1. Назначение

Система входит в состав информационного комплекса высотно-скоростных параметров ИК ВСП, устанавливаемого на самолетах Як-42, Ил-88, Ан-124, и предназначена: ,

– для определения абсолютной и относительной барометрической высот ( , ), числа М и отклонения его ( ) от заданного. значения, истинной и приборной воздушных скоростей ( , ), температуры наружного воздуха ( );

– для индикации значений , , , и заданных значений , или ;

– для выдачи потребителям значений , , , , , и в виде относительного сопротивления или напряжений постоянного и переменного тока.

2.Состав системы

В состав системы входят:

– блок воздушных параметров типа БВП–9 – 1 шт.;

– указатель числа М и истинной воздушной скорости типа УМС–1–ПБ – 1 шт.;

– указатель высоты типа УВ–75–15–ПБ – 1 шт.;

– указатель температуры типа УТ-1М-1ПБ (включают в систему дополнительно.) – 1 шт.

3. Основные технические данные

3.1. Измеряемые параметры системы, диапазоны их измерений, а также погрешности на визуальном выходе приведены в таблице 1.

Таблица 1

Измеряемый параметр и его обозначение	Диапазон измерения	Предел допустимой погрешности, не более
1	2	3
1. Абсолютная высота,	от – 500 до 15000 м
2. Относительная высота,	от 0 до 15000 м	±10 м при Н=0 ±40 м при Н=12100 м
3. Истинная воздушная скорость,	от 200 до 1100 км/ч	±10 км/ч
4. Число М	от 0,2 до 1	±0,01 при Н=0 ±0,005 при Н>8 км
5. Температура воздуха,	От – 75 до 50°С	±(2–3) °С

3.2. Электропитание системы:

– переменный ток частотой (400±20) Гц напряжением В; В; В;

– постоянный ток напряжением В.

3.3. Мощность, потребляемая системой:

– по переменному току напряжением

115 В не более 250 ВА;

36 В не более 30 ВА;

5,5 В не более 10 ВА;

– по постоянному току напряжением 27 В – не более 70 Вт.

3.4. Время готовности системы к работе после включения электропитания не превышает 2 мин.

3.5. Масса системы (БВП, УМС, УВ) без монтажных деталей и рамы не более 11,35 кг.

3.6. Система обеспечивает проверку встроенным контролем на одной точке каждого выдаваемого параметра:

км/ч; ;

°С; м.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РАБОТА СИСТЕМЫ

Принцип действия системы основан на аналоговом вычислении значений высотно–скоростных параметров (высоты, скорости, числа М и температуры воздуха) по значениям статического и динамического давлений, температуры торможения воздуха.

Структурная схема системы приведена на рис.1. Работает система следующим образом.

Статическое, атмосферное давление и полное давление набегающего потока воздуха воспринимаются приемниками соответственно статического ПСД и полного ППД давления. По трубопроводам эти давления поступают в блок. воздушных параметров БВП к анероидному АЧЭ и манометрическому МЧЭ чувствительным элементам, на выходе которых получают перемещения и прямо пропорциональные соответственно статическому и динамическому давлениям. Деформация АЧЭ и МЧЭ приводит к повороту якоря индуктивных преобразователей ИУ1 и ИУ» соответственно. Напряжение переменного тока с выхода ИУ1 усиливается усилителем У. а затем поступает на управляющие обмотки двигателя–генератора Д с редуктором Р. Усилитель, двигатель и редуктор образуют следящий привод СПс

При повороте выходной оси СПс поворачиваются статор.ИУ1 и щетки двух линейных потенциометров ПЛ1 и ПЛ2 и трех функциональных потенциометров ПФ1, ПФ2, ПФ3.

Поворот статора ИУ1 происходит до согласования следящей системы. На выходе линейных потенциометров получают сопротивление прямо пропорциональное . Функциональные потенциометры ПФн профилированы так, что их выходное сопротивление прямо пропорционально абсолютной высоте , т.е. с помощью ПФн решается уравнение.

(1)

для м

и

(2)

для м

где , – абсолютная температура и давление воздуха на уровне моря;

К/м – температурный градиент;

дж/(кг·К) – удельная газовая постоянная;

– ускорение свободного падения;

, – абсолютная температура и давление воздуха на высоте 11000 метров.

При повороте выходной оси СПд, следящего привода канала динамического давления, поворачивается статор ИУ2, согласуя следящую систему, и щетки двух .функциональных ПФ4,5 и одного линейного ПЛ3 потенциометров. На выходе ПЛЗ получают сопротивление пропорциональное , а на выходе ПФ4,5 – пропорциональное приборной скорости , . Функциональные потенциометры профилированы в соответствии с выражением:

, (3)

где – плотность воздуха у поверхности Земли при температуре +15ºС.

Информация о значении: выдается .с помощью ПЛ1 – потребителям, ПЛ2 – в канал вычисления числа М;

– абсолютной высоты выдается с помощью ПФ1, 2 – потребителям, а с помощью ПФЗ – в канал вычисления ;

– с помощью ПЛЗ –- в канал вычисления числа М;

– приборной скорости , с помощью ПФ4,5 – потребителям.

Измерение высоты полета

Сопротивление ПФ3, пропорциональное , включено в одно плечо мостовой схемы Мн постоянного тока, в два других плеча которого включены ПФ6 и ПЛ9.

