УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИРОВАНИЕМ ТЯГИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЁТА Российский патент 2022 года по МПК F02K1/76 F02C9/16 F02C7/57 

Область применения

Изобретение относится к области авиастроения, в частности, к системам реверсирования тяги газотурбинного двигателя на летательных аппаратах любой вместительности и назначения (пассажирского; транспортного; военно-транспортного).

Известные аналоги, выявленные разработчиком в процессе патентного поиска

В настоящее время, практически на всех типах для самолетов с газотурбинными двигателями применяются реверсивные устройства газотурбинного двигателя (далее по тексту РУ ГТД), предназначенные для создания вектора обратной тяги в двигателе путем направления при своем открытии потока воздуха внешнего контура вперед для обеспечения дополнительного торможения самолета на земле после его посадки или в случае прерванного взлета.

Из публикаций RU №2570303 (МПК F02K 1/76, опубл. 10.12.2015), US №2015090810 (МПК F02K 1/56; F02K 1/76, опубл. 02.04.2015) известны электронно-гидромеханические системы управления, в состав которых входит электронный блок управления двигателем, компоненты системы управления подвижным обтекателем реверсивного устройства (левым и правым). В управлении участвуют также рычаг управления двигателем (прямой и обратной тягой) и бортовое оборудование самолета. Электронный блок управления двигателем представляет собой специализированную вычислительную машину из состава системы автоматического управления двигателем с полной ответственностью (далее по тексту FADEC).

Раскрытие сущности изобретения

Изобретение решает задачу повышения надежности и безопасности эксплуатации самолета с газотурбинными двигателями в которых применяется РУ ГТД, снижение трудоемкости при обслуживании и, как следствие, снижение затрат при эксплуатации, в том числе и временных.

К недостаткам аналогов, которые выполняют сертификационные требования по безопасности, следует отнести отсутствие возможности повышения надежности несанкционированного срабатывания РУ ГТД в полете и надежности на выпуск РУ ГТД при посадке и прерванном взлете, из-за недостаточной достоверности исправности изделий, которые обеспечивают функционирование РУ ГТД.

Кроме того, отсутствие углубленного диагностирования имеющимися средствами и адекватной оценки возникающих проблемных ситуаций, а также принятия решения по парированию последствий проблемных ситуаций и, как следствие, повышенную трудоемкость при обслуживании, включая материальные и временные затраты, эксплуатационные затраты.

Наиболее близким по технической сущности, совокупности технических операций и структуре к заявляемому изобретению является устройство управления РУ ГТД представленное в патенте №2570303.

Согласно описанию прототипа, работа устройства осуществляется следующим образом:

после посадки самолета система управления самолетным оборудованием (далее СУОСО) формирует и выдает в FADEC (электронная система управления двигателем с полной ответственностью) информацию о том, что самолет на земле, пилот переводит рычаг управления двигателем (далее РУД) на площадку «Малый газ», а затем на РУД задействует устройство включения реверса; с концевых выключателей положения РУД выдается команда в FADEC и в СУОСО на задействование реверса; затем пилот перемещает РУД в реверсный диапазон углов в положение «Минимальная обратная тяга»; с датчика углового положения РУД в FADEC выдается информация о том, что РУД находится в реверсном диапазоне углов; СУОСО выдает электрические управляющие команды на соленоиды замков подвижных обтекателей РУ ГТД и, одновременно с этим, СУОСО выдает электрические управляющие команды на соленоид отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД, управление которым осуществляет FADEC; FADEC по информации от сигнализаторов механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД контролирует открытие механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД и одновременно с этим контролирует срабатывание отсечного электрогидравлического устройства по информации от датчика давления гидрожидкости в гидросистеме самолета (далее ГС); после открытия механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД и срабатывания отсечного электрогидравлического устройства FADEC выдает электрическую управляющую команду на выпуск РУ ГТД (установку РУ ГТД в положение «Обратная тяга»); давление от ГС передается к механическому замку одного из электрогидравлических приводов подвижных обтекателей РУ ГТД, механический замок открывается и, после его открытия, под давлением гидрожидкости последовательно открывается механический замок другого электрогидравлического привода этого подвижного обтекателя РУ ГТД и далее механические замки электрогидравлических приводов другого подвижного обтекателя РУ ГТД; после открытия механических замков электрогидравлических приводов давление от ГС подается к управляющему гидравлическому устройству РУ ГТД, которое подсоединяет изделия РУ ГТД к ГС; штоки гидроцилиндров в электрогидравлических приводах выдвигаются под воздействием давления гидрожидкости, возникающего за счет разницы площадей на поршне, происходит открытие РУ ГТД.

