Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано для испытаний электронных систем (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД) с блоком встроенного контроля (БВК).
Известен способ испытания гидромеханической САУ [1] с целью определения наработки на отказ системы. Способ заключается в том, что лидерный экземпляр САУ устанавливают на стенд-аналог ГТД, подключают к САУ имитаторы датчиков и исполнительных элементов ГТД, включают электропривод насоса САУ и проводят испытания САУ в течение времени, равного ресурсу САУ, с фиксацией возникающих в процессе испытаний отказов.
Недостатком известного способа является его неэкономичность: велики затраты на оплату электроэнергии, расходных материалов (керосин, вода, воздух), заработную плату обслуживающего персонала, низкая эффективность.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ испытания электронной САУ ГТД [2], заключающийся в том, что экспериментально определяют интенсивности отказов элементов САУ и рассчитывают характеристики надежности САУ с учетом количества отказов САУ.
Недостатком этого способа является его низкая эффективность при определении показателей надежности резервированных (например, двухканальных) электронных САУ с развитым БВК, который обеспечивает реконфигурацию САУ при возникновении в ней отказов с постепенной деградацией качества управления ГТД.
Целью изобретения является повышение эффективности и достоверности испытаний.
Поставленная цель достигается тем, что в способе испытания двухканальной электронной системы автоматического управления (САУ) газотурбинным двигателем (ГТД) с блоком встроенного контроля (БВК), заключающемся в том, что экспериментально определяют интенсивности отказов элементов САУ и БВК и рассчитывают характеристики надежности САУ с учетом количества отказов САУ, дополнительно испытывают БВК, имитируя по экспоненциальному закону распределения отказы элементов САУ, а по нормальному закону распределения отказы программного обеспечения (ПО), затем определяют количество отказов, локализованных БВК, и по последнему и суммарному количеству отказов определяют коэффициент полноты проверки как отношение локализованных отказов к суммарному количеству отказов и характеристики надежности САУ в целом рассчитывают с учетом этого коэффициента.
На чертеже представлена схема устройства, реализующая заявляемый способ.
Устройство содержит задатчик 1 отказов, преобразователи 2 и 3 соответственно в электрический и гидравлический сигналы задатчика, основную электронную часть (ЭЧ) 4, исполнительную гидромеханическую часть (ГМЧ) 5 и БВК 6 САУ 7, компараторы 8 и 9 с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), счетчики 10, 11, 12, обрабатывающее устройство 13, а также модель двигателя (МД) 14, причем ЭЧ 4 через преобразователь 2, а ГМЧ 5 через преобразователь 3 подключены к задатчику 1, информационный вход компаратора 8 подключен к выходу ЭЧ 4, а управляющий вход - к входу преобразователя 2, информационный вход компаратора 9 подключен к выходу ГМЧ 5, а управляющий вход - к входу преобразователя 3, выходы компараторов 8 и 9 подключены к счетчику 11, выход БВК 6 подключен к счетчику 10, все счетчики 10, 11, 12 подключены к обрабатывающему устройству 13, выход ЭЧ 4 подключен к входу ГМЧ 5, а выход ГМЧ 5 - к входу МД 14, выход МД 14 подключен к входу ЭЧ 4 САУ 7.
Устройство работает следующим образом.
Задатчик 1, выполненный, например, в виде ПЭВМ, работающей по программе, обеспечивающей воспроизведение задатчиком 1 отказов элементов САУ 7 по экспоненциадьному, а ПО - по нормальному законам распределения, через преобразователи 2 и 3 подает имитации отказов на ЭЧ 4 и ГМЧ 5 САУ 7. При появлении сигнала отказа на выходе задатчика 1 в счетчик 12 заносится единица, на выходе преобразователя 2 или 3 появляется имитация отказа элемента или ПО в ЭЧ 4 или ГМЧ 5 САУ 7. По началу сигнала отказа в ОЗУ компаратора 8 (или 9) записывается функционал Фi выходного состояния ЭЧ 4 (Ф1) или ГМЧ 5 (Ф2) САУ 7.
ЭЧ 4 или ГМЧ 5 САУ 7 совместно с МД 14 как объектом управления реагируют на имитацию отказа. Если реакция САУ 7 на имитацию отказа приводит к изменению выходных параметров ГТД (МД 14), то функционал Ф1 (или Ф2) выходного состояния принимает новое значение Ф1' (или Ф2'). При этом на выходе компаратора 8 (или 9) появляется сигнал - признак отказа, приводящего к изменению выходных параметров ГТД (МД 14). Эти сигналы подсчитываются счетчиком 11.
