В умовах експлуатації на літальний апарат діють різні чинники, які приводять до поступового зниження закладеної в нього надлишковості, тобто до відмов окремих компонентів

Ім'я файлу: кр(АСК).doc
Розширення: doc
Розмір: 1106кб.
Дата: 20.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Text 1.doc
Щоденик.docx
Самостійна робота.docx
Заняття 1 дитина з синдромом Дауна.docx

Автоматизовані системи контролю (АСК) з'явилися в п'ятдесятих роках минулого століття як противага суттєвому зниженню надійності літальних апаратів нового покоління, що сталося внаслідок масового насичення їх складним електронним обладнанням. Існуюча на той час контрольно-перевіряльна апаратура, що працювала в ручному режимі, не могла вже задовольняти обслуговуючий персонал літальних апаратів, якому потрібно було за дуже обмежений час перед застосуванням техніки отримати достовірну інформацію про наявність у ній відмов і вжити заходів щодо їх усунення. Таку можливість могли забезпечити лише АСК, що працювали набагато швидше за людину-оператора, з мінімальною її участю, за програмами, заздалегідь відпрацьованими і записаними на тодішніх носіях інформації (релейних регістрах, перфострічках, магнітних барабанах, магнітних стрічках та ін.). З тих пір АСК пройшли піввіковий шлях свого стрімкого розвитку від релейно-лампової апаратури, що містилася в масивних, людського зросту апаратурних стояках, до сучасних мультипроцесорних систем, змонтованих у легких переносних блоках.

В умовах експлуатації на літальний апарат діють різні чинники, які приводять до поступового зниження закладеної в нього надлишковості, тобто до відмов окремих компонентів. Тому першим завданням АСК є визначення рівня закладеної у виріб надлишковості  встановлення факту відмови якого-небудь компонента (у тому числі факту виходу параметра за призначений допуск), вимірювання значення параметра, вимірювання зносу і т.д.

Друге і основне завдання контролю технічного стану об’єкта – визначити можливість подальшої його експлуатації з гарантією безпечного польоту. Для вирішення цього завдання після операції вимірювання надлишковості за допомогою засобів контролю виконуються такі дії: пошук місця несправності (технічне діагностування), підрегулювання або перевірка значень параметрів після заміни несправного компонента, підготовка результатів вимірювань для подальшого опрацювання, прогнозування технічного стану об’єкта на вибраний інтервал прогнозу тощо.

Згідно з державним стандартом ГОСТ 19919-74, розрізняють такі процеси визначення технічного стану за допомогою засобів контролю:

- контроль технічного стану – визначення виду технічного стану виробу;

- відтворення технічного стану – процес установлення технічного стану виробу за записами значень параметрів у польоті;

- пошук місця відмови – визначення частини виробу, відмова якої спричинила непрацездатність цього виробу;

- прогнозування – процес визначення технічного стану виробу на наступний інтервал часу.
Класифікація автоматичних систем контролю.
В основу класифікацій АСК покладені найбільш загальні ознаки, що характеризують систему в цілому. Такими ознаками є призначення, структура й можливості АСК, форма подання й обробки інформації, критерій оцінки контрольованих параметрів, зв'язок з об'єктом контролю.

Залежно від форми подання я обробки-інформації про стан об'єкта контролю АСК діляться на наступні:

аналогові;
цифрові;
аналогово-цифрові.

В аналогових АСК інформація про стан об'єкта контролю представляється й оброблюється в безперервній формі. В цифрових АСК контрольовані сигнали перетворюються у цифрову форму, в якій ведеться подальша обробка інформації. В аналогово-цифрових АСК порівняння контрольованих сигналів з еталонними значеннями виконується в безперервній формі, результати порівняння перетворюються в цифрову форму, а потім обробляються.

АСК аналогового типу менш надійні, мають більші габарити й масу, а головне, менш універсальні, ніж цифрові АСК. Сьогодні аналогові АСК застосовуються в якості спеціалізованих пристроїв контролю для оцінки стану окремих бортових систем й агрегатів ЛA.

Відповідно до критерію оцінки значень контрольованих параметрів об'єкта, контролю АСК діляться, на наступні:

- системи, що здійснюють якісний (допусковий) контроль значень параметрів, і результати, що вони видають мають вигляд ПРИДАТНИЙ - НЕ ПРИДАТНИЙ або МЕНШЕ - НОРМА - БІЛЬШЕ;

- системи, що здійснюють кількісний (параметричний) контроль і результати, що вони видають, вказують як знак, та і величину відхилення параметрів від еталонних значень в абсолютних, відносних та умовних одиницях. Реєстрація величини відхилення контролюючих параметрів в межах припустимих значень дозволяє здійснювати прогнозування технічного стану (поступових відмов) шляхом визначення швидкості зміни вимірюваних параметрів у процесі експлуатації.

По виду зв'язку АСК з об'єктом контролю вони діляться:

на наземні автоматичні системи контролю (HACK);
на бортові автоматичні системи контролю (БАСК);
на комбіновані (наземно-бортові) АСК.

Наземні АСК. використаються в основному для контролю технічного стану авіаційної техніки при проведенні попередніх підготовок і виконань регламентних і ремонтних робіт. Залежно від можливостей HACK діляться на наступні:

універсальні HACK, призначені для перевірки технічного стану близьких по типу об'єктів контролю шляхом заміни програми її роботи при збереженні структури;
спеціалізовані HACK, призначені для перевірки технічного стану об'єкта контролю одного типу;
комплексні HACK, що здійснюють перевірку технічного стану всього літального апарата з комплексом встановленого на ньому устаткування.