Когда оба подвижных обтекателя РУ ГТД выдвинуты в положение больше 50% хода, FADEC по информации от датчиков положения РУ ГТД фиксирует, что РУ ГТД выпущено; при перемещении РУД в положение «Максимальная обратная тяга» FADEC, увеличивает режим реверсной тяги пропорционально перемещению РУД путем управления подачей топлива в камеру сгорания, при этом, максимальное значение реверсной тяги достигается, когда РУД установлен в положение «Максимальная обратная тяга».

Информацию об открытии механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД и включения РУ ГТД формирует FADEC и передает в модуль индикации и регистрации.

Процесс уборки (закрытия) РУ ГТД начинается после перевода РУД из диапазона реверсной тяги - в диапазон прямой тяги на площадку «Малый газ», при этом FADEC прекращает подавать электропитание на соленоид отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД, управляющие полости механических замков электрогидравлических приводов, управляющего гидравлического устройства и электрогидравлических приводов подвижных обтекателей РУ ГТД соединяются со сливом ГС; подвижные обтекатели РУ ГТД перемещаются вперед и РУ ГТД закрывается; с концевых выключателей положения РУД прекращается поступление сигналов в СУОСО, которая прекращает выдачу команд на соленоид открытия механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД и на соленоид отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД.

В случае необходимости экстренного торможения (прерванный взлет) пилот задействует на РУД устройство включения реверса и переводит РУД из положения максимального (взлетного) режима в зону обратной тяги на площадку «Минимальная обратная тяга», а затем на площадку «Максимальная обратная тяга». В случае необходимости обеспечить максимально быстрое торможение самолета пилот переводит РУД, задействовав устройство включения реверса, из положения максимального (взлетного) режима сразу на площадку «Максимальная обратная тяга».

Поставленные задачи решаются предлагаемым устройством, обеспечивающим углубленную диагностику, расширенный контроль технического состояния, повышение достоверности обнаружения проблемных ситуаций и принятие адекватного решения по их парированию и повышение надежности несанкционированного срабатывания РУ ГТД в полете и надежности на выпуск РУ ГТД при посадке и прерванном взлете.

И, как следствие, снижение трудоемкости при обслуживании и затрат при эксплуатации.

Поставленные задачи решаются предлагаемым устройством за счет того, что в устройство управления реверсированием тяги ГТД введен РУД с двухканальным датчиком углового положения РУД, передающим информацию о положении РУД в FADEC, два независимых концевых выключателя положения РУД, обеспечивающих соединение системы электроснабжения самолета с контуром управления и контроля РУ ГТД, устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, соединенную с защелкой реверса и переключателем реверса прямой и обратной тяги, переключатель реверса прямой и обратной тяги, который обеспечивает перемещение РУД из положения прямой тяги в положение обратной тяги; контур управления и контроля РУ ГТД, который содержит два идентичных и независимых основных и резервных блока вычислителя - концентратора, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, взаимодействующие по основным и резервным линиям связи стандарта АРИНК-825; два идентичных и независимых основных и резервных блока защиты и коммутации, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, взаимодействующие по основным и резервным линиям связи стандарта АРИНК-825; два идентичных и независимых основных и резервных блока преобразователей сигналов, каждый из которых имеет идентичные и независимые основной и резервный каналы, а входы каждого из каналов получают информацию с выходов авионики, при этом выходы каждого канала через основную и резервную линии связи стандарта АРИНК-825 подключены к входам основного и резервного каналов блоков вычислителей -концентраторов, вторые входы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов, через ключи замыкания электропитания РУД подключены к выходам системы электроснабжения, выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов через линии связи стандарта АРИНК-429 (на фиг. 1 показаны условно) подключены к входам FADEC, выходы которого через линии связи стандарта АРИНК-429 (на фиг. 1 показаны условно) подключены к третьим входам основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов, вторые выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов через основные и резервные линии связи стандарта АРИНК-825 подключены к входам основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации, вторые входы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены ко вторым выходам системы электроснабжения, выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входам соленоидов механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД, а вторые выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входу соленоида отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД; блоки вычислители - концентраторы, блоки защиты и коммутации и блоки преобразования сигналов содержат встроенные средства контроля, с помощью которых обеспечивается обнаружение неисправностей в блоках и автоматическое переключение неисправного канала блока на исправный канал указанного блока и/или неисправного основного блока на резервный блок.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в углубленной диагностике, расширении контроля технического состояния, повышение достоверности обнаружения проблемных ситуаций и принятии адекватного решения по их парированию и, как следствие, повышении безопасности эксплуатации пассажирских самолетов с газотурбинными двигателями с РУ ГТД, снижение трудоемкости при обслуживании и затрат при эксплуатации.

