СПОСОБ МОНИТОРИНГА СИСТЕМЫ БЛОКИРОВКИ ДЛЯ РЕВЕРСА ТЯГИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2018 года по МПК F02K1/76 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу мониторинга системы блокировки, в частности, к способу мониторинга системы блокировки реверса тяги для газотурбинного двигателя.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно газотурбинные двигателя оснащены реверсами тяги, которые позволяют направлять вперед тягу, создаваемую газотурбинным двигателем, чтобы затормозить самолет, что позволяет, в частности, сократить расстояние торможения во время посадки.

Во время полета реверс тяги должен быть заблокирован. С другой стороны, во время посадки реверс тяги должен иметь возможность развернуться. Чтобы избежать любого риска несвоевременного развертывания реверса, как правило, реверс тяги блокируют при помощи системы блокировки, содержащей три замка, при этом каждым замком управляют отдельно. Чтобы повысить степень безопасности, обычно состояние каждого замка отслеживают при помощи двух датчиков блокировки, которые указывают вычислительному устройству двигателя, является ли замок заблокированным или разблокированным. Таким образом, вычислительное устройство двигателя получает большое количество данных, и ему иногда трудно определить, являются ли эти данные надежными или нет.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является устранение недостатков известных решений и разработка способа мониторинга системы блокировки и, в частности, системы блокировки реверса тяги газотурбинного двигателя, который позволяет получать информацию не только состоянии блокировки системы, но также о надежности получаемой информации.

Для этого изобретением предложен способ мониторинга состояния блокировки системы, который указывает также на уровень надежности, связанный с этой информацией.

В частности, первым объектом изобретения является способ мониторинга системы блокировки, содержащей N замков, при этом каждый замок контролируется двумя датчиками блокировки, при этом каждый датчик блокировки выполнен с возможностью показывать, находится ли контролируемый им замок в заблокированном или разблокированном состоянии, при этом каждый датчик блокировки может быть в корректном или некорректном статусе, при этом способ содержит следующие этапы:

- определяют состояние системы блокировки в зависимости от состояния замков, обнаруженного датчиками блокировки,

- определяют уровень надежности, связанный с состоянием системы блокировки, в зависимости от числа корректных датчиков, контролирующих замки, которые находятся в том же состоянии, что и система блокировки.

«Состоянием» датчика блокировки называют информацию, которую он выдает об обнаруженном состоянии замка. Так, в номинальном режиме датчик блокировки находится в заблокированном состоянии, если отслеживаемый им замок заблокирован, и в разблокированном состоянии, если отслеживаемый им замок разблокирован.

«Статусом» датчика блокировки называют информацию о его корректности. Так, «статус» датчика блокировки может быть корректным, если указанный датчик блокировки является корректным, и некорректным, если указанный датчик блокировки является некорректным.

«Общим состоянием» замка или системы блокировки называют информацию о ее блокировке. Так, замок находится в заблокированном общем состоянии, если указанный замок заблокирован, и в разблокированном общем состоянии, если указанный замок разблокирован.

«Статусом» замка называют информацию о корректности данных, которые послужили для определения его общего состояния.

Таким образом, способ мониторинга позволяет указать, какой уровень надежности можно присвоить информации относительно состояния системы блокировки. Этот способ представляет особый интерес, когда число замков является большим, так как в этом случае устройства мониторинга получают большое количество данных о состоянии датчиков блокировки, и им трудно определить, является ли получаемая от них информация надежной или нет.

Заявленный способ может также иметь один или несколько из нижеследующих отличительных признаков, рассматриваемых отдельно или во всех технически возможных комбинациях.

Предпочтительно этап определения состояния системы блокировки содержит следующие этапы:

- при помощи вычислительного устройства считывают статус или состояние каждого датчика блокировки;

- определяют общее состояние или статус каждого замка в зависимости от статуса и состояния двух контролирующих его датчиков блокировки;

- определяют состояние системы блокировки в зависимости от общего состояния каждого замка.

Таким образом, чтобы определить состояние системы блокировки, сначала определяют общее состояние каждого замка на основании данных, получаемых от каждого из датчиков блокировки, который его контролирует, и на основании статуса этих датчиков блокировки. Учет корректности датчиков блокировки при определении общего состояния замков позволяет еще больше повысить надежность получаемых данных.