Бортові АСК, в загальному випадку, забезпечують контроль у польоті параметрів бортового устаткування й силових установок, параметрів і режимів польоту, а також контроль стану авіаційної техніки при всіх видах підготовки її до польотів, виконанні регламентних й інших робіт. Залежно від обсягу контрольованого устаткування БАСК класифікується на вбудовані системи контролю, що забезпечували контроль однієї якої-небудь системи, і централізовані. До централізованих БАСК належить комплекс засобів, зв'язаний функціонально із цифровим (аналоговим) обчислювальним пристроєм й забезпечуючими оцінкою технічного стану пристроїв і систем різних видів бортового устаткування.

В комбінованих АСК частина їхніх пристроїв чи блоків розміщується на борті літального апарата (датчики-перетворювачі, комутатори для ущільнення лінії зв'язку), а інші блоки розміщуються в наземній частині АСК;

Наземні і комбіновані АСК мають такі недоліки:

збільшення маси об'єкта контролю за рахунок маси датчиків, комутаторів й, особливо, проводів, що забезпечують вивід контрольованих параметрів на борт ЛА для підключення АСК;
подовження ліній зв'язку об'єкта контролю з АСК, що ускладнює захист їх від електричних наведень і перешкод;
великі габарити й маса, що ускладнює перебазування авіаційної частини.

Залежно від числа вимірювальних каналів АСК розділяються на системи контролю послідовного, паралельного і паралельно-послідовної дії. АСК послідовної дії містять один вимірювальний канал і є найбільш простими за будовою. АСК паралельно-послідовної дії мають число вимірювальних каналів близьке до числа контрольованих систем. Такі АСК здійснюють перевірки об'єкта контролю, що складається з декількох систем паралельно в часі, а перевірки всередині систем ведуться послідовно. АСК паралельно-послідовної дії складніше, ніж АСК послідовної дії, але для перевірки об'єкта контролю з їхньою допомогою потрібно значно більше часу. АСК паралельної дії в авіації не створюються, тому що вимагають наявності окремого вимірювального каналу й каналу зв'язку для перевірки кожного параметра.

Залежно від видів контролю можна виділити АСК, що виконують:

контроль працездатності - контроль параметрів, що визначають технічний стан об'єкта контролю в цілому;
діагностичний контроль
контроль,здійснюваний з метою визначення місця несправності;
прогнозуючий контроль
контроль, здійснюваний, з метою пророкування стану об'єкта контролю в майбутньому.

Основні характеристики автоматичних систем, контролю
Залежно Властивості та можливості АСК оцінюють низкою характеристик, які застосовують під час проектування АСК або під час порівняльного аналізу вже розроблених і виготовлених систем.Загальними характеристиками АСК є наступні:
4.1. Тривалість технічного контролю

Це одна з найважливіших характеристик АСК. Вимірюється інтервалом часу, необхідного для проведення контролю об’єкта.

Середня тривалість контролю об’єкта Т_К визначається трьома складовими:

Т_К= Т_ДОП + Т_КП + Т_АН ,

де Т_ДОП – середня тривалість виконання допоміжних операцій (час взаємного підключення та відключення об’єкта і АСК, час прогрівання апаратури АСК і об’єкта тощо);

Т_КП – середня тривалість безпосереднього виконання операцій контролю та пошуку місць відмов;

Т_АН – середня тривалість операцій зчитування (або запису) та аналізу результатів контролю.

Для вмонтованих АСК деякі допоміжні операції відсутні, тому такі АСК використовуються ефективніше, а тривалість контролю в цьому випадку залежить переважно від тривалості останньої складової, тобто тривалості зчитування та аналізу інформації.
4.2. Повнота технічного контролю
Ця характеристика показує, наскільки повно об’єкт охоплено контролем, і кількісно визначається як відношення двох імовірностей:

Тобто повнота контролю кількісно оцінюється співвідношенням інтенсивностей відмов об’єкта, які визначаються через інтенсивності відмов окремих елементів об’єкта:

,

де

– інтенсивність відмови i-го елемента об'єкта;

k – кількість елементів, охоплених контролем;

N – загальна кількість елементів об’єкта, k  N;

− знак суми.

4.3. Надійність автоматизованої системи контролю
Властивість АСК виконувати задані функції, зберігаючи в часі значення встановлених експлуатаційних показників, називають її надійністю. для оцінювання їх надійності застосовують різноманітні показники, які можна віднести до чотирьох основних груп: показники безвідмовності, показники ремонтопридатності, показники збережуваності і комплексні показники. Розглянемо основні з них.

. Серед показників безвідмовності дуже часто застосовують середній наробіток до відмови Т_О, який наближено можна визначити за формулою:

,

де

– інтенсивність відмови i-го елемента АСК;

N – загальна кількість елементів в АСК.
4.4. Глибина пошуку місця відмови
Ця характеристика задана рівнем складової частини об’єкта, з точністю до якої визначається місце відмови під час його контролю, наприклад, з точністю до окремого агрегата в об’єкті, окремого блока в агрегаті, окремого функціонального пристрою чи окремого елемента в блоці.
5. ВИДИ КОНТРОЛЮ. ДОПУСКИ ПАРАМЕТРІВ
Розрізняють два основні види технічного контролю: тестовий і функціональний.

Тестовий контроль – вид контролю, за якого на об’єкт від системи контролю подаються спеціальні тестові впливи.

У цьому випадку об’єкт, як правило, не використовується за прямим призначенням, а функціонує тільки з метою його контролю. Але якщо тестові впливи не заважають нормальному робочому функціонуванню об’єкта, тестовий контроль може застосовуватись і в процесі його функціонування.

