Устройство для определения времени полета Советский патент 1993 года по МПК B64D43/00 

Фиг.1

Изобретение относится к авиационным риборам и может быть использовано в ситемах управления расходом и заправкой оплива.

Цель изобретения - расширение функиональных возможностей работы устройтва, заключающееся в определении располагаемого времени полета ВС, исходя з фактических значений запаса и расхода оплива..

Указанная цель достигается тем. что казанное устройство (система) измерения расхода топлива, содержащее три датчика расхода, выходы которых связаны с входами преобразователей частоты в напряжение, соединенных с усилителями постоянного тока, выходы которых связаны с исполнительными двигателями, перемещающими соответствующие стрелки трех указателей мгновенного расхода, и преобразователь суммарного запаса, выход которого связан с релейным шаговым двигателем, который перемещает стрелку указателя сум марного запаса топлива, снабжено потенциометрами, связанными с исполнительными двигателями, выходы которых соединены с суммирующим блоком, а также потенциометром, связанным с релейным шаговым двигателем, выход которого совместно с выходами суммирующего блока соединены с блоком деления, потенциометр которого включен встречно с потенциометром, связанным с релейным шаговым двига- телем, при этом выходы данных потенциометров соединены с входами усилителя блока деления, выход которого соединен с двигателем блока деления, связанным с указателем времени.

Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: потенциометров, суммирующего блока, блока деления, указателя времени и их связями с остальными элементами схемы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения времени полета; на фиг. 2 - принципиальная схема блока деления и его связи с соответствующими блоками.

Устройство для определения времени полета содержит три датчика расхода 1, выходы которых связаны с входами преобразователей 2 частоты и напряжения, соединенных с усилителями постоянного тока 3. Преобразователи ц усилители входят в состав блока 4 - преобразователя сигналов. Выходы усилителей 3 связаны с управляющими обмотками исполнительных двигателей 5, перемещающих стрелки соответствующих указателей мгновенного расхода 6. Кроме того, устройство содержит преобразователь 7 суммарного запаса, входы которого связаны с тремя датчиками 1. Выход преобразователя 7 связан с релейным шаговым двигателем 8, который перемещает стрелку указателя 9 суммарного запаса топлива. Устройство содержит также три потенциометра 10, связанные с исполнительными двигателями 5, выходы которых

соединены с входами суммирующего блока 11. Потанциометр 12 связан с шаговым двигателем 8, выход потенциометра 12 и суммирующего блока 11 подаются на блок деления 13, выход которого связан с указателем времени 14.

Устройство работает следующим образом.

Топливо, протекая из топливной системы на двигатель через датчик расхода 1,

приводит во вращение крыльчатку, находящуюся в датчике. Скорость вращения крыльчатки пропорциональна мгновенному расходу, а число оборотов - количеству протекающего через датчик топлива за данный

отрезок времени работы двигателя. На выходе датчика расхода 1 получаются два элек- трических сигнала: ЭДС переменной частоты, пропорциональная мгновенному расходу, и электрические импульсы, количество которых пропорционально количеству протекающего через датчик топлива.

Для измерения мгновенного расхода топлива на оси крыльчатки установлен постоянный магнит, который при вращении

наводит ЭДС переменной частоты в обмотках. ЭДС с датчика 1 поступает в преобразователь сигналов 4 на вход преобразователя 2 частоты в напряжение. В преобразователе 2 синусоидальное

напряжение преобразуется в постоянное, величина которого пропорциональна мгновенному ра сходу топлива. Это напряжение посредством следующей системы, состоящей из усилителя постоянного тока 3, исполнительного двигателя 5 и потенциометра отработки (для того, чтобы не загромождать схему, данный потенциометр не показан) перемещает стрелку указателя мгновенного расхода 6.

При измерении суммарного запаса топлива при запуске двигателя топливо, протекая через датчик 1, вращает крыльчатку. С крыльчаткой через редуктор связан сердечник, который за определенное количество

оборотов крыльчатки вызывает изменение индуктивности обмоток и выдает импульс в измерительную схему.

