Устройство для определения времени полета

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з 1)5 В 64 0 43/О ЕНИЯ ЕИ И ОМУ СВ ИДЕТЕ К АВТ 5 23 21) олетов остроеса шинН онным но в сиравкой ся расностей ния расвиацизоваи зап 3 1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Академия гражданской авиации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕВРЕМЕНИ ПОЛЕТА(57) Изобретение относится к априборам и может быть испольстемах управления расходомтоплива. Целью изобретения являеширение функциональных воэмоработы устройства за счет определе,.Я 21819820 А 1 ени полета воздушного актических значений заплива. Цель достигается , содержащее датчики 1 ователи 2 частоты в нали 3 постоянного тока, суммарного расхода, исатели 5, релейный шагоополнительно снабжено 10, связанными с испол- елями 5, выходы которых ирующим блоком 11, а ром 12, связгнным с ревигателем 8, выход кото- выходом суммирующего ы с блоком деления 13, елем времени 14. 2 ил,полагаемого врем судна, исходя иэ ф паса и расхода то тем, что устройство расхода, преобраз пряжение, усилите преобразователь 7 полнительные двиг вый двигатель 8 д поте нциометрами нительными двигат соединены с Сумм также потенциомет лейным шаговым д рого совместно с блока 11 соединен связанным с указаттока 3, Преобразователи и усилители входятв состав блока 4 - преобразователя сигналов, Выходы усилителей 3 связаны с управляющими обмотками исполнительныхдвигателей 5, перемещающих стрелки соответствующих указателей мгновенного рас 55 Изобретение относится к авиационнымприборам и может быть использовано в системах управления расходом и заправкойтоплива.Цель изобретения - расширение функционалвных возможностей работы устройства, заключающееся в определениирасполагаемого времени полета ВС, исходя, из фактических значений запаса и расходатоплива,10Указанная цель достигается тем, чтоуказанное устройство (система) измерениярасхода топлива, содержащее три датчикарасхода, выходы которых связаны с входами преобразователей частоты в напряжение, соединенных с .усилителямипостоянного тока, выходы которых связаныс исполнительными двигателями, перемещающими соответствующие стрелки трехуказателей мгновенного расхода, и преобразователь суммарного запаса, выход которого связан с релейным шаговымдвигателем, который перемещает стрелкууказателя суммарного запаса топлива,снабжено потенциометрами, связанными с 25исполнительными двигателями, выходы которых соединены с суммирующим блоком, атакже потенциометром, связанным с релейным шаговым двигателем, выход которогосовместно с выходами суммирующего блока 30соединены с блоком деления, потенциометркоторого включен встречно с потенциометром, связанным с релейным шаговым двигателем, при этом выходы данныхпотенциометров соединены с входами усилителя блока деления, выход которого сое-.динен с двигателем блока деления,связанным с указателем времени,Сравнительный анализ с прототипомпоказывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: потенциометров, суммирующего блока, блокаделения, указателя времени и их связями состальными элементами схемы.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения времени полета;на фиг. 2 - принципиальная схема блокаделения и его связи с соответствующимиблоками,Устройство для определения времениполета содержит три датчика расхода 1, выходы которых связаны с входами преобразователей 2 частоты и напряжения,соединенных с усилителями постоянного хода 6. Кроме того, устройство содержитпреобразователь 7 суммарного запаса, входы которого связаны с тремя датчиками 1,Выход преобразователя 7 связан с релейным шаговым двигателем 8, который перемещает стрелку указателя 9 суммарногозапаса топлива. Устройство содержит такжетри потенциометра 10, связанные с исполнительными двигателями 5, выходы которыхсоединены с входами суммирующего блока11. Потенциометр 12 связан с шаговым двигателем 8, выход потенциометра 12 и суммирующего блока 11 подаются на блокделения 13, 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 мгновенномурасходу, а число оборотов - количеству протекающего через датчик топлива за данныйотрезок времени работы двигателя. На выходе датчика расхода 1 получаются два электрических сигнала: ЭДС переменнойчастоты, пропорциональная мгновенномурасходу, и электрические импульсы, количество которых пропорционально количествупротекающего через датчик топлива.Для измерения мгновенного расходатоплива на оси крыльчатки установлен постоянный магнит, который при вращениинаводит ЭДС переменной частоты в обмотках. ЭДС с датчика 1 поступает в преобразователь сигналов 4 на входпреобразователя 2 частоты в напряжение.В преобразователе 2 синусоидальноенапряжение преобразуется в постоянное,.