Функціональний контроль здійснюється в процесі безпосереднього використання об’єкта контролю за призначенням, коли на нього надходять тільки робочі впливи, передбачені алгоритмом функціонування об’єкта. У деяких випадках робочі впливи можуть подаватись і на АСК.

Функціональний контроль забезпечує можливість негайного реагування системи контролю і управління об’єктом на порушення правильності функціонування, забезпечує перемикання режимів роботи об’єкта, вимкнення елементів, що відмовили тощо. У результаті підвищуються безпека і ефективність польотів. Недоліком цього різновиду контролю є те, що робочі впливи не можуть вибиратись із умов оптимального процесу контролю і не завжди забезпечується необхідна глибина контролю.

Якість роботи об’єктів авіаційного обладнання визначається якістю їх вихідних характеристик, які прийнято визначати кількісними значеннями, точніше, їх розміщенням відносно певних встановлених меж.

7. ДОСТОВІРНІСТЬ КОНТРОЛЮ
Достовірність контролю технічного стану – це ступінь об'єктивної відповідності результату контролю дійсному технічному стану об’єкта.

У формуванні достовірності контролю бере участь велика кількість чинників. Найбільш суттєвими з них є точність вимірювання контрольованих параметрів, повнота контролю, надійність і завадостійкість роботи всіх пристроїв і елементів АСК, надійність об'єкта контролю, яка може бути представлена законами розподілення його параметрів. На достовірність впливають також встановлені межі допусків на параметри, прийнята методика вимірювання параметрів, способи накопичення, реєстрації і відображення результатів контролю, методи самоконтролю АСК, рівень кваліфікації і підготовленості оператора та ін.

Принцип будови й структура АСК
Сучасні АСК технічного стану авіаційної техніки будуються, як правило, на основі аналогового або цифрового обчислювача з програмним керуванням, призначеного для обробки поступаючої від об'єкта контролю інформації. Для визначення стану об'єкта контролю обираються деякі конкретні характеристики - п параметри його стану, які контролюються в заданій послідовності. Такими параметрами можуть бути напруга постійного або змінного струму, величина струму, індуктивність, омічний опір, електрична ємність, функціональні залежності, тощо.

Типова структурна схема АСК зображена на рис.19.1.

Рис. 19.1
Наземні автоматичні системи контролю
Наземні АСК призначені для вхідного й вихідного контролю технічного стану бортового устаткування ЛА на регламентних й ремонтних роботах, а також для перевірки його стану під час проведення попередніх і передполітних підготовок.

Спеціалізовані HACK здійснюють автономний автоматичний контроль окремих систем бортового устаткування без їх демонтажу. Такі НАСК є найбільш простими й мають, як правило, аналоговий обчислювач, що виконує роль порівнюючого й аналізуючого пристроїв. Структурна схема спеціалізованого HACK показана на рис. 19.2.

Відповідно до заданої програми НАСК видає в об'єкт контролю стимулюючі сигнали й оцінює по значенні контрольованих параметрів його реакцію на ці сигнали. Контрольовані параметри оцінюються за критерієм "менше - норма - більше". За оцінкою параметра можна судити про справність блоку об'єкта. Програма контролю спеціалізованих HACK є незмінною у процесі експлуатації й складається з окремих тактів (кроків). Склад робочих тактів визначається циклограмою АСК. На тактах самоконтролю виконується перевірка справності основних блоків самої АСК.

Основним режимом роботи спеціалізованої HACK є автоматичний режим, при якому виконується перевірка, об'єкта контролю по повній програмі. У цьому режимі при оцінці контрольованого сигналу "норма" відбувається автоматичний перехід на наступний крок програми. Таким чином, програма контролю проходить без втручання оператора до кінця або до кроку,на якому контрольний сигнал буде оцінений "більше" або "менше". У цьому випадку програма зупиняється й видається необхідна інформація на пристрій індикації. Подальше продовження програми можливо тільки після втручання оператора.

Крім основного робочого режиму ("Контроль об'єкта") АСК може мати один або кілька допоміжних режимів. Такими режимами можуть бути режим "Вибір" (обраний контроль), "Повтор" (повторний контроль) і інші. Вибірковий контроль може проводитися, починаючи з будь-якого моменту на будь-якому окремо взятому шaзі програми з видачі результату контролю на пристрій індикації.

Перед перевіркою об'єкта контролю необхідно провести самоконтроль АСК. Після одержання результату самоконтролю «Придатний» можна увімкнути режим «Контроль об'єкта". Якщо у процесі автоматичного контролю об'єкта видається сигнал про те, що значення контрольного сигналу менше або більше припустимого значення, то необхідно повторно перевірити даний контрольний сигнал. При повторенні відмови варто записати або запам'ятати крок програми, на якому відбулася відмова, та примусово запустити програму контролю до закінчення перевірки або до наступної відмови.

При цьому після закінчення програми буде видай на пристрій індикації результат перевірки «Не придатний».

Універсальні та комплексні НАСК здійснюють контроль технічного стану літального апарата у цілому з усім комплексом встановленого на ньому устаткування. Такі HACK будуються з використанням спеціалізованих цифрових керуючих обчислювальних машин контролю (УВМК), які використовуються як пристрої централізованої обробки даних. Універсальні НАСК є багатопрограмна АСК, що реалізують контроль працездатності та пошук несправностей при перевірці як усього бортового встаткування, так і вибірковій перевірці окремих систем та агрегатів. Ці АСК мають зовнішні пристрої для уведення й зміни програм перевірок. Використання сучасних ЦВМ в НАСК дозволяє робити не тільки якісну (допускову), але й кількісну оцінку контрольованих параметрів.