Технический результат

Указанный технический результат достигается устройством управления реверсированием тяги ГТД, состоящим из модуля индикации и регистрации; РУД с двухканальным датчиком углового положения РУД, передающего информацию о положении РУД в FADEC, два независимых концевых выключателя положения РУД, обеспечивающих соединение системы электроснабжения с контуром управления и контроля РУ ГТД, устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, соединенную с защелкой реверса и переключателем реверса прямой и обратной тяги, переключатель реверса прямой и обратной тяги, который обеспечивает перемещение РУД из положения прямой тяги в положение обратной тяги; гидравлической системы самолета; РУ ГТД, содержащее отсечное электрогидравлическое устройство РУ ГТД, механический замок РУ ГТД с соленоидом, управляющее гидравлическое устройство РУ ГТД и электрогидравлические приводы; FADEC; блок датчиков и сигнализаторов РУ ГТД, в том числе сигнализатор механического замка РУ ГТД, сигнализатор механического замка электрогидравлического привода РУ ГТД, датчик давления гидрожидкости в ГС, датчик положения РУ ГТД; системы электроснабжения самолета; СУОСО; линий связи, передающие данные с концевых выключателей положения РУД в контур управления и контроля РУ ГТД; линий связи, передающие электрические управляющие команды на соленоиды замков подвижных обтекателей РУ ГТД и на соленоид отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД от контура управления и контроля РУ ГТД; контура управления и контроля РУ ГТД содержащего два идентичных и независимых основных и резервных блока вычислителя - концентратора, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, два идентичных и независимых основных и резервных блока защиты и коммутации, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, два идентичных и независимых основных и резервных блока преобразователей сигналов, каждый из которых имеет идентичные и независимые основной и резервный каналы, а входы каждого из каналов получают информацию с выходов авионики, при этом выходы каждого канала подключены к входам основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов, вторые входы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов, через ключи замыкания электропитания РУД подключены к выходам системы электроснабжения, выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов подключены к входам FADEC, выходы которого подключены к третьим входам основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов, вторые выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей - концентраторов подключены к входам основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации, вторые входы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены ко вторым выходам системы электроснабжения, выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входам соленоидов механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД, а вторые выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входу соленоида отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД; блоки вычислители -концентраторы, блоки защиты и коммутации и блоки преобразования сигналов содержат встроенные средства контроля, с помощью которых обеспечивается обнаружение неисправностей в блоках и автоматическое переключение неисправного канала блока на исправный канал указанного блока и/или неисправного основного блока на резервный блок.

В другом варианте реализации предлагаемого изобретения, линии связи, по которым взаимодействуют блоки вычислители - концентраторы между собой и с блоками защиты и коммутации, а также блоками преобразования сигналов выполнены в виде основной и резервной линий связи стандарта АРИНК-825, кроме того, линии связи, по которым взаимодействуют блоки защиты и коммутации между собой выполнены в виде основной и резервной линий связи стандарта АРИНК-825.

Еще в одном варианте реализации предлагаемого изобретения линии связи, по которым взаимодействуют концевые выключатели положения РУД с блоками вычислителями - концентраторами и блоки защиты и коммутации с РУ ГТД, выполнены в виде витых и экранированных проводов, исключающее взаимное влияние друг на друга и защиту от влияния внешних факторов.

Также, еще в одном варианте реализации предлагаемого изобретения, для обеспечения операции входа в диапазон реверсивной тяги, в РУД включено устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, соединенную с защелкой реверса и переключателем реверса прямой и обратной тяги, переключатель реверса прямой и обратной тяги, который обеспечивает перемещение РУД из положения прямой тяги в положение обратной тяги.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который иллюстрирует сущность изобретения.

На фигуре 1 представлена блок схема устройства управления реверсированием тяги ГТД пассажирского самолета.

На фигуре 2 представлена схема устройства включения реверса.

Перечень фигур чертежей

Наименование изделия

Номер изделия

1 Модуль индикации и регистрации

2 Рычаг управления двигателем (далее РУД) включающий:

2.1 Двухканальный датчик углового положения РУД

2.2 Концевые выключатели положения РУД

2.3 Ключи замыкания электропитания - команда на задействование РУ ГТД

2.4 Устройство включения реверса

2.5 Защелка реверса

2.6 Возвратная пружина

2.7 Тяга

2.8 Переключатель реверса прямой и обратной тяги

3 Контур управления и контроля РУ включающий:

3.1 Блок вычислитель - концентратор основной

3.2 Блок защиты и коммутации основной

3.3 Блок защиты и коммутации резервный

3.4 Блок вычислитель - концентратор резервный

3.16 Блок преобразователь сигналов основной

3.17 Блок преобразователь сигналов резервный

3.5 Основная линия связи взаимодействия и информационного обмена между блоками вычислителями - концентраторами

