Способ управления приемниками воздушного давления

Изобретение относится к области обеспечения безопасности полетов и может быть использовано для предупреждения летчика о возникновении особого случая в полете, связанного с неисправностью системы приемников воздушного давления (ПВД), и снижения вероятности его ошибочных действий.

Известен способ управления приемниками воздушного давления, основанный на сравнении летчиком показания пилотажных анероидно-мембранных приборов с режимами полета и работы силовой установки, установлении наличия их неисправности и переключения на аварийный ПВД (см. «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» / Под редакцией Воробьева В.Г. Учебник для вузов гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1990. Стр. 277, а также выпуск 6621 «Особенности эксплуатации систем приемников воздушных давлений и анероидно-мембранных приборов». Методические рекомендации. Введено в действие Указанием №254 (0068) Главного инженера ВВС от 29 мая 1991 г. Стр. 18).

Летчик принимает решение о наличии неисправности и переключает на аварийный ПВД, например, при обнаружении хотя бы одного из ниже перечисленных признаков неисправностей (см. «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» / Под редакцией Воробьева В.Г. Учебник для вузов гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1990. Стр. 278-279):

1. Показание указателя скорости медленно уменьшается. Это возможно при закупорке носка ПВД, так как в камере полного давления приемника устанавливается давление, равное атмосферному, и приемник полного давления становится приемником статического давления.

2. Показание указателя скорости при разгоне или торможении на постоянной высоте не изменяется, при наборе высоты показание указателя скорости превышает действительное значение скорости, а при снижении - действительное значение скорости превышает показание указателя скорости. Это возможно при закупорке магистрали полного давления, так как при этом происходит стравливание избыточного давления в атмосферу через дренажное отверстие камеры полного давления.

3. Показание указателя скорости при наборе высоты ниже действительного значения скорости, а при снижении - выше. При этом показания высотомера и вариометра при наборе высоты или снижении не изменяются. Это возможно при закупорке магистрали статического давления, так как возникает аэродинамическая погрешность восприятия статического давления ПВД и статического давления внутри фюзеляжа.

4. Показание указателя скорости возрастает при наборе высоты полета. Это возможно при разгерметизации магистрали полного давления, поскольку в систему полного давления поступает давление воздуха из кабины, которое практически не изменяется с увеличением высоты.

Недостатком данного способа является несвоевременное определение летчиком момента отказа системы ПВД при осуществлении пилотирования из-за возникновения функциональных расстройств (ослабление внимания, ухудшение фиксации взгляда), что связано с воздействием на летчика перегрузок. Пилотаж выполняется в условиях строгого лимита времени.

Техническим результатом данного изобретения является повышение безопасности полетов за счет сокращения времени определения момента отказа системы ПВД.

Указанный результат достигается тем, что в способе управления приемниками воздушных давлений, заключающимся в измерении полного и статического давлений основного и резервного ПВД, согласно изобретению определяют модули разности соответствующих полных и статических давлений основного и резервного ПВД, сравнивают их с заданными значениями статических и полных давлений и, если хотя бы одно из условий и , где ΔР_ст и ΔР_пол - модули разности статических и полных давлений основного и резервного ПВД соответственно, и - заданные значения статических и полных давлений основного и резервного ПВД соответственно, не выполняется, то выдают летчику сигнал оповещения об отказе системы ПВД.

Сущность изобретения заключается в том, что определяют модули разности соответствующих полных и статических давлений основного и резервного ПВД, сравнивают их с заданными значениями статических и полных давлений и, если хотя бы одно из условий и не выполняется, выдают летчику сигнал оповещения об отказе системы ПВД.

Известно (см. Психологическая подготовка летчика/ Под редакцией Гандера Д.В. Учебное пособие для курсантов высших военных авиационных училищ летчиков (штурманов). - М.: Воениздат, 1982. - стр. 63, 64, 66, 68, 74), что летчик тратит на контроль приборного оборудования от 5 до 15% времени полета. При этом интенсивность раздражителей (перегрузка, температура, давление), воздействующих на анализаторы, участвующие в формировании представления о пространственном положении, цвето- и световосприятии, изменяется неодинаково. Из времени, расходуемого на фиксацию взгляда на приборное оборудование, 12% приходится на контроль показаний высотомера, 9% - указателя скорости, 4% - на приборы контроля двигателя и др. При этом средняя продолжительность фиксации взгляда на осмотр внекабинного пространства и внешних объектов составляет около 0,95 с, а на приборах - 0,87 с. Подобная скорость переработки зрительной информации сохраняется при выполнении большинства фигур пилотажа. Только при выполнении виража темп деятельности несколько ниже, а фиксация взгляда составляет 1,3 с и 0,92 с соответственно. Хорошо натренированный летчик способен произвести за минуту 120-130 переводов взгляда с прибора на прибор.

Правильное переключение внимания с учетом всех факторов полета облегчает организацию внимания, выработку навыков восприятия, а тем самым и деятельность летчика, снижает напряженность, увеличивает резерв времени, что и достигается предложенным техническим результатом за счет своевременного переключения внимания летчика на возникший отказ системы ПВД.

Способ управления приемниками воздушного давления может быть реализован, например, с помощью устройства, схема которого приведена на чертеже, где обозначено: 1.1 - основной ПВД; 1.2 - резервный ПВД; 2 - датчики давления; 3 - устройства вычитания с преобразованием в модуль; 4 - схемы сравнения; 5 - решающее устройство, и - заданные значения статических и полных давлений соответственно основного и резервного ПВД. Назначение схем сравнения 4 и решающего устройства 5 ясны из их названия. Устройство вычитания с преобразованием в модуль 3 может быть выполнено, например, по схеме двоичного полусумматора, схема сравнения 4 может быть выполнена, например, в виде цифрового компаратора, а решающее устройство 5 - в виде логического элемента «и-не». Назначение схемы вычитания с преобразованием в модуль 3, схемы сравнения 4 и решающего устройства 5 ясны из их названия (см. Аналоговая и цифровая электроника/ Под редакцией Глудкина О.П. Учебник для вузов. - Москва.: Горячая Линия-Телеком, 2000. - стр. 513, 606, 623).

Устройство работает следующим образом. Полное и статическое давления, воспринимаемые основным 1.1 и резервным 1.2 ПВД, с помощью датчиков давления 2 преобразуются в электрические сигналы (Р_{ст 1.1}; Р_{ст 1.2} и Р_{п 1.1}; Р_{п 1.2}), которые далее поступают в схемы вычитания с преобразованием в модуль 3 статических и полных давлений основного и резервного ПВД, в которых формируется сигнал модульной разности давлений. Далее в схемах сравнения 4 происходит сравнение полученной модульной разности давлений с соответствующими заданными значениями модуль разности давлений нормальной работы системы. Заданное значение модульной разности давлений нормальной работы системы определяется как сумма погрешностей датчиков давлений, входящих в состав системы ПВД. Сигналы с выходов схем сравнения поступают в решающее устройство 5, которое подает сигнал предупреждения летчику о возникновении особого случая в полете.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ управления приемниками воздушных давлений путем получения электрического сигнала рассогласования, который поступает в систему аварийной сигнализации, для индикации летчику сигнала неисправности системы приемников воздушных давлений.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций и оценивание качества функционирования систем ПВД приводят к повышению надежности, объективности и достоверности определения неисправностей систем ПВД.

Таким образом, предложенный способ управления приемниками воздушных давлений позволяет при выявлении неисправности предупредить летчика о возникновении особого случая в полете, снизить вероятность его ошибочных действий в связи со сложившимся особым случаем.