Устройство автоматического управления выработкой топлива летательного аппарата

 

Изобретение относится к авиации, а именно к устройствам для автоматического управления выработкой топлива из баков ЛА. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения программной отработки с учетом резервирования топлива в баках. В устройстве управления выработкой топлива из баков, содержащем установленные в каналах управления выработкой из трех очередей насосы 27, 28, 31, датчики уровня 1, 14, 21 и давления 20, 32, логические элементы И-НЕ 2, ИЛИ-НЕ 8, 22, счетчики времени 10, 23, усилители 18, 24, коммутационные элементы 19, 25, 26, 29, канал управления выработкой топлива первой очереди снабжен дополнительным логическим элементом И-НЕ 15, а также логическим элементом ИЛИ 13, R-C -цепью 5, инверторами 6, 7, резистором 12, триггером 16 и четырьмя логическими ключами 3, 4, 9, 11. Выходы датчика 1 соединены с элементом 2, выход которого соединен с первым входом ключа 3, выход которого соединен через счетчик 10 с первым входом ключа и вторым входом ключа 11. Выход ключа 4 подключен через R-C -цепь 5 к инвертору 6. Выход инвертора 6 подсоединен к вторым входам ключей 3, 4, элементу 8 и инвертору 7, который соединен с первыми входами ключей 9, 11. Дополнительный элемент ИЛИ-НЕ 15 соединен с датчиком уровня третьей очереди 14, триггером 16, элементом 8, элементом 13 через усилитель 18 с коммутационным элементом 19. При работе устройства реализуется алгоритм работы системы, учитывающий резервирование топлива в баках. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для автоматического управления выработкой топлива в определенной последовательности, в составе топливной системы летательного аппарата с дополнительным разгонным двигателем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство автоматического управления выработкой топлива системы, содержащее датчики уровня, расположенные в первой, второй и третьей очередях, датчики давления за насосами первой и второй очередей, расположенные над каждым насосом, и блок управления автоматической выработкой, формирующий сигналы включения - выключения насосов первой и второй очередей по сигналам от указанных датчиков по заложенной программе выработки.

При работе системы в автоматическом режиме сигналы включения перекачивающих насосов первой и второй очередей формируются согласно порядку выработки по сигналам от датчиков давления за насосами первой и второй очередей с учетом сигналов от вышеуказанных датчиков уровня, расположенных в первой и второй очередях.

Указанная система позволяет вырабатывать топливо сначала из первых очередей, затем полностью из вторых и затем из третьих. Резервирование какого-либо количества топлива не предусмотрено. В третьих очередях расположены датчики уровня, которые только сигнализируют о резервном остатке и только в третьих очередях. Вместе с тем в ряде случаев возникает необходимость резервировать некоторое количество топлива, выработка которого выполняется лишь на этапе посадки (для возможности ухода на второй круг), когда весовые характеристики машины выходят за пределы расчетных.

Так, на объекте "87" для взлета и посадки используется дополнительный (разгонный) двигатель, питание топливом которого осуществляется из баков первых очередей. В полете дополнительный двигатель не работает.

В случае, если экипажу поступает информация об уходе на второй круг, а вес машин превышает определенную расчетную величину, подключается дополнительный двигатель, питание топливом которого осуществляется из баков первых очередей.

Аналогичное подключение его в работу происходит и при взлете машины с завышенным весом.

Однако применяемая на объекте "87" система автоматического управления выработкой топлива СУИТ5-5 не обеспечивает возможности программной отработки с учетом резервирования определенного количества топлива в баках.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения программной обработки с учетом резервирования топлива в баках.