3.6 Основная линия связи взаимодействия и информационного обмена между блоками защиты и коммутации, между блоками вычислителями - концентраторами и блоками защиты и коммутации и блоками вычислителями - концентраторами и блоками преобразователями сигналов

3.7 Резервная линия связи взаимодействия и информационного обмена между блоками защиты и коммутации между блоками вычислителями - концентраторами и блоками защиты и коммутации и блоками вычислителями - концентраторами и блоками преобразователями сигналов

3.8 Ключ замыкания для подвода электропитания соленоида замка РУ ГТД в резервном блоке защиты и коммутации

3.9 Ключ замыкания для подвода электропитания соленоида замка РУ ГТД в основном блоке защиты и коммутации

3.10 Ключ замыкания «массы» соленоида замка РУ ГТД в основном блоке защиты и коммутации

3.11 Ключ замыкания «массы» соленоида замка РУ ГТД в резервном блоке защиты и коммутации

3.12 Ключ замыкания электропитания отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД в основном блоке защиты и коммутации

3.13 Ключ замыкания электропитания отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД в резервном блоке защиты и коммутации

3.14 Линии связи для взаимодействия контура управления и контроля РУ ГТД с РУД и РУ ГТД

3.15 Резервная линия связи взаимодействия и информационного обмена между блоками вычислителями - концентраторами

4 Гидравлическая система самолета (далее ГС)

5 Реверсивное устройство ГТД (далее РУ) включающее:

5.1 Отсечное электрогидравлическое устройство РУ ГТД

5.2 Механический замок РУ ГТД с соленоидом

5.3 Управляющее гидравлическое устройство РУ ГТД

5.4 Электрогидравлические приводы РУ ГТД

6 Электронный блок управления двигателем - специализированная вычислительная машина из состава системы автоматического управления двигателем с полной ответственностью (далее по тексту FADEC)

7 Блок датчиков и сигнализаторов РУ ГТД включающий:

7.1 Сигнализатор механического замка РУ ГТД

7.2 Датчик давления в ГС

7.3 Сигнализатор механического замка электрогидравлического привода РУ ГТД

7.4 Датчик положения РУ ГТД

8 Система электроснабжения самолета (далее СЭС)

9 Авионика

Раскрытие изобретения

Предлагаемое устройство управления реверсированием тяги ГТД самолета реализуется устройством, которое содержит модуль индикации и регистрации (1); РУД (2) с двухканальным датчиком углового положения (2.1), двумя независимыми концевыми выключателями положения РУД (2.2), ключами замыкания электропитания (2.3), устройством включения реверса (2.4) с защелкой реверса (2.5), возвратной пружиной (2.6), тягой (2.7) и переключателем реверса прямой и обратной тяги (2.8), соединенный с защелкой реверса (2.5) посредством тяги (2.7); контур управления и контроля РУ (3); гидравлическую систему самолета (4); РУ ГТД (5) с отсечным электрогидравлическим устройством РУ ГТД (5.1), механическими замками РУ ГТД с соленоидом (5.2), управляющим гидравлическим устройством РУ ГТД (5.3) и электрогидравлическими приводами РУ ГТД (5.4); FADEC (6); блок датчиков и сигнализаторов РУ ГТД (7), с сигнализатором механического замка РУ ГТД (7.1), датчиком давления в ГС (7.2), сигнализатором механического замка электрогидравлического привода РУ ГТД (7.3) и датчиком положения РУ ГТД (7.4); систему электроснабжения (8); авионику (9).

Контур управления и контроля РУ ГТД (3) включает в свой состав блоки вычислители - концентраторы основной (3.1) и резервный (3.4), блоки защиты и коммутации основной (3.2) и резервный (3.3), блоки преобразования сигналов основной (3.16) и резервный (3.17), основную (3.5) и резервную (3.15) линии связи соответствующие стандарту АРИНК-825 для взаимодействия и информационного обмена между блоками вычислителями - концентраторами (3.1) и (3.4), основную (3.6) и резервную (3.7) линии связи соответствующие стандарту АРИНК-825 для взаимодействия и информационного обмена между блоками вычислителями - концентраторами (3.1)(3.4) и блоками защиты и коммутации (3.2)(3.3), блоками вычислителями - концентраторами (3.1)(3.4) и между блоками преобразователями сигналов (3.16)(3.17) и между блоками защиты и коммутации (3.2)(3.3).