Если имитация отказа обнаруживается, локализуется и парируется БВК 6, то на выходе БВК 6 появляется сигнал обнаруженного и «обезвреженного» отказа. Эти сигналы подсчитываются счетчиком 10.
По окончании цикла испытаний показания счетчиков 12 (суммарное количество имитированных отказов N), 11 (количество отказов, приводящих к изменению параметров ГТД Nизм), 10 (количество отказов, локализованных БВК Nлок) поступают в обрабатывающее устройство 13, где определяются:
- коэффициент полноты контроля Кпк
коэффициент полноты проверки Кпп
Затем рассчитывают характеристики надежности САУ в целом: определяют наработку на отказ, приводящий к выключению электронной части САУ (Тоэч) и наработку на незафиксированный отказ САУ, приводящий к произвольному изменению режима работы ГТД (Т.вд).
Для этого используются следующие зависимости:
где Кпп - коэффициент полноты проверки,
Кпк - коэффициент полноты контроля,
Квд - доля неконтролируемых отказов, приводящая к выключению двигателя,
- суммарная интенсивность отказов элементов одного канала электронной части САУ:
где - интенсивность отказа i-го элемента ЭЧ САУ;
n - количество элементов в одном канале ЭЧ САУ;
- суммарная интенсивность отказов ГМЧ САУ:
где - интенсивность отказа j-го элемента ГМЧ САУ;
m - количество элементов в ГМЧ САУ.
Таким образом, обеспечивается плавный, без забросов перевод управления с ЭР 2 на ГМР 6, т.е. обеспечивается повышение качества работы САУ и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.
Литература
1. ГОСТ 2343-79 «Надежность изделий авиационной техники».
2. «Комплексные испытания цифровых САУ ГТД», т.о. ЦИАМ №10607, 1986 г.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2009 |
|
RU2432476C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2007 |
|
RU2345234C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2008 |
|
RU2387855C2 |
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2017 |
|
RU2661802C1 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2008 |
|
RU2418962C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ | 2007 |
|
RU2365774C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2007 |
|
RU2348824C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2005 |
|
RU2308605C2 |
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | 2006 |
|
RU2334888C2 |
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ДВУХКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2006 |
|
RU2313677C1 |
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано для испытаний электронных систем (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД) с блоком встроенного контроля (БВК). Сущность изобретения заключается в том, что испытывают БВК, имитируя по экспоненциальному закону распределения отказы элементов САУ, а по нормальному закону распределения - отказы программного обеспечения (ПО), затем определяют количество отказов, локализованных БВК, и по последнему и суммарному количеству отказов определяют коэффициент полноты проверки как отношение локализованных отказов к суммарному количеству отказов и характеристики надежности САУ в целом рассчитывают с учетом этого коэффициента. Технический результат изобретения - повышение эффективности и достоверности испытаний двухканальных электронных САУ ГТД с БВК. 1 ил.
Способ испытания двухканальной электронной системы автоматического управления (САУ) газотурбинным двигателем (ГТД) с блоком встроенного контроля (БВК), заключающийся в том, что экспериментально определяют интенсивности отказов элементов САУ и БВК и рассчитывают характеристики надежности САУ с учетом количества отказов САУ, отличающийся тем, что дополнительно испытывают БВК, имитируя по экспоненциальному закону распределения отказы элементов САУ, а по нормальному закону распределения - отказы программного обеспечения (ПО), затем определяют количество отказов, локализованных БВК, и по последнему и суммарному количеству отказов определяют коэффициент полноты проверки как отношение локализованных отказов к суммарному количеству отказов и характеристики надежности САУ в целом рассчитывают с учетом этого коэффициента.
СПОСОБ ПОЛУНАТУРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ | 1992 |
|
RU2039963C1 |
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 1995 |
|
RU2098790C1 |
RU 2063622 C1, 10.07.1996 | |||
Машина для намотки кишок | 1929 |
|
SU18107A1 |
ЕР 1619489 А, 25.01.2006 | |||
DE 3686122, 21.01.1993. |
Авторы
Даты
2009-04-10—Публикация
2007-03-01—Подача