Способ измерения скорости летательного аппарата

 

Использование: в измерительной технике, в частности для измерения скорости летательного аппарата. Сущность изобретения: для повышения безопасности полета летательного аппарата путем повышения достоверности измерения его скорости за счет диагностики исправности пневмотрактов в способе измерения скорости летательного аппарата, предусматривающем измерение полного воздушного и статического давлений, осуществляют непрерывное сравнение значений давлений в основном и резервном пневмотрактах, контроль величины рассогласования между этими давлениями и коммутации информационного канала с пневмотрактами при постоянном контроле и анализе состояния пневмотрактов и информационного канала. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и касается, в частности, измерения скорости летательного аппарата.

Известен способ определения скорости летательного аппарата, при котором скорость определяют по полному воздушному давлению и статическому давлению окружающей среды, измеряемых с помощью комбинированного приемника, расположенного на входе в пневмотракт.

К недостаткам этого способа следует отнести малую достоверность измерения при возможных неисправностях пневмотракта с приемником воздушного давления вследствие их закупорки (в основном, замерзании) или разгерметизации.

Известно также техническое решение, частично свободное от указанного недостатка и принятое за прототип, согласно которому измеряют полное воздушное давление на выходе трубок полного воздушного давления в основном или резервном пневмотрактах и статическое давление окружающей среды и по значениям этих давлений в информационном канале судят о скорости летательного аппарата.

Однако этот способ имеет недостаточную достоверность измерения скорости при неисправности пневмотрактов (закупорки или разгерметизации), что является причиной снижения безопасности полета, так как при произвольном поочередном подключении информационного канала к основному или резервному пневмотракту будут получены разные значения скорости летательного аппарата, что приводит к невозможности однозначного определения, какая из этих двух измеряемых скоростей является истинной.

Целью изобретения является повышение безопасности полета летательного аппарата путем повышения достоверности измерения его скорости за счет диагностики исправности пневмотрактов.

Это достигается тем, что в способе измерения скорости летательного аппарата, при котором измеряют полное воздушное давление на выходе приемников полного воздушного давления в основном и резервном пневмотрактах и статическое давление окружающей среды и по значениям этих давлений в информационном канале судят о скорости летательного аппарата, дополнительно осуществляют непрерывное сравнение значений давлений в основном и резервном пневмотрактах и при величине рассогласования между этими давлениями, превышающей заданное значение, производят объединение основного и резервного пневмотрактов, после выравнивания давлений в обоих пневмотрактах производят их разъединение и сравнивают установившиеся значения давлений в обоих пневмотрактах и при величине рассогласования между этими давлениями, меньшей заданного значения, соединяют информационный канал с обоими пневмотрактами, при давлении в основном пневмотракте, превышающем давление в резервном пневмотракте на заданную величину, соединяют информационный канал с основным пневмотрактом, а при давлении в резервном пневмотракте, большем давления в основном пневмотракте на заданную величину, информационный канал соединяют с резервным пневмотрактом и отсоединяют от основного и сравнивают установившиеся значения давлений в обоих пневмотрактах и при давлении в резервном пневмотракте, превышающем давления в основном пневмотракте на заданную величину, информационный канал оставляют соединенным с резервным пневмотрактом, а при давлении в основном пневмотракте, большем давления в резервном пневмотракте на заданную величину, информационный канал соединяют с обоими пневмотрактами.

На фиг.1 показана структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - график функционирования управляющего устройства (последовательность подключения информационного канала к пневмотрактам).

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит информационный канал 1, основной 2 и резервный 3 пневмотракты с комбинированным приемником воздушного давления в каждом пневмотракте, клапаны 4 и 5, установленные на пневмотрактах, и управляющее устройство 6. Управляющее устройство 6 состоит из элементов сравнения 7 и 8 и блока логики 9.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

В исходном состоянии информационный канал 1 соединен с основным пневмотрактом 2 с помощью открытого клапана 4 и скорость определяют по параметрам, измеряемым приемником воздушного давления, установленным в основном пневмотракте. Одновременно измеряемые давления P_o и P_p в основном и резервном пневмотрактах, считываемые перед клапанами 4 и 5, поступают на элементы сравнения 7 и 8 управляющего устройства 6, с помощью которых осуществляют непрерывное сравнение значений давлений.

Если разность давлений P_o и P_p не превышает допустимого значения Δ P, т.е. |P_o| - |P_p| ≅ ΔП, то выходные сигналы x₁ и n₁ элементов сравнения равны нулю, пневмотракты исправны и показываемая скорость достоверна.