Структурна схема універсальної HACK зображена на рис. 19.3. НАСК складається з бортової частини, розташованої на борті літального апарата, та наземної частини. Бортова частина складається з наступних елементів:

Рис. 19.3

-датчиків-перетворювачів неелектричних параметрів у їх електричні еквіваленти;

- лінії зв'язку з датчиками та іншими точками відбору (зйому) електричних сигналів та виносним пультом оператора (ВПО);

- пристрою узгодження,захисту точок знімання електричних сигналів і керування, тобто первинних комутаторів, призначених для вибору будь-якого вимірюваного сигналу(УСЗУ);

- бортового штепсельного рознімання для зв'язку з HACK (БР).

Наземна частина звичайно розмішається в кузові спецавто підвищеної прохідності та містить у собі наступні пристрої та блоки:

- автоматичний друкувальний пристрій (АПУ);

- пристрій мовної інформації (РИ);

- блок світлової індикації та інструкції(СИИ);

- пристрій уведення й зміни програми контролю (УВ);

- пристрій підготовки перфострічок;

- пристрій формування стимулюючих сигналів (УСС);

- пристрій контролю аварійних параметрів;

- пристрій аналого-цифрового перетворення напруги (АЦПН), частоти (АЦПЧ) та часу (АЦПТ).

- пристрій комутації сигналів (УКС);

-обчислювально-керуючий комплекс (ВУК), у склад якого входять ЦВМ, довгостроковий запам'ятовувальний пристрій (ДЗУ), блок запису i зчитування інформації, блок добового часу (СВ) і головний пульт керування оператора.

У процесі контролю звичайно бере участь оператор 1 у кузові автомобіля та оператор 2 або технік літального апарата, працюючий у його кабіні.

Сучасні універсальні HACK можуть здійснювати допусковий та кількісний контроль декількох тисяч параметрів.

Інформація про результати контролю може бути виведена на АПУ у вигляді двоколірної (багатоколірної) печатки на паперову стрічку, на СИИ у вигляді цифрової індикації проміжних результатів контролю та світлових інструкцій, на РИ у виді 32 звукових інструкцій, видаваних у процесі контролю.

На друк на паперову стрічку виводиться наступна інформація:

- дата проведення контролю;

- номер літального апарата, що перевіряють;

- час початку перевірки;

- номер контрольованої системи літака (вертольота);

- номера параметрів та їхнє відхилення у відносному полі допуску;

- фізична величина параметра й розмірність.

Зв'язок оператора 1 з оператором 2 (техніком літального апарата) здійснюється по літаковому переговірному пристрої СПУ.

HACK забезпечує роботу в режимах автоконтроль, вибірковий контроль, ручне керування, уведення програми. Крім цього, вона забезпечує безперервне спостереження за аварійними параметрами при гонці двигуна незалежно від програми контролю встаткування й дозволяє коректувати будь-яку частину програми з пульта керування й проводити самоконтроль.

Кожна програма контролю будується за принципом послідовного поопераційного контролю. Програма набивається на перфострічці й уводиться в запам'ятовувальний пристрій за допомогою пристрою уведення.

Програма контролю в запам'ятовувальному пристрої звичайно записується на магнітних барабанах, з яких потім надходить у пристрій керування ЦВМ. По командах пристрою керування на кожному етапі перевірки контрольованого параметра виробляється установка відповідного комутатора для підключення нормалізатора й перетворювача. Контрольований параметр у вигляді електричного сигналу через комутатор подається на вхід одного з перетворювачів, де відбувається перетворення аналогового сигналу в числовий двійково-десятковий код. Даний код. є результатом виміру й передається в арифметичний пристрій ЦВМ. По командах пристрою керування в арифметичному пристрої відбувається порівняння вимірюваного параметра з еталонним значенням цього параметра, що зберігається в запам'ятовувальному пристрої.

Результат порівняння використовується для логічного пошуку несправності та разом з ознаками передається в блок керування індикацією й друком і на АПУ й СИИ. Якщо контрольований параметр перебуває в допуску, то на АПУ інформація друкується чорними кольорами, а якщо не в допуску, то друкується червоними кольорами.

Одночасно із цим, у пристрій мовних повідомлень РИ із пристрою керування передається команда на видачу необхідних мовних інструкцій.

Паралельно з автоматизованим контролем, здійснюваним по програмі, відбувається безперервне спостереження за аварійними параметрами При виході аварійного параметра за межі допуску виробляється сигнал "Тривога" і включається відповідна світлова індикація. АВАРІЙНІ ПАРАМЕТРИ.

19.6. Бортові автоматичні системи контролю

Бортові АСК призначені як для контролю в польоті параметрів силових установок і бортового комплексу встаткування, параметрів та режимів польоту, так і для перевірки технічного стану бортового устаткування при усіх видах підготовок авіаційної техніки до польотів. Метою контролю встаткування у польоті є виявлення та виключення небезпечних наслідків відмов авіаційної техніки в польоті.

В залежності від обсягу розв'язуваних завдань і ступеня централізації обробки контрольованої інформації бортові АСК ділять на дві групи. БACK першої групи здійснюють контроль окремих вузлів або підсистем. Тому ними в основному оснащуються легкі літальні апарати, на яких звичайно проводиться роздільна (автономна) перевірка систем та агрегатів. До AСК цієї групи відносять пристрої вбудованого контролю, наприклад. для регуляторів режимів двигунів, паливомірів-витратомірів і т. д., різні автомати контролю для окремих систем, наприклад, енергопостачання, інерційних і т. д.; пристрої забезпечення безпеки польоту типу сигналізаторів небезпечних режимів, обмежувачів граничних режимів і т. д.