Еще в одном варианте реализации предлагаемого изобретения линии связи, по которым взаимодействуют концевые выключатели положения РУД (2.2) с блоками вычислителями - концентраторами (3.1)(3.4) и блоки защиты и коммутации (3.2)(3.3) с РУ ГТД (5), выполнены в виде витых и экранированных проводов, исключающее взаимное влияние друг на друга и защиту от влияния внешних факторов.

Также, еще в одном варианте реализации предлагаемого изобретения, в РУД (2) для обеспечения операции входа в диапазон реверсивной тяги включено устройство включения реверса (2.4), содержащее защелку реверса (2.5), возвратную пружину (2.6), тягу (2.7) и переключатель реверса прямой и обратной тяги (2.8), соединенный с защелкой реверса (2.5) посредством тяги (2.7).

В одном из вариантов реализации предлагаемого изобретения блоки защиты и коммутации снабжены идентичными и независимыми основными и резервными каналами, в состав которых входят ключи замыкания электропитания (3.8)(3.11) и (3.9)(3.10) (для резервного канала на фиг. 1 не показано) для подвода электропитания ("+") и минуса (масса) к соленоидам механических замков РУ ГТД, а также ключи замыкания электропитания (12)(3.13) (для резервного канала на фиг. 1 не показано) подвода электропитания ("+") к отсечному электрогидравлическому устройству РУ ГТД (5.1), при замыкании ключей информация от основного и резервного каналов поступает на выходное устройство (18) (на фиг. 1 не раскрыто), которое также входит в состав блоков защиты и коммутации и с помощью которого обеспечивается электропитание ("+") и замыкание минуса (массы) соленоидов механических замков РУ ГТД (5.2) и электропитание ("+") отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД (5.1), причем основной и резервный каналы получают команды на замыкание этих ключей из блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами (на фиг. 2 не раскрыты), которые, по заложенным алгоритмам, выдают эти команды в идентичные и независимые основные и резервные каналы блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3).

Блоки преобразования сигналов (3.16)(3.17) снабжены идентичными и независимыми основными и резервными каналами (фиг. 1 не раскрыты), которые получают данные от авионики (на фиг. 1 не раскрыта) самолета о состоянии шасси и колес шасси, о положении механизации крыла и состояния и давления в ГС (4), обрабатывают эту информацию и транслируют ее в основные и резервные каналы блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), которые по этой информации, формируют и передают в FADEC информацию о том, что самолет на земле; пилот переводит РУД (2) на площадку «Малый газ», а затем задействует на РУД (2) устройство включения реверса (2.4) (на фиг. 1 не раскрыто) путем перевода защелки реверса (2.5) в верхнее положение, при этом, тяга (2.7) перемещается вместе с защелкой реверса (2.5) вверх, при этом ролик, размещенный на тяге (2.7) перемещается в переключателе реверса прямой и обратной тяги (2.8) из паза диапазона прямой тяги в паз диапазона обратной тяги, обеспечивая возможность перемещения РУД (2) в диапазоне реверсирования тяги; одновременно с этим замыкаются концевые выключатели положения РУД (2.3), напряжение +28 В из СЭС (8) подается на входные устройства (3.19) (на фиг. 1 не раскрыто) основных и резервных каналов блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), которые формируют и выдают командные сигналы о необходимости задействовать РУ ГТД (выпустить РУ ГТД) в FADEC (6) в виде напряжения +28 В; затем пилот перемещает РУД (2) в реверсный диапазон на площадку «Минимальная обратная тяга»; с двухканального датчика углового положения РУД (2.1) в FADEC (6) выдается информация о том, что РУД (2) находится в реверсном диапазоне; основные и резервные каналы блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4) по заданным алгоритмам формируют и выдают в основные и резервные каналы блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3) команды на замыкание ключей подвода электропитания (3.8)(3.11) и (3.9)(3.10) (для резервного канала на фиг. 1 не показано) для подвода электропитания ("+") и минуса (масса) к соленоидам механических замков РУ ГТД, а также команды на ключи замыкания электропитания (3.12)(3.13) (для резервного канала на фиг. 1 не показано) подвода электропитания ("+") к отсечному электрогидравлическому устройству РУ ГТД (5.1); информация от основных и резервных каналов блоков защиты и коммутации (3.2) (3.3) поступает на выходное устройство (3.18) (на фиг. 1 не раскрыто) блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3), которое при наличии данных от основного или резервного каналов, или, и от основного и от резервного каналов блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3), обеспечивает подвод электропитания ("+") и минуса (масса) к соленоидам механических замков РУ ГТД (5.2) и подвод электропитания ("+") к отсечному электрогидравлическому устройству РУ ГТД (5.1), управление которым осуществляет FADEC (6).

