Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате



Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате
Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате

 


Владельцы патента RU 2494928:

ЭРБЮС ОПЕРАСЬОН (FR)

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления двигателями летательных аппаратов. Устройство для определения положения рычага (2) газа содержит датчики положения (P, R), каждый из которых связан с первичным вычислителем управления полетом, и датчики положения, каждый из которых связан с вычислителем управления двигателем, при этом упомянутые датчики положения распределены, по меньшей мере, по трем группам датчиков, не имеющим общей простой неисправности, и, по меньшей мере, один вычислитель (PRIM), называемый интерфейсным вычислителем, содержащий, по меньшей мере, один вход для приема данных измерения, передаваемых вычислителями, связанными с датчиками положения, а также выходы к вычислителю управления двигателем (EEC). Повышается достоверность вычисления положения рычага газа и надежность работы системы управления, снижается вес устройства и упрощается технология. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение касается устройства и способа определения положения рычага газа в летательном аппарате.

В летательном аппарате, в котором используют электрические приводы управления полетом, тягой двигателя управляет пилот при помощи соответствующего рычага газа. Этот рычаг газа позволяет управлять также другими функциями. Поэтому при управлении летательным аппаратом важно определять положение этого рычага газа.

На фиг. 1 показана известная архитектура устройства, позволяющего определять положение рычага газа двухмоторного летательного аппарата и передавать информацию в соответствующий вычислитель управления двигателем. В примере выполнения, показанном на фиг. 1, летательный аппарат содержит два двигателя М1 и М2 и два рычага 2 газа, расположенные в кабине 4 экипажа летательного аппарата.

С каждым рычагом 2 газа связаны датчики положения. Прежде всего имеются шесть потенциометров Р1-Р6, а также два сельсин-датчика 6. Потенциометры каждого рычага 2 газа попарно связаны с одним первичным вычислителем управления полетом. Таким образом, имеются три первичных вычислителя управления полетом PRIM1-PRIM3, и каждый из этих вычислителей принимает сигналы от двух потенциометров каждого из рычагов 2 газа. Данные, поступающие в эти вычислители, затем передаются в цифровую сеть летательного аппарата, называемую ADCN, и становятся доступными для вычислителя управления двигателем, называемого электронным регулятором двигателя (ЕЕС). Поскольку в варианте выполнения, показанном на фиг. 1, в наличии имеются два двигателя, следовательно, существуют два вычислителя управления двигателем ЕЕС1 и ЕЕС2. Что касается сельсин-датчиков 6, то в известной классической архитектуре они напрямую связаны с вычислителем управления двигателем.

Настоящее изобретение призвано предложить новую архитектуру для обеспечения определения положения рычага газа, имеющую преимущества по сравнению с вышеуказанной архитектурой.

Так, задачей настоящего изобретения является уменьшение массы устройства. Действительно, использование сельсин-датчиков приводит к значительному увеличению веса, чтобы реализовать необходимую функцию. Прежде всего, сельсин-датчик является датчиком, подключенным при помощи шести проводов. Поскольку каждый датчик связан с вычислителем управления двигателем ЕЕС, учитывая удаленность этих вычислителей относительно кабины 4 экипажа (и, следовательно, относительно соответствующего рычага 2 газа), вес проводки получается значительный. С другой стороны, сам сельсин-датчик является относительно тяжелым датчиком, поскольку выполнен по технологии с использованием катушек и магнитного сердечника.

Другой задачей настоящего изобретения является повышение надежности вычисления положения рычага газа. В представленной выше архитектуре, если два сельсин-датчика одного рычага газа дают ошибочное положение, соответствующий вычислитель управления двигателем ЕЕС вычисляет тоже ошибочное положение, и развиваемая тяга оказывается не такой, на которую рассчитывает пилот.

Еще одной задачей настоящего изобретения является упрощение технологии датчиков и интерфейса. Если используют сельсин-датчики, следует запитывать эти датчики при помощи двух проводов посредством синусоидального напряжения. Соответствующий вычислитель управления двигателем ЕЕС принимает от сельсин-датчика сигнал, характеризующий косинус угла, измеренного датчиком на двух проводах, и сигнал, характеризующий синус этого угла, измеренного на двух других проводах. После этого вычислитель вычисляет соотношение принятых сигналов, чтобы определить тангенс измеренного угла, и при помощи функции арктангенса получает, наконец, значение измеренного угла. Из всего вышесказанного ясно, что используемый интерфейс является сложным, и использование этой технологии снижает надежность всей системы.

