Центральный сигнальный индикатор возникновения аварийной или сложной ситуации на борту летательного аппарата

 

Изобретение относится к авиационному оборудованию. На входе индикатора имеется модуль преобразования сигналов от штатной бортовой системы индикации и сигнализации. Предусмотрены кнопки исполнения и отказа, связанные с цветным жидкокристаллическим экраном через процессор управления экраном. Экран выполнен с возможностью вывода на него сигнальной, оповещающей и директивной информации в виде мигающего обрамления экрана и текстов сообщений красным или желтым цветом, определяемых возникшей ситуацией, а также с возможностью переключения в любой момент в процессе манипуляций с кнопкой исполнения на сигнализацию о новом, более приоритетном состоянии. Изобретение позволяет снизить психологическую напряженность летчика, сократить время восприятия им сложившейся ситуации и уменьшить вероятность ошибочных действий. 7 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть применено на летательных аппаратах, на которых предусматривается использование сигнального устройства сильного привлекающего действия типа Центрального Сигнального Огня (ЦСО).

Центральный СИГНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОР ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНОЙ ИЛИ СЛОЖНОЙ СИТУАЦИИ НА БОРТУ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (ЦСИ) соответствует требованиям Авиационных Правил Межгосударственного авиационного комитета, ч. 23 и 25, изданных в 1995 году и утвержденных Советом по авиации и использованию воздушного пространства, разд. F, п.п.23(25).8.9.1, 8.9.2 и 8.9.3, в которых приводятся требования к средствам сигнальной информации, в том числе указывается на необходимость применения сигналов сильного привлекающего действия (п.8.9.2.1.1.)

Известно устройство предъявления аварийной и предупреждающей сигнальной информации, выполненной в виде Центрального Сигнального Огня, (РЛЭ самолета Ил-96, издания 1988 г., стр.15, рис. 1.3-2, "Приборная доска пилотов") или световых сигнализаторов-табло (там же), работающих в проблесковом режиме с использованием ламп накаливания и светофильтров: красного цвета для аварийных сигналов и желтого цвета для предупреждающих.

Упомянутое устройство реализации сигнала сильного привлекающего действия имеет тот недостаток, что он, возникая, как правило, неожиданно для летчика, никакой информации, кроме того, что на борту появилась сложная или аварийная ситуация, не несет.

Летчик вынужден после появления сигнала ЦСО РАСПОЗНАВАТЬ, что произошло, и отыскивать необходимую информацию по другим индикаторам и признакам при остром дефиците времени (не более 15 сек при аварийной ситуации).

Из психологии (академик АМН Пономаренко В.А.) известно, что "рефлекс распознавания - это испуг".

Испуганному летчику существенно сложно справляться с ситуацией. Предлагаемая конструкция и идеология Центрального Сигнального Индикатора позволит пилоту получить информацию о том, что произошло, и что следует делать одновременно с получением сигнала сильного привлекающего действия и в том же месте.

Целью изобретения является снижение психологической напряженности летчика за счет получения более конкретной информации о произошедшей сложной или аварийной ситуации, сокращения времени восприятия им сложившейся ситуации, снижения за счет этого его загрузки и напряженности и, в конечном итоге, уменьшение вероятности ошибочных действий летчика (членов экипажа) в этих ситуациях, т.е. повышение безопасности полета.

Поставленная цель достигается тем, что на место существующего ЦСО, представляющего собой электрический (лампа накаливания) сигнализатор возникновения на борту летательного аппарата аварийной (красный светофильтр) или сложной (желтый светофильтр) ситуации, мигающий светоприбор, без каких-либо текстов устанавливается малогабаритный цветной жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), выполняющий функцию Центрального Сигнального Огня (ЦСО) и, дополнительно, организатора действий экипажа и индикатора ЦСИ.

На фиг.1 представлена блок схема ЦСИ:

1 - устройство согласования - модуль преобразования сигналов (МПС),

2 - процессор управления экраном;

3 - цветной жидкокристаллический экран размером от 30×60 до 40×90 мм;

4, 5 - кнопки управления индикацией (КИ и КО).