Предпочтительно после этапа определения общего состояния и статуса каждого замка в зависимости от статуса и состояния двух контролирующих его датчиков блокировки способ дополнительно содержит этап, на котором с общим состоянием связывают показатель надежности.

Согласно нескольким вариантам осуществления изобретения, рассматриваемым отдельно или во всех технически возможных комбинациях:

- для определения общего состояния замка используют только состояния датчиков блокировки, имеющих корректный статус;

- если статусы двух датчиков блокировки, контролирующих один и тот же замок, являются некорректными, этому замку присваивают разблокированное общее состояние и рассматривают его некорректный статус;

- если статусы двух датчиков блокировки, контролирующих один и тот же замок, являются корректными, но они обнаруживают для этого замка разные состояния, этому замку присваивают разблокированное общее состояние и рассматривают его некорректный статус.

В частности, в качестве общего состояния каждому замку присваивают следующие состояния:

- если два датчика блокировки, контролирующие замок, являются корректными и обнаруживают одинаковое состояние для этого замка, то в качестве общего состояния этому замку присваивают состояние, получаемое от двух датчиков блокировки;

- если два датчика блокировки, контролирующие замок, являются корректными, но не обнаруживают одинаковое состояние для этого замка, то считают, что эти датчики блокировки являются некорректными, и считают, что этот замок находится в общем разблокированном состоянии;

- если один из датчиков блокировки, который контролирует замок, является корректным, а другой датчик блокировки, который контролирует этот замок, является некорректным, то в качестве общего состояния этому замку присваивают состояние, обнаруженное корректным датчиком;

- если оба датчика блокировки, контролирующие замок, являются некорректными, то считают, что этот замок разблокирован.

Предпочтительно способ дополнительно содержит этап определения показателя надежности, связываемого с общим состоянием каждого замка, при этом показатель надежности равен числу корректных датчиков блокировки, которые обнаруживают состояние для замка, соответствующее общему состоянию замка. Таким образом:

- если оба датчика блокировки, которые контролируют датчик, являются корректными и обнаруживают одинаковое состояние для этого замка, то в качестве общего состояния этому замку присваивают состояние, обнаруженное обоими датчиками, и показатель надежности, связанный с этим общим состояние, равен 2;

- если оба датчика блокировки, которые контролируют датчик, являются корректными, но не обнаруживают одинаковое состояние для этого замка, то считают, что эти датчики блокировки являются некорректными. При этом считается, что этот замок находится в разблокированном общем состоянии, и показатель надежности, связанный с этим общим состоянием, равен 0;

- если один из датчиков блокировки, контролирующий замок, является корректным, а другой датчик блокировки, контролирующий этот замок, является некорректным, то в качестве общего состояния этому замку присваивают состояние, обнаруженное корректным датчиком блокировки, и показатель надежности, связанный с этим общим состоянием, равен 1;

- если оба датчика блокировки, контролирующие замок, являются некорректными, то считают, что этот замок разблокирован и показатель надежности, связанный с этим состоянием, равен 0.

Таким образом, уровень надежности предпочтительно соответствует числу датчиков, которым можно доверять для определения состояния замка.

Согласно предпочтительному варианту осуществления, уровень надежности определяют, суммируя показатели надежности, связанные с общими состояниями замков, которые находятся в том же общем состоянии, что и система блокировки.

Предпочтительно способ дополнительно содержит:

- этап сравнения уровня надежности с пороговым уровнем;

- этап, на котором уровень надежности связывают с состоянием системы блокировки. Если уровень надежности превышает пороговый уровень, то уровень надежности является высоким уровнем надежности. Если уровень надежности ниже порогового уровня, то уровень надежности является низким уровнем.

Предпочтительно состояние системы блокировки определяют по меньшей мере по одному из следующих критериев:

- считают, что система блокировки находится в заблокированном состоянии, если по меньшей мере Р замков находятся в заблокированном общем состоянии;

- считают, что система блокировки находится в разблокированном состоянии, если по меньшей мере Q замков находятся в разблокированном общем состоянии.

Предпочтительно система блокировки позволяет воспрепятствовать перемещению подвижного устройства, которое предпочтительно является реверсом тяги. Перемещение этого устройства можно измерять при помощи по меньшей мере одного датчика положения, предпочтительно двух датчиков положения.