Пристрої вбудованого контролю можуть здійснювати функціональний контроль або тестовий. При функціональному контролі вихідний сигнал об'єкта контролю в нормальному режимі роботи його постійно рівняється із гранично припустимими його значеннями. Якщо контрольований сигнал не виходить за межі припустимих значень, то об'єкт контролю вважається справним. Якщо ж контрольований сигнал вийшов за межі припустимих значень, то граничний елемент порівняння (ПЕС) видає сигнал про відмову об'єкта контролю. При тестовому контролі на об'єкт контролю від спеціального генератора тестових сигналів подається іспитовий сигнал. Звичайно це синусоїдальний або імпульсний сигнал малої амплітуди із частотою, що лежить за межами робочих частот об'єкта контролю. Такий сигнал практично не впливає на обробку об'єктом контролю керуючих (вхідних) сигналів. Реакція об'єкта контролю на тестовий сигнал виділяється смуговим фільтром і подається на граничний елемент порівняння його з еталонними значеннями.

Пристрої вбудованого контролю часто будуються з використанням функціональної й інформаційної надмірності. Функціональна надмірність має місце в системах з резервуванням. У цьому випадку для взаємного контролю використовуються вихідні сигнали ідентичних каналів. При наявності тільки двох однакових каналів не можна встановити, який з них відмовив. При багаторазовому резервуванні (більше чим 2) вбудований контроль здійснюється з використанням кворум-схеми на логічних елементах. Кворум-схема пристрою убудованого контролю системи, що складає із трьох однакових каналів, показана на рис. 19.4. Граничні елементи порівняння (ПЕС) порівнюють попарно вихідні сигнали об'єктів контролю. Якщо всі три об'єкти контролю (каналу) справні,то сигнали на їхніх виходах однакові. У цьому випадку на виходах ПЕС сигнали будуть однакові (одиничні). На нижніх входах осередків збігу будуть одиничні сигнали, а на верхні й середніх - нульові. Отже, на всіх трьох виходах пристрою контролю будуть відсутні сигнали, тобто об'єкт контролю справний. Якщо ж один з каналів (наприклад, другий) несправний, то сигнал на

його виході буде відрізнятися від сигналів інших каналів. У цьому випадку сигнали У1 й У2 будуть дорівнюють нулю, а на всіх входах другого осередку збігу сигнали будуть дорівнюють одиниці.

Отже, на виході її буде сигнал S2 сигналізувати про несправності другого каналу.

Рис. 19.4

Іноді надмірність створюється штучно шляхом включення до складу пристрою вбудованого контролю моделі об'єкта контролю. Надійність моделі звичайно значно вище надійності об'єкта контролю. Це дозволяє при розбіжності їх вихідних сигналів упевнено вважати, що відмовив об'єкт контролю.

Інформаційна надмірність складається в тому, що сигнали з декількох вимірювачів різних фізичних величин можуть бути перетворені в одну фізичну величини.

Автомати контролю складних систем бортового встаткування звичайно є цифровими (дискретними). Програми обробки інформації в автоматах контролю не змінюються в процесі роботи й будуються на розпізнаванні станів об'єкту контролю за ознаками:

- контрольований параметр перебуває у полі допуску - 1;

- контрольований параметр перебуває за межами поля допуску - 0.

Ці ознаки оброблюються логічним пристроєм, а вони у свою чергу управляють світловою індикацією або мовною інформацією, а також виконавчими органами відключення блоків, що відмовили, або усієї системи.

Пристрої забезпечення безпеки польотів і різні сигналізатори небезпечних режимів будуються на основі порівняння поточних значень параметрів польоту із гранично припустимими їхніми значеннями, які постійно визначаються цим пристроєм на основі виміру деяких інших параметрів. Наприклад, гранично допустимі значення кута атаки для різних режимів польоту обчислюється датчиком критичних кутів за результатами виміру статичного і динамічного (повного) тисків. З обчисленим припустимим значенням кута атаки рівняється поточне значення кута атаки. При наближенні поточного значення кута атаки літака до гранично допустимого значення його пристрій видає екіпажу візуальну інформацію й звукову сигналізацію.

Централізовані бортові АСК будуються на базі бортовий ЦВМ. Основним завданням цих АСК є контроль тільки працездатності систем і бортового встаткування в цілому. У польоті АСК виконує задану програму, що звичайно являє собою послідовний циклічний контроль декількох сотень параметрів. Тривалість одного циклу контролю становить до десяти секунд. Всі програми роботи АСК записуються в Д3У на землі. Структурна схема бортової централізованої АСК зображена на. рис. 19.5.

Рис. 19.5.

Основними функціональними пристроями бортової АСК є:

- блок керування комутаторами БУК і комутатори К для підключення контрольованих параметрів до АСК у певній послідовності;

- блок аналого-цифрових перетворювачів БАЦП;

-обчислювально-керуючий комплекс ВУК, що включає у себе бортову ЦВМ із пристроєм керування УУ, довгостроковим та оперативним запам'ятовувальними пристроями, пультом керування ПУ й блоком керування індикацією й реєстрацією БУИР;

- апаратура сигналізації, індикації та реєстрації, що складається з пристрою мовної інформації РИ, автоматичного друкувального пристрою АПУ, пульта .управління індикації ПУИ, блоку запису аварійних параметрів на магнітний реєстратор БЗА. Введення програм контролю в ДЗУ звичайно здійснюється з використанням наземного пристрою введення УНВ. Згідно цієї програми пристрій керування. ЦВМ керує черговістю контролю параметрів і видачі результатів контролю на друк та індикацію. В арифметичному пристрої АУ робиться обчислення відносних відхилень вимірюваних параметрів від їх номінальних значень так само, як у ЦВМ наземних АСК. Результати контролю в польоті друкуються на паперову стрічку АПУ та індикуються на цифровому табло ПУИ. Результати контролю параметрів, які несуть інформацію про аварійні ситуації й режими, а також видані у польоті мовні повідомлення, записується на магнітну стрічку аварійного реєстратора.

