ИМИТАТОР БОРТОВОГО КИСЛОРОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВИАЦИОННОГО ТРЕНАЖЕРА Советский патент 1994 года по МПК G09B9/08 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к имитаторам бортового кислородного оборудования для авиационных тренажеров, и предназначено для повышения эффективности обучения летного состава на тренажере при соблюдении динамического информационного подобия.

Целью изобретения является повышение эффективности обучения летного состава на тренажере при соблюдении динамического информационного подобия.

На фиг. 1 изображена структурная схема имитатора; на фиг.2 - диаграмма работы канала указателя кислорода при изменении давления в системе при дыхании; на фиг.3 - диаграмма работы канала индикатора указателя кислорода при дыхании.

Авиационный тренажер содержит имитатор режимов работы регулятора 1 подачи кислорода, указатель 2 кислорода, индикатор 3 указателя кислорода, имитатор 4 кислородного вентиля, ручку 5 включения парашютного кислородного прибора, блок 6 определения психофизиологических параметров летчика, блок 7 ввода отказов, контроля и индикации, генератор синхроимпульсов 8, ограничитель амплитуды 9, преобразователь частота-код 10, интегратор 11, преобразователь код-напряжение 12, масштабный блок 13, демодулятор 24 и корректирующее устройство 15.

Имитатор режимов работы регулятора 1 подачи кислорода выполнен в виде двух выключателей 16 и 17. Первый выключатель 16 предназначен для имитации включения аварийной подачи кислорода и соединен с рукояткой аварийной подачи кислорода, второй выключатель 17 предназначен для имитации включения подачи газовой смеси и чистого кислорода и соединен с рукояткой дополнительной подачи кислорода.

Блок 6 определения психофизиологических параметров летчика содержит маску 18, датчик дыхания 19 и блок управления 20.

Блок 7 ввода отказов, контроля и индикации содержит два выключателя 21 и 22, предназначенных для имитации характерных отказов - соответственно, прекращение подачи кислорода и негерметичность системы кислородного оборудования. Кроме того, блок 7 содержит шесть сигнальных ламп 23-28, предназначенных для индикации режимов работы кислородного оборудования, вводимых отказов и контроля за действиями летчика.

Имитатор 4 кислородного вентиля и ручка 5 включения парашютного кислородного прибора выполнены в виде концевых выключателей 29 и 30, предназначенных для замыкания электрических цепей при их включении.

Авиационный тренажер работает следующим образом.

Он имеет следующие режимы работы: "Смесь"; "100% кислорода"; "Аварийная подача кислорода"; "Отказ"; "Аварийное включение парашютного кислородного прибора".

На режиме "Смесь" ставят на имитаторе режимов работы регулятора 1 подачи кислорода рукоятку аварийной подачи кислорода в выключенное положение "Выкл." (выключатель 16 выключен), рукоятку дополнительной подачи кислорода - в положение "Смесь" (выключатель 17 включен), открывают имитатор 4 кислородного вентиля (первые вход и выход замыкаются, вторые вход и выход размыкаются). Ручка 5 включения парашютного кислородного прибора находится в выключенном положении. Выключатели 21 и 22 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации находятся в выключенном положении (замкнуты первые входы с первыми выходами).

При этом при дыхании летчика через кислородную маску 18 с выхода блока управления 20 блока 6 определения психофизиологических параметров летчика поступает синусоидальный сигнал (фиг.2а), огибающая составляющая которого несет информацию о частоте дыхания, а несущая оставляющая - информацию о минутном объеме дыхания, на вход имитатора 4 кислородного вентиля и на вход ручки 5 включения парашютного кислородного прибора.

Сигнал частоты дыхания поступает через первые вход и выход концевого выключателя имитатора 4 кислородного вентиля через вход блока 7 ввода отказов, контроля и индикации, его выключатели 21 и 22 и первый и третий выходы на вход ограничителя амплитуды 9, канал указателя 2 кислорода и имитатора 1 режимов работы регулятора подачи кислорода и канал индикатора 3 указателя кислорода.

Ограниченный по амплитуде сигнал (см.фиг.2б), несущий информацию о минутном объеме дыхания, преобразований в преобразователе частота-код 10, интеграторе 11 и преобразователе код-напряжение 12 (см.фиг.2в), поступает на указатель 2 кислорода, выполненный в виде гальванометра и показывающий максимальное давление кислорода, соответствующее полной заправке. Показания указателя 2 кислорода уменьшаются пропорционально величине вдыхаемого летчиком объема кислорода (см.фиг.2г).