Еще одной задачей настоящего изобретения является также упрощение архитектуры рычага газа. Как было указано выше, в рычаге газа присутствуют также другие датчики. Использование разных технологий для этих различных датчиков значительно усложняет всю систему.

Еще одной задачей настоящего изобретения является также удешевление устройства, применяемого для определения положения рычага газа.

В этой связи изобретением предлагается устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате, содержащее, с одной стороны, датчики положения, каждый из которых связан с вычислителем, называемым первичным вычислителем управления полетом, и, с другой стороны, датчики положения, каждый из которых связан с вычислителем, называемым вычислителем управления двигателем.

Согласно настоящему изобретению, датчики положения распределены, по меньшей мере, по трем группам датчиков, и устройство содержит, по меньшей мере, один вычислитель, называемый интерфейсным вычислителем, содержащий, по меньшей мере, один вход для приема данных измерения, передаваемых вычислителями, связанными с датчиками положения, а также, по меньшей мере, один выход к вычислителю управления двигателем.

Такая архитектура обеспечивает получение сигналов измерения датчиков, измеряющих положение рычага газа, разными вычислителями. На основании принятых сигналов эти вычислители выдают данные измерения, соответствующие значениям положения рычага газа. Эти данные измерения или значения положения можно затем передать в виде цифровых данных при помощи вычислителей (с одной стороны, так называемых первичных вычислителей управления полетом и, с другой стороны, так называемых вычислителей управления двигателем) на один или несколько вычислителей (называемых интерфейсными вычислителями) через цифровую сеть, как правило, присутствующую в летательном аппарате. По получении набора значений положения вычислитель или вычислители могут производить вычисления значения положения рычага газа.

При такой архитектуре нет необходимости в использовании датчиков типа сельсин-датчиков и можно использовать более простые датчики и интерфейсы, ограничивая также число необходимых для соединения проводов.

Для упрощения этой архитектуры можно предусмотреть, чтобы интерфейсные вычислители (все или только некоторые из них) были интегрированы в вычислители управления полетом и/или в вычислители управления двигателем.

Для повышения надежности устройства датчики положения предпочтительно распределяют на группы датчиков, которые не имеют общей простой неисправности. Неисправность датчика считается простой неисправностью, если речь идет об элементарной неисправности, которая приводит к отказу системы или влияет на информацию, выдаваемую датчиком. После ремонта компонента, который привел к такой неисправности, датчик возобновляет свою нормальную работу.

В варианте выполнения настоящего изобретения датчики, связанные с вычислителем управления двигателем, выбирают, например, из набора, содержащего реостаты, цифровые датчики типа инкрементного кодера и аналоговые датчики типа потенциометра. Что касается датчиков положения, связанных с первичным вычислителем управления полетом, то они являются, например, потенциометрами.

Предпочтительный вариант выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением включает две группы из трех потенциометров и одну группу из трех реостатов, при этом предпочтительно каждый из потенциометров связан с первичным вычислителем управления полетом, а каждый из реостатов связан с вычислителем управления двигателем.

Для повышения надежности устройства в соответствии с настоящим изобретением предусмотрено, например, чтобы каждый вычислитель, связанный с датчиком положения, содержал, по меньшей мере, два канала, и чтобы с каждым каналом первичного вычислителя управления полетом и вычислителя управления двигателем был связан только один датчик положения, и наоборот.

Объектом настоящего изобретения является также способ определения положения рычага газа летательного аппарата, в котором датчики положения измеряют угловое положение рычага газа.

Согласно настоящему изобретению, этот способ содержит следующие этапы:

- получение сигналов, поступающих от датчиков, несколькими разными вычислителями,

- передача упомянутыми вычислителями в цифровом виде значений положения, называемых значениями положения датчиков, определенных на основании измерений, произведенных датчиками положения, по меньшей мере, в один вычислитель, называемый интерфейсным вычислителем,

- вычисление каждым интерфейсным вычислителем значения положения рычага газа, и

- передача значения положения, вычисленного каждым интерфейсным вычислителем, в соответствующий вычислитель управления двигателем.