Устройство ЦСИ устанавливается в кабине летательного аппарата на козырьке приборной доски пилотов на месте Центрального Сигнального Огня (ЦСО) и при появлении аварийной или сложной ситуации вместо элементарного мигания ЦСО на ЦСИ появляется красная (или желтая - в зависимости от ситуации) мигающая рамка экрана, шириной 8-10 мм, внутри которой на темном фоне цветом рамки появляется немигающий текст о происходящем событии и зеленым цветом (п.8.9.3.6. АП) - текст подсказки о произведенных автоматикой действиях, или голубым цветом о необходимых действиях оператора, таким образом, ЦСИ, в отличие от ЦСО, кроме сильного привлекающего действия (п.8.9.2.1.1. АП), раскрывает смысл случившегося (п.8.9.2.1.2. АП) и способствует организации действий в данной ситуации (п.8.9.2.1.3. АП). После соответствующей реакции оператора с органами управления или после нажатия исполнительной кнопки мигание рамки прекращается, цвет ее остается без изменения до конца события или до перехода его в другую фазу, при этом, если фаза из желтой переходит в красную, рамка окрашивается в красный цвет и начинает мигать, текст сообщения изменяется согласно конкретного алгоритма, разрабатываемого для каждого события.

Индикатор содержит поле цветовых сигнальных сообщений (рамка) и поле текстовых сообщений (центральная часть).

Сигналы, вызывающие на экраны ЦСИ соответствующие текстовые сообщения, формируются в штатном модуле МПС комплекса самолетной индикации и сигнализации. Цветовые и цифробуквенные сообщения выдаются на экран ЦСИ от МПС через устройство согласования в результате:

- обработки параметров самолетных систем, двигателей и режимов полета с целью выработки прогноза возможного развития текущей ситуации в сложную или аварийную;

- определения факта отказа двигателей и систем самолета;

- определения выхода контролируемых параметров за ограничения;

- определения фаз полета и развивающейся ситуации для присвоения приоритетов соответствующей сигнализации и индикации с целью выдачи вовлекающей сигнализации и организующей информации экипажу как результата проведенной обработки и анализа параметров в соответствии с специально разработанными алгоритмами, фазой полета и ситуации с помощью центрального сигнального индикатора (ЦСИ), экрана КИСС и функциональных системных пультов;

- выдачи управляющих команд по автоматической реконфигурации самолетных систем как результата произошедших отказов и реакции оператора.

Для примера приводится вариант ситуации отказа двигателя (фиг.2 и 3).

В результате анализа хода изменения Т воздуха на входе, Т выходящих газов, положения РУД, мгновенного расхода топлива, уровня вибраций, величины тяги или крутящего момента; одного из этих параметров, или нескольких, в соответствии с разработанными для этих случаев алгоритмами, МПС включает ЦСИ на желтое мигающее обрамление и на экран ЦСИ выводится надпись "ДВИГАТЕЛЬ N1 - ПЕРЕГРЕВ" желтыми НЕ мигающими буквами на черном фоне, и текст рекомендации "уменьши ему режим" - голубыми немигающими буквами.

В этих случаях нажатием кнопки исполнения (КИ) у ЦСИ через процессор управления экраном снимается мигание желтого обрамления и остается текст до окончания сигнализированной ситуации. По окончании ситуации ЖКИ полностью прекращает светиться.

В случае дальнейшего усугубления ситуации, например, желтой ситуации в красную, может появиться следующая сигнализация "двигатель N1 - ПОЖАР" красными немигающими буквами при красном мигающем обрамлении и констатирующий текст "первая очередь ППЖС - включилась" - зелеными (констатация) немигающими буквами.

Нажатие на кнопку снимает мигание красного обрамления.

После этого пилот убеждается во включении первой очереди противопожарной системы (ППЖС) и, при ее невключении, включает вручную, после чего кадр сменяется на следующий.

При этом в системе ЦСИ может предусматриваться несколько режимов работы.

1. Режим с автоматическим исполнением рекомендуемых действий. В этом режиме нажатие на кнопку инициации КИ приводит к автоматическому исполнению необходимых операций.

При таком режиме нажатие на КИ (выдача в автоматику согласия на выполнение операций) приводит к прекращению мигания поля обрамления на время исполнения действий (сигнал - "исполняю!"). После выполнения требуемых действий появляется новый текст и поле вновь начинает мигать, привлекая внимание на необходимость принятия решения на выполнение следующих действий и выдачи на это санкции автоматике.

2. Режим с обратной связью. В этом случае оператор нажатием на КИ подтверждает принятие сообщения, что приводит к прекращению мигания поля до момента полного выполнения пилотом требований текста сообщения. После чего на экране появляется текст следующей операции и поле вновь начинает мигать до следующего исполнения требований.