Через первые вход и выход первого выключателя, первые вход и выход второго выключателя, первый выход регулятора 1 подачи кислорода, сигнал частоты и минутного объема дыхания (см.фиг.3а) поступает на операционный усилитель, который уменьшает величину сигнала по амплитуде (этим имитируется режим "Смесь"), и на вход демодулятора 14.

Демодулятор 14 выделяет огибающую-несущую сигнала частоты дыхания и ограничивает ее отрицательную составляющую.

Преобразованный демодулятор 14 (см.фиг.3б) и корректирующим устройством 15 сигнал (см. фиг. 3в) поступает на индикатор 3 указателя кислорода, выполненного, например, в виде гальванометра, ось которого соединена с двумя флажками, сигнализирующими о процессе дыхания. При входе флажки закрываются, при выходе открываются (см.фиг.3г). Кроме того, на данном режиме работы электропитание поступает через второй вход выключателя 16, третьи вход и выход выключателя 17, пятый выход имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода и пятый вход блока 7 ввода отказов, контроля и индикации на лампу 27, сигнализирующую о включении данного режима работы.

На режиме "100% кислорода" ставят рукоятку дополнительной подачи кислорода имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода в положение "100% кислорода". При этом замыкаются второй и четвертый выходы выключателя 17. Остальные органы управления находятся в положении, описанном в режиме "Смесь". Сигнал частоты и минутного объема дыхания поступает через второй выход имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода на демодулятор 14 непосредственно. Амплитуда сигнала, по сравнению с режимом "Смесь", больше, так как сигнал проходит на демодулятор 14 непосредственно, а не через масштабный блок 13 (этим имитируется подача 100% кислорода). Флажки индикатора указателя кислорода при вдохе закрываются энергичнее, чем и имитируется дыхание чистым кислородом. Через четвертый выход выключателя 17, четвертый выход имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода, четвертый вход блока 7 ввода отказов, контроля и индикации электропитание поступает на лампу 26, сигнализируя инструктору о включении данного режима работы.

На режиме "Аварийная подача кислорода" на имитаторе режимов работы регулятора 1 подачи кислорода рукоятку аварийной подачи кислорода ставят в положении "Авария" (замыкаются первый вход с вторым выходом выключателя 16 и второй вход - с четвертым выходом), положение рукоятки дополнительной подачи кислорода (выключатель 17) произвольное. Положение остальных органов управления соответствует режиму "Смесь".

При этом сигнал частоты дыхания и минутного объема дыхания поступает с входа имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода через его выключатели 16 и 17, через второй его выход непосредственно на демодулятор 14. В остальном работа каналов индикатора 3 указателя кислорода и указателя 2 кислорода не отличается от описанного режима "100% кисло рода".

Сигнализация режима "Авария" осуществляется лампой 25 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации, на которую электропитание подается через второй вход и четвертый выход выключателя 16 имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода, его третий выход и третий вход блока 7 ввода отказов, контроля и индикации.

На режиме "Отказ" на пульте инструктора ставят выключатели 21 и 22 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации или оба одновременно во включенное положение. Остальные органы управления могут быть в любом положении.

При включении выключателя 21 разрывается первый вход с его первым выходом, и сигнал частоты и минутного объема дыхания не поступает на вход имитатора режимов работы регулятора 1 подачи кислорода. Канал индикатора 3 указателя не работает - флажки не реагируют на вдох-выдох. Так имитируется отказ - прекращение подачи кислорода. Вторые контакты выключателя 21 замыкают второй вход с вторым выходом и электропитание поступает на лампу 23, сигнализируя о включении отказа. Работа канала указателя 2 кислорода ничем не отличается от описанных режимов.

При включении выключателя 22 (выключатель 21 выключен) первыми его контактами разрывается цепь канала указателя 2 кислорода от устройства 6 определения психофизиологических параметров летчика. Первый выход выключателя 21 подключается к второму входу, соединенному через второй вход блока 7 ввода отказов, контроля и индикации с генератором синхроимпульсов 8, частота сигнала которого в 8-10 раз превышает частоту сигнала дыхания летчика. За 2-3 с происходит уменьшение до нуля показаний указателя 2 кислорода, что имитирует летчику негерметичность системы кислородного питания и говорит о необходимости принять экстренные меры.