В данном случае речь идет о способе для применения описанного выше устройства. В таком способе вычисление, по меньшей мере, одним интерфейсным вычислителем предпочтительно содержит следующие этапы:

- вычисление значения положения, называемого значением положения группы, для каждой группы датчиков на основании значений положения, соответствующих каждому датчику группы, затем

- вычисление значения положения для рычага газа в зависимости от значения положения групп.

Предпочтительно эти вычисления производят на основании значений или результатов, согласующихся с другими значениями или результатами, то есть со значениями или результатами, относительное расстояние которых меньше порогового значения.

Наконец, объектом, настоящего изобретения является также летательный аппарат, отличающиеся тем, что содержит рычаг газа и описанное выше устройство для определения положения упомянутого рычага газа.

Детали и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид архитектуры известного устройства определения положения рычага газа летательного аппарата.

Фиг. 2 - схематичный вид, аналогичный фиг. 1, показывающий в виде сверху переднюю часть летательного аппарата, а также устройство определения положения рычага газа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 - схематичный вид рычага газа, содержащего датчики положения, объединенные в три группы.

Фиг. 4 - схематичный вид рычага газа, содержащего датчики положения, объединенные в четыре группы.

Фиг. 5 - схематичный вид рычага газа, содержащего датчики положения, объединенные в пять групп.

Фиг. 6 - архитектура связи для устройства определения положения рычага газа в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 7 - блок-схема, иллюстрирующая алгоритм для определения положения рычага газа в устройстве в соответствии с настоящим изобретением.

Элементы на фиг. 2, аналогичные элементам, показанным на фиг. 1, обозначены теми же позициями, что и на фиг. 1.

Таким образом, на фиг. 2 показана передняя часть летательного аппарата с кабиной 4 экипажа, в которой находятся рычаги 2 газа. В данном случае представленный летательный аппарат содержит два двигателя М1 и М2, и в кабине 4 экипажа находятся два рычага 2 газа.

Датчики интегрированы в каждый рычаг 2 газа. Так же, как и на фиг. 1, эти датчики символично показаны снаружи рычагов 2 газа для лучшего понимания фиг. 1 и 2, но, как показано, в частности, на фиг. 3-5, эти датчики находятся внутри механизма соответствующего рычага газа. Как и в известной архитектуре, представленной на фиг. 1, среди используемых датчиков для каждого рычага 2 газа в настоящем варианте выполнения предусмотрены шесть потенциометров Р1-Р6. В этом варианте выполнения для каждого рычага 2 газа предусмотрены также два реостата R1 и R2.

Каждый датчик - потенциометр или реостат - выдает электрический сигнал, характеризующий положение соответствующего рычага 2 газа. Эти электрические сигналы поступают в разные вычислители, что будет более подробно описано ниже. Упомянутые вычислители передают в цифровом виде значения положения, называемые значениями положения датчика (поскольку соответствуют измерению, производимому датчиком), в один или несколько (других) вычислителей через цифровую сеть связи. Такая цифровая сеть связи обычно присутствует в летательном аппарате типа летательных аппаратов, рассматриваемых в рамках настоящего изобретения. Все вычислители или, по крайней мере, вычислители, занятые определением положения рычага 2 газа, соединены с этой сетью связи. Предпочтительно в данном случае речь идет о сети ADCN, упомянутой во вступительной части со ссылками на фиг. 1.

Предпочтительно датчики положения, - потенциометры или реостаты, - расположена, по меньшей мере, по трем группам. В одну группу размещают датчики, для которых общая простая неисправность не влияет на работу системы. Вместе с тем, ни одна простая неисправность не является общей для половины или более групп датчиков.

На фиг. 3-5 показана возможная группировка потенциометров Р1-Р6 и реостатов R1 и R2 в рычаге 2 газа. Каждый из датчиков измеряет угол, соответствующий положению рычага 2 газа, с которым связан датчик.

Согласно варианту выполнения, показанному на фиг. 3, первая группа датчиков объединяет потенциометры Р1, Р3 и Р5 («нечетные» потенциометры), вторая группа объединяет потенциометры Р2, Р4 и Р6 («четные» потенциометры), тогда как третья группа объединяет два реостата R1 и R2.

Второй вариант выполнения, показанный на фиг. 4, включает группу датчиков, объединяющую реостаты R1 и R2, тогда как потенциометры сгруппированы следующим образом: Р1 с Р3, Р4 с Р5 и Р2 с Р6.

Наконец, третий вариант выполнения содержит те же группы потенциометров, что и во втором варианте выполнения, но в данном случае по сравнению с этим вторым вариантом выполнения каждый реостат находится в отдельной группе.