Наземний контроль стану авіаційної техніки за допомогою бортової АСК не відрізняється принципово від контролю за допомогою наземних АСК.

3. КЛАСИФІКАЦІЯ, ТИПИ І СТРУКТУРА

ЗАСОБІВ КОНТРОЛЮ

3.1. Класифікація
Наявні засоби контролю авіаційного обладнання відзначаються багатим різноманіттям зразків, яке зумовлене широкою сферою їх застосування і численними способами їх конструктивної реалізації.

Основні показники, за якими доцільно класифікувати засоби контролю, такі: місце розташування або встановлення засобів, їх призначення в системі технічної експлуатації, характер завдань, які вирішують ці засоби, режим визначення технічного стану авіаційного обладнання, спосіб збирання і оброблення інформації, спосіб представлення інформації про стан обладнання тощо.

За місцем розташування засоби контролю поділяються на бортові, наземно-бортові і наземні.

Бортові АСК (БАСК) залежно від конструктивної реалізації, у свою чергу, поділяються на вмонтовані і зовнішні. Вмонтовані засоби контролю (ВЗК) виконуються в єдиній конструкції з об’єктом контролю. Зовнішні засоби конструктивно виділені в окремі блоки. Основні завдання бортових засобів контролю – здійснювати оперативний контроль обладнання в польоті, локалізацію та усунення відмов, видачу інформації про стан авіаційного обладнання екіпажу або ж пристрою довготривалої пам’яті, який входить до складу зовнішніх БАСК.

Наземно-бортові АСК (НБАСК) складаються із двох конструктивних частин. Одна з них, яка містить бортовий пристрій реєстрації, установлюється на літаку. Друга, яка складається з апаратури оброблення, відображення та документування польотної інформації, входить до складу засобів наземного технічного обслуговування літака.

Наземні АСК (НАСК), які призначені для обслуговування авіаційного обладнання на землі, є складними електромеханічними комплексами, що вирішують завдання контролю, діагностування, прогнозування і відтворення технічного стану авіаційного обладнання. Основою НАСК є комп’ютер.

Залежно від місця встановлення вони поділяються на дві групи: НАСК демонтованого обладнання і НАСК недемонтованого обладнання. Першу групу НАСК виготовляють у стаціонарному виконанні і встановлюють у цехах авіатехнічних баз та на ремонтних заводах. Другу групу НАСК застосовують для оперативного обслуговування. АСК цієї групи виготовляють як у стаціонарному, так і в мобільному виконанні.

На сучасному літаку одночасно можуть бути реалізовані кілька типів перелічених АСК.

Залежно від призначення АСК поділяються на ті, які контролюють стан авіаційного обладнання в польоті, ті, які застосовуються при оперативних і періодичних формах наземного обслуговування, і, нарешті, ті, які забезпечують вихідний контроль при виконанні ремонтних робіт.

За класифікаційною ознакою “завдання, яке вирішує АСК”, вони класифікуються на ті, які визначають вид технічного стану (справність, працездатність, правильне функціонування), ті, які забезпечують пошук місця відмови, і ті, які здійснюють прогнозування та відтворення технічного стану обладнання. До особливої підгрупи потрібно віднести комплексні АСК, які реалізують всі або кілька перелічених завдань.

Контроль за участю АСК може проводитися в різних режимах роботи об’єкта контролю.

Згідно з ознакою “режим”, АСК поділяються на: статичні, у яких технічний стан обладнання визначається за параметрами, що характеризують його статичні властивості; динамічні, у яких технічний стан обладнання визначається параметрами, що характеризують його динамічні властивості; комбіновані, у яких технічний стан визначається як за статичними, так і за динамічними властивостями. Параметри статичних і динамічних характеристик об’єктів можна одержати за реакціями на сигнали стимуляторів АСК (тестовий контроль) або в режимі нормального функціонування (функціональний контроль).

За способом збирання і оброблення інформації АСК поділяються на: децентралізовані (здійснюють збирання і оброблення інформації про технічний стан об’єкта контролю в окремих пристроях); централізовані (здійснюють збирання і оброблення вказаної інформації в єдиному блоці); послідовної дії (здійснюють послідовне збирання і оброблення інформації про технічний стан об’єкта контролю від кількох джерел); паралельної дії (здійснюють паралельне збирання і оброблення інформації одночасно від кількох джерел).

За способом подання інформації АСК поділяються на АСК з централізованою індикацією, у яких для індикації вихідної інформації використовується об’єднаний пульт; з автономною індикацією; з реєстрацією інформації; без реєстрації інформації тощо.
3.2. Наземні автоматизовані системи контролю
Перші НАСК з’явилися на заводах, які виготовляли радіоелектронну апаратуру, і були реалізовані у вигляді стаціонарного цехового обладнання. Пізніше з’явилися АСК, які були розміщені в автофургонах і призначалися для мобільного оперативного контролю авіаційного обладнання в процесі його технічного обслуговування. Цей поділ на стаціонарні і мобільні АСК існує й нині.

Стаціонарні АСК

Стаціонарні АСК застосовуються на великих базових аеродромах, на випробувальних полігонах, на ремонтних підприємствах. Вони призначені для детальної перевірки демонтованого обладнання і локалізації місць відмов.

