Система сигнализации высоты эшелона летательного аппарата

19) Я ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕСССР (ГОСПАТЕНТ СССР ГОСУДАРВЕДОМ ИЗ БРЕ идетельству СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУ ОПИСАНк ивторсо(46) 0908 сб Бюл йю 22(71) Ульяновское конструкторское бюро приборостроения(72) Карасев ГП Кувшинов АЯникифоров С.П. (56) Патент США й 3821698, кп 6 050 1/00, 1974.ССВЭ, Руководство по технической эксплуа - тации. Система сигнализации высоты эшелонирования - описание и работа (8 Г 1.700.002.РЭ), МПКа Восход, 1982.(54) СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ ВЫСОТЫ ЭШЕЛОНА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА (57) Изобретение относится к авиационному при 1 Ц 1823665 (1 З1 04 6 оростроению и может быть использовано в бортовом оборудовании летательных аппаратов в качестве средств сигнализации отклонения от заданной высоты эшелона. Целью изобретеетя является повышение безопаоюсти полета путем обеспечения достоверной сигнализации высоты эшелона летательного агктарата. Для этого в систему вводят блок формирования сигнала "Полет по маршруту" 15, логический элемент И 18, блок дифференцирования 17, компаратор 18, логический элемент ИЛИ 19, датчик положения шасси 20, датчик угла отклонения закрыпков 21, задатчик опорного напряжения 25, блок регистрации параметров полета 27. При этом блок формирования сигнала "Полет по маршруту" 15 содержит логический элемент И, компараторы и два задатчика опорного напряжения 1 зп фИзобретение относится к авиационному приборостроению и может быть испольэовано в бортовом оборудованиилетательных аппаратов (л.а.) в качествесредства сигнализации отклонения от заданной высоты эшелона (ССВЭ),Цель изобретения - повышение безопасности полета путем обеспечения достоверной сигнализации высоты эшелоналетательного аппарата.На фиг.1 представлена полетная картасистемы (аналог) сигнализации о достижении заданной высоты самолетом; на фиг.2 -полетная карта системы (прототип) сигнализации высоты эшелонирования; на фиг.З -функциональная схема (предлагаемой) системы сигнализации высоты эшелона ЛП; нафиг,4 - функциональная схема блока формирования сигнала "Полет по маршруту"; нафиг,5- полетная карта предлагаемой системы контроля высоты эшелона ЛА,Система сигнализации высоты эшелонаЛА содержит: датчик высоты 1, первый компаратор 2, первый элемент И 3, блок сравнения 4. второй компаратор 5, первыйинвертор 6, задатчик высоты эшелона 7,первое дифференцирующее устройство 8,третий компаратор 9, второй элемент И 10,кнопку блокировки сигнализации Я, второйинвертор 11, первый элемент ИЛИ 12, третий элемент И 13, третий инвертор 14, блокформирования сигнала "Полет по маршруту" 15, четвертый элемент И 16, второе дифференцирующее устройство 17, четвертыйкомпаратор 18, второй элемент ИЛИ 19, датчик положения шасси 20, датчик угла отклонения эакрылков 21, первый задатчикопорного напряжения 22, второй задатчикопорного напряжения 23, третий эадатчикопорного напряжения 24. четвертый задатчик опорного напряжения 25, блок звуковойсигнализации 26, блок регистрации параметров полета 27, блок световой сигнализации 28,При этом выход датчика высоты 1 соединен с первым входом блока сравнения 4 и стретьитл входом блока формирования сигнвла "Полет по маршруту" 15, второй входкоторого соединен с выходом датчика углаотклонения закрылков 21, выходдатчика положения шасси 20 соединен с первым входом блока формирования этапа "Полет помаршруту" 15, выход которого соединен спервыми входами первого 3 и четвертогоэлемента И 16, выход эадатчика высотыэшелона 7 соединен с входом второго дифференцирующего устройства 17 и с вторымвходом блока сравнения 4, выход которогосолдт 1 нс.н с лходом первого диффтзентцтрун)л,".