Эти варианты группировки датчиков представлены в качестве не ограничительных иллюстративных примеров. Действительно, можно предусмотреть и другие варианты группировки. Кроме того, число и тип датчиков могут отличаться от вариантов выполнения, представленных на прилагаемых чертежах.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, который соответствует также фиг. 6, предусмотрено, что сигналы, поступающие от потенциометров Р1 и Р2, передаются на первый первичный вычислитель управления полетом PRIM1. Точно так же, сигналы, выдаваемые соответственно потенциометрами Р3, Р4 и Р5, Р6, передаются соответственно на второй первичный вычислитель управления полетом PRIM2 и на третий первичный вычислитель управления полетом PRIM3. Сигналы, выдаваемые реостатами R1 и R2, передаются на вычислитель управления двигателем, называемый электронным регулятором двигателя (ЕЕС). Значения положения, вычисленные на основании сигналов, поступающих от датчиков рычага 2 газа, передаются на вычислитель управления двигателем для двигателя М1: этот вычислитель управления двигателем обозначен в данном случае ЕЕС1. Сигналы от другого рычага 2 газа передаются на вычислитель управления двигателем для двигателя М2: этот вычислитель управления двигателем обозначен ЕЕС2.

В этом варианте выполнения архитектура рассматриваемого двухмоторного летательного аппарата содержит, таким образом, три первичных вычислителя управления полетом (PRIM), а также по одному вычислителю управления двигателем (ЕЕС) на двигатель. Каждый из этих вычислителей (PRIM и ЕЕС) имеет два канала, при этом каждый канал соответствует «половине вычислителя». Таким образом, в рассматриваемом варианте выполнения каждый датчик (реостат или потенциометр) соединен с одним каналом вычислителя. В настоящем примере выполнения датчик, измеряющий положение рычага 2 газа каждого двигателя, соединен с одним каналом или с половиной вычислителя: каждый из потенциометров соединен с одним каналом первичного вычислителя управления полетом (PRIM), тогда как каждый реостат соединен с одним каналом вычислителя управления двигателем (ЕЕС). Потенциометры соединены с первичными вычислителями в каждом случае при помощи четырех проводов, тогда как реостаты соединены с вычислителями управления двигателем в каждом случае при помощи двух проводов.

В описанном предпочтительном варианте выполнения, касающемся двухмоторного летательного аппарата, изобретение предусматривает наличие четырех интерфейсных вычислителей, называемых EIF, при этом в данном случае для каждого двигателя предусмотрены два интерфейсных вычислителя.

Как показано на фиг. 6, вычислители PRIM1, PRIM2, PRIM3 и ЕЕС1 направляют на интерфейсный вычислитель EIF через сеть ADCN набор данных измерения положения рычага 2 газа двигателя М1. Как было указано выше, для каждого двигателя предусмотрены два интерфейсных вычислителя. Вышеуказанный набор данных измерения, то есть набор значений положения датчика направляется на два интерфейсных вычислителя, соответствующих двигателю М1 и называемых EIF1.1 и EIF1.2.

Точно так же вычислители PRIM1, PRIM2, PRIM3 и ЕЕС2 направляют на два интерфейсных вычислителя, соответствующих двигателю М2, через сеть ADCN набор данных измерения положения рычага 2 газа двигателя М2. Вышеуказанный набор данных измерения направляется, таким образом, на два интерфейсных вычислителя, соответствующих двигателю М2 и называемых EIF2.1 и EIF2.2.

Интерфейсные вычислители EIF1.1, EIF1.2, EIF2.1 и EIF2.2 производят, каждый, вычисление положения рычага 2 газа, за который они отвечают, и это вычисленное положение направляется в каждый из двух каналов соответствующего вычислителя управления двигателем ЕЕС, которые отвечают за управление тягой соответствующего двигателя.

На фиг. 2 интерфейсные вычислители EIF показаны как вычислители, отдельные от вычислителей управления двигателем ЕЕС и от первичных вычислителей управления полетом (PRIM). Не выходя за рамки настоящего изобретения, можно эти интерфейсные вычислители интегрировать в эти другие вычислители PRIM или ЕЕС.

Результаты вычислений, касающихся положений рычагов 2 газа, передаются также на всю цифровую сеть ADCN и, следовательно, предназначены не только для управления двигателем, но также для всех функций, которые в них нуждаются, например, для приводов управления полетом.