FADEC (6) контролирует открытие механических замков РУ ГТД (5.2) подвижных обтекателей РУ ГТД (на фиг. 1 не показаны) по информации от сигнализатора механического замка РУ ГТД (7.1) и срабатывание отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД (5.1) по информации от датчика давления в ГС (4); после открытия механических замков РУ ГТД (5.2) подвижных обтекателей РУ ГТД и срабатывания отсечного электрогидравлического устройства (5.1) FADEC (6) выдает команду на выпуск РУ ГТД (установку РУ ГТД в положение «Обратная тяга»), давление от ГС (4) передается к механическому замку (на фиг. 1 не показан) одного из приводов РУ ГТД (5.4) и после открытия механического замка под давлением последовательно открывается механический замок другого электрогидравлического привода РУ ГТД (4) этого подвижного обтекателя РУ ГТД (на фиг. 1 не показан) и механические замки другого подвижного обтекателя РУ ГТД (на фиг. 2 не показан); после открытия замков приводов РУ ГТД (на фиг. 1 не показан) давление от ГС (4) подается в управляющее гидравлическое устройство РУ ГТД (5.3), которое подсоединяет изделия РУ ГТД к ГС (4); штоки гидроцилиндров (на фиг. 1 не показаны) в электрогидравлических приводах РУ ГТД (5.4) выдвигаются под воздействием давления, возникающего за счет разницы площадей на поршне, происходит открытие РУ ГТД (5).

Когда оба подвижных обтекателя РУ ГТД выдвинуты в положение больше 50% хода, FADEC (6), по информации от двухканального датчика углового положения РУД (2.1), фиксирует, что РУ ГТД (5) выпущено и передает эту информацию в модуль индикации и регистрации (1); при перемещении РУД (2) назад в диапазоне реверсной тяги FADEC (6) пропорционально перемещению РУД (2) увеличивает режим реверсной тяги. В положении РУД (2) на площадке «Максимальная обратная тяга», FADEC (6) обеспечивает максимальное значение реверсной тяги.

Процесс уборки (закрытия) РУ ГТД (5) начинается после перевода РУД (2) из диапазона реверсной тяги вперед на площадку «Малый газ», при этом защелка (2.5) и тяга (2.7) перемещаются вниз, ролик, расположенный на тяге (2.7), перемещается в переключателе реверса прямой и обратной тяги (2.8) из паза диапазона обратной тяги в паз диапазона прямой тяги и фиксируется, благодаря возвратной пружине (2.6), обеспечивая возможность перемещения РУД (2) в диапазоне прямой тяги; FADEC (6) прекращает подачу электропитания на соленоид отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД (5.1), управляющие полости замков электрогидравлических приводов РУ ГТД (5.2), управляющего гидравлического устройства РУ ГТД (5.1) и электрогидравлических приводов РУ ГТД (5.4) соединяются со сливом ГС (4); подвижные обтекатели РУ ГТД (на фиг. 1 не показаны) перемещаются вперед и РУ ГТД (5) закрывается; концевые выключатели положения РУД (2.2) размыкают ключи замыкания электропитания (2.3), прекращается подвод электропитания+28 В (прекращается выдача команды на выпуск РУ ГТД) на входные устройства (3.19) (на фиг. 1 не раскрыто) основных и резервных каналов блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), которые прекращают выдачу команд в основные и резервные каналы блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3) на замыкание ключей подвода электропитания (3.8)(3.11) и (3.9)(3.10) (для резервного канала на фиг. 1 не показано) и (3.12)(3.13) (для резервного канала на фиг. 1 не показано), ключи размыкаются, прекращая подвод электропитания ("+") и минуса (масса) к соленоидам механических замков РУ ГТД (5.2) (механические замки закрываются) и подвода электропитания ("+") к отсечному электрогидравлическому устройству РУ ГТД (5.1), которое перекрывает подачу гидравлической жидкости в РУ ГТД (5); FADEC (6) одновременно с этим, контролирует закрытие механического замка РУ ГТД (5.2) и закрытие отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД (5.1) по пропаданию сигнала с сигнализатора механического замка РУ ГТД (7.1) и отсутствия данных с датчика давления в ГС (7.2).

В случае необходимости экстренного торможения (прерванный взлет) пилот переводит РУД (2), задействовав защелку (2.5), из положения максимального (взлетного) режима сразу на площадку «Максимальная обратная тяга», управление РУ ГТД (5) происходит аналогично тому, как описано выше.