т ус тг ойстда 8 и вторьми ю тдлми пт;гт вого 2 и второго 5 компараторов, выход второго задатчика опорного напряжения 23 соединен с первым входом второго компаратора 5, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И 3 и с входом первого инвертора 6, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 16, выход которого соединен с входом блока регистрации параметров по лета 27 и с первым входом второго элементаИ 10, выход первого эадатчика опорного напряжения 22 соединен с первым входом первого компаратора 2, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 15 И 3, выход которого соединен с входом блока звуковой сигнализации и с входом блока световой сигнализации, другой вход которого соединен с выходом второго элемента И 10, выход первого дифференцирующего ус тройства 8 соединен с вторым входом третьего компаратора 9, первый вход которого соединен с выходом третьего задатчика опорного напряжения 24, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 19, 25 выход второго дифференцирующего устройства 17 соединен с первым входом четвертого компаратора 18, второй вход которого соединен с выходом четвертого задатчика опорного напряжения 25, а выход соединен 30 с вторым входом второго элемента ИЛИ 19,выход которого соединен с входом второго инвертора 11, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 13, кнопка блокировки сигнализации 3 соеди нена с первым входом первого элементаИЛИ 12, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 13, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 12 и с входом третьего 40 инвертора 14, выход которого соединен свторым входом второго элемента И 10,Блок формирования сигнала "Полет помаршруту" 15 содержит (фиг.4): элемент И 29, компаратор 30, компаратор 31, эадатчик 45 опорного напряжения 32, задэтчик опорного напряжения 33.Первый вход блока формирования сигнала "Полет по маршруту" соединен с первым входом элемента И 29, второй вход 50 которого соединен с выходом компаратора30, второй вход которого соединен с выходом задатчика опорного напряженич 32, а первый вход соединен с вторым входом данного блока, тре 1 ий вход которого соединен 55 с первым входом компаратора 31, второйвход которого соединен с выходом элдлтчи ка опорного напряжт ния 33, а выход илди нен с тртким лходом элеме лИ 2 тт, тт 1 х х Г) д к (т 1 Гт 1 тт ГО тт л л ч л т Г Й тт 1 х Одом д. ил 1 О блока 1Система работает следующим образом. При полете по маршруту по ГНЛГ-С по п.3,2 от момента окончания взлета до начала захода на посадку у л,а, шасси и закрылки убраны, высота полета Н более 400 м над уровнем взлетно-посадочной полосы. При убранном шасси от датчика положения шасси 20 на первый вход элемента "И" 29 блока формирования сигнала "Полет по маршруту" (фиг.4) поступает сигнал логической "1", Напряжение от датчика угла отклонения закрылков (дэакр) поступает на первый вход компаратора 30 блока формирования сигнала "Полет по маршруту" (фиг.4) На второй вход компаратора 30 с выхода задатчика опорного напряжения 32 (фиг,4) подается напряжение, пропорциональное дзяр .= 2 О, Компаратор 30 срабатывает при выполнении условия дахр2 О. и логическая "1" с выхода данного компаратора при дзакр2 поступает на второй вход элемента И 29 блока формирования сигнала "Полет по маршруту", Напряжение, пропорциональное высоте полета Н, с датчика высоты 1 поступает на первый вход компаратора 31 блока формирования сигнала "Полет по маршруту" (фиг,4), на второй вход компаратора 31 с выхода задатчика опорного напряжения 33 (фиг,4) подается напряжение, пропорциональное Н=400 м. Компаратор 31 срабатывает при выполнении условия Н 400 м и с его выхода сигнал логической "1" поступает на третий вх д пятого элемента И 29 блока формирован я сигнала "Полет по маршруту" фиг,4, Таким образом при по лете л,а. по маршруту на все входы элемента И 29 блока формирования сигнала "Полет по маршруту" поступают сигналы логической "1" и в результате на выходе элемента И 29 блока формирования сигнала "Полет по 4 маршруту" и, следовательно, на выходе указанного блока формируется сигнал логической "1", который поступает на первые входы первого 3 и четвертого 16 элементов И, что обеспечивает выдачу выходных сиг налов системы с выходов первого 3 и четвертого 16 элементов И на этапе полета по маршруту. Этим обеспечивается автоматическая блокировка выходных сигналов системы на других этапах полета, в частности, 50 на этапах взлета и захода на посадку, где контроль эшелона не требуется и наличие избыточных сигналов увеличивает загрузку экипажа. Дальнейшую работу системы рассматриваем при полете, л,а. по маршруту, т.