходе системы свидетельствует об исправности блоков 5 и 23 системы, а отсутствие команд свидетельствует об отказе системы. Выходные команды блока 23 при исправности цепей связи включают соответствующие агрегаты самолета или двигателя.

Срабатывание агрегата свидетельствует об исправности его самого и линии связи с ним. В случае несрабатывания агрегата выясняется причина отказа, которая состоит в проверке наличия выходной команды из блока 23 (проверяется за описанным выше алгоритмом контроля выдачи управляющих команд при работающем двигателе), линии связи и функционирование самого агрегата. Выявленные неисправности устраняются. Для определения наличия выходной команды, а соответственно и исправности системы подключенное к операционному блоку 7 наземное считываемое оборудование выдает кодовые посылки и блок 7 переходит в режим контроля наличия выходных команд из блока 23.

Далее система работает за описанным выше алгоритмом контроля команд управления при работающем двигателе.

Наземное считывающее оборудование через блок 7 также обеспечивает формирование команд управления на выходе блока 23 с помощью блока 21 формирования команд по описанному выше алгоритму.

Этим и заканчивается проверка системы, агрегатов двигателя и самолета, и линий связи с ними.

Блок 6 накопителя является эксплуатационным накопителем информации, которая характеризует техническое состояние параметров газотурбинного двигателя и самой системы.

Продолжительность накопления может быть, например, 75 часов.

При завершении времени накопления информации к системе подключается наземное оборудование (на чертеже не показано), которое на вход операционного блока 7 по линии связи посылает информацию, например, в виде двоичного кода, под действием которой блок 7 переходят в режим считывания накопленной информации блоком 6 накопителя. В этом режиме операционный блок 7 выдает до блока 6 адресные кодовые значения для обеспечения считывания двоичного кода (накопленной информации), через операционный блок 7 к наземному оборудованию.

Считанная информация направляется в центр дешифровки полетных данных, где анализируется состояние параметров газотурбинного двигателя, в том числе, цепей датчиков и состояние самой системы и определяется или необходимость проведения разнообразных профилактических (ремонтных) мероприятий или дальнейшая эксплуатация газотурбинного двигателя и самой системы.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить безопасность полетов за счет исключения аварийных ситуаций на борту самолета посредством проведения глубокого самоконтроля элементов системы.

Предлагаемое техническое решение за счет обеспечения надежной регистрации информации, которая характеризует техническое состояние параметров газотурбинного двигателя, состояние цепей датчиков, состояние выходных команд системы, а также техническое состояние самой системы управления, контроля и регистрации позволит обеспечить надежную эксплуатацию газотурбинного двигателя и самой системы по техническому состоянию, сократить время на устранение отказов в оборудовании двигателя, самолета и цепей датчиков и, как следствие, повысить надежность и снизить стоимость эксплуатации двигателя, а также сократить бездействие самолета.

Кроме того, проведение контроля выдачи команд из выхода системы и выдачи команд системой для проверки функционирования различных агрегатов и их линий связи при неработающем двигателе позволит определить, какой конкретно исполнительный агрегат в отказе, или определить отказ в соответствующей цепи агрегата двигателя или самолета, и, как следствие, сократить время поиска отказов агрегатов и их цепей.

Предложенное техническое решение также позволит обеспечить высокую функциональную надежность системы (обеспечивается независимым резервированием трактов измерения оборотов и оптимальным поблоковым резервированием измерительного тракта аналоговых датчиков с обеспечением в каждом канале полной информации о состоянии газотурбинного двигателя), помехоустойчивость и достоверность контроля параметров (обеспечивается независимым автоматическим контролем функционирования, с выдачей контрольных кодов, при нарушениях входных цепей частотных и аналоговых датчиков).

Как видно из вышеупомянутого, заявленное техническое решение имеет признаки, которые позволяют расширить функциональные возможности, область применения системы, повысить эксплуатационные характеристики силовой установки, повысить контролепригодность системы, коэффициент использования оборудования, обеспечить надежную регистрацию параметров газотурбинных двигателей силовой установки, сократить простой авиационной техники, обеспечить эксплуатацию силовой установки по техническому состоянию и, как следствие, повысить безопасность полетов самолета.

Изобретение касается систем автоматического управления объектами, в частности систем автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД) летательных аппаратов. Техническим результатом при использовании изобретения является повышение безопасности полетов летательного аппарата путем обеспечения высокой функциональной надежности системы и достоверности выдачи управляющих команд, посредством расширенного автоматического контроля функционирования. С этой целью в систему, которая содержит два блока формирователей, блок нормализаторов, два блока контроля датчиков и частоты, блок накопителя, два блока преобразования и анализа, два блока формирования команд, блок выдачи команд управления, блок контроля команд управления и операционный блок, дополнительно введены девять блоков приема-передачи последовательного кода и блок контроля одиночных сигналов. 7 ил.

Система автоматического управления, контроля и регистрации параметров газотурбинного двигателя, которая содержит первый блок частотных формирователей, по входу соединенный с первым блоком контроля датчиков и частоты и первым входом системы, а его выход соединен с первым блоком аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода и первым блоком контроля датчиков и частоты, выход которого соединен с первым блоком аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода, второй блок частотных формирователей по входу соединен со вторым блоком контроля датчиков и частоты и третьим входом системы, а его выход соединен со вторым блоком аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода и вторым блоком контроля датчиков и частоты, выход которого соединен со вторым блоком аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода, блок нормализаторов соединен с первым и вторым блоками контроля датчиков и частоты, первым и вторым блоками аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода, вход блока нормализаторов соединен со вторым входом системы, первый и второй блоки формирования команд через блок выдачи команд управления соединены с блоком контроля команд управления, вход-выход операционного блока соединен со входом-выходом блока накопителя, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены блок контроля одиночных сигналов и девять блоков приема-передачи последовательного кода, вход-выход первого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом операционного блока, вход-выход второго блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока формирования команд, вход-выход третьего блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода, вход-выход четвертого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом первого блока контроля датчиков и частоты, вход-выход пятого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом блока контроля одиночных сигналов, вход-выход шестого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом блока контроля команд управления, вход-выход седьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока формирования команд, вход-выход восьмого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока аналого-цифрового преобразования и анализа информационного и контрольного кода, вход-выход девятого блока приема-передачи последовательного кода соединен со входом-выходом второго блока контроля датчиков и частоты, вторые входы-выходы блоков приема-передачи последовательного кода соединены между собой, третий вход-выход операционного блока соединен с выходом системы.