3. Режим без автоматики и без обратной связи. В этом случае нажатие на КИ приводит к снятию текущего текста независимо от выполнения или невыполнения предложенных действий, к прекращению мигания поля и к выводу следующего текста сообщения (рекомендации). Первые два режима требуют две кнопки реакции КР. Одна - для дачи сигнала о согласии с предложенными действиями (санкции), (Кнопка Исполнения - КИ), другая - для пропуска подсказываемых действий в силу каких-либо конкретных причин (Кнопка Отказа - КО)."

Как вариант, можно использовать сам экран как кнопку исполнения (санкции), а расположенную рядом как кнопку отказа, или применить ДВЕ различные по конфигурации и обозначению кнопки, расположенные около экрана. Слева - кнопку исполнения (санкции) в виде прямоугольника зеленого цвета (подсвета). Справа - кнопку отказа (КО), круглую с подсвечиваемым крестиком желтого цвета в виде буквы Х в ее середине.

Следующие действия могут выполняться в приводимом на фиг.4 и 5 порядке.

В результате действий экипажа по прекращению пожара или через определенное время после начала мигания и выключения двигателя, а также в случае его останова по любым другим причинам в полете при красном мигающем обрамлении появится сообщение, приведенное на фиг.6.

После нажатия КИ красное мигающее обрамление сменяется на желтое немигающее (фиг.7) и появляется надпись голубыми (рекомендация) буквами.

Оператор выполняет или контролирует выполненные реконфигурации систем. Одновременно произведенные реконфигурации отражаются на мнемосхемах КИСС.

После выполнения всех предложенных действий индикатор перестает светиться, а в случае возникновения другой ситуации, появляется новый текст и поле вновь становится мигающим.

При отказе (невозможности) выполнить данное требование оператор нажимает кнопку отказа и текст сменяется на следующий по программе.

Таким образом, появление сигнала от МПС (при отсутствии другого сигнала более высокого приоритета) через интерфейс преобразования информации (бортовая система сигнализации и индикации и устройство согласования) приводит к миганию (сильное привлекающее действие!) обрамления индикатора ЦСИ желтым или красным (в зависимости от ситуации) цветом и появлению информирующего НЕ МИГАЮЩЕГО текста соответствующим (желтым или красным) цветом о том, ГДЕ (двигатель, система, режим) и ЧТО (выход на, или приближение к критическим значениям тех или иных параметров) произошло.

Если в процессе выхода из ситуации некоторые рекомендации по различным причинам не могут быть выполнены, нажимается кнопка КО, а невыполненные тексты остаются в памяти системы, и после последнего нажатия КИ и снятии текстов ЦСИ маркируются буквой "П" белого цвета в верхнем левом углу текстового поля.

В этом случае, при наличии сигналов датчиков о продолжении данной ситуации, новое нажатие КИ приводит к повтору невыполненных рекомендаций в программном порядке.

В любой момент в процессе манипуляций с КИ система может быть автоматически переключена на сигнализацию о новом, более высокоприоритетном состоянии.

Преимуществом предлагаемого устройства при установке его на любой современный самолет является то, что оно не требует изменения конструкции и архитектуры бортовых вычислительных комплексов. Достаточно будет незначительного дооборудования бортовых цифровых вычислительных комплексов в виде установки двух малогабаритных ЖКИ и простейших органов управления.

В настоящее время на предлагаемое устройство ЦСИ обратили внимание специалисты авиационного оборудования КБ им. А.Н.Туполева с целью возможности установки его на самолеты Ту-204 и Ту-214 в процессе их модернизации и на проектируемый самолет Ту-234.

Формула изобретения

Центральный сигнальный индикатор возникновения аварийной или сложной ситуации на борту летательного аппарата, содержащий модуль преобразования сигналов от штатной бортовой системы индикации и сигнализации, цветной жидкокристаллический экран, выполненный с возможностью вывода на него цветовых и цифробуквенных сообщений от модуля преобразования сигналов, кнопки исполнения и отказа, связанные с экраном через процессор управления экраном, отличающийся тем, что упомянутый экран выполнен с возможностью вывода на него сигнальной, оповещающей и директивной информации в виде мигающего обрамления экрана и текстов сообщений красным или желтым цветом, определяемых возникшей ситуацией, а также с возможностью переключения в любой момент в процессе манипуляций с кнопкой исполнения на сигнализацию о новом, более приоритетном состоянии.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7