В предпочтительном варианте выполнения, предложенном настоящим изобретением, принцип вычисления положения основан, например, на понятии значений, называемых «согласованными». Согласно этому принципу, значение положения рычага, измеряемое датчиком или получаемое в результате вычисления значения положения внутри одной группы датчиков, считается «согласованным» со значением, выдаваемым другим датчиком или получаемым в результате вычисления значения положения внутри другой группы датчиков, если расстояние, или разность, между этими значениями меньше определенного порога. Этот порог определяют в зависимости от точности и разрешения датчиков, от точности связанной с ними механики, от электрических соединений и от электроники, которая производит получение электрических сигналов от датчиков, - потенциометров или реостатов.

Внутри одной группы датчиков значения положения датчиков сравнивают по парам. При помощи этих сравнений в этой группе определяют одну (или несколько) подгрупп значений положения датчика, согласованных друг с другом.

Вычисление значения положения внутри группы датчиков является, например, вычислением средней величины значений положения наибольшей подгруппы согласованных значений. В данном случае вычисленное значение положения называют значением положения группы, так как оно соответствует значению, вычисленному при помощи измерений, произведенных группой датчиков.

После этого на основании значений положения каждой группы согласно вышеуказанному принципу можно вычислить значение общего положения рычага 2 газа: значения положения группы, вычисленные для каждой группы датчиков, сравнивают попарно и результат, дающий значение общего положения рычага газа, получают путем определения средней величины значений положения групп датчиков, содержащихся в наибольшей надгруппе групп, значения положения в которых согласованы.

В варианте выполнения, описанном со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи, все интерфейсные вычислители EIF1.1, EIF1.2, EIF2.1 и EIF2.2 содержат одинаковый алгоритм вычисления. Интерфейсные вычислители, соответствующие двигателю М1, используют данные положения рычага 2 газа, соответствующего двигателю М1, тогда как интерфейсные вычислители, соответствующие двигателю М2, используют данные положения рычага 2 газа, соответствующего двигателю М2.

Каждый вычислитель (PRIM или ЕЕС) указывает каждому интерфейсному вычислителю для каждого датчика, от которого оно получает данные, определенное значение положения датчика, соответствующее значению, измеренному этим датчиком, и его корректность (может соответствовать двоичной информации типа 0 или 1 для указания, является ли значение корректным или некорректным).

Вычисление положения рычага 2 газа осуществляют, например, как описано ниже и частично представлено на блок-схеме, показанной на фиг. 7. Это вычисление является примером выполнения, основанном на архитектуре, описанной выше для двухмоторного летательного аппарата, с шестью потенциометрами и двумя реостатами, разбитыми на три группы датчиков для каждого рычага 2 газа.

Как было предложено выше, первый этап, не показанный на фиг. 7, состоит в вычисление значения положения группы для группы датчиков. Чтобы оставаться в рамках представленного выше описания, предположим, что одна группа датчиков содержит не более трех датчиков С1, С2 и С3. Обозначим с1, с2 и с3 значения положения датчика, соответствующие измерениям, произведенным соответственно датчиками С1, С2 и С3.

1. Производят следующие тесты:

Тест 1: |с1-с2|<T

Тест 2: |с1-с3|<T

Тест 3: |с2-с3|<T,

где Т является допуском или вышеупомянутым порогом, который вычисляют, в частности, в зависимости от погрешностей измерения, связанных с архитектурой системы.

1.1. Если все три теста оказываются положительными, то есть если абсолютные значения вычисленных разностей меньше допуска Т, то в качестве значения положения для группы из трех датчиков определяют среднюю величину значений положения датчика, соответствующих измерениям, произведенным тремя датчиками. Если группе присвоить имя G, то g3.3 является значением положения группы рычага газа, соответствующего группе G, определенным при помощи трех значений положения датчика и при трех положительных тестах:

g3.3=(c1+c2+c3)/3

1.2. Если положительными оказываются только два теста, то в качестве значения положения для группы трех датчиков определяют значение положения датчика, общего для двух положительных тестов. При этом g3.2 является значением положения группы, соответствующим группе G, определенным при помощи трех значений положения датчика и двух положительных тестов:

g3.2=ci, где i=1 или 2 или 3

1.3. Если положительным оказывается только один тест, значение положения группы для группы G является средней величиной двух значений положения датчика для датчиков, по которым тест оказался положительным. g3.1 является значением положения группы, соответствующим группе G и определенным при помощи трех значений положения датчика и только одного положительного теста:

g3.1=(ci+cj)/2, где (i, j)=(1, 2), (1, 3) или (2, 3)

В этом случае объявляют, что третий датчик неисправен.