Электрические импульсы с трех индук тивных преобразователей подаются на преобразователь 7 суммарного запаса. В

преобразователе 7 происходит усиление, формирование и распределение преходящих импульсов в определенной последовательности. Импульсы с выхода преобразователя 7 подаются в указатель 9 суммарного запаса топлива на релейный шаговый двигатель 8, который перемещает стрелку в сторону уменьшения запаса топлива.

В полете значение часового расхода топлива каждым двигателем определяется по стрелкам указателей мгновенного расхода б, а суммарный запас топлива - по указателю 9, показания которого по мере расхода топлива уменьшаются.

Для получения напряжения, пропорционального мгновенному расходу одного двигателя, в схему введены потенциометры 10, щетки которых поворачиваются с помощью двигателей 5. Аналогичные функции выполняет потенциометр 12, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное суммарному запасу топлива.

Текущее располагаемое время полета определяется по формуле

tn - G/Q,

(1)

где G - суммарный запас (остаток) топлива в момент определения времени; Q - часовой расход топлива всех двигателей в момент определения времени. На фиг. 1 приведена схема для воздушного судна, имеющего три двигателя (например, самолет Ту-154). Следовательно, для получения искомого Q необходимо просуммировать сигналы с выходов потенциометров: 10. Для этого в схеме используется суммирующий блок 11. Непосредственная реализация формулы (1) осуществляется в блоке деле- ния 13. Результат деления, т. е. т,л, индуцируется по подвижной стрелке указателя 14.

Фиг. 2 поясняет процесс реализации формулы (1). Резистор 15 является выходным резистором блока 11. В схеме предус- мотрено реле 16. которое будет срабатыв; ть при нажатой кнопке КН (1)(фиг. 2, а). Контакты данного реле обозначены на схеме (фиг. 2, б) Pn, Pt2. Pt3, Pt4. Кнопка снабжена пружиной. При нажатой кнопке КН (t) резисторы отключаются от схемы. В период, когда схема выработки. 1л не работает, значение tn должно быть равно нулю.

Напряжение, снимаемое с потенциометра 12, равно UCT U Ki X, где U- напряжение питания; Кч - крутизна потенциометра 12; X - величина перемещения ползуна данного потенциометра. В то же время, X К2 G, где К2 - коэффициент передачи от стрелки суммарного запаса к

потенциометру 12. Тогда напряжение, снимаемое с потенциометра 12. будет ист U--Ki-K2 G. Напряжение, снимаемое с потенциометра 12, UCT-напряжение, необ ходимое для вращения стрелки указателя. Напряжение, снимаемое с потенциометра 15, можно записать формулой

UQ U Кз Y

где Кз - крутизна потенциометра 1; Y - величина перемещения ползуна данного потенциометра. В то же время Y Q, где К$ - коэффициент передачи от блока 11 к потенциометру 15, Q - часовой расход топлива. Тогда напряжение, снимаемое с потенциометра 15,

Uo U КзК4 Q

Нагрузкой для потенциометра 15 будет потенциометр 17. Для точной работы схемы необходимо выполнение условия

.

Потенциометры 12 и 17 включаются встречно. Следовательно, напряжение, снимаемое с потенциометра 15, вычитается из напряжения потенциометра 17. Движок по- тенциометра 17 перемещается отрабатывающим двигателем 18, который управляется усилителем 19. Данный двигатель поворачивает также через редуктор 20 стрелку указателя 14.

Если обозначить через Z - величину перемещения ползунка потенциометра 17, то с потенциометра 17 снимается напряжение

UoTP U-K3-K4-Q-K5-Z.

где Кб - крутизна потенциометра 17. (Uoip - напряжение отработки).