Предпочтительно способ дополнительно содержит следующие этапы:

- определяют положение подвижного устройства при помощи датчика положения;

- положение подвижного устройства сравнивают с состоянием блокировки системы блокировки.

Объектом изобретения является также применение способа мониторинга, являющегося первым объектом изобретения, для контроля системы блокировки реверса тяги газотурбинного двигателя.

Еще одним объектом изобретения является устройство мониторинга системы блокировки, содержащей N замков, при этом устройство мониторинга содержит средства для осуществления способа, являющегося первым объектом изобретения.

Предпочтительно это устройство мониторинга содержит:

- по меньшей мере 2N датчиков блокировки, при этом датчики блокировки расположены таким образом, чтобы контролировать каждый замок при помощи двух датчиков блокировки;

- средства обнаружения, выполненные с возможностью отслеживать статус каждого датчика блокировки;

- средства вычисления, выполненные с возможностью определения состояния системы блокировки и соответствующего уровня надежности на основании данных, поступающих от датчиков блокировки и от средств обнаружения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, приводимого со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:

Фиг.1 изображает схему устройства мониторинга согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - схему этапов способа мониторинга согласно варианту осуществления изобретения.

Для большей ясности на всех фигурах идентичные или подобные элементы имеют одинаковые обозначения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 показаны система 2 блокировки и устройство 1 мониторинга, применяющее способ мониторинга согласно варианту осуществления изобретения. Эта система 2 блокировки позволяет блокировать реверс тяги (не показан) газотурбинного двигателя. Для этого система 2 блокировки содержит пять замков 2а, 2b, 2c, 2d, 2e. Каждый замок находится в заблокированном состоянии или в разблокированном состоянии. Если система блокировки работает нормально, она находится в заблокированном состоянии, когда все замки находятся в заблокированном состоянии. Когда система блокировки заблокирована, она препятствует развертыванию реверса тяги. Когда система блокировки разблокирована, она не препятствует развертыванию реверса тяги. Замками управляют вычислительное устройство двигателя или FADEC и самолет. Это вычислительное устройство позволяет управлять блокировкой и разблокировкой замков.

Устройство 1 мониторинга позволяет отслеживать, чтобы система блокировки находилась в состоянии, соответствующем команде вычислительного устройства двигателя, то есть, чтобы система блокировки была заблокирована, когда вычислительное устройство двигателя подает на нее соответствующую команду блокировки, и чтобы система была разблокирована, когда вычислительное устройство двигателя подает на нее соответствующую команду разблокировки.

В этом варианте выполнения, в котором система блокировки содержит пять замков, считается, что система блокировки находится в заблокированном состоянии, если по меньшей мере Р замков заблокированы, при этом Р равно 3, и считается, что система блокировки находится в разблокированном состоянии, если по меньшей мере Q замков разблокированы, при этом Q равно 3. Следовательно, в этом варианте выполнения система блокировки считается заблокированной, если больше половины замков заблокированы, и система блокировки считается разблокированной, если больше половины замков разблокированы.

Каждый замок 2а, 2b, 2c, 2d, 2e контролируют два датчика блокировки, соответственно 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e. «Статусом» одного из датчиков блокировки называют то, что этот датчик является корректным или некорректным. Если пренебречь языковыми ограничениями, можно сказать, что датчик блокировки заблокирован, если он обнаруживает, что контролируемый им замок заблокирован, и что датчик блокировки разблокирован, если контролируемый им замок разблокирован. В этом варианте выполнения датчик блокировки является корректным, если он получает ток возбуждения от вычислительного устройства двигателя и если электрические тесты на сигналах не показывают неисправности датчика. В этом случае датчик блокировки может обнаружить, является ли контролируемый им замок заблокированным или разблокированным. Если же датчик блокировки не получает ток или если электрические тесты, производимые вычислительным устройством на выходных сигналах датчика, указывают на его неисправность, значит, он не находится в рабочем состоянии и не может обнаружить, является ли контролируемый им замок заблокированным или разблокированным: следовательно, его статус считают некорректным.

Таким образом, заявленное устройство мониторинга содержит средства обнаружения, выполненные с возможностью определять, работает ли каждый датчик в номинальном режиме или он неисправен. Следовательно, эти средства обнаружения могут определить, что каждый датчик находится в корректном или в некорректном статусе. Эти средства обнаружения передают в вычислительное устройство двигателя данные 6a, 8a, 6b, 8b, 6c, 8c, 6d, 8d, 6e, 8e о статусе каждого из датчиков блокировки 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e.

