Устройство для определения времени полета

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ls1)s В 64 0 43/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920495/23 (22) 19.03,91 (46) 07.06.93. Бюл. М 21 (71) Академил гражданской авиации (72) О. И. Михайлов. Н. Н. Сухих, С. М. Федоров и Е, В. Щербакова (56) Авиационное оборудование самолетов

TY-154А, ИУ-154Б.(1 ч.), М.: Машиностроение, 1984, с. 262 — 265. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВРЕМЕНИ ПОЛЕТА (57) Изобретение относится к авиационным приборам и может быть использовано в системах управления расходом и заправкой топлива. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей работы устройства за счет определения рас„, Я2„„1819820 А1 полагаемого времени полета воздушного судна, исходя иэ 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 с исполнительными двигателями 5, выходы которых соединены с Суммирующим блоком 11, а также потенциометром 12, связгнным 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.

1819820 тока 3. Преобразователи и усилители входят в состав блока 4 — преобразователя сигналов. Выходы усилителей 3 связаны с управляющими обмотками исполнительных двигателей 5, перемещающих стрелки соответствующих указателей мгновенного рас55

Изобретение относится к авиационным приборам и может быть использовано в системах управления расходом и заправкой топлива.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей работы устройства, заключающееся в определении располагаемого времени полета ВС, исходя, из фактических значений запаса и расхода топлива.

Указанная цель достигается тем, что указанное устройство (система) измерения расхода топлива, содержащее три датчика расхода, выходы которых связаны с входами преобразователей частоты в напряже- 15 ние, соединенных с .усилителями постоянного тока, выходы которых связаны с исполнительными двигателями, перемещающими соответствующие стрелки трех указателей мгновенного расхода, и преоб- 20 разователь суммарного запаса, выход которого связан с релейным шаговым двигателем, который перемещает стрелку указателя суммарного запаса топлива, снабжено потенциометрами, связанными .с 25 исполнительными двигателями, выходы которых соединены с суммирующим блоком, а также потенциометром, связанным с релейным шаговым двигателем, выход которого совместно с выходами суммирующего блока 30 соединены с блоком деления, потенциометр которого включен встречно с потенциометром, связанным с релейным шаговым двигателем, при этом выходы данных потенциометров соединены с входами уси- 35 лителя блока деления, выход которого сое-. динен с двигателем блока деления, связанным с указателем времени.

Сравнительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство от- 4 - личается наличием новых блоков: потенциометров, суммирующего блока, блока деления, указателя времени и их связями с остальными элементами схемы.

На фиг. 1 представлена блок-схема уст- 45 ройства 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, вы-. ходы которых связаны с входами преобразователей 2 частоты и напряжения, соединенных с усилителями постоянного хода 6. Кроме того, устройство содержит преобразователь 7 суммарного запаса, входы которого связаны с тремя датчиками 1, Выход преобразователя 7 связан с релейным шаговым дви ателем 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. Потенциометр 12 связан с шаговым двигателем 8, выход потенциометра 12 и суммирующего блока 11 подаются на блок деления «3, 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 электрических 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 расходу 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) перемещае 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 индуктивных преобразователей подаются на преобразователь 7 суммарного запаса. В

1819820 преобразователе 7 происходит усиление, формирование и распределение проходящих 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 6, 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 сл = G/Q, 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 0 необходимо просуммировать сигналы с выходов потенциометров:10. Для этого в схеме используется суммирующий блок 11. Непосредственная реализация формулы (1) осуществляется в блоке деления 13. Результат деления, т. е. tn, индуцируется по подвижной стрелке указателя 14.

Фиг. 2 поясняет процесс реализации формулы (1). Резистор 15 является выходным резистором блока 11. В схеме предусмотрено реле 16, которое будет срабатыв;: ть при нажатой кнопке КН (т)(фиг.