Двигатель 18 будет работать до тех пор, пока на него с усилителя 19 будет поступать управляющее напряжение, т. е. до тех пор, пока на выходе усилителя напряжение не будет равно нулю. На входе усилителя напряжение будет равно нулю, когда выполняется равенство для UCT UCTp или можно написать

U Ki-KrG-U-Ks lGvQ-K-Z.

Тогда величина перемещения ползунка потенциометра будет

, U Ki К G

U Кз -К4 -Ks -Q

или

7 Ki К2 G

L Кз Ч K5 Q

Так как Ki, К2, Кз. Id, Ks const следовательно

Z K6G/Q.

где Ke-

Таким образом, 2 tn G/Q, ч.

Проградуировав шкалу указывающего прибора в часах, получаем искомое текущее располагаемое время полета 1л.

В качестве основных реальных .элементов схем, представленных на фиг. 1 и 2, являются следующие: датчик расхода типа ДРТМС10-АТ; преобразователь частоты в напряжение типа ПЧН-1Т; усилитель постоянного тока 3 - типа УСО-2Т; преобразователь сигналов типа ПС-1Т; указатель мгновенного расхода типа УМРТ1-2Т; преобразователь суммарного расхода типа ПСР-1; указатель суммарного запаса типа УСЗ-5Т; релейный шаговый двигатель типа ДРШ; двигатель 18 - двигатель типа ДИД- 01ТА со следующими характеристиками: пусковой момент 2,6 г/см; синхронная скорость 2400 об/мин; скорость холостого хода 1200 об/мин; пусковые токи: возбуждение - 0,08 А; управление -0,07 А; мощность на валу - 0,1 Вт. Вес 0,025 кг; усилитель 19 - транзисторный усилитель с коэффициентом усиления 4100; редуктор 20 - редуктор с передаточным числом 7000.

Использование заявляемого устройства на борту воздушного судна позволяет получить важную дополнительную информацию для экипажа о текущем располагаемом времени полета, которая в настоящее время отсутствует на борту ВС. Данное обстоятельство позволит выбрать необходимый режим работы двигателей и, что самое главное, принять экипажу правильное решение о продолжении полета или посадки на соответствующий данным условиям аэродром.

Формул а изоб ретен ия

Устройство для определения времени полета, содержащее три датчика расхода, выходы которых через последовательно соединенные преобразователи частоты в напряжение и усилители постоянного тока подключены к входам соответствующих исполнительных двигателей, выходы которых механически соединены с стрелками соответствующих трех указателей мгновенного

расхода, а также преобразователь суммарного запаса топлива, входы которого соединены с выходами датчиков расхода, а выход - с входом релейного шагового двигателя, выход которого механически связан со

стрелкой указателя суммарного запаса топлива, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей работы устройства за счет определении располагаемого времени полета воздушнога судна, исходя из фактических значений запаса и расхода топлива, в него введены четыре потенциометра и последовательно соединенные сумматор, блок деления и указатель времени, причем входы трех потенциометров соединены с выходами соответствующих исполнительных двигателей, а выходы соединены с входами сумматора, при этом вход четвертого потенциометра соединен с выходом релейкого шагового двигателя, а выход - с вторым входом блока деления.

if

# 0

Изобретение относится к авиационным приборам и может быть использовано в системах управления расходом и заправкой топлива. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей работы устройства за счет определения рас полагаемого времени полета воздушного судна, исходя из фактических значений запаса и расхода топлива. Цель достигается тем, что устройство, содержащее датчики 1 расхода, преобразователи 2 частоты в напряжение, усилители 3 постоянного тока, преобразователь 7 суммарного расхода, исполнительные двигатели 5, релейный шаговый двигатель 8 дополнительно снабжено потенциометрами 10, связанными t исполнительными двигателями 5, выходы которых соединены с Суммирующим блоком 11, а также потенциометром 12, связанным с релейным шаговым двигателем 8, выход которого совместно с выходом суммирующего блока 11 соединены с блоком деления 13, связанным с указателем времени 14. 2 ил.

)

)

fur г