Кроме того, каждый датчик блокировки 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e проверяет один из замков 2а, 2b, 2c, 2d, 2e, чтобы, обнаружить, находится ли упомянутый замок в заблокированном или разблокированном состоянии. Когда в нормальной ситуации датчики блокировки являются корректными, они обнаруживают, что замки заблокированы, если они действительно заблокированы, и обнаруживают, что замки разблокированы, если они действительно разблокированы. Однако, если датчик блокировки является некорректным, он может показывать, что замок разблокирован, тогда как этот замок заблокирован.

Для решения этой проблемы способ мониторинга учитывает статус датчиков блокировки для определения состояния замков и, следовательно, системы блокировки. Кроме того, поскольку система блокировки содержит большое количество замков, информация о ее блокировке или о ее разблокировке учитывает большое число датчиков блокировки. Поэтому иногда трудно определить, можно ли доверять информации, поступающей от большого числа датчиков блокировки. Чтобы решить эту проблему, в рамках заявленного способа мониторинга предложен связывать с информацией о состоянии системы блокировки уровень надежности, который показывает, до какой степени можно доверять информации о состоянии системы блокировки. Этот уровень надежности позволяет учитывать число датчиков блокировки, которые обнаруживают состояние замков в соответствии с состоянием системы блокировки.

Для этого способ в соответствии с изобретением содержит описанные ниже этапы.

Способ содержит этап 101 обнаружения статуса каждого датчика блокировки 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e при помощи средств обнаружения. Эти средства обнаружения применяются вычислительным устройством двигателя, определяющим отсутствие обнаруживаемой неисправности датчиков блокировки. Затем информация 5a, 7a, 5b, 7b, 5c, 7c, 5d, 7d, 5e, 7e о статусе датчиков блокировки поступает в прикладную программу вычислительного устройства 9 двигателя.

Способ содержит также этап 102 обнаружения состояния каждого замка 2а, 2b, 2c, 2d, 2e при помощи каждого из датчиков блокировки 3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e.

Затем способ содержит этап 103 определения общего состояния каждого замка и показателя надежности в зависимости от:

- статуса двух контролирующих его датчиков;

- состояния замка, обнаруженного каждым из датчиков.

В частности, общее состояние каждого замка и показатель надежности определяют следующим образом:

- если оба датчика являются корректными и обнаруживают, что датчик находится в одном состоянии, в качестве общего состояния замку присваивают это состояние и в качестве соответствующего показателя надежности - максимальный показатель надежности, равный 2;

- если оба датчика являются корректными, но не обнаруживают одинаковое состояние для замка, считается, что этот замок находится в разблокированном общем состоянии, и с этим общим состоянием связывают показатель надежности, равный 0;

- если оба датчика являются некорректными, в качестве общего состояния замку присваивают разблокированное состояние и показатель надежности 0;

- если один из датчиков является корректным, а другой не корректным, в качестве общего состояния замку присваивают состояние, показываемое корректным датчиком, и показатель надежности 1.

Затем способ содержит этап 104 определения состояния системы 1 блокировки в зависимости от общих состояний замков. Так, если по меньшей мере три замка находятся в заблокированном состоянии, состояние системы блокировки является заблокированным, тогда как, если по меньшей мере три замка находятся в разблокированном состоянии, состояние системы блокировки является разблокированным.

Способ содержит также этап 105 определения уровня надежности, соответствующего этому состоянию. Этот уровень надежности вычисляют, суммируя показатели надежности, связанные с состояниями замков, которые находятся в том же состоянии, что и система блокировки. Например, если замок 2а находится в заблокированном состоянии с показателем надежности 2, при этом замок 2b находится в заблокированном состоянии с показателем надежности 1, и замок 2с находится в заблокированном состоянии с показателем надежности 1, а другие замки разблокированы, то систему блокировки считают заблокированной с показателем надежности 4.

После этого способ может содержать этап 106 сравнения уровня надежности с пороговым уровнем. В варианте выполнения, содержащем пять замков, пороговый уровень может быть равным 6. Если уровень надежности превышает пороговый уровень, считают, что информация о состоянии системы блокировки является очень надежной. В противном случае, считают, что эта информация является мало надежной.