1.4. В случае когда ни один тест не является положительным, группу объявляют некорректной, и все три датчика группы G объявляют как неисправные.

2. Если группа содержит только два датчика, производят только один тест:

Тест 1: |с1-с2|<T, при этом предполагается, что двумя датчиками группы являются датчики С1 и С2.

Допуск Т (который можно также назвать порогом) остается одинаковым для одной и той же группы G датчиков, но он может поменяться для другой группы датчиков.

2.1 Если тест оказался положительным, то, как и было указано выше, значением положения группы для соответствующей группы является средняя величина значений положения датчика, выдаваемых двумя датчиками. Таким образом:

g2.1=(c1+c2)/2

2.2. Если тест оказался отрицательным, значения положения датчика, полученные на основании измерений, произведенных датчиками С1 и С2, сравнивают с ранее вычисленным общим положением рычага газа, то есть с последним результатом, полученным при помощи интерфейсного вычислителя. Если одно из двух значений положения датчика согласуется с этим общим положением, то в качестве значения положения группы для рассматриваемой группы датчиков выбирают значение положения датчика, согласующееся с предыдущим общим положением.

В противном случае группу объявляют некорректной и все датчики объявляют неисправными.

3. На фиг. 7 показан алгоритм для вычисления значения общего положения рычага 2 газа, то есть значения положения, вычисляемого с учетом всех измерений, произведенных датчиками, соответствующими этому рычагу 2 газа. Это значение общего положения называют TL. Этот алгоритм начинается с клетки, называемой START.

В данном случае процедура соответствует процедуре, применяемой для определения значения положения группы для группы датчиков. Вместо определения значения положения группы на основании значений положения датчика определяют значение общего положения, соответствующее положению рассматриваемого рычага газа, вычисленному на основании значений положения группы.

3.1. Если три группы датчиков являются корректными (клетка “3G?” на блок-схеме, показанной на фиг. 7), то есть если для этих трех групп было определено одно значение положения группы, производят тесты.

Если группы назвать G1, G2 и G3 и соответствующие значения положения группы назвать g1, g2 и g3, тесты осуществляют так же, как и ранее для значений положения датчика. В данном случае получаем:

Тест 1: |g1-g2|<Tg

Тест 2: |g1-g3|<Tg

Тест 3: |g2-g3|<Tg,

где Tg является допуском, принятым для групп, который вычисляют, в частности, в зависимости от погрешностей измерения, связанных с архитектурой системы.

3.1.1. Если все три теста являются положительными (клетка “3 T>0”, то есть абсолютные значения вычисленных разностей меньше допуска Tg, в качестве значения общего положения для соответствующего рычага 2 газа определяют среднюю величину значений положения группы для трех групп. TL3.3 является значением общего положения этого рычага газа, определенным при трех корректных группах и трех положительных тестах:

TL3.3=(g1+g2+g3)/3

3.1.2. Если положительными оказываются только два теста (клетка “2 T>0”), то в качестве значения общего положения для соответствующего рычага 2 газа определяют значение положения группы, общей для двух положительных тестов. TL3.2 является значением общего положения этого рычага газа, определенным при трех корректных группах и двух положительных тестах:

TL3.2=gi, где i=1 или 2 или 3

3.1.3. Если положительным оказывается только один тест (клетка “1 T>0”), значением общего положения для соответствующего рычага 2 газа является средняя величина двух значений положения группы для групп, по которым тест оказался положительным. TL3.1 является значением общего положения этого рычага газа, определенным при трех корректных измерениях и только при одном положительном тесте:

TL3.1=(gi+gj)/2, где (i, j)=(1, 2), (1, 3) или (2, 3)

3.1.4. В случае если ни один тест не оказался положительным (клетка 0 T>0), считают, что рычаг (в данном случае называемый TL3.0) находится в своем переднем положении малого газа (на английском языке: forward idle).

3.2. Если две группы датчиков являются корректными (клетка “2G?”, осуществляют только один тест:

Тест 1: |g1-g2|<Tg, при этом в данном случае предполагается, что двумя корректными группами являются группы G1 и G2.