Контур управления и контроля (3) РУ ГТД предназначен для сбора и обработки данных от авионики (9) о положении стоек шасси (выпущены/убраны) и колес шасси (раскрутка колес), о положении механизации крыла (выпущена/убрана); о наличии давления в ГС (4) достаточном для работы РУ ГТД (5) от ГС (4); о наличии/отсутствии пожара от системы пожарной защиты (СПЗ, на фиг. 1 не показана); о необходимости включения РУ ГТД с концевых выключателей положения РУД (2.2); от FADEC (6) о режиме работы двигателя и для формирования команд на замыкание ключей (3.8) - (3.13) для срабатывания соленоидов механических замков РУ ГТД (5.2), путем подвода электропитания +28 В к соленоидам и замыкания «массы» цепи соленоидов механических замков РУ ГТД (5.2), подвода электропитания +28 В на отсечное электрогидравлическое устройство РУ ГТД (5.1), а также обеспечивает контроль своих компонентов и обеспечивает связь с бортовым радиоэлектронным оборудованием (БРЭО - на фиг. 1 не показано).

Контур управления и контроля РУ ГТД (3), получая данные от авионики (9), СПЗ (на фиг. 1 не показана), FADEC (6) и РУД (2), с помощью входящих в его состав блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3) и блоков преобразования сигналов (3.16)(3.17), выполняет следующие функции: формирует информацию о нахождении самолета на земле, формирует сигнал о возможности задействовать РУ ГТД (5), управляет открытием/закрытием механических замков РУ ГТД (5.2) путем подвода электропитания +28 В к соленоидам механических замков РУ ГТД (5.2) и замыкания «массы» цепи соленоидов механических замков РУ ГТД (5.2), вместе с FADEC (6) управляет отсечным электрогидравлическим устройством (5.1) РУ ГТД, обеспечивает контроль изделий, входящих в его состав и техническое обслуживание, реализует функционирование контура с учетом обнаруженных отказов. К функциям контроля и технического обслуживания относятся обнаружение неисправностей и выдача информации в бортовую систему технического обслуживания (на фиг. 1 не показана) об отказах в контуре управления и контроля РУ ГТД (3), отказах изделий, участвующих в управлении реверсированием тяги двигателя, формировании сигналов о недоступности РУ ГТД (5).

Увеличение надежности контура управления и контроля РУ ГТД (3) достигается за счет резервирования работы блоков вычислителей - концентраторов (3.1)(3.4), блоков защиты и коммутации (3.2)(3.3), блоков преобразования сигналов (3.16)(3.17), а также линий связи и применении структурно-функционального построения контура управления и контроля РУ ГТД (3). Встроенные средства диагностики и контроля, размещенные в блоках контура управления и контроля РУ ГТД (3) обнаруживают неисправности в блоках контура управления и контроля РУ ГТД (3), и производят автоматическое переключение неисправного канала блока, на резервный канал указанного блока и/или неисправного блока на другой блок, а также переключение неисправной линии связи на исправную линию связи. Кроме этого, формирование данных о нахождении самолета на земле осуществляется, как по наличию данных по опорам шасси (выпущены/убраны), так и по альтернативному закону, а управление соленоидами механических замков РУ ГТД (5.2) осуществляется по двухпроводной схеме - по «+» и по минусу («масса»).

Кроме того, формирование команд на включение реверсирования тяги двигателя в FADEC (6) и контур управления и контроля РУ ГТД (3) осуществляется с двух независимых концевых выключателей положения РУД (2.2), в РУД (2) применено устройство включения реверса (2.4), защелка реверса (2.5), возвратная пружина (2.6), тяга (2.7) и переключатель реверса прямой и обратной тяги (2.8), соединенный с защелкой реверса (2.5) посредством тяги (2.7), конструкция которого обеспечивает выполнение операции попадания в диапазон реверсивной тяги из диапазона прямой тяги и из диапазона реверсной тяги в диапазон прямой тяги.

Таким образом, обеспечивается эффективная и более надежная работа устройства управления реверсированием тяги двигателя на всех этапах эксплуатации самолета.

Промышленная применимость

Изобретение предназначено для использования в авиационной технике при создании перспективных самолетов, обеспечивающих повышенную надежность и безопасность полетов при осуществлении перевозок авиапассажиров в различных условиях.

Все технические средства и их программное обеспечение, применение которых предусмотрено изобретением, разрабатываются как отечественными предприятиями, так и ведущими зарубежными компаниями.

Предусмотренное изобретением взаимодействие изделий применяется в различных процессах в области авиастроения. В процессе изготовления компонентов, входящих в устройство управления реверсированием ГТД, может быть использовано типовое, стандартное оборудование, известные материалы и комплектующие изделия.

Для изготовления компонентов, входящих в устройство управления реверсированием ГТД, может быть использовано стандартное и типовое оборудование, известные материалы и комплектующие изделия.