Устройство мониторинга может также содержать датчики положения, выполненные с возможностью обнаружения положения реверса тяги. При этом способ может содержать этап сравнения состояния системы блокировки и уровня надежности с данными, полученными от датчиков положения. Кроме того, способ может содержать этап взвешивания уровня надежности в зависимости от данных, поступающих от датчиков положения.

Таким образом, способ позволяет получать консолидированные данные о состоянии системы блокировки.

Естественно, изобретение не ограничивается вариантами выполнения, описанными со ссылками на фигуры, и, не выходя за рамки изобретения, можно предусмотреть их версии. Например, порядок осуществления этапов способа можно поменять. Кроме того, показатель надежности может быть равным не 2, 1 или 0, а высокому значению, среднему значению и низкому значению.

Объектом изобретения является способ мониторинга системы блокировки, содержащей N замков, при этом каждый замок контролируется двумя датчиками блокировки, при этом каждый датчик блокировки выполнен с возможностью показывать, находится ли контролируемый им замок в заблокированном или разблокированном состоянии, при этом каждый датчик блокировки может быть в корректном или некорректном статусе, при этом способ содержит следующие этапы: определяют состояние системы блокировки в зависимости от состояния замков, обнаруженного датчиками блокировки, определяют уровень надежности, связанный с состоянием системы блокировки, в зависимости от числа корректных датчиков, контролирующих замки, которые находятся в том же состоянии, что и система блокировки. Технический результат изобретения – повышение надежности получаемых данных. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ мониторинга системы (1) блокировки, содержащей N замков (2а, 2b, 2c, 2d, 2e), при этом каждый замок (2а, 2b, 2c, 2d, 2e) контролируется двумя датчиками блокировки (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e), при этом каждый датчик блокировки (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e) выполнен с возможностью показывать, находится ли контролируемый им замок (2а, 2b, 2c, 2d, 2e) в заблокированном или разблокированном состоянии, при этом каждый датчик блокировки (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e) может быть в корректном или некорректном статусе, при этом способ содержит следующие этапы:

- определяют состояние системы (1) блокировки в зависимости от состояния замков (2а, 2b, 2c, 2d, 2e), обнаруженного датчиками блокировки,

- определяют (105) уровень надежности, связанный с состоянием системы (1) блокировки, в зависимости от числа корректных датчиков (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c, 3d, 4d, 3e, 4e), контролирующих замки (2а, 2b, 2c, 2d, 2e), которые находятся в том же состоянии, что и система (1) блокировки.

2. Способ мониторинга по п. 1, в котором этап определения состояния системы (1) блокировки содержит следующие этапы:

- при помощи вычислительного устройства считывают статус или состояние каждого датчика блокировки;

- определяют (103) общее состояние или статус каждого замка в зависимости от статуса и состояния двух контролирующих его датчиков блокировки;

- определяют (104) состояние системы блокировки в зависимости от общего состояния каждого замка.

3. Способ мониторинга по п. 1, в котором для определения общего состояния замка используют только состояния замков, обнаруженные корректными датчиками блокировки.

4. Способ мониторинга по одному из пп. 2 или 3, в котором, если оба датчика блокировки, контролирующие один и тот же замок, являются некорректными, этому замку присваивают разблокированное общее состояние.

5. Способ мониторинга по одному из пп. 2 или 3, в котором, если оба датчика блокировки, контролирующие один и тот же замок, являются корректными, но обнаруживают разные состояния этого замка, считают, что эти датчики блокировки являются некорректными, и этому замку присваивают разблокированное общее состояние.

6. Способ мониторинга по одному из пп. 2 или 3, дополнительно содержащий этап (103) определения показателя надежности, связываемого с общим состоянием каждого замка, при этом показатель надежности равен числу корректных датчиков блокировки, которые обнаруживают состояние для замка, соответствующее общему состоянию замка.

7. Способ мониторинга по п. 6, в котором уровень надежности определяют суммируя показатели надежности, связанные с общими состояниями замков, которые находятся в том же общем состоянии, что и система блокировки.

8. Способ мониторинга по одному из пп. 2 или 3, в котором считают, что система блокировки находится в заблокированном состоянии, если по меньшей мере Р замков находятся в заблокированном общем состоянии.

9. Способ мониторинга по одному из пп. 2 или 3, в котором считают, что система блокировки находится в разблокированном состоянии, если по меньшей мере Q замков находятся в разблокированном общем состоянии.