Устройство регулирования давления в гермокабине летательного аппарата
Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования и может быть использовано в системе кондиционирования воздуха летательного аппарата. Устройство регулирования давления воздуха в гермокабине содержит заслонку, управляемую электродвигателем, устройство обратной связи по положению заслонки, блок датчиков давления, интеллектуальные каналы для вычисления требуемого давления в гермокабине, узел контроля исправности каналов, арбитр для выбора ведущего канала, резервный канал, контроллеры мультиплексного канала информационного обмена с бортовыми системами. Изобретение позволяет повысить надежность системы регулирования давления, а также улучшить качество регулирования. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования давления в гермокабине летательного аппарата и может быть использовано в системе кондиционирования воздуха летательного аппарата. Также устройство может применяться в различных отраслях промышленности при необходимости поддержания постоянного давления воздуха.
Известна система регулирования давления воздуха на летательном аппарате по а. с. СССР 900537 от 06.08.80 г., содержащая командный прибор, выпускной клапан - электропневмопереключатель, в котором один вход сообщен с командным прибором, второй вход - с атмосферой, выход - с выпускным клапаном, а привод связан с одним из выходов пускового устройства разгерметизации гермокабины, подключенным также к их приводу заслонки разгерметизации гермокабины и к приводу устройства отключения системы кондиционирования воздуха. Использование в известной системе пневмогидравлического командного прибора без узлов дублирования определяет недостаточный ресурс работы системы, а также не обеспечивает ограничения скорости изменения давления в гермокабине, что приводит к ухудшению условий работы экипажа и пассажиров. Известен регулятор давления по а.с. 1003035, содержащий установленный в трубопроводе исполнительный механизм, командный прибор, усилитель с нормально открытым клапаном и нормально закрытым клапаном, сообщенным с трубопроводом, причем выход - электропереключатель с нормально закрытым клапаном, связанным с трубопроводом - соединен с усилителем. В данном регуляторе использование большого числа тяговых механических узлов и наличие гистерезиса в пневматических чувствительных элементах приводит к значительной статической ошибке регулирования давления, существенным динамическим отклонениям от заданных значений давления и, как следствие, высокой скорости изменения давления в гермокабине, что приводит к ухудшению условий работы экипажа и пассажиров. Общим недостатком вышеназванных устройств является использование в пневмогидравлического командного прибора без узлов дублирования, что определяет недостаточный ресурс работы системы и не обеспечивает ограничения скорости изменения давления в гермокабине. Вышеуказанные устройства не приспособлены для интеграции в бортовой комплекс электронного оборудования и не обладают средствами автоматического самоконтроля. Не предусмотрена выдача информации о параметрах давления в кабине и о состоянии вышеуказанных устройств в бортовые системы верхнего уровня. Известно устройство для регулирования давления а.с. 1674075 от 30.12.88, содержащее газовую магистраль с регулятором расхода газа, первый датчик давления, датчик температуры, подключенный к входу блока измерения температуры, блок управления, первый выход которого соединен с входом задатчика временных импульсов, формирователь управляющих команд, выходом подключенный к первому управляющему входу регулятора расхода газа, второй управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления и последовательно соединенные преобразователь напряжения и аналогово-цифровой преобразователь. Это устройство, наиболее близкое к предлагаемому, как и предыдущие, не приспособлено для интеграции в бортовой комплекс электронного оборудования и не обладает средствами автоматического самоконтроля, а также не предусмотрена выдача информации о параметрах давления в кабине и о состоянии известного регулятора в бортовые системы верхнего уровня. Использование в устройстве для реализации управляющего алгоритма заранее вычисленных усредненных коэффициентов аппроксимации не обеспечивает высокой точности регулирования при наличии технологических допусков изготовления и эксплуатационного износа. Использование баллонов со сжатым воздухом, ресиверной емкости, регулятора расхода с установленными дросселирующими элементами приводит к увеличению массы и объема, а также снижает общую надежность устройства. Целью изобретения является повышение надежности устройства регулирования давления, интеграция устройства в радиоэлектронный комплекс бортовой аппаратуры и улучшение качества регулирования давления в гермокабине. Для достижения указанной цели в устройство регулирования давления воздуха в гермокабине летательного аппарата, содержащее проточную часть, рабочий орган, выполненный в виде заслонки, управляемый приводной системой