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к устройствам управления реверсированием тяги газотурбинного двигателя (ГТД) на летательных аппаратах любой вместительности и назначения (пассажирского; транспортного; военно-транспортного) при их торможении после приземления (посадки) и прерванного взлета. Изобретение позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации самолета с ГТД и, как следствие, обеспечить снижение трудоемкости при обслуживании и затрат при эксплуатации. Заявляемые преимущества обеспечиваются устройством управления реверсированием тяги ГТД самолета, содержащее модуль индикации и регистрации; РУД с двухканальным датчиком углового положения, два независимых концевых выключателя положения РУД, ключи замыкания электропитания, устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, переключатель реверса прямой и обратной тяги; контур управления и контроля РУ, который содержит два идентичных и независимых основных и резервных блока вычислителя-концентратора, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, два идентичных и независимых основных и резервных блока защиты и коммутации, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, два идентичных и независимых основных и резервных блока преобразователей сигналов, каждый из которых имеет независимые основной и резервный каналы; гидравлическую систему самолета; РУ ГТД с отсечным электрогидравлическим устройством РУ ГТД, механическими замками РУ ГТД с соленоидом управления гидравлическим устройством РУ ГТД и электрогидравлическими приводами РУ ГТД; FADEC; блок датчиков и сигнализаторов РУ ГТД, снабженный сигнализатором механического замка РУ ГТД, датчиком давления в ГС, сигнализатором механического замка электрогидравлического привода РУ ГТД и датчиком положения РУ ГТД, системой электроснабжения, авионикой. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство управления реверсированием тяги ГТД самолета, содержащее модуль индикации и регистрации; РУД с двухканальным датчиком углового положения, два независимых концевых выключателя положения РУД, ключи замыкания электропитания, устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, переключатель реверса прямой и обратной тяги; контур управления и контроля РУ; гидравлическую систему самолета; РУ ГТД с отсечным электрогидравлическим устройством РУ ГТД, механическими замками РУ ГТД с соленоидом управления гидравлическим устройством РУ ГТД и электрогидравлическими приводами РУ ГТД; FADEC; блок датчиков и сигнализаторов РУ ГТД, снабженный сигнализатором механического замка РУ ГТД, датчиком давления в ГС, сигнализатором механического замка электрогидравлического привода РУ ГТД и датчиком положения РУ ГТД, системой электроснабжения, авионикой, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и безопасности эксплуатации самолета с ГТД контур управления и контроля РУ ГТД содержит два идентичных и независимых основных и резервных блока вычислителя-концентратора, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, взаимодействующие по основным и резервным линиям связи стандарта АРИНК-825; два идентичных и независимых основных и резервных блоков защиты и коммутации, снабженных идентичными и независимыми основным и резервным каналами, взаимодействующие между собой по основным и резервным линиям связи стандарта АРИНК-825; два идентичных и независимых основных и резервных блока преобразователей сигналов, каждый из которых имеет независимые основной и резервный каналы, а входы каждого из каналов подключены к выходам авионики, при этом выходы каждого канала через основную и резервную линии связи стандарта АРИНК-825 подключены к входам основного и резервного каналов блоков вычислителей-концентраторов, вторые входы основного и резервного каналов блоков вычислителей-концентраторов через ключи замыкания электропитания РУД подключены к выходам системы электроснабжения, а выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей-концентраторов через линии связи стандарта АРИНК-429 подключены к входам FADEC, выходы которого через линии связи стандарта АРИНК-429 подключены к третьим входам основного и резервного каналов блоков вычислителей-концентраторов, вторые выходы основного и резервного каналов блоков вычислителей-концентраторов через основные и резервные линии связи стандарта АРИНК-825 подключены к входам основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации, вторые входы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены ко вторым выходам системы электроснабжения, выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входам соленоидов механических замков подвижных обтекателей РУ ГТД, а вторые выходы основного и резервного каналов блоков защиты и коммутации подключены к входу соленоида отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блоки защиты и коммутации содержат не менее двух идентичных и независимых основных и резервных каналов, ключи замыкания электропитания соленоидов механических замков РУ ГТД, ключи замыкания электропитания отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД, ключи замыкания электропитания соленоидов механических замков РУ ГТД и отсечного электрогидравлического устройства РУ ГТД, взаимодействующего с FADEC.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что РУД содержит устройство включения реверса, содержащее защелку реверса, возвратную пружину, тягу, переключатель реверса прямой и обратной тяги, ролик, расположенный на тяге, который контактирует с профилированным пазом прямой и обратной тяги.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линии связи взаимодействия концевых выключателей положения РУД с блоками вычислителями-концентраторами выполнены в виде витых и экранированных проводов.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линии связи взаимодействия блоков защиты и коммутации с РУ ГТД выполнены в виде витых и экранированных проводов.