 |
Назначение системы сигналов с указателем высоты ВБЭ-СВЭ
|
|
|
|
Система воздушных сигналов с указателем высоты ВБЭ-СВЭ (далее по тексту - система) предназначена для измерения, вычисления и выдачи в бортовые системы информации о высотно-скоростных параметрах, индикации барометрической высоты и высоты эшелона, задания высоты эшелона, а также выдачи визуальных и электрических сигналов об отклонении от заданной высоты эшелона.
Система обеспечивает:
- измерение, вычисление и выдачу информации в виде последовательного двоичного кода об аэродинамических параметрах, указанных в Таблице 2.
- индикацию в метрах и футах относительной барометрической высоты Нотн, откорректированной с учетом аэродинамических поправок по высоте и скорости для типа самолета.
- ручную установку, индикацию в метрах и футах, выдачу электрического сигнала заданной высоты эшелона Нэ
- ручную установку и индикацию в гПа атмосферного давления у земли;
- ручную установку и сигнализацию о выставке атмосферного давления у земли равного 1013,25 гПа;
- сигнализацию о полете на высоте менее 1000 м;
- сигнализацию при прохождении в диапазоне отклонения от заданной высоты эшелона на 60-150 м;
- сигнализацию и выдачу электрического сигнала при отклонении от заданной высоты эшелона более чем на 150 м;
- подавление визуальной сигнализации при отклонении от заданной высоты эшелона более чем на 150 м;
- выдачу электрического сигнала для звуковой сигнализации при входе самолета в зону, ограниченную отклонением на 150 м от заданной высоты эшелона и при выходе самолета из зоны, ограниченной отклонением на 60 м от заданной высоты эшелона.
Таблица 2
Технические характеристики СВС
| Наименование и обозначение параметра | Диапазон измерения | Предел допускаемой погрешности | Диапазон действия погрешности | Адрес ДК | Интервал передачи в мес. | Кол-во знача щих разря дов | Цена младше го разряда | |
| Мин. | Макс. | |||||||
| Высота абсолютная (Набс),м | - 503-15240 | ± 4.6 ± 6.1 ± 12.2 ± 24.4 | - 503 | 31.3 | 62.5 | 0.3048 | ||
| Высота относительная (Нотн), м | 0 - 15240 | ± 6.1 ± 12.2 ± 24.4 | 31.3 | 62.5 | 0.3048 | |||
| Высота относительная (Нотн), м | 0 - 15240 | ± 6.1 ± 12.2 ± 24.4 | 31.3 | 62.5 | 0.3048 | |||
| Вертикальная скорость (Vy),м/с | ±201 | 5% 0.15 | ±201 | 31.3 | 62.5 | 0.08128 | ||
| Приборная скорость (Vпр.), км/ч | 55.5 - 832 | ±9.3 ±3.7 ±1.85 | 62.5 | 0.11575 | ||||
| Истинная скорость (Vист.), км/ч | 185 - 1108 | ±7.4 | 185 - 1108 | 62.5 | 0.11575 | |||
| Тем-ра наружного воздуха (Тн), С | - 99 - +60 | ±1 | - 99 - +60 | 0.25 | ||||
| Температура торможения (Тт), С | - 60 - + 99 | ±0.5 | - 60 - + 99 | 0.25 | ||||
| Полное давление (Рп), гПа | 115,5- 1150 | ±1.7 | 11.5 - 1150 | 62.5 | 0.03125 | |||
| Число М (М), ед.числа М | 0,1-1,0 | ±0.015 ±0.005 ±0.004 ±0.003 ±0.003 ±0.004 ±0.01 | М=0.1 М=0.6 М=0.7 6100<Н< М=0.8 7625<Н< М=0.9 7625<Н< М=0.95 7625<Н< М=1.0 | 62.5 | 0.0000625 | |||
| Высота эшелона (Нэ), м | 0-15000 | - | - | 0.3048 | ||||
| Слово состояния | - | - | - |
Примечание: Относительная высота с адресом 204 предназначена для использования в навигационной системе UNS на самолете ТУ-154.
|
|
|
Основные технические данные
Система обеспечивает вычисление и выдачу приведенных выше параметров при подаче на входы следующих сигналов:
- статистического давления от 115,5 до 1074 гПа;
- полного давления от 115,5 до 1150 гПа;
- давления у поверхности земли от 577 до 1075 гПа;
- температуры торможения от минус 60 до 99 С в виде активного сопротивления с приемника П104.