Если разность давлений P_o и P_p превышает допустимое значение ΔP, то на выходе элемента сравнения 7 появится сигнал x₁ = 1 при P_o > P_p + ΔP, а на выходе элемента сравнения 8 появится сигнал n1 = 1 при P_p > P_o+ ΔP.

Возникновение условия x₁ или n₁, т.е. (x₁ V n₁) свидетельствуют о неисправности пневмотракта и для определения неисправности производят объединение основного и резервного пневмотракта с информационным каналом, для чего блок логики 9 формирует команду на открытие клапана 5. По истечению времени τ₁ , необходимого для выравнивания давлений в пневмотрактах, клапан 5 закрывают (по команде Z₂ = 0), а через время τ₂ осуществляют регистрацию новых значений x₂ и n₂ с элементов сравнения 7 и 8, при этом время τ₂ выбирается большим, чем это необходимо для выравнивания давлений в пневмотрактах, и меньшим, чем время, за которое происходит изменение давления P_o или P_p на величину, превышающую значение ΔP, вызываемое изменением скорости полета летательного аппарата.

Отсутствие сигналов x₂ и n₂, т.е. выполнение условия Y₂˙(), свидетельствует о закупорке одного пневмотракта, поэтому для получения более достоверного значения скорости и улучшения динамики формируют сигнал на открытие клапана 5 для соединения информационного канала с двумя пневмотрактами, т.е. Z₁ = 1 и Z₂ = 1.

Наличие сигнала x₂ = 1 в момент регистрации, т.е. условия Y₂ ˙ x₂, свидетельствует о разгерметизации резервного пневмотракта и при этом информационный канал соединяют с основным пневмотрактом (т.е. Z₁ = 1, Z₂= 0) для получения достоверного значения скорости.

Появление сигнала n₂ = 1, т.е. выполнение условия Y₂ ˙ n₂ возможно как при разгерметизации основного тракта, так и при разгерметизации информационного канала, и проверка продолжается дальше. Для этого в блоке 9 формируют команды на закрытие клапана 4 (Z₁ = 0) и открытие клапана 5 (Z₂ = 1) на время τ₁ . По истечении времени и появлении условия Y₁ ˙ n₃ (при этом P_p > P_o + ΔP), свидетельствующего о разгерметизации основного пневмотракта, информационный канал соединяют с исправным резервным пневмотрактом, при этом клапан 4 остается закрытым (Z₁ = 0), а клапан 5 - открытым (Z₂ = 1).

Если появляется условие Y_{1 ˙} x₃, что возможно при P_o > P_p + ΔP и разгерметизации информационного канала, для улучшения достоверности показания скорости с целью компенсации утечек в информационном канале последний коммутируют с обоими пневмотрактами, для чего вырабатывают сигналы Z₁ = 1 и Z₂ = 1.

Возврат в исходное состояние осуществляют по сигналу d_сб, подаваемому, например, от тумблера.

Таким образом, при измерении скорости летательного аппарата, вычисляемого по измеряемым полному воздушному давлению и статическому давлению окружающей среды, предлагаемый способ определения скорости гарантирует получение более достоверной информации о значении полного воздушного давления, а следовательно, и более достоверного определения скорости полета, что повышает безопасность полета и сохранение летательного аппарата.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, заключающийся в измерении полного воздушного давления на выходе приемников полного давления в основном и резервном пневмотрактах и статического давления окружающей среды и определении скорости летательного аппарата по значениям этих давлений в информационном канале, отличающийся тем, что осуществляют непрерывное сравнение значений давлений в основном и резервном пневмотрактах и при величине рассогласования между этими давлениями, превышающей заданное значение, производят объединение основного и резервного пневмотрактов, после выравнивания давлений в обоих пневмотрактах производят их разъединение, затем сравнивают установившиеся значения давлений в обоих пневмотрактах и при величине рассогласования между этими давлениями, меньшей заданного значения, соединяют информационный канал с обоими пневмотрактами, при давлении в основном пневмотракте, превышающем давление в резервном пневмотракте на заданную величину, соединяют информационный канал с основным пневмотрактом, а при давлении в резервном пневмотракте, большем давления в основном пневмотракте на заданную величину, информационный канал соединяют с резервным пневмотрактом и отсоединяют от основного, при этом сравнивают установившиеся значения давлений в обоих пневмотрактах и при давлении в основном пневмотракте, большем давления в резервном пневмотракте на заданную величину, информационный канал соединяют с обоими пневмотрактами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2