Допуск Tg остается таким же, как и для тестов, производимых, когда три группы датчиков являются корректными.

3.2.1. Если тест является положительным, то аналогично тому, что было описано выше, значением общего положения для рычага 2 газа является средняя величина значений положения группы, полученных для двух групп. Таким образом:

TL2.1=(g1+g2)/2

3.2.2. Если тест отрицательный, осуществляют другой тест. В этом случае речь идет об определении, находится ли летательный аппарат на земле (AOG) и соответствует ли последнее положение рычага газа положению реверса тяги (REV). Если этот последний тест, проверяющий эти два условия, оказывается положительным, то считают, что положением рычага газа (в данном случае называемого TL2.0.1) является положение реверса тяги в режиме малого газа (на английском языке: reverse idle). Если же этот последний тест оказывается отрицательным, считают, что рычаг (в данном случае называемый TL2.0.0) находится в своем переднем положении малого газа (на английском языке: forward idle).

3.3. Когда корректной является только одна группа датчиков (клетка “1 G?”), значение положения группы для этой группы датчиков становится значением общего положения рычага газа, то есть TL=gi, где i=1 или 2 или 3.

3.4. Если ни одна группа датчиков не является корректной (клетка “0 G”), значение общего положения рычага газа не может быть определено, и значение общего положения считают некорректным.

Применение представленной выше архитектуры обеспечивает надежное вычисление положения рычага газа, например, с использованием описанного выше метода. Это описание представлено для двухмоторного летательного аппарата и предусматривает три группы датчиков для каждого рычага газа. Специалист может легко адаптировать представленную архитектуру и предложенный метод вычисления для другой конфигурации с другим числом двигателей и/или с другими датчиками и/или с другим распределением датчиков. Представленное выше описание предусматривает восемь датчиков на рычаг газа, однако настоящее изобретение можно применять и для другого числа датчиков. Предпочтительно число датчиков должно быть больше четырех на рычаг газа. Точно так же, число групп датчиков может быть другим, однако предпочтительно предусматривать, по меньшей мере, три группы датчиков. Число датчиков в группе можно тоже адаптировать и иметь только один датчик в группе.

Предложенная архитектура позволяет существенно уменьшить массу по сравнению с архитектурой, описанной во вступительной части, в которой в качестве датчиков используют сельсин-датчики, каждый из которых связан шестью проводами с вычислителем управления двигателем. По сравнению с известным техническим решением масса проводов уменьшается в шесть раз, с одной стороны, за счет уменьшения числа проводов, соединяющих соответствующие датчики с вычислителем управления двигателем, и, с другой стороны, за счет использования другого типа проводов.

Использование реостатов вместо сельсин-датчиков тоже позволяет ограничить массу устройства, так как реостат примерно в два раза легче, чем сельсин-датчик. Кроме того, реостат является более дешевым по сравнению с сельсин-датчиком.

Можно также использовать другие типы датчиков положения рычага газа, в частности, что касается датчиков, связанных с вычислителем управления двигателем. Речь может идти о любом типе датчика углового измерения. Этими датчиками могут быть цифровые датчики, соединенные двумя, тремя, четырьмя или пятью проводами, и могут быть датчики типа инкрементного кодера или другие датчики. Можно также использовать аналоговые датчики, соединенные двумя, тремя, четырьмя или пятью проводами, типа потенциометра или другого типа и даже типа тригонометрического датчика.

Получение вычислителем управления двигателем сигнала, поступающего от реостата, происходит путем простого измерения постоянного тока, который является непосредственной характеристикой углового положения датчика-реостата, тогда как получение сигнала от сельсин-датчика требует обработки двух переменных напряжений, затем вычисления арктангенса для получения значения углового положения соответствующего датчика.

Необходимо также отметить, что питание реостата вычислителем управления двигателем происходит за счет простого постоянного напряжения, тогда как для сельсин-датчика необходимо генерировать переменное напряжение с очень стабильной частотой.

Предложенная логика вычисления положения рычага газа позволяет иметь простую общую неисправность для двух датчиков, связанных с вычислителем управления двигателем, что не снижает уровня безопасности, необходимого для вычисления этого положения, и это является преимуществом по сравнению с известным вариантом выполнения, представленным на фиг. 1.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет упростить архитектуру устройства определения положения рычага газа летательного аппарата, которое по сравнению с известными устройствами является более легким, использует более простую технологию, является менее дорогим, более надежным, и позволяет также упростить механическую архитектуру соответствующего рычага газа.