При ручном вводе в указатель высоты УВ значения давления через редуктор Pр поворачиваются на угол, пропорциональный , диски цифрового указателя давления дня, щетка ПФ6 и выходная ось редуктора с некруглыми зубчатыми колесами НКК. В результате этого на выходе ПФ6 получают сопротивление, пропорциональное ( ). Таким образом, на выходе Мн получают напряжение постоянного тока , пропорциональное относительной высоте полета , т.к. решается уравнение . Напряжение разбаланса моста поступает на. Входе СПн.

Мост уравновешивается потенциометром ПЛ9. В результате этого выходная ось СПн поворачивается на угол, пропорциональный , и поворачивает стрелку указателя относительной высоты в УВ-75, щетки трех, линейных потенциометров ПЛ6,7,8 и роторы СКТ грубого СКТг и точного СКТт отсчетов, а также одну полуось. механического дифференциала МД.

Информация о значении . выдается потребителям:

– в виде сопротивления с ПЛ6,7,8;

– напряжения переменного тока с СКТг и СКТт.

Благодаря специальному профилю, зубчатых колес редуктора НКК его выходная ось при вводе поворачивается на угол пропорциональный . В результате этого выходная ось МД поворачивается на угол пропорциональный , т.е. пропорциональный . Информация о значении потребителю выдается в виде сопротивления с помощью ПЛ4, 5.

При установке давления мм рт. ст. замыкаются контакты , включая световую сигнализацию.

Измерение числа М

Известно, что

, (4)

где – показатель адиабаты для воздуха.

Решение этого уравнения осуществляется с помощью моста Мм постоянного тока, в плечи которого включены ПЛ2, ПЛЗ и ПФ7, сопротивление которых пропорциональны соответственно , и . При уравновешивании моста Мм выходная ось СПм. Будет поворачиваться на угол., пропорциональный числу М. С это осью соединены широкая стрелка указателя УМС, щетки ПЛ10, 11, ротор СКТм, щетка специального потенциометра ПС, щетки ПФ8, ПФ9, толкатель – микровыключателя .

Информация о значениях числа М выдается потребителю с помощью:

– ПЛ10, 11 в виде сопротивления;

– СКТм в виде напряжения переменного тока.

Специальный потенциометр ПС имеет среднюю точку, соединенную с корпусом. При полете в режиме стабилизации числа М напряжение постоянного тока подается на электромагнит У1 муфты сцепления. Муфта подключает щетку ПС к выходной оси СПм и, следовательно выходное сопротивление ПС будет пропорционально

,

где – заданное значение числа М.

Функциональные потенциометры соответственно ПФ8 и ПФ9 используются в каналах измерения истинной скорости и температуры воздуха.

Измерение истинной скорости

Истинная скорость может быть вычислена по формуле:

(5)

где – скорость звука при температуре воздуха .

Для решения этого уравнения сопротивление потенциометра ПФ8, пропорциональное , включено в мостовую схему переменного тока. В эту же схему с помощью специальной цепочки резисторов включено сопротивление датчика температуры воздуха ДТ. Хотя сопротивление прямо пропорционально температуре торможения воздуха , эквивалентное сопротивление цепочки резисторов с будет пропорционально . Напряжение разбаланса моста отрабатывается СПv и ПЛ12. При повороте выходной оси СПv перемещаются узкая стрелка указателя УМС, показывая значение , ротор CKTv и щетки потенциометров ПЛ13, 14, 15, 16, выдавая потребителям информацию о значении .

Измерение температуры воздуха

При движении ВС с большой скоростью теплочувствительный элемент датчика температуры нагревается до температуры выше температуры воздуха:

(6)

или

(7)

Для упрощения схемы решения и уменьшения методической погрешности в системе реализуется зависимость

(8)

Зависимость реализуется ПФ9, а зависимость реализуется с помощью ДТ, у которого , и специальной цепочки резисторов. Сопротивления ПФ9 и ДТ включены в мостовую схему постоянного тока, при уравновешивании которой выходная ось СПт поворачивается на угол пропорциональный , т.к. сопротивление ПФ10 пропорционально . При повороте оси СПт перемещается стрелка указателя УТ, показывая , и щетки ПЛ17, 18, выдавая потребителям сопротивление пропорциональное .

Контроль исправности

Система оснащена встроенным контролем функционирования. Принцип контроля основан на включении тестовых сигналов вместо текущих сигналов , и и решении задачи.

Для включения встроенного контроля на блоке БВП–9 установлены две кнопки. Кнопка «Контроль ламп» служит для включения проверки сигнальных ламп « » и « », кнопка «Контроль» – для включения режима контроля. Режим «Контроль» может быть осуществлен путе подачи напряжения +27 В от внешней кнопки.

При нажатии кнопки «Контроль» на блоке БВП включаются лампы « » и « », если допускаемые погрешности решения и не превышают в 1,5 раза основную погрешность, а указатели отрабатывают контрольные значения.

При включении контроля от внешнего сигнала (кнопки на приборной доске), указатели отрабатывают, но лампы на блоке БВП не загораются.

Система в рабочем режиме при подаче напряжений 115 В и =27 В от внешней сети выдает сигнал +27 В «Исправность СВС по питанию» и одновременно убирается красный бленкер с УМС–1, УВ75.

Рис.1 Структурная схема СВС 1–72–1

17