Для этого в устройстве автоматического управления выработкой топлива летательного аппарата, содержащем установленные в каналах управления выработкой из трех очередей насосы, датчики уровня и давления топлива в баках, логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ, усилители, коммутационные элементы, канал управления выработкой топлива первой очереди снабжен дополнительным логическим элементом И-НЕ, а также логическим элементом ИЛИ, R-C-цепью, двумя инверторами, резистором, триггером и четырьмя логическими ключами, при этом выходы датчика уровня соединены с входами основного логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого ключа, а выход этого ключа соединен посредством счетчика времени с первым входом второго ключа, выход третьего ключа соединен с выходом первого ключа, а второй вход четвертого ключа соединен с выходом счетчика времени, выход второго ключа через R-C-цепь соединен с первым инвертором, выход которого подключен к вторым входам первого и второго ключей и первому входу элемента ИЛИ-НЕ, а через второй инвертор выход первого инвертора подсоединен к первым входам третьего и четвертого ключей, выход которого соединен с корпусом через резистор и вторым входом элемента ИЛИ, при этом выходы датчика уровня третьей очереди соединены с входами дополнительного элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу триггера, соединенного первым входом с корпусом устройства, выход триггера подключен к вторым входам элемента ИЛИ-НЕ и элемента И, первый вход которого соединен с обоими выходами датчика давлению первой очереди, а выход элемента И соединен с вторым входом третьего ключа, при этом выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен через усилитель к коммутационному элементу.

На чертеже представлена функциональная схема устройства автоматического управления выработкой топлива летательного аппарата.

Устройство состоит из датчиков 1 уровня I-й очереди, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого логического элемента И-НЕ 2, а его выход подключен к первому входу первого ключа 3, второй вход которого соединен с вторым входом второго ключа 4, а выход подключен к входу R-C-цепи 5, выход которой соединен с входом первого инвертора 6, а выход инвертора 6 подключен к второму входу второго ключа 4, входу второго инвертора 7 и первому входу первого логического элемента ИЛИ-НЕ 8, при этом выход первого ключа 3 соединен с выходом третьего ключа 9 и входом первого счетчика 10 времени, выход которого подключен к первому входу второго ключа 4 и второму входу четвертого ключа 11, первый вход которого соединен с первым входом третьего ключа 9 и выходом второго инвертора 7, а выход четвертого ключа 11 соединен с клеммой резистора 12 и вторым входом логического элемента ИЛИ 13, а вторая клемма резистора 12 подключена к корпусу устройства, причем выходы датчиков уровня третьей очереди 14 подключены к первому и второму входам второго логического элемента И-НЕ 15, а его выход соединен с вторым входом логического элемента R-C-триггера 16, первый вход которого подключен к корпусу устройства, а выход соединен с вторым входами первого логического элемента ИЛИ-НЕ 8 и логического элемента И 17, при этом выход первого логического элемента ИЛИ-НЕ 8 подключен к первому входу логического элемента ИЛИ 13, а выход логического элемента ИЛИ 13 подключен к входу первого усилителя 18, выход которого соединен с клеммой первого коммутационного элемента 19, а выходы датчиков 20 давления I-й очереди соединены с первым входом логического элемента И 17, причем выходы датчиков 21 уровня второй очереди подключены к второму входу второго логического элемента ИЛИ-НЕ 22, а его выход соединен с входом второго счетчика 23, выход которого подключен к входу второго усилителя 24, а выход соединен с клеммой- второго коммутационного элемента 25, вторая клемма которого подключена к клемме третьего коммутационного элемента 26, третья клемма которого соединена с силовой клеммой топливного насоса 27. Клемма "РУЧН." соединена с клеммой насоса 28. Вторая клемма коммутационного элемента 26 соединена с четвертой клеммой четвертого коммутацион- ного элемента 29, а клемма выключателя "РУЧН. " 30 соединена с силовой клеммой второго топливного насоса 28 и второй клеммой четвертого коммутационного элемента 29, а третья клемма четвертого коммутационного элемента 29 соединена с силовой клеммой третьего топливного насоса 31. При этом вторые силовые клеммы первого 27, второго 28 и третьего 31 топливных насосов подключены к корпусу устройства, а вторая клемма первого коммутационного элемента 19 соединена с первой клеммой четвертого коммутационного элемента 29, причем выходы датчиков давления второй очереди 32 подключены к первому и второму входам третьего логического элемента И-НЕ 33, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента ИЛИ-НЕ 22.