2, а). Контакты данного реле обозначены на схеме (фиг, 2, б) Р1, Р г, Ртз, Р 4; Кнопка снабжена пружиной. При нажатой кнопке

КН (t) резисторы отключаются от схемы. В период, когда схема выработки tn не работает, значение t< должно быть равно нулю.

Напряжение, снимаемое с потенциометра 12, равно U<> = U К1 Х, где Онапряжение питания; К вЂ” крутизна потенциометра 12; Х вЂ” величина перемещения ползуна данного потенциометра. В то же время, Х = Kz G, где Кг — коэффициент передачи от стрелки суммарного запаса к потенциометру 12. Тогда напр женив, снимаемое с потенциометра 12. будет UctU ° K> Кр-G. Напряжение, снимаемое с потенциометра 12, Uc — напряжение, необ

5 ходимое для вращения стрелки указателя.

Напряжение, снимаемое с потенциометра

15, можно записать формулой

Оа=и Кз Y

10 где Кз — крутизна потенциометра 1; Y — величина перемещения полэуна данного потенциометра. В то же время Y - К4 О, где К4 — коэффициент передачи от блока 11 к по15 тенциометру 15, 0 — часовой расход топлива. Тогда напряжение, снимаемое с потенциометра 15, UG=U КзК4 Q

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

%7» 815

25 Потенциометры 12 и 17 включаются встречно. Следовательно, напряжение, снимаемое с потенциометра 15, вычитается из напряжения потенциометра 17. Движок по- тенциометра 17 перемещается отрабатыва30 ющим двигателем 18, который управляется усилителем 19. Данный двигатель поворачивает также через редуктор 20 стрелку указателя 14.

Если обозначить через 2- величину пе35 ремещения ползунка потенциометра 17, то с потенциометра 17 снимается напряжение

Оотр U -K3 К4 0 K5 Z.

40 где Ks — крутизна потенциометра 17. (О тр напряжение отработки), Двигатель 18 будет работать до тех пор, пока на него с усилителя 19 будет поступать управляющее напряжение, т. е. до тех пор, 45 пока на выходе усилителя напряжение не будет равно нулю. На входе усилителя напряжение будет равно нулю, когда выполняется равенство для U T = Остр или можно написать

О К1К26 U КэК40 К Z.

Ъ

Тогда величина перемещения ползунка потенциометра будет

55 и-к1 К а

Я

U -Кз-I4 К5-0

1819820

К1 Kz G

К К4 К5 Q

Так как К1, Кр, Кз. К4. К = сопзт, следовательно

Z- K6G/Î, K) К2

Кз К К5

Таким образом, Z - тл - 6/О, ч.

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

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-I; указатель суммарного запаса типа

УСЗ-5Т; релейный шаговый двигатель типа

ДРШ; двигатель 18 — двигатель типа ДИД01ТА 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 — транзистррный 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 обстоя5 тельство позволит выбрать необходимый режим работы двигателей и, что самое главное, принять экипажу правильное решение о продолжении полета или посадки на соответствующий данным условиям аэродром.

10 Формула изобретения

Устройство для определения времени полета, содержащее три датчика расхода, выходы которых через последовательно соединенные преобразователи частоты в на15 пряжение и усилители постоянного тока подключены к входам соответствующих исполнительных двигателей, выходы которых механически соединены с стрелками соответствующих трех указателей мгновенного

20 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

25 стрелкой указателя суммарного запаса топлива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей работы устройства за счет определении располагаемого времени полета воэдушно30 ro. судна, исходя из фактических значений запаса и расхода топлива, s него введены четыре потенциометра и последовательно соединенные сумматор, блок деления и указатель времени. причем входы трех потен35 циометров соединены с выходами соответствующих исполнительных двигателей, а выходы соединены с входами сумматора, при этом вход четвертого . потенциометра соединен с выходом релей40 ного шагового двигателя, а выход-с вторым входом блока деления.

1819820

r

Фиг 8

Составитель О.Михайлов

Техред М.Моргентал Корректор M.Êåøåëÿ

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2003 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5