19.6. Бортові автоматичні системи контролю

Бортові АСК призначені як для контролю в польоті параметрів силових установок і бортового комплексу встаткування, параметрів та режимів польоту, так і для перевірки технічного стану бортового устаткування при усіх видах підготовок авіаційної техніки до польотів. Метою контролю встаткування у польоті є виявлення та виключення небезпечних наслідків відмов авіаційної техніки в польоті.

В залежності від обсягу розв'язуваних завдань і ступеня централізації обробки контрольованої інформації бортові АСК ділять на дві групи. БACK першої групи здійснюють контроль окремих вузлів або підсистем. Тому ними в основному оснащуються легкі літальні апарати, на яких звичайно проводиться роздільна (автономна) перевірка систем та агрегатів. До AСК цієї групи відносять пристрої вбудованого контролю, наприклад. для регуляторів режимів двигунів, паливомірів-витратомірів і т. д., різні автомати контролю для окремих систем, наприклад, енергопостачання, інерційних і т. д.; пристрої забезпечення безпеки польоту типу сигналізаторів небезпечних режимів, обмежувачів граничних режимів і т. д.

Пристрої вбудованого контролю можуть здійснювати функціональний контроль або тестовий. При функціональному контролі вихідний сигнал об'єкта контролю в нормальному режимі роботи його постійно рівняється із гранично припустимими його значеннями. Якщо контрольований сигнал не виходить за межі припустимих значень, то об'єкт контролю вважається справним. Якщо ж контрольований сигнал вийшов за межі припустимих значень, то граничний елемент порівняння (ПЕС) видає сигнал про відмову об'єкта контролю. При тестовому контролі на об'єкт контролю від спеціального генератора тестових сигналів подається іспитовий сигнал. Звичайно це синусоїдальний або імпульсний сигнал малої амплітуди із частотою, що лежить за межами робочих частот об'єкта контролю. Такий сигнал практично не впливає на обробку об'єктом контролю керуючих (вхідних) сигналів. Реакція об'єкта контролю на тестовий сигнал виділяється смуговим фільтром і подається на граничний елемент порівняння його з еталонними значеннями.

Пристрої вбудованого контролю часто будуються з використанням функціональної й інформаційної надмірності. Функціональна надмірність має місце в системах з резервуванням. У цьому випадку для взаємного контролю використовуються вихідні сигнали ідентичних каналів. При наявності тільки двох однакових каналів не можна встановити, який з них відмовив. При багаторазовому резервуванні (більше чим 2) вбудований контроль здійснюється з використанням кворум-схеми на логічних елементах. Кворум-схема пристрою убудованого контролю системи, що складає із трьох однакових каналів, показана на рис. 19.4. Граничні елементи порівняння (ПЕС) порівнюють попарно вихідні сигнали об'єктів контролю. Якщо всі три об'єкти контролю (каналу) справні,то сигнали на їхніх виходах однакові. У цьому випадку на виходах ПЕС сигнали будуть однакові (одиничні). На нижніх входах осередків збігу будуть одиничні сигнали, а на верхні й середніх - нульові. Отже, на всіх трьох виходах пристрою контролю будуть відсутні сигнали, тобто об'єкт контролю справний. Якщо ж один з каналів (наприклад, другий) несправний, то сигнал на

його виході буде відрізнятися від сигналів інших каналів. У цьому випадку сигнали У1 й У2 будуть дорівнюють нулю, а на всіх входах другого осередку збігу сигнали будуть дорівнюють одиниці.

Отже, на виході її буде сигнал S2 сигналізувати про несправності другого каналу.

Рис. 19.4

Іноді надмірність створюється штучно шляхом включення до складу пристрою вбудованого контролю моделі об'єкта контролю. Надійність моделі звичайно значно вище надійності об'єкта контролю. Це дозволяє при розбіжності їх вихідних сигналів упевнено вважати, що відмовив об'єкт контролю.

Інформаційна надмірність складається в тому, що сигнали з декількох вимірювачів різних фізичних величин можуть бути перетворені в одну фізичну величини.

Автомати контролю складних систем бортового встаткування звичайно є цифровими (дискретними). Програми обробки інформації в автоматах контролю не змінюються в процесі роботи й будуються на розпізнаванні станів об'єкту контролю за ознаками:

- контрольований параметр перебуває у полі допуску - 1;

- контрольований параметр перебуває за межами поля допуску - 0.

Ці ознаки оброблюються логічним пристроєм, а вони у свою чергу управляють світловою індикацією або мовною інформацією, а також виконавчими органами відключення блоків, що відмовили, або усієї системи.

Пристрої забезпечення безпеки польотів і різні сигналізатори небезпечних режимів будуються на основі порівняння поточних значень параметрів польоту із гранично припустимими їхніми значеннями, які постійно визначаються цим пристроєм на основі виміру деяких інших параметрів. Наприклад, гранично допустимі значення кута атаки для різних режимів польоту обчислюється датчиком критичних кутів за результатами виміру статичного і динамічного (повного) тисків. З обчисленим припустимим значенням кута атаки рівняється поточне значення кута атаки. При наближенні поточного значення кута атаки літака до гранично допустимого значення його пристрій видає екіпажу візуальну інформацію й звукову сигналізацію.

Централізовані бортові АСК будуються на базі бортовий ЦВМ. Основним завданням цих АСК є контроль тільки працездатності систем і бортового встаткування в цілому. У польоті АСК виконує задану програму, що звичайно являє собою послідовний циклічний контроль декількох сотень параметрів. Тривалість одного циклу контролю становить до десяти секунд. Всі програми роботи АСК записуються в Д3У на землі. Структурна схема бортової централізованої АСК зображена на. рис. 19.5.

Рис. 19.5.

Основними функціональними пристроями бортової АСК є:

- блок керування комутаторами БУК і комутатори К для підключення контрольованих параметрів до АСК у певній послідовності;

- блок аналого-цифрових перетворювачів БАЦП;

-обчислювально-керуючий комплекс ВУК, що включає у себе бортову ЦВМ із пристроєм керування УУ, довгостроковим та оперативним запам'ятовувальними пристроями, пультом керування ПУ й блоком керування індикацією й реєстрацією БУИР;

- апаратура сигналізації, індикації та реєстрації, що складається з пристрою мовної інформації РИ, автоматичного друкувального пристрою АПУ, пульта .управління індикації ПУИ, блоку запису аварійних параметрів на магнітний реєстратор БЗА. Введення програм контролю в ДЗУ звичайно здійснюється з використанням наземного пристрою введення УНВ. Згідно цієї програми пристрій керування. ЦВМ керує черговістю контролю параметрів і видачі результатів контролю на друк та індикацію. В арифметичному пристрої АУ робиться обчислення відносних відхилень вимірюваних параметрів від їх номінальних значень так само, як у ЦВМ наземних АСК. Результати контролю в польоті друкуються на паперову стрічку АПУ та індикуються на цифровому табло ПУИ. Результати контролю параметрів, які несуть інформацію про аварійні ситуації й режими, а також видані у польоті мовні повідомлення, записується на магнітну стрічку аварійного реєстратора.

Наземний контроль стану авіаційної техніки за допомогою бортової АСК не відрізняється принципово від контролю за допомогою наземних АСК.