Устройство работает следующим образом.

При включении (вручную) напряжение питания поступает к насосам третьей очереди, которые начинают качать топливо к основным двигателям. Одновременно с включением тумблера питания напряжение подается и на электронную часть системы.

При полностью залитых баках контакты всех датчиков 1, 14, 21 разомкнуты, поэтому схема И-НЕ 2 формирует на выходе "0".

С включением питания R-C-цепь 5 создает "0" на входе инвертора 6, который при этом своей выходной "1" открывает ключи 3 и 4, а через инвертор 7 с "0" на выходе запирает ключи 9, 11. Таким образом, счетчик времени 10 оказывается подключенным к выходу схемы И-НЕ 2, формирует на выходе "0" и через открытый ключ 4 подтверждает "0" на входе инвертора 6. "1" с выхода инвертора 6 поступает на вход схемы ИЛИ-НЕ 8, формируя на ее выходе "0", который поступает на первый вход схемы ИЛИ 13, на второй вход которой поступает "0" через резистор 12, так как ключ 11 разомкнут. На выходе схемы 13, т. е. на входе усилителя 18, формируется "0" и коммутационные элементы 19 и 29 оказываются обесточенными. При таком схемном состоянии через коммутационный элемент 29 напряжение поступает к насосам I-й очереди. Последние включаются и начинают перекачивать топливо из баков первой очереди в баки третьей очереди, наполняя их.

По мере выработки баков I-й очереди уровень топлива снижается и замыкаются контакты одного из датчиков уровня I-й очереди 1 (левый и правый).

Сигнал "0" поступает на вход схемы И-НЕ 2, на выходе которой появляется "1" и через открытый ключ 3 поступает на вход счетчика 10, который начинает отсчет времени. Через 3 мин на выходе счетчика 10 появляется "1" и через открытый ключ 4 поступает на вход инвертора 6, на выходе которого формируется "0". Этот "0" закрывает ключи 3 и 4, а через инвертор 7, где на выходе появляется "1" открывает ключи 9, 11. В результате инвертор 6 получает на вход "1" через R-C- цепь 5 и остается в таком состоянии до конца полета (до снятия питания), а "0" с его выхода поступает на первый вход схемы ИЛИ-НЕ 8, на второй вход которой поступает "0" с выхода R-C-триггера 16. В этом случае на выходе схемы ИЛИ-НЕ 8 появляется "1", которая через схему ИЛИ 13 поступает на вход усилителя 18. Усилитель 18 выдает сигнал на коммутационный элемент 19, который через коммутационный элемент 29 отключает насосы первой очереди 31 и включает насосы второй очереди 27. Начинается перекачка топлива из второй очереди в III-ю.

Счетчик 10, подключенный теперь через открытый ключ 9 к выходу схемы И 17, получает от нее "0" и переходит по выходу также в "0" состояние, подготавливаясь к новому счету времени.

В случае появления давления за насосами второй очереди 32 замыкаются их контакты и "0" сигналы по первому и второму входам поступают на логический элемент И-НЕ 33, формируя на его выходе "1".

По мере выработки топлива из баков второй очереди, замыкаются контакты датчиков уровня второй очереди 21, а затем размыкаются контакты датчиков давления второй очереди 32 (левый и правый). При этом на выходе схемы И-НЕ 33 формируется "0". В результате на обоих входах логического элемента ИЛИ-НЕ 22 формируется "0", а на его выходе появляется "1", которая включает счетчик времени 23. По истечении 3 мин на выходе 23 появляется "1", усилитель 24 выдает сигнал на коммутационный элемент 25 и через коммутационный элемент 26 отключает топливный насос 27. Выработка топлива продолжается из баков третьей очереди без их пополнения.