е. при наличии логической "1" на первых входах первого 3 и четвертого 16 элементов И. На задатчике высоты эшелона 7 с помощью ручки выставляется требуемое эначение высоты эшелона Нзад, которое индицируется нэ индикаторе задлтчика, Напряжение, пропорциональное Нд, поступает на второй вход блока сравнения 4, на пер вый вход которого поступает напряжение,пропорциональное текущей высоте Н с датчика высоты 1. С выхода блока сравнения 4 напряжение, пропорциональное модулю разности высот ЛН=1 Н - Ндал, поступает на 10 вторые входы первого 2 и второго 5 компараторов и на вход первого дифференцирующего устройства 8.На первый вход первого компаратора 2с выхода первого эадатчика опорноо на пряжения 22 поступает напряжение, пропорциональное Ноя, = 60 м, этим обеспечивается срабатывание первого компаратора 1 при выполнении условия Л Н60 м. На первый вход второго компа ратора 5 с выхода второго задатчика опорного напряжения 23 поступает напряжение, пропорциональное Ноа=150 м, этим обеспечивается срабатывание второго компаратора 5 при выполнении условия Л Н150 25 м, С выхода первого дифференцируощегоустройства 8 напряжение, пропорциональное производной от модуля разности высот ЛН, поступает на второй вход третьего компаратора, С выхода третьего задатчика 0 опорного напряжения 24 напряжение, близкое к нулевому уровню, подается на первый вход третьего компаратора 9, этим обеспечивается его срабатывание при выполнении Л Н = Нспз, т.е. при Ь Н0 напряжение 5 Но,а выбирается иэ условия защиты от ложного срабатывания третьего компаратора 9 от уровня помех на его втором входе.При приближении к заданной нэ блоке7 высоте эшелона, когда выполняется усло вие ЛН 150 м, на выходе второго компаратора 5 сформируется напряжение логического "0", которое поступает на третий вход первого элемента И 3 и вход первого инвертора 6, что обеспечивает сигнал 5 логического "О" с выхода первого элементаИи сигнал логической "1" с выхода первого инвертора 6, В результате на выходе четвертого элемента И 16 сформируется сигнал логической "1", соответствующий наличию логического сигналаН 150 - об опасном отклонении л.а. от заданного эшелона (см, фиг,5) Сигнал 1.Н 150 поступает непосредственно на вход блока регистрации параметров полета 27 и на первый вход второго 5 элемента И 10. Состояние выхода второгоэлемента И 10 сигнал с выхода которого поступает на вход блока световой сигнализации 28. определяется также состоянием сигнала на втором его входе, который обес 1823665печивает возможность блокировки включения световой сигнализации. Блокировка поступления сигналаН 150 на вход блока световой сигнализации 28 с выхода второго элемента И 10, осуществляется нажатием кнопки Я, обеспечивающей замыкание цепи первого входа первого элемента ИЛИ 12, представляющего собой совместно с третьим элементом И 13. по существу, ВЯ-триггер. Первый вход первого элемента ИЛИ 12 является входом Я триггера, служащим для установки на выходе третьего элемента И 13, выхода триггера, си нала логической "1",Первый вход третьего элемента И 13, является входом В триггера. служащим для сброса триггера в исходное состояние, т.е. установку на его выходе логического "0". При наличии "1" на входе й триггера и при нажатии кнопки Я на выходе триггера установится сигнал логической "1", который, пройдя через третий инвертор 14, формирует сигнал логического "0" на втором входе второго элемента И 10, чем обеспечивается блокировка поступления сигналаН 150 на вход блока световой сигнализации 28. Сброс триггера в исходное состояние, т,е, разблокировка выдачи сигналаН 150 на вход световой сигнализации 28 происходит автоматически в следующих двух случаях:при изменении экипажем Нзад на задатчике высоты эшелона 7, на выходе второго дифференцирующего устройства 17, сформируется напряжение, пропорциональное первой производной от Нзад, т,е, Нзад, которое поступает на первый вход четвертого компаратора 18, на второй вход которого ПОдаЕтСя НаПряжЕНИЕ Нол 4. ОбЕСПЕЧИВающего срабатывание четвертого компаратора 18 при минимально медленном изменении экипажем Нзад на задатчике высоты эшелона, т,е. при выполнении условия НзадНоп 4(НзадНоп 4 и Нзад 5 -Ноп 4) сигнал логической 1 с Выхода четвертого компаратора поступает на второй вход второго элемента ИЛИ 19;при удалении л,а. от заданного эшелонаили при движении л.