Вторые контакты выключателя 22 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации замыкают третий вход с вторым выходом, обеспечивая электропитанием сигнальной лампы 24.

При введении обоих отказов одновременно ставят выключатели 21 и 22 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации во включенное положение. При этом горят лампы 23 и 24 и проявляются одновременно признаки обоих отказов: в канале указателя 2 кислорода резко уменьшается до нуля давление кислорода и в канале индикатора 3 указателя кислорода флажки не реагируют на вдох-выдох. При возникновении любого отказа летчик включает парашютный кислородный прибор.

На режиме "Аварийное включение парашютного кислородного прибора" ручку 5 включает (вытягивают). При этом замыкаются два контакта концевого выключателя ручки 3, и сигнал частоты дыхания (см.фиг.3а) с выхода устройства 6 определения психофизиологических параметров летчика поступает через первые вход и выход концевого выключателя ручки 5 непосредственно на вход демодулятора 14 и через корректирующее устройство 15 - на вход индикатора 3 указателя кислорода.

Флажки индикатора 3 указателя кислорода реагируют на вдох-выдох, сигнализируя летчику о выключении парашютного кислородного прибора.

Вторые контакты концевого выключателя ручки 5 включения парашютного кислородного прибора замыкают цепь питания лампы 28 блока 7 ввода отказов, контроля и индикации, сигнализирующей о включении данного режима работы.

1. ИМИТАТОР БОРТОВОГО КИСЛОРОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АВИАЦИОННОГО ТРЕНАЖЕРА, содержащий имитатор режимов работы регулятора подачи кислорода, указатель кислорода, индикатор указателя кислорода, имитатор кислородного вентиля и ручку включения парашютного кислородного прибора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обучения летного состава на тренажере при соблюдении динамического информационного подобия, в него введены блок определения психофизиологических параметров летчика, выполненный в виде последовательно соединенных кислородной маски с датчиком дыхания и блока управления, выход которого соединен с входами имитатора кислородного вентиля и ручки включения парашютного кислородного прибора, блок ввода отказов, контроля и индикации, генератор синхронизирующих импульсов, последовательно соединенные ограничитель амплитуды, вход которого соединен с первым выходом блока ввода отказов, контроля и индикации, преобразователь частота-код, интегратор, второй вход которого подключен к первому выходу имитатора кислородного вентиля, и преобразователь код-напряжение, выход которого соединен с входом указателя кислорода, а также последовательно соединенные масштабный блок, вход которого соединен с первым выходом имитатора режимов работы регулятора подачи кислорода, демодулятор, вход которого подключен также к второму выходу имитатора режимов работы регулятора подачи кислорода, и корректирующее устройство, выход которого соединен с индикатором указателя кислорода, причем первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы блока ввода отказов, контроля и индикации соединены соответственно с вторым выходом имитатора кислородного вентиля, выходом генератора синхроимпульсов, третьим, четвертым, пятым выходами имитатора режимов работы регулятора подачи кислорода и вторым выходом ручки включения парашютного кислородного прибора, второй выход блока ввода отказов, контроля и индикации подключен к входу имитатора режимов работы регулятора подачи кислорода, а первый выход ручки включения парашютного кислородного прибора соединен с входом демодулятора, при этом имитатор режимов работы регулятора подачи кислорода выполнен в виде последовательно соединенных с входом имитатора первого и второго выключателей и источника питания, первый и третий выходы первого выключателя соединены соответственно с первым и третьим входами второго выключателя, первый, третий, четвертый выходы второго выключателя и четвертый выход первого выключателя соединены соответственно с первым, пятым, четвертым и третьим выходами регулятора подачи кислорода, вторые выходы первого и второго выключателей непосредственно связаны с вторым его выходом, а второй вход первого выключателя - с "плюсом" источника питания, при этом блок ввода отказов, контроля и индикации выполнен в виде третьего и четвертого выключателей и шести сигнальных ламп, первые входы третьего и четвертого выключателей объединены между собой и подключены к первому входу блока, их первые выходы соединены соответственно с вторым и первым его выходами, второй вход третьего выключателя и третий вход четвертого выключателя соответственно через первую и вторую сигнальные лампы - с "плюсом" источника питания, вторые выходы выключателей - с "минусом" источника питания, второй вход четвертого выключателя - с вторым входом блока, причем третья, четвертая, пятая и шестая сигнальные лампы включены между "минусом" источника питания и соответственно третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока. 2. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что имитатор кислородного вентиля выполнен в виде концевого выключателя.