Уровень топлива в баках третьей очереди опускается до уровня резервного остатка 14, когда контакты датчиков уровня замыкаются и через логический элемент И-НЕ 15 включает триггер 16, на выходе которого появляется "1". Эта "1", поступая на второй вход схемы ИЛИ-НЕ 8, формирует на ее выходе "0", который поступает на первый вход логического элемента ИЛИ 13, а на второй вход через открытый ключ 11 поcтупает "0" c выхода cчетчика времени 10. В результате на выходе логичеcкого элемента ИЛИ 13 формируется "0", который через усилитель 18 отключает коммутационные элементы 19 и 29. При этом коммутационный элемент 29 включает насосы первой очереди. Логический элемент И 17 в момент включения насосов первой очереди имеет на обоих входах по "1": с триггера 16 и от разомкнутых контактов датчиков давления первой очереди 20. С выхода схемы И 17 "1" поступает через открытый ключ 9 на вход счетчика 10 и запускает его. С выходом насосов I-й очереди на рабочий режим, когда за насосами появляется давление, достаточное для замыкания контактов датчиков, и на входе логического элемента И 17 появляется "0", что соответствует по выходу "0" состоянию схемы, ключ 9 воздействует на счетчик 10. Счетчик времени 10 прекращает счет и возвращается в исходное состояние.

По мере полного расхода топлива в баках первой очереди и снижения давления за насосами первой очереди размыкаются контакты датчиков давления первой очереди 20 и на входе логического элемента И 17 появляется "1", которая совместно с "1", на втором входе от триггера 16 формирует "1" на выходе логического элемента И 17, которая через ключ 9 включает счетчик 10.

По истечении 3 мин на выходе счетчика времени 10 появляется "1", и через ключ 11 поступает на второй вход логического элемента ИЛИ 13.

В результате на выходе логического элемента ИЛИ 13 вновь появляется "1", которая через усилитель 18 воздействует на коммутационные элементы 19 и 29. При этом коммутационный элемент 29 отличает насосы первой очереди и выработка топлива продолжается из бака третьей очереди.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫРАБОТКОЙ ТОПЛИВА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащее установленные в каналах управления выработкой топлива трех очередей насосы, датчики уровня и давления топлива в баках, логические элементы И - НЕ, ИЛИ - НЕ, счетчик времени, усилители, коммутационные элементы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения программной отработки с учетом резервирования топлива в баках, канал управления выработкой топлива первой очереди снабжен дополнительным логическим элементом И - НЕ и логическим элементом ИЛИ, RC-цепью, двумя инверторами, резистором, триггером и четырьмя логическими ключами, при этом выходы датчика уровня соединены с входами основного логического элемента И - НЕ, выход которого подключен к первому входу первого ключа, а выход которого соединен посредством счетчика времени с первым входом второго ключа, выход третьего ключа соединен с выходом первого ключа, а второй вход четвертого ключа - с выходом счетчика времени, выход второго ключа через RC-цепь соединен с первым инвертором, выход которого подключен к вторым входам первого и второго ключей и первому входу элемента ИЛИ - НЕ, а через второй инвертор выход первого инвертора подсоединен к первым входам третьего и четвертого ключей, выход последнего соединен с корпусом через резистор и с вторым входом элемента ИЛИ, при этом выходы датчика уровня третьей очереди соединены с входами дополнительного элемента И - НЕ, выход которого подключен к второму входу триггера, соединенного первым входом с корпусом устройства, выход триггера подключен к вторым входам элементов ИЛИ - НЕ и элемента И, первый вход которого соединен с обоими выходами датчика давления первой очереди, а выход - с вторым входом третьего ключа, при этом выход элемента ИЛИ -НЕ подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен через усилитель к коммутационному элементу.

РИСУНКИ

Рисунок 1