Настоящее изобретение не ограничивается описанным выше предпочтительным вариантом выполнения, представленным в качестве не ограничительного примера, и упомянутыми версиями. Оно охватывает также все варианты выполнения, доступные специалисту в рамках прилагаемой ниже формулы изобретения.

1. Устройство для определения положения рычага газа в летательном аппарате, содержащее, с одной стороны, датчики положения, каждый из которых связан с вычислителем, называемым первичным вычислителем управления полетом, и, с другой стороны, датчики положения, каждый из которых связан с вычислителем, называемым вычислителем управления двигателем,
отличающееся тем, что датчики положения распределены, по меньшей мере, по трем группам датчиков, и тем, что устройство содержит, по меньшей мере, один вычислитель, называемый интерфейсным вычислителем, содержащим, по меньшей мере, один вход для приема данных измерения, передаваемых вычислителями, связанными с датчиками положения, а также, по меньшей мере, один выход к вычислителю управления двигателем.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики положения распределены на группы датчиков, не имеющие общей простой неисправности.

3. Устройство по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что датчики положения, связанные с вычислителем управления двигателем, выбирают из набора датчиков, содержащего реостаты, цифровые датчики типа инкрементного кодера и аналоговые датчики типа потенциометра.

4. Устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что датчики положения, связанные с первичным вычислителем управления полетом, являются потенциометрами.

5. Устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что содержит две группы из трех потенциометров и одну группу из двух реостатов, и тем, что каждый из потенциометров связан с первичным вычислителем управления полетом, а каждый из реостатов связан с вычислителем управления двигателем.

6. Устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что каждый вычислитель, связанный с датчиком положения, содержит, по меньшей мере, два канала, и тем, что с каждым каналом первичного вычислителя управления полетом и вычислителя управления двигателем упомянутого устройства связан только один датчик положения и наоборот.

7. Способ определения положения рычага газа летательного аппарата, в котором датчики положения измеряют угловое положение рычага газа, отличающийся тем, что содержит следующие этапы:
- получение сигналов, поступающих от датчиков, несколькими разными вычислителями,
- передача в цифровом виде упомянутыми вычислителями значений положения, называемых значениями положения датчиков, определенных на основании измерений, произведенных датчиками положения, по меньшей мере, в один вычислитель, называемый интерфейсным вычислителем,
- вычисление каждым интерфейсным вычислителем значения положения рычага газа, и
- передача значения положения, вычисленного каждым интерфейсным вычислителем, в соответствующий вычислитель управления двигателем.

8. Способ определения по п.7, отличающийся тем, что вычисление, по меньшей мере, одним интерфейсным вычислителем содержит следующие этапы:
- вычисление значения положения, называемого значением положения группы, для каждой группы датчиков на основании значений положения датчика, соответствующих каждому датчику группы, затем
- вычисление значения положения для рычага газа в зависимости от значений положения групп.

9. Способ определения по п.8, отличающийся тем, что вычисления производят на основании значений или результатов, согласующихся с другими значениями или результатами, то есть со значениями или результатами, относительное расстояние которых меньше порога.

10. Летательный аппарат, отличающийся тем, что содержит рычаг газа и устройство для определения положения упомянутого рычага газа по одному из пп.1-6.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиации, а именно к системам и устройствам управления самолетом и его агрегатами. .

Изобретение относится к органам управления транспортными средствами. .

Изобретение относится к авиационной технике. .

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к системам управления силовыми установками летательных аппаратов, где требуется автоматизированное коммутирование блокировочных электроцепей при ручном управлении двигателями.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности, к ручному управлению силовыми установками летательных аппаратов. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к механизмам ручного управления режимами работы двигателей самолетов. .

Изобретение относится к авиации, в частности к механизмам ручного управления режимами работы двигателей самолетов. .

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в системах управления силовыми установками самолетов Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства за счет самоуправляемое™ перехода с ручного управления на автоматическое и наоборот, повышение безопасности полетов за счет уменьшения объема действия в пороговых ситуациях и снижение материалоемкости и массы устройства Цель достигается тем.

Изобретение относится к авиастроению, в частности к устройствам для предотвращения несанкционированного запуска двигателя летательного аппарата. .
Наверх