величина которого пропорциональна мгновенному расходу топлива. Это напряжениепосредством следующей системы, состоящей из усилителя постоянного тока 3, исполнительного двигателя 5 и потенциометраотработки (для того, чтобы не загромождатьсхему, данный потенциометр не показан)перемещает стрелку указателя мгновенногорасхода 6,При измерении суммарного запаса топлива при запуске двигателя топливо, протекая через датчик 1, вращает крыльчатку. Скрыльчаткой через редуктор связан сердечник, который за определенное количествооборотов крыльчатки вызывает изменениеиндуктивности обмоток и выдает импульс визмерительную схему,Электрические импульсы с трех индуктивных преобразователей подаются на преобразователь 7 суммарного запаса, Впреобразователе 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 формулеь=6/О,где 6 - суммарный запас(остаток).топлива в момент определения времени; 0 - часовой расход топлива всех двигателей в момент определения времени, На фиг. 1 приведена схема для воздушного судна, имеющего три двигателя (например, самолет Ту), 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. тл, 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(фиг.2, а), Контакты данного реле обозначены на схеме (фиг, 2, б) Р 11, Ра, Ртз, Р 14; Кнопка снабжена пружиной. При нажатой кнопке КН (1) резисторы отключаются от схемы. В период, когда схема выработки в не работает, значение 1 л должно быть равно нулю.Напряжение, снимаемое с потенциометра 12, равно Ост = О К 1 Х, где О- напряжение питания; К 1 - крутизна потенциометра 12; Х - величина перемещения ползуна данного потенциометра. В то же время, Х = К 2 6, где К 2 - коэффициент передачи от стрелки суммарного запаса к потенциометру 12. Тогда напрцженив, снимаемое с потенциометра 12, будет ОстО К 1 К 2 6. Напряжение, снимаемое спотенциометра 12, Ост - напряжение, необ5 ходимое для вращения стрелки указателя,Напряжение, снимаемое с потенциометра 15, можно записать формулойОа=и Кз У10где Кз - крутизна потенциометра 1; У - величина перемещения полэуна данного потенциометра, В то же время У - К 4 О, где К 4 - коэффициент передачи от блока 11 к по тенциометру 15, 0 - часовой расход топлива. Тогда напряжение, снимаемое с потенциометра 15,ОС=О КзК 4 020Нагрузкой для потенциометра 15 будетпотенциометр 17. Для точной работы схемы необходимо выполнение условия 817Й 1525 Потенциометры 12 и 17 включаютсявстречно. Следовательно, напряжение, снимаемое с потенциометра 15, вычитается из напряжения потенциометра 17, Движок по- тенциометра 17 перемещается отрабатыва ющим двигателем 18, который управляетсяусилителем 19. Данный двигатель поворачивает также через редуктор 20 стрелку указателя 14,Если обозначить через Е - величину пе ремещения ползунка потенциометра 17, тос потенциометра 17 снимается напряжениеОотр О КЗ К 4 О К 5 с.,40где К 5 - крутизна потенциометра 17.(Оотр - напряжение отработки),Двигатель 18 будет работать до тех пор,пока на него с усилителя 19 будет поступатьуправляющее 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 Ост = Остр или можнонаписать50ОК 1 К 26" ОКзфК 4 0 К 2.ЪТогда величина перемещения ползункапотенциометра будет556ОКзК 4К 50К 1 К 26КзКаК 5аТак как К 1, К 2, Кз, К. Кь = сопзт, следовательноЕ- К 66/О,К 1К 2где К 6-Таким образом,2" тл - 6/О, ч,Проградуировав шкалу указывающего прибора в часах, получаем искомое текущее располагаемое время полета сл.В качестве основных реальных,элементов схем, представленных на фиг, 1 и 2, являются следующие: датчик расхода типа ДРТМС 10-АТ; преобразователь частоты в напряжение типа ПЧНТ; усилитель постоянного тока 3 - типа УСОТ; преобразователь сигналов типа ПСТ; указатель мгновенного расхода типа УМРТ 1-2 Т; преобразователь суммарного расхода типа ПСР; указатель суммарного запаса типа УСЗТ; релейный шаговый двигатель типа ДРШ; двигатель 18 - двигатель типа ДИД 01 ТА 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 обстоя тельство позволит выбрать необходимыйрежим работы двигателей и, что самое главное, принять экипажу правильное решение о продолжении полета или посадки на соответствующий данным условиям аэродром, 10 Формула изобретенияУстройство для определения времениполета, содержащее три датчика расхода, выходы которых через последовательно соединенные преобразователи частоты в на пряжение и усилители постоянного токаподключенц 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 воэдушно- ЗО го.судна, исходя из фактических значенийзапаса и расхода. топлива, в него введены четыре потенциометра и последовательно соединенные сумматор, блок деления и указатель времени. причем входы трех потен циометров соединены с выходамисоответствующих исполнительных двигателей, а выходы соединены с входами сумматора, при этом вход четвертого. потенциометра соединен с выходом релей ного шагового двигателя, а выход-с вторымвходом блока деления.1819820 Составитель О,Михайлов хред М.Моргентал Корректор М.Кеш едакт аказ 2003 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 Гагарина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, У