До складу стаціонарних НАСК уходять такі складові частини (рис. 3.1): пристрій зв’язку з об’єктами контролю, блок генераторів стимулюючих сигналів, комп’ютер, індикатор і реєстратор інформації, пульт управління.
ðññð¿ð¿ð° 407

Рис. 3.1.Типова структура стаціонарної АСК
Об’єкт контролю через свої з’єднувачі підключається до пристрою зв’язку, до складу якого входять комутатори стимулюючих сигналів і комутатори сигналів реакцій, а також нормалізатори і перетворювачі типу “аналог – цифровий код”.

За командами комп’ютера з блоку генераторів стимулюючих сигналів, через комутатори пристрою зв’язку, на входи об’єктів контролю надходять сигнали імітації (сигнали стимуляції) відповідного генератора, а в зворотному напрямі – від об’єктів контролю на пристрій зв’язку – надходять сигнали реакцій, параметри яких підлягають вимірюванню. У пристрої зв’язку ці сигнали вимірюються, перетворюються у двійковий код і подаються на комп’ютер. У пам’яті комп’ютера записані номінальні величини і допуски всіх контрольованих параметрів, з якими порівнюються виміряні величини.

Головними перевагами наземних стаціонарних АСК є їх висока швидкодія, висока точність вимірювань параметрів, здатність локалізувати місця пошкоджень в апаратурі. У них можна створити умови для перевірки динамічних режимів роботи обладнання, що, безперечно, підвищує достовірність контролю.

Отже, безумовною перевагою стаціонарних АСК є їх широка універсальність. Недоліком же цього виду АСК є їх складність, і як наслідок – висока вартість виготовлення і експлуатації.

Мобільні автоматизовані системи контролю

Мобільні АСК призначені для контролю авіаційної техніки на етапах передпольотної і попередньої підготовок, тобто безпосередньо на стоянках літаків. Вони, як правило, розміщуються в спеціально обладнаних причепах, фургонах або кузовах автомобілів.

Сучасні мобільні АСК, які побудовані на базі комп’ютерів, можуть контролювати повністю весь літак і його обладнання. Але найбільш поширені ті з них, які призначені для контролю тільки деяких видів обладнання, наприклад, радіоелектронного або пілотажно-навігаційного. Типова структура мобільної наземної АСК показана на рис. 3.2.
ðññð¿ð¿ð° 377

Рис. 3.2. Типова структура мобільної АСК
Основною ланкою АСК є спеціалізований комп’ютер, у якому записані програми перевірки обладнання, номінальні значення контрольованих параметрів і допуски на них. Імітуючі сигнали з блоку генераторів сигналів через комутатор подаються на входи об’єкта контролю. У відповідь сигнали реакцій через відповідний комутатор подаються у зворотному напрямку на блок нормалізаторів, де величина параметра приводиться до встановленого діапазону значень, перетворюється у двійковий код і подається на вхід комп’ютера. Виміряні значення параметрів порівнюються в комп’ютері із записаними в ньому номінальними і допусковими значеннями, а результати порівнянь подаються на пристрої індикації та реєстрації.

Головна перевага наземних мобільних АСК полягає в суттєвому скороченні тривалості контролю авіаційної техніки – приблизно в 5-8 разів порівняно з тривалістю підготовки літака за допомогою ручної контрольно-перевіряльної апаратури. Крім того, суттєвою перевагою таких АСК є високі показники достовірності результатів контролю. Перевагою також є те, що такі АСК не потребують суттєвих додаткових засобів на борту літака для організації контролю.

Основний недолік НАСК – неможливість створення для них рівномірного завантаження, оскільки АСК повинна переміщуватися в процесі передпольотної підготовки від одного літака до іншого. Поки контролюється один літак, решта чекають своєї черги. Збільшення ж кількості АСК для підвищення пропускної спроможності призводить до зниження економічних показників.

З розвитком авіоніки все більше й більше завдань оперативного контролю перекладають на бортові АСК. Але в багатьох випадках розумне поєднання бортових і наземних засобів контролю залишається економічно раціональним.
3.3. Бортові автоматизовані системи контролю
Залежно від характеру виконуваних завдань, бортові АСК поділяють на вмонтовані в обладнання і зовнішні (відносно обладнання).

Умонтовані АСК. Умонтовані засоби контролю встановлюються найчастіше в об’єктах радіоелектронного обладнання: в радіолокаційних станціях, в апаратурі радіонавігації і посадки, в радіовисотомірах та ін. Як правило, вмонтовані АСК – це нескладні пристрої, які виконують якісний оперативний контроль працездатності контрольованої апаратури за принципом watch – dog (сторожовий собака). Згідно з цим принципом, апаратура самостійно виробляє сигнал певного типу в тому разі, коли її головні параметри перебувають у нормі. Але варто хоча б одному з цих параметрів вийти за межі норми, як згаданий сигнал зникає або ж переходить в інший тип, в результаті чого на індикаторі з’являється світовий сигнал “несправність”.

Зовнішні бортові АСК. Комплексні (централізовані) бортові АСК повністю контролюють літак, двигуни і все бортове обладнання в обсязі передпольотної підготовки. Але головне призначення комплексних АСК – контролювати роботу авіаційної техніки в польоті. Інформація про стан усіх агрегатів і установок після оброблення видається екіпажеві у вигляді світлових і мовних сигналів. Екіпажі звільняються від утомливої необхідності постійно слідкувати за показаннями кількох десятків приладів, встановлених у кабіні.

Відомості про відмови в контрольованій апаратурі відразу ж передаються на пульт керування польотами, а також – в інженерно-авіаційну службу.