Диапазон задания и индикации высоты эшелона от 300 до 12100 м (от 1000 до 41000 футов).
Диапазон задания и индикации атмосферного давления у земли от 577 до 1075 гПа.
Погрешность индикации относительной барометрической высоты при выставленном атмосферном давлении у земли 1013,25 гПа не превышает значений указанных в таблице 3.
|
|
|
Таблица 3
Допускаемая погрешность при определенной высоте
| Высота, м | Допускаемая погрешность |
Погрешность выдачи сигналов об отклонении от заданной высоты эшелона не превышает значений допускаемой погрешности по относительной барометрической высоте на каждой проверяемой точке.
Система выдает информацию о текущих значениях высотно-скоростных параметров в виде 32-разрядного двуполярного последовательного кода по ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 / При этом в одиннадцатом разряде кодового слова Нэ содержится признак "1" при отклонении более 150 м от заданной высоты эшелона, а в одиннадцатом разряде кодового слова Нотн содержится признак "1" при установке атмосферного давления у земли, равного 1013,25 гПа. Скорость передачи информации 12,5 кбит/с
Система выдает визуальный сигнал в виде "=" в старшем разряде индикатора высоты при значении Нотн меньше 1000 м, а при значении Нотн меньше 0 м – знак "-" перед значащей цифрой.
Система выдает визуальный сигнал в виде постоянно видимой рамки вокруг заданного значения эшелона при отклонении текущей высоты от заданной более чем на 150 м. При отклонении от заданной высоты эшелона в пределах от 60 до 150 м рамка находится в режиме мигания с частотой (2,6 п 0,6) Гц. При отклонении от заданной высоты эшелона менее 60 м индикация Нэ и рамка отсутствуют.
Время готовности системы не превышает одной минуты.
Электропитание системы осуществляется от бортовых источников постоянного тока напряжением 27 В.
Внешний вид системы
Внешний вид системы показан на рис.4. Система представляет собой конструкцию, состоящую из отдельных функциональных узлов, соединенных между собой механически и электрически.
Конструктивно система состоит из следующих узлов:
- узла датчиков статистического и полного давлений (1);
- узла вычислителя (6);
- узла индикации (15).
Указанные узлы размещены на корпусе (16) и закрыты кожухом (7). На узле датчиков (1) размещены штуцеры статистического (2) и полного давлений (3), а также электрические соединители (4) и (5) для подключения к электрическим цепям объекта. Индикация параметров в системе производится на жидкокристаллическом индикаторе. Индикация параметров Нотн, Нэ, Рз, обозначения и стрелка выполнены черным цветом на светлом фоне, при этом при изменении в метрах фон – светло-зеленый, а при измерении в футах фон – желтый. Деления и цифры круговой шкалы черного цвета совпадают с цветом светлого фона.
|
|
|
Рис.4 Внешний вид указателя высоты ВБЭ-СВЭ
1 Узел датчиков 10 Круговая шкала
2 Штуцер Рст 11 Кремальера Hэ
3 Штуцер Рn 12 Счетчик Pз
4 Соединитель X1 13 Счетчик Нотн
5 Соединитель X2 14 Счетчик Нэ
6 Узел вычислителя 15 Узел индикации
7 Кожух 16 Корпус
8 Стрелка 17 Кнопка F1
9 Кремальера Pз
Индикатор имеет:
круговую шкалу (10) с диапазоном 1000 м (футов) с дискретностью 10 м (футов);
- подвижную стрелку (8), перемещающуюся с шагом 10 м (футов);
- пятиразрядный счетчик относительной барометрической высоты (13) с дискретностью 5 м (футов);
- пятиразрядный счетчик заданной высоты эшелона (14) с дискретностью 100 м (1000 футов);
- четырехразрядный счетчик атмосферного давления у земли (12) с дискретностью 1 гПа.