а. параллельно относительно Нзад, т,в. при выполнении условия Л Н0 срабатывает как описано выше третий компаратор и сигнал логической "1" с его выхода поступает на первый вход второго элемента ИЛИ 19,В обоих случаях "1" с выхода второгоэлемента ИЛИ 19 поступает на вход второго инвертора 11, "0" с выхода которого поступает на вход Й-триггера - первый вход третьего элемента И 13, и устанавливает на выходе триггера "0", который, проходя через третий инвертор, обеспечивает на вто 45 50 55 5 10 15 20 25303540 ром входе второго элемента И сигнал логической "1", и при наличии сигнала логической "1" (т.е. сигналаН 150) на первом входе второго элемента И 10 сигналН 150 поступает на вход блока световой сигнализации 28.Таким образом при изменении и экипажем Нзад на задатчике высоты эшелона 7 или при движении л.а. параллельно или при удалении относительно Нзад сигналН 150 автоматически разблокировывается и, следовательно блокировка сигналаН 150 на входе в блок звуковой сигнализации 28 возможна при постоянной Нзад только в случае приближения л.а. к Нзад. При приближении л.а. к заданной на высоте Н,ад, когда выполнится условие 60 мН150 м, срабатывает второй компаратор 5 и сигнал логической "1" с его выхода поступает на третий вход первого элемента И 3 и вход первого инвертора 6, сигнал логического "0" с выхода которого поступает на второй вход четвертого элемента И 16 и обеспечивает на его выходе "0" - отсутствие сигналаН 150 на входе блока регистрации параметров полета 27. Сигнал логического "О" с выхода четвертого элемента И поступает на первый вход второго элемента И 10 и обеспечивает на его выходе "0" - отсутствие сигналаН 150 навходе блока световой сигнализации 28. Когда выполнится условие 60 мЛ НН 150 м и срабатывает и первый компаратор 2,и сигнал логической "1" с его выхода поступает на второй вход первого элемента И 3, врезультате на его выходе формируется сигнал логической "1", что соответствует сигналуН 60 - о недопустимом отклонении от заданного эшелона. который поступает на вход блока световой 28 и звуковой 26 сигнализации и обеспечивает ее включение. В процессе дальнейшего приближения л.а. к заданной высоте Нзад, когда выполняется условие Ь Н 60 м, первый компаратор 2 сформирует на выходе сигнал логического"0", при этом на выходе второго компаратора 5 сохраняется сигнал логической "1", В результате этого на выходе первого элемента И 3 сформируется сигнал логического "0", что соответствует отсутствию сигнала Н 60, т,е, сигналН 60 снимается с входов блоков световой 28 и звуковой 26 сигнализации, что обеспечивает ее выключение, Сигнал логической "1" с выхода второго компаратора 5, пройдя через первый инвертор 6, обеспечивает отсутствие сигнала .Н 150 на выходе четвертого элемента И 16. Если в дальнейшем за счет удаления л,а, от Нзад или изменения Нзад на задатчике высоты эшелона 7 выиолнится условие 60 мЛ Н150 м токак описано, первый компаратор 6 сформирует на выходе сигнал логической "1", что вызовет срабатывание блоков звуковой 26 и световой 28 сигнализации, так как на их входах будет присутствовать сигнал логической "1" с выхода первого элемента И 3 - наличие сигнала 1 Н 60. Это обеспечивает наличие двух существенно отличных сигналовН 60 иН 150 в зависимости от величины отклонения и при удалении и при приближении л.а, относительно Нзад, Таким образом заявленная система осуществляет:обеспечение возможности подавления выходного сигнала Н 150 на включение световой сигнализации только лишь в случае приближения л.а. к заданной высоте эшелона;Формула изобретения1, СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ ВЫСОТЫ ЭШЕЛОНА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащая задатчик высоты эшелона, блок сравнения, датчик высоты, три задатчика опорного напряжения, первый блок дифференцирования, три компаратора, три инвертора, первый элемент ИЛИ, три элемента И, кнопку блокировки сигнализации, блок звуковой сигнализации и блок световой сигнализации, причем выход задатчика высоты эшелона соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика высоты, выход блока сравнения соединен с вторыми входами первого и второго компараторов, первые входы которых соединены с выходами первого и второго задатчиков опорного напряжения, выход