Комплексні БАСК за своєю структурою (рис.3.3) мають багато спільного з наземними комплексними АСК.

Принцип дії АСК, структура якої показана на рис.3.3, такий: генератори імітуючих сигналів (ГІС), які вмонтовані в окремі об’єкти контролю (ОК1, ОК2,…ОКN), за командами, що надходять із комп’ютера, надсилають свої сигнали у відповідні електричні кола і пристрої ОК; вихідні сигнали ОК, нормалізовані спеціально введеними до складу ОК первинними перетворювачами (ПП), подаються через місцеві і центральний комутатори на перетворювач сигналів “аналог – код”, а з нього – на пристрій уведення-виведення інформації (ПУВ), який відіграє роль головного регулятора потоку інформації, що циркулює між комп’ютером і рештою пристроїв системи; із ПУВ значення виміряних параметрів надходять у комп’ютер, де порівнюються з

ðññð¿ð¿ð° 307

номінальними і допусковими величинами, записаними у довготривалому запам’ятовувальному пристрої. У результаті порівняння визначається величина і знак відхилення виміряного параметра від його номінального значення, а також співвідношення відхилення і допуску.

Якщо всі контрольовані параметри перебувають у допускових межах, результати контролю з комп’ютера через ПУВ і місцевий комутатор надходять до кількох блоків спеціального призначення. Один з них – блок індикації – видає оперативну інформацію екіпажу в польоті. Решта блоків накопичує інформацію для використання її після посадки літака. Блок друку фіксує цифрову інформацію про стан об’єктів контролю в польоті. Блок реєстрації експлуатаційних параметрів записує значення визначальних і прогнозуючих параметрів. Інформація, накопичена цими двома блоками, використовується на землі для організації технічного обслуговування. Блок аварійних параметрів записує режими роботи авіаційних двигунів, основні параметри польоту, положення основних органів керування літаком та деякі інші параметри, які після відповідного аналізу на землі можуть дати об’єктивні відомості про виникнення аварійних ситуацій і режимів польоту.

Якщо в результаті контролю визначальних параметрів виявиться вихід за допускову межу одного або кількох параметрів, автоматично вводиться в дію підпрограма пошуку місць відмов і встановлення їх причин. Реалізація таких підпрограм пов’язана з необхідністю контролю допоміжних параметрів об’єктів контролю, які контролюються в тій же структурі, проходячи той же шлях перетворень, що й визначальні параметри. У комп’ютері вони також порівнюються з номінальними і допусковими величинами, записаними в пам’яті. Програми контролю допоміжних параметрів побудовані так, що після операцій порівняння і розв’язання деяких нескладних логічних задач, формується результат, який вказує на номер зйомного несправного елемента об’єкта контролю.

Крім того, інформація про несправні блоки та інші зйомні елементи надходить у буферний запам’ятовувальний пристрій, а з нього до зв’язкової радіостанції, яка автоматично, за своєю програмою, передає цю інформацію на землю. За наявності на борту резервної апаратури, вона може бути автоматично ввімкнена за командою комп’ютера. Автоматичне ввімкнення резерву – це перший крок на шляху об’єднання засобів контролю і засобів керування польотом літака в єдину систему. За цим об’єднанням – майбутнє бортової авіоніки.

Останніми роками з’являються нові, більш досконалі системи контролю, дані з яких безперервно, впродовж усього польоту літака, надходять через супутникові канали зв’язку до наземних засобів, де їх фіксують і проводять прогнозування безвідмовної роботи бортового обладнання в режимі реального часу [22].

3.4. Наземно-бортові автоматизовані системи контролю
Наземно-бортові АСК складаються з двох частин. Перша з них, яка містить у собі бортові реєстратори параметрів контролю, встановлюється на літаку. У процесі польоту реєстратори безперервно записують на магнітну плівку значення параметрів. Друга частина встановлюється на землі і являє собою апаратуру автоматичного оброблення записів, зроблених під час польоту.

Розрізняють апаратуру для реєстрації аварійних параметрів і апаратуру для реєстрації експлуатаційних параметрів.

Апаратура реєстрації аварійних параметрів виконана у формі компактних блоків (так званих «чорних ящиків») і призначена для запису обмеженого числа параметрів Унаслідок аварії чи катастрофи апаратура не повинна загинути, а записи не повинні пошкодитись. Це висуває специфічні вимоги до конструкції блоків: вони повинні витримувати великі перевантаження, протистояти високим температурам, не тонути у воді тощо.

Бортові реєстратори експлуатаційних параметрів та їх конструкція повинні відповідати тільки загальноприйнятим вимогам, які висуваються до бортового обладнання.

Схему роботи наземно-бортових АСК можна представити таким чином: під час польоту реєстратори записують основні параметри, які характеризують технічний стан усього обладнання, що контролюється; після посадки літака плівка з записами використовується в наземній частині системи – в апаратурі зчитування, розшифрування та аналізу записаних результатів контролю. Типова структура наземної частини наземно-бортової АСК показана на рис. 3.4.

Доставлена з літака плівка із записами параметрів контролю закладається у зчитувальний пристрій наземної частини АСК, який розділяє всю інформацію по каналах і направляє її в дешифрувальні пристрої. Розшифровані сигнали надходять у перетворювачі типу “аналог-цифра”, а потім – у накопичувач інформації, яка подається на вхід комп’ютера. З виходу комп’ютера опрацьована інформація через вихідний пристрій подається на пристрій друку та графопобудовник.

ðññð¿ð¿ð° 283

Рис. 3.4. Структурна схема наземної частини

наземно-бортової АСК
скачати