На узле индикации (15) имеются две кремальеры (9) и (11) и кнопка (17), которые после работы с ними при отпускании устанавливаются в нейтральное положение. Кремальера (9), расположенная в правом нижнем углу и имеющая маркировку "Рз", служит для установки на счетчике Рз (12) значения атмосферного давления у земли при повороте ее до упора влево или вправо от нейтрального положения.
Кремальера (11), расположенная в левом нижнем углу и имеющая маркировку "Нэ", служит для установки на счетчике Нэ (14) значения заданной высоты эшелона при повороте ее до упоров.
Структурная схема системы
Структурная схема системы представлена на рис.5.
Система представляет собой специализированную цифровую вычислительную машину, выполненную на базе микропроцессорного комплекта, состоящую из датчиков статистического и полного давлений (ДД), цифрового вычислителя (В) и блока индикации (УИ) с органами управления (ОУ).
|
|
|
Основным устройством вычислителя в системе является центральный процессор (ЦП), который совместно с постоянным запоминающим устройством программы выполняет циклически последовательность команд, обеспечивающую функционирование системы. При этом ЦП управляет работой всех внешних устройств, производит вычисление значений параметров и выполняет подпрограмму контроля.
Частотный преобразователь (ЧП) предназначен для преобразования частотных сигналов датчиков в двоичный код. ЧП преобразует информацию по двум каналам от датчиков Рст и Рп и одному каналу контрольной частоты.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) предназначен для преобразования входной аналоговой информации первичных датчиков в десятиразрядный двоичный код. Сигналы первичных датчиков во входных устройствах узла АЦП преобразуются в один вид постоянное напряжение, меняющееся в диапазоне от 0.1 до 9.9 В.
Частотный преобразователь (ЧП) предназначен для преобразования частотных сигналов датчиков в двоичный код. ЧП преобразует информацию по двум каналам от датчиков Рст и Рп и одному каналу контрольной частоты.
Входными сигналами АЦП являются:
- Сигнал приемника температуры торможения
- Сигналы температурного канала датчиков;
- Сигнал контрольного напряжения. Запоминающее устройство (ЗУ) включает в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и предназначено для хранения программы вычислений, констант и промежуточных результатов при вычислениях. Приемное устройство (ПУ) предназначено для приема разовых команд. Выходное устройство (ВУ) предназначено для выдачи потребителям информации в виде последовательного двуполярного кода (БПК), кодовых сигналов на устройство индикации системы (УИ) и электрических сигналов на устройство звуковой сигнализации системы (УЗС).Обмен информацией ЦП с устройством ВУ осуществляется в программном режиме.
Устройство индикации (УИ) предназначено для преобразования кодовой информации в визуальную информацию. Устройство звуковой сигнализации (УЗС) предназначено для преобразования кодовой информации в электрический сигнал на переговорное устройство самолета. Датчики давления предназначены для восприятия полного и статистического давлений, поступающих по пневмотракту на вход системы, и преобразования их в частотные сигналы. Источник питания (ИП) предназначен для выработки вторичных напряжений питания.
Pk Pn Pcт Pз Hз Ft Rxt +27В
Рис. 5 Структурная схема системы СВС
VII. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Подготовка к проверке СВС-72-3
Выключатели питания лабораторного стенда "27 В", "36 В" и"115 В" поставить в положение "Выключено". Установить переключатели передней панели установки БП-СВС-72 в положения: - "Питание", "Контроль ламп" и три выключателя "Самопроверки СВС" - "Откл."; - "Подсвет", "Фаза", "Н.П." - в нелинейное положение; - остальные переключатели - произвольно.
|
|
|
По контрольному указателю высоты, установленному на лабораторном стенде, определить и записать давление дня. Для этого стрелки высотомера с помощью кремальеры следует установить на "0", после чего по шкале барометрического давления указателя считать значения барометрического давления.
2. Проверка СВС-72-3 системой встроенного контроля
Выключить питание лабораторного стенда (выключателями "27 В","36 В" и "115 В"), затем выключателем "Питание" БП-СВС-72 выключить систему СВС-72-3.На указателе "УВ-30" из комплекта СВС-72-3 установить и помощью кремальеры давление, равное 760 мм орт. ст.