второго компаратора соединен с выходом первого инвертора и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход первого элемента И соединен с входом блока звуковой сигнализации, выход первого блока дифференцирования соединен с вторым входом третьего компаратора, первый вход которого соединен с выходом третьего эадатчика опорного напряжения, вход первого блока дифференцирования соединен с выходом блока сравнения. выход второго инвертора соединен с вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ. первый вход которого подключен к кнопке блокирпвки сигнализации, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента И,обеспечение автоматического сбросаблокировки выходного сигналаН 150 на включение световой сигнализации при удалении или движении параллельно относи тельно Нздд, а также при изменении Нззд назадатчике высоты эшелона;обеспечение возможности существенного отличия сигнализации при удалении л.а, от заданной высоты эшелона на 60 - 150 10 м и более, чем на 150 м;обеспечение автоматической блокировки выходных сигналов системы на всех этапах полета, кроме полета по маршруту;обеспечение возможности выдачи сиг нала 1 Н 150 при отклонении л.а, более, чемна 150 м от Нззд в блок регистрации параметров полета. который также соединен с входом 20 третьего инвертора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности полета путем обеспечения достоверной сигна лизации высоты эшелона летательногоаппарата, введены блок формирования сигнала "Полет по маршруту", четвертый элемент И, второй элемент ИЛИ, датчик положения шасси летательного аппарата, датчик угла отклонения эакрылков, четвертый задачик опорного напряжения, четвертый компаратор, второй блок дифференцирования и блок регистрации параметров полета, при этом выход задатчика высоты эшелона соединен с входом второго блока дифференцирования, выход которого соединен с вторым входом четвертого компа ратора. первый вход которого соединенс выходом четвертого эадатчика опорного напряжения, выход третьего компаратора соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход 45 которого соединен с выходом четвертого компаратора, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом четвертого 50 элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала "Полет по маршруту", первый вход которого соединен с выходом датчика положения шасси летательного ап парата, второй вход - соединен с выходом датчика угла отклонения закрылков, а третий вход блока формирования сигнала "Полет по маршруту" соединен с вьхэдом датчика высоты, выход четвертого элемента И соединен с входомъФ светоео 9 с гэеою 3 сан ела ЪеувевоЭ фвгмз отеЛфтме еатаыа"-.: е с;лаговге ео.".:д блвароваа еаяа-.веащзче:лф нефти эеадом ла йЗЭеяф юмсосм асатоне иа РЗЗЭъ.:е сиМт 4О гг." аааревзеаие аозбт блока регистрации параметров полета и вторым входом второго элемента И, а выход первого элемента И соединен с первым входом блока световой сигнализации, второй вход которого соединен с выходом второо элемента И,2. Система, сигнализации по п.1, отличающаяся тем, что блок формирования сигнала "Полет по маршруту" содержит два задатчика опорного напряжения, два компаратора и элемент И, причем первый вход элемента И соединен с первым входом данного блока, второи вход которого соединен с вторым входом первого комп аратора, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика опорного напряжения, выход первого компаратора соеди нен с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго компаратора, первый вход которого соединен с выходом второго задатчика опорного напряжения, третий 1 О вход данного блока соединен с вторымвходом второго компаратора, а выход элемента И соединен с выходом данного блока.1823665 аН,н п. 1 И 60 гнаа о недопустам звцвнного эшелон нгнев об олвсноц 050 заданного эьел аукоаой в скоте;,у з аге скгньто кнопка 6.1 с нгнвл сутс кнроакц втнв акостой а.е,о е вьсо ьюон елке лсцФнг.5 Составитель Л,ФилипповТехред М.Моргентал орректор М.Самборская едакто льск каз 69 Тираж НПО " 113035, Москва, Подписиск" Роспатента35, Раушская наб., 4/5 1 роизводственнп издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 уаелнч уеньц неправ. ом отквоненнйВ отк". оненнанасвгнвллавца с,ггнинэвциннв Л ВЭнв Л 5%