с электродвигателем, устройство обратной связи по положению рабочего органа, блок датчиков давления с чувствительными элементами абсолютного и избыточного давления в гермокабине, арбитр, связанный с приводной системой и узлами контроля исправности, введены резервный канал, соединенный с обоими чувствительными элементами блока датчиков давления, с узлом контроля исправности и с арбитром, два контроллера мультиплексного канала информационного обмена, два интеллектуальных канала, связанных друг с другом через служебный канал информационного обмена, причем каждый интеллектуальный канал связан с рабочим органом через устройство обратной связи по положению рабочего органа, с обоими чувствительными элементами блока датчиков давления, с узлом контроля исправности, с арбитром и при помощи контроллера мультиплексного канала информационного обмена через мультиплексный канал информационного обмена - с бортовыми системами верхнего уровня, а также приводная система дополнительно снабжена вторым электродвигателем, а устройство обратной связи по положению рабочего органа состоит из двух каналов обратной связи, соединенных по входу с рабочим органом, а по выходу подключенных к интеллектуальному каналу. На чертеже схематично показано предлагаемое устройство. Устройство состоит из проточной части 1, обеспечивающей регулируемый расход воздуха из гермокабины в отсек сброса воздуха, рабочего органа 2, выполненного в виде заслонки, изменяющего проходное сечение проточной части 1, приводной системы 3, состоящей из двух электроприводов 4, 5 и связанной с рабочим органом 2. Рабочий орган 2 также связан с входами двух каналов обратной связи 6, 7 в составе устройства обратной связи по положению рабочего органа 8, блока датчиков давления 9, состоящего из чувствительного элемента 10, предназначенного для измерения абсолютного давления в гермокабине, и чувствительного элемента 11, предназначенного для измерения избыточного давления гермокабины, резервного канала 12, связанного с обоими чувствительными элементами 10, 11, с узлом контроля исправности 13 и арбитром 14, двух интеллектуальных каналов 15, 16, на вход каждого из которых поступает информация от соответствующего канала обратной связи 6, 7, информация от блока датчиков давления 9 об абсолютном и избыточном давлении в гермокабине и при помощи соответствующего контроллера мультиплексного канала информационного обмена 17, 18 через мультиплексный канал информационного обмена 19 - информация от систем верхнего уровня 20 о забортном атмосферном давлении. Интеллектуальные каналы 15, 16 обмениваются информацией между собой при помощи служебного канала информационного обмена 21. С выходов интеллектуальных каналов 15, 16 и резервного канала 12 выдаются команды управления в арбитр 14 и тестовые сигналы в соответствующие узлы контроля исправности 13, 22 и 23. Устройство для регулирования давления работает следующим образом. Воздух с уровнем давления в отсеке сброса воздуха H и воздух с уровнем давления в гермокабине РK поступают в чувствительный элемент 11 для измерения избыточного давления в кабине. Воздух с уровнем давления в гермокабине Рк также поступает в чувствительный элемент 10 для измерения абсолютного давления в гермокабине. Давление воздуха в сообщающемся с атмосферой отсеке сброса воздуха незначительно отличается от забортного атмосферного давления РATM. Блок датчиков давления 9 преобразует уровни давления РH и РK в электрический информационный сигнал об уровне давления в гермокабине РK и в электрический информационный сигнал об уровне избыточного давления гермокабины![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
Формула изобретения
Устройство регулирования давления воздуха в гермокабине летательного аппарата, содержащее проточную часть, рабочий орган в виде заслонки, управляемый приводной системой с электродвигателем, устройство обратной связи по положению рабочего органа, блок датчиков давления с чувствительными элементами, арбитр, связанный с приводной системой и узлами контроля исправности, отличающееся тем, что введены резервный канал, соединенный с обоими чувствительными элементами блока датчиков давления, с узлом контроля исправности и с арбитром, два контроллера мультиплексного канала информационного обмена, два интеллектуальных канала, связанных друг с другом через служебный канал информационного обмена, причем каждый интеллектуальный канал связан с рабочим органом через устройство обратной связи по положению рабочего органа, с обоими чувствительными элементами блока датчиков давления, с узлом контроля исправности, с арбитром и при помощи контроллера мультиплексного канала информационного обмена через мультиплексный канал информационного обмена - с бортовыми системами верхнего уровня, а также приводная система дополнительно снабжена вторым электродвигателем, а устройство обратной связи по положению рабочего органа состоит из двух каналов обратной связи, соединенных по входу с рабочим органом, а по выходу подключенных к интеллектуальному каналу.РИСУНКИ
Рисунок 1