Нажать на время не более 30 сек. кнопку "Контроль" на передней части блока БВП-7 и следить за отработкой стрелок УВ-30 и УМС-2,5.
В момент загорания лампочек сигнализации абсолютной высоты и приборной скорости (на БВП-7) записать значения соответственно высоты и скорости. По окончании обработки показания приборов СВС-72-3 должны быть следующими:
· -относительная высота - 5000+-75 м*
· - истинная скорость - 800+-30 км/ч*
· - число "М" - 0,693+-0,03.
Внимание: повторное нажатие кнопки "Контроль" допускается не ранее чем через 5 минут! Сделать вывод о соответствии контрольных значений СВС-72-3 техническим условиям (ТУ).
3.Проверка канала вычисления Нотн.
Установить на УВ-30 давление дня (значение давления взять из п.1 раздела VII данной работы). Используя установку КПА-ПВД, проверить канал на отметках, указанных в табл 1.
Таблица 1.
-----------------------------------------------------------------
Высота по контр. 0 500 1000 1500 2000 3000 4000 8000 10000
высотомеру, м
-----------------------------------------------------------------
Высота по УВ-30,м
-----------------------------------------------------------------
Погрешность, м - УВ-30
------------------------------------------------------
допустимая +-15 +-18 +-20 +-23 +-25 +-30 +-34 +-52 +-60
-----------------------------------------------------------------
Полученные данные занести в таблицу 1.
Сделать вывод о соответствии канала ТУ.
Сравнить точностные характеристики каналов с характеристиками обычного барометрического высотомера типа ВДИ-30, считая, что последнего распределены практически по линейному закону и на отметках 0,5 и 10 км составляют соответственно +-20, +-90 и +-160 м.
По окончании проверки открыть все краны КПА-ПВД и дождаться установки стрелок УВ-30 на нуль.
4. Проверка канала вычисления числа "М"
Используя установку КПА-ПВД, проверить канал на отметках,
указанных в табл.2.
Таблица 2
-----------------------------------------------------------------
Число М по контр.
указателю 0,2 0,3 0,35 0,4 0,6 0,8 1,0 1,1
-----------------------------------------------------------------
Число М по
УМС-2,5
-----------------------------------------------------------------
Погрешность
по УМС-2,5
-----------------------------------------------------------------
Полученные данные занести в таблицу 2
Сделать вывод о соответствии канала ТУ, полагая, что допустимая погрешность не должна превышать +-0,02 на всех отметках.
Сравнить точностные характеристики канала с характеристиками обычного механического указателя типа УИСМ-ИК (с учетом того, что не должна превышать +-0,02).
По окончании проверки открыть все краны КПА-ПВД и дождаться прекращения движения стрелки числа М УМС-2,5.
5. Проверка канала вычисления истинной скорости
Используя установку КПА-ПВД, проверить канал на отметках, указанных в табл. 3.
Таблица 3
-----------------------------------------------------------------
Истин.скорость по
центр.указ.,км/ч 250 300 350 500 700 900 1000 1100
-----------------------------------------------------------------
Истин.скорость по
"УМС-2,5",км/ч
-----------------------------------------------------------------
Погрешность по
"УМС-2,5",км/ч
-----------------------------------------------------------------
Полученные данные занести в табл. 3.
Сделать вывод о соответствии канала ТУ, полагая, что допустимая погрешность не должна превышать +-20 км/ч на всех отметках.
Сравнить точностные характеристики канала с характеристиками
обычного механического указателя типа УИСМ-ИК (с учетом того, что погрешность последнего не превышает +-60 км/ч).
По окончании проверки открыть все краны КПА-ПВД и дождаться
прекращения движения стрелок УМС-2,5 и УВ-30.
6. Оценка истинной скорости на различных высотах
Используя установку КПА-ПВД, установить по контрольному
указателю значение скорости 800 км/ч. Затем, не изменяя скорости, быстро переключить кран выбора режима КПА-ПВД "Разр.-Давл." В положение "Разр." и установить по контрольному указателю высоты значение высоты 3000 м. Записать изменившееся значение скорости по контрольному указателю.
Открыть все краны КПА-ПВД.
Пользуясь графиками зависимости температуры и давления от высоты (см. Л1 и Л2), а также известной зависимостью между истинной и приборной скорости (Л1), вычислить значение истинной скорости на Н=3000 м, полагая, что на Н=0 скорость ровнялась 800 км/ч и динамическое давление с подъемом до Н=3000м не изменялось.
Сравнить полученное расчетное значение истинной скорости с опытными данными. Расхождение не должно превышать 100 км/ч (объясняется погрешностью контрольных приборов, неточностями построения графиков и некоторыми другими причинами).
Выключить СВС-72-3 выключателем "Питание" на СВС-72 и питание лабораторного стенда (выключателями "27 В", "36 В" и "115 В").
Доложить преподавателю об окончании работы, результатах и оформить отчет.
VIII. ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Установка КПА-ПВД
Установка предназначена для проверки аэрометрических приборов.
Диапазон создаваемых давлений и разряжений соответственно до значения приборной скорости 1600 км/ч (на Н=0 км) и значения Н=11км.
Напряжение питания КПА-ПВД - 27 В постоянного тока.
Правила пользования КПА-ПВД
1. При создании давления и разряжения их изменения не должны осуществляться быстрее, чем 50-100 км/ч/сек и 150-200 м/сек по указателю КПА-ПВД и контролируемым высотомерам соответственно.
2. Время непрерывной работы установки не более 5-10 минут, с последующим перерывом не менее 3-5 минут.
3. Вид панелей управления КПА-ПВД представлен на рис. 1.
4. Для создания динамического давления (скорости) необходимо
(рис. 1):
- кран 11 установить в положение 2000 км/час;
- кран 7 установить в положение "Давл.";
- кран 2 закрыть;
- включить переключатель 6 и плавным вращением открыть кран 4.
При достижении требуемого давления (скорости) кран 4 закрыть, а переключатель 6 выключить. Сброс давления осуществляется плавным открытием крана 2.
5. Для создания статического давления (высоты) необходимо:
- кран 7 установить в положение "Раза.";
- кран 5 закрыть;
- кран 16 установить в положение "300" (поворот на 300 град.);
- выключить переключатель 6 и плавным вращением открыть кран 3.
При достижении требуемого статического давления (высоты) кран 3 закрыть, а переключатель 6 выключить. Для сброса статического давления плавно открыть кран 5.
2. Основные технические данные СВС-72-3
Диапазон измеряемых параметров:
- абсолютная высота..........(-500 - 25000)м +-(15 -210)м;
- относительная высота..............(0-25000)м +-(15-210)м;
- число "М".........................(0,3-2,5)+-(0,02-0,03);
- истинная скорость............(350-2500)км/ч-(13-30)км/ч;
- приборная скорость.................(200-1400)км/ч+-8км/ч;
Контрольные значения:
- относительная высота...........................5000+-75м;
- истинная скорость............................800+-30км/ч;
- число "М"....................................0,693+-0,03;
Потребляемая мощность:
- по постоянному току напряжением 27 В...............70 Вт;
- по переменному однофазному току напряжением 115В..250В.А;
- по переменному трехфазному току напряжением 36В....40В.А;
Масса..............................................11 кг.
Контрольные вопросы
1. Для измерения каких параметров используется система воздушных сигналов?
2. Назовите первичные датчики, используемые в СВС?
3. Для чего в СВС вводятся параметры То и р0?
4. Назовите погрешности СВС?
5. Кратко опишите принцип работы СВС
6. Преимущества СВС перед обычными аэрометрическими приборами и датчиками.
7. Какие параметры в СВС-72-3 выводятся на индикацию?
8. Работа датчиков статического и динамического давления?
9. Каким образом и в каких узлах СВС вычисляются абсолютная высота и приборная скорость?
10. Работа системы самоконтроля?
11. Сравнить точностные характеристики СВС-72-3 и обычных аэрометрических приборов?
|
|
|
