Характеристики условий эксплуатации ПНК

Приборное пилотажное и навигационное оборудование в процессе лётной эксплуатации ВС подвергается внешним воздействиям, связанным с:

- изменениями температуры и давления окружающей среды;

- вибрацией, линейными и угловыми ускорениями;

- механическими ударами;

- запыленностью и влажностью атмосферы и т.д.

Технические требования к оборудованию по внешним воздействиям определяются типом и назначением самолёта, условиями его эксплуатации, типом и местом размещения силовых установок на самолёте [2]. Условия эксплуатации приборного оборудования, его испытаний регламентируются Нормами лётной годности самолётов гражданской авиации и Авиационными правилами [3, 4].

На рис. 1.4 приведена схема, позволяющая классифицировать различные внешние факторы. Из них выделяются две группы: объективные, определяемые средой, и субъективные, определяемые уровнем обслуживания оборудования.

Среди факторов воздействия, прежде всего, следует выделить климатические, механические и субъективные. Влияние последних часто связывают с так называемым «человеческим фактором».

Как и прочее бортовое оборудование, приборы и системы ПНК должны сохранять работоспособность в условиях повышенной и пониженной температур, циклического и быстрого изменения температуры окружающей среды [5]. Обычно диапазон изменения температуры составляет от –60 до +80°С, что приводит к изменению геометрических размеров деталей и физических параметров материалов. С ростом температуры увеличивается износ трущихся поверхностей, понижается механическая и электрическая прочность.

Понижение давления (до р 350 мм рт. ст. на высоте 6000 м, до р 200 мм рт. ст. на высоте 10 000 м) ухудшает отвод тепла от электрических и электромеханических узлов приборов, усиливает испарение смазки подшипников, уменьшает электрическое напряжение пробоя изоляции.

С подъёмом на высоту происходит конденсация влаги, выпадение её в виде росы, инея, снега, что отрицательно влияет на работу приборного оборудования. При этом ускоряется коррозия металлов, снижается сопротивление электрической изоляции, возможно заклинивание движущихся элементов с замерзанием конденсата.

Механические воздействия – ускорения, вибрации, удары – могут вызываться перегрузками от эволюций самолёта, турбулентности атмосферы, ударами при взлете и посадке, вибрациями от действия аэродинамических сил и работы двигателя.

Рис. 1.4. Эксплуатационные факторы, воздействующие на приборы и системы ПНК

 

Величина перегрузки оценивается в относительных единицах:

,                                                     (1.4)

где a– значение ускорения;

 g – ускорение свободного падения.

Нормируемые значения перегрузки при оценке устойчивости и прочности блоков оборудования устанавливаются в пределах n £ 5, а при оценке прочности узлов крепления – n £ 10.

Вибрационные воздействия для каждого типа ВС имеют свои диапазоны частот, уровни виброускорений и спектральные плотности, охватывающие множество эксплуатационных вибрационных состояний в местах установки приборов и блоков систем, входящих в состав ПНК. Верхняя частота диапазона вибраций для оборудования на самолётах с ТРД достигает 2000 Гц, для оборудования на самолётах с ТВД – 500 Гц.

Для характеристики интенсивности вибраций используется аналогичное (1.4) понятие вибрационной перегрузки n_в, причем для гармонического закона вибрации:

,                                           (1.5)

где ¦ – частота вибрации;

A_в – амплитуда вибрации.

Величина n_в может достигать 1, 5 при установке блоков оборудования на амортизированные основания, 4, 0 – при установке на фюзеляже и 10, 0 – при креплении на раме двигателя.

В учебной литературе приведены зоны вибрационных нагрузок, возникающие на ВС, и их основные характеристики [13].

Кратковременные, но достаточно большие по величине ускорения, связанные с вибрацией и ударами, могут привести к ускоренному износу опор, осей, подшипников, к нарушению работы подвижных элементов приборов, к обрывам проводов и нарушению целостности мест пайки, а в целом к потере способности измерителя сохранять свои функциональные параметры при выполнении полёта.

Поэтому в целях обеспечения безопасности полётов необходимо выполнять все правила проверок измерительной аппаратуры, контролировать точность и надёжность показаний.

Тенденции развития ПНК

В настоящее время повышение точности и надёжности работы бортового ПНК в целом, отдельных его систем и приборов достигается использованием новых конструктивных, технологических, структурных и алгоритмических методов. Во многом это стало возможным за счёт широкого внедрения в практику современных лазерных, пьезокерамических и пьезоэлектрических измерителей, радиоэлектронных изделий и цифровой вычислительной техники в разрабатываемые и уже эксплуатируемые ПНК.

Построение новых ПНК базируется на использовании следующих основных принципов:

1. Применение зарезервированных датчиков с цифровым или частотным выходным сигналом, воспринимающих изменение физических параметров полёта (ускорение, скорость, высота, аэродинамические углы, угловые скорости, углы ориентации в пространстве и т.д.), в основе которых лежит использование свойств полупроводников, пьезокерамических, кварцевых, оптоэлектронных и других чувствительных элементов.

2. Использование микропроцессорных вычислительных устройств в качестве спецвычислителей, производящих обработку избыточных сигналов, поступающих от первичных измерителей информации.

3. Применение линейных либо нелинейных оптимальных алгоритмов обработки, составление программ, решающих задачи оптимальной фильтрации и повышения надёжности отображения полётной информации.

В настоящее время разработаны и эксплуатируются на отечественных ВС прецизионные комплексы пилотажно-навигационного оборудования следующих типов: «Ольха» на ВС Як-42, «Пижма» на аэробусе Ил-86, «Купол» на ВС Ил-76 ТД, «Жасмин» на ВС Ту-154 М.

На самолетах нынешнего поколения Ту-204, Ил-96, Ту-334 эксплуатируются комплексы стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (КСЦПНО).

В табл. 1 приведены пилотажно-навигационные параметры, измеряемые с целью получения информации о состоянии ВС, показаны диапазоны измерений и достигнутые точности.

Таблица 1

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: