Описание системы. Система СВС (рис.1) выполняет следующие функции:

Система СВС (рис.1) выполняет следующие функции:

- измеряет и индицирует:

- барометрическую высоту относительно установленного давления Н_отн и Н₇₆₀;

- истинную воздушную скорость V_ист.;

- число М;

- выдает сигналы:

- отклонение от заданной высоты «ΔΗ» или от заданного числа М «ΔМ» в канал тангажа системы САУ-154-2 для обеспечения режимов стабилизации заданной высоты или числа М, включаемых на пульте ПУ-46;

- истинной воздушной скорости V_ИСТ В НВУ-Б3 сер.04 для расчета параметров ветра и счисления координат места ВС при отказе ДИСС-013;

- барометрической высоты H_ИСТ или H₇₆₀ в самолетный ответчик в зависимости от его режимов работы;

- «+27 В» при установке стандартного давления Р₀=760±1 мм рт.ст. в самолетный ответчик и в МСРП-64М-2;

- обеспечивает индикацию путевой скорости, измеряемой системой ДИСС-013.

Электропитание системы СВС-ПН-15-4Б осуществляется:

- постоянным током напряжением 27В;

- переменным током напряжением 115В, частотой 400Гц;

- переменным током напряжением 36В, частотой 400Гц.

Автоматы защиты «СВС питание, обогрев, вентиляция» на левой панели АЗС, выключатели «СВС-ПН питание, обогрев» на верхнем электрощитке пилотов.

Время готовности при температурах наружного воздуха:

выше -30⁰ С 15 мин.;

ниже -30⁰ С 30 мин.

Принцип действия системы СВС-ПН-15-4Б сер.2

Система имеет отдельные каналы вычисления высотно-скоростных параметров полета: H₇₆₀, H_ОТН, V_ИСТ, M, ΔΗ, ΔM.

Значения высоты, скорости и числа М непрерывно рассчитывает вычислитель ВСМВ-Ι-15М по информации:

- Р_ПОЛ от левого нижнего ППД-1М;

- Р_СТ от третьей статической магистрали;

- Н_аэр сигнала установленного давления на УВО-15МΙБ командира ВС;

- Т⁰С сигнал температуры наружного воздуха от приемника П-5.

Элементы, входящие в состав систем типа СВС—ПН представ­лены на рис. 14.3. Вычислитель скорости, числа М и высоты ВСМВ работает при подаче на его вход сигналов: давлении Р и Р_п от приемников воздушных давлений; ­

Рис. 1. Структурная схема системы воздушных сигналов СВС-ПН-15-4Б

температуры торможения Т_т в виде омического сопротивления R _т от приемника температуры заторможенного потока; высоты Н_з задан­ного уровня Земли от указателя относительной барометрической высоты УВО. Ввод сопротивления, пропорционального высотеН_з, как функции давления Р_з на заданном уровне Земли, осуществляется функциональным потенциометром, воспроизводящим

функцию Н_з =f(Р_з), при вращении ручки ввода Р_з на лицевой части указа­теля УВО.

Вычислитель ВСМВ предназначен для решения и выдачи в виде напряжений сигналов, пропорциональных Н, Н _отн, М и V.

(при Н≤11 км)

для высот 11 ≤ Н ≤ 20 км

M= Vu/a,

где k=Cp/Cv=1.4, ,

где ξ – коэффициент торможения воздуха,

Тт- температура заторможенного потока.

Функцио­нальная схема вычислителя ВСМВ приведена на рис. 2. Вычис­литель состоит из индукционных датчиков статического и динами­ческого давлений ДДСИ и ДДДИ, функциональных преобразова­телей напряжения ПНФ, полупроводниковых усилителей У, транс­форматоров Т. В вычислителе ВСМВ при решении приведенных выше зависимостей используется метод суммирования электриче­ских сигналов. Этим объясняется логарифмирование параметров, входящих в расчетные зависимости.

Как отмечалось выше, зависимости прогибов УЧЭ датчиков ДДСИ и ДДДИ в функции от давлений меняются по логарифми­ческому закону. Характеристики индукционных преобразователей этих датчиков являются линейными. В связи с этим характеристи­ки датчиков ДДСИ и ДДДИ по давлениям в целом меняются по логарифмическому закону.

В целях упрощения изложения в тексте и в схеме на рис. 2 коэффициенты пропорциональности опущены.

Основные функциональные преобразования в соответствии с рас­четными формулами осуществляются преобразователями ПНФ (ПНФ1 и ПНФ2 —для ДДСИ, ПНФЗ— для ДДДИ). С помощью ПНФ4 получается сигнал в виде напряжения U₉, пропорционально­го числу М. ПНФ5 в канале скорости V позволяет получить сигнал в виде напряжения U₁₂ = f (М)_V.

Рис. 2. Функциональная схема вычислителя ВСМВ

Этот сигнал подается через усилитель У11 на первичную обмотку трансформатора. В приведенной схеме (рис. 3) напряжение U_вх пропорционально функции f (М)_V, а отношение R_Т/(R+R_Т) пропорционально квадратному корню из Тт. Поэтому выражение Uвых=(Uвх*R_Т)/(R+R_Т) определяет скорость V. После суммиро­вания с начальным напряжением U₀₆ это напряжение (U₁₃) через усилитель У12 и размножающий трансформатор Т4 поступает к по­требителям.

Полупроводниковые усилители У1—У12 предназначены для уси­ления сигналов по мощности и напряжению.

Рис. 3. Схема умножения мощью трансформатора

С трансформаторов начальных значений, не показанных на рис. 2, в каналы парамет­ров Н, Н _отн, М и V вво­дятся сигналы U₀₁— U₀₆ на­чальных напряжений для компенсации ненулевых ос­таточных сигналов и фазо­вых искажений в каналах системы.

На входы усилителей У1, У4, У6 могут подаваться контрольные сигналы U_эт1 и U_эт2 встроенного контроля, соответствующие тестовым значениям Р и Р _дин. Ко вто­ричной обмотке трансформа­тора ТЗ вместо сопротивле­ния R_Т подключается в этом случае сопротивление R_ЭТ.

Вычислитель питается через фильтр Ф по переменному току (115 В, 400 Гц) (рис. 4) и через блок питания БП по постоянному току. На­пряжения, пропорциональные параметрам Н, Н _отн, V, преобразу­ются в соответствующие сопротивления блоками БПнП.

Рис. 4. Структурная схема системы типа СВС-ПН

Сигнал, пропорциональный ΔМ, выдается блоком коррекции числа М БКМЭ при подаче на его вход команды «коррекция» и сигнала переменного тока частотой 400 Гц, пропорционального числу М.

Сигналы в каналах Н _отн, V, М усиливаются блоками питания с усилителями БПУ, работающими в комплектах с указателями УВО, воздушной и путевой скорости УСВПк, числа М УМ. При соответствующей установке переключателя на указателе УСВПк системы СВС—ПН дают возможность индикации путевой скоро­сти V _п по данным доплеровского измерителя ДИСС.

Рассмотрим основные функциональные элементы систем типа СВС-ПН.

Датчики ДДСИ и ДДДИ имеют одинаковые принци­пиальные схемы. Они отли­чаются лишь УЧЭ: в ДДСИ применяется анероидная коробка, а в

ДДДИ—манометрическая коробка. Рассмотрим принципиальную электрическую схему дат­чика ДДСИ (рис. 5). В датчике имеются два индукционных преобразователя.

Рис. 5. Принципиальная схема дат­чика статического давления типа ДДСИ

Каждый индукционный преобразователь состоит из двух неподвижных первичных обмоток L1, L2 (L3, L4), включен­ных встречно, и подвижной вторичной обмотки L5 (L6). Вторич­ная обмотка перемещается жестким центром анероидной коробки Е. Обмотки L5, L6 включены последовательно. Перемещение жестких центров анероидных коробок встречное, что позволяет исключить погрешности от ускорений вдоль осей обмоток.

Изменение статического давления Р приводит к перемещению подвижных обмоток относительно неподвижных. В них наводятся ЭДС, которые суммируются. С выхода датчика снимается напря­жение U₁=f(lg Р).

В целях уменьшения температурных погрешностей датчика ис­пользуется термостатирование с помощью нагревательного элемен­та В, реле К5 и биметаллических термоэлементов S1 и S 2. Поддер­живаемая температура +45 ±5° С. При увеличении температуры элемент S1 разрывает цепь питания реле К5. При отказе элемента S1 и температуре +60° С срабатывает элемент S 2.

Смещение нуля выходного сигнала устраняется мостиковым термокомпенсатором I рода, состоящим из резисторов R9—R12. Изменение наклона характеристики датчика компенсируется термокомпенсатором II рода с помощью резисторов R7, R8.

Преобразователи ПНФ. Заданная функция U_вых = f (U_вх) в пре­образователях ПНФ воспроизводится методом кусочно-линейной аппроксимации. Преобразователи ПНФ состоят из отдельных яче­ек, каждая из которых рассчитана на аппроксимацию функции одним отрезком. Так как все решаемые зависимости на рабочих участках представляются вогнутыми либо выпуклыми, рассмотрим преобразователи ПНФ для воспроизведения этих двух видов функций.

На рис. 14.7 а представлена схема ПНФ постоянного тока. При U_вх = 0 все ячейки заперты опорными напряжениями источников G1—G N. При увеличении U_вх напряжение U_вых на выходе растет линейно, причем наклон первого участка (рис. 6, б) определяется резисторами R1, Rн. При U_вх =U₁ ≥ Ug1 открывается и резистор R2 шунтирует резистор Rн. Крутизна характеристики меняется. Остальные ячейки работают так же.

Рис. 6. Возможная схема функционального преобразователя ПНФ:

а —схема преобразователя постоянного то­ка для воспроизведения выпуклых функ­ций; б—выпуклая функция

На рис. 7, а приведена схема ПНФ переменного тока для воспроизведения выпуклых функций. Схема состоит из ячеек с ре­зисторами и диодами. Количество ячеек соответствует числу ап­проксимирующих отрезков. Опорные напряжения каждой пары ди­одов ячеек по абсолютной величине равны между собой. Выходное напряжение снимается с резистора Rн. Конденсатор С предназна­чен для регулировки фазы U_вх.

Точность воспроизведения характеристик зависит от числа ап­проксимированных участков заданной функции, а следовательно, числа ячеек ПНФ.

Рис. 7. Возможные схемы функ­циональных преобразователей пере­менного тока:

а — схема для воспроизведения выпуклых функций: б — схема для воспроизведения вогнутых функций; в—вогнутовыпуклая функция f{M)y'. s—схема для воспроиз­ведения функции /'(-К)

Блок БПнП (рис. 8,а) построен по принципу самобалансирующейся мостовой схемы. Блок состоит из электрического моста, усилителя У, двигателя-генератора ДГ, потенциометра отработки П_ос, выходных потенциометров П_вых.

Поступающее на вход напряжение U_вх из вычислителя сравни­вается с помощью мостовой схемы с напряжением, снимаемым с потенциометра П_ос. Сигнал рассогласования через усилитель У поступает на управляющую обмотку двигателя-генератора ДГ, вращение которого передается на щетки потенциометров П_ос и П_вых и продолжается, пока существует это рассогласование. Со­противление потенциометров П_вых при этом соответствует вход­ному напряжению.

В схеме используется лекальный корректор (на рисунке не по­казан), предназначенный для компенсации систематических инст­рументальных погрешностей. Дополнительный поворот щеток по­тенциометров П_ос и П_вых на величину поправки обеспечивается регулировкой профиля лекала корректора.

Для улучшения работы следящей системы в динамическом ре­жиме в схеме использовано напряжение отрицательной обратной связи, выдаваемое генераторной обмоткой двигателя-генератора ДГ.

.

Рис. 8. Функциональные схемы блоков БПнП (а) и БКМЭ (б)

Блок БКМЭ (рис. 14.9,6) выдает сигнал, пропорциональный ΔМ, в виде напряжений постоянного и переменного тока при по­даче команды на включение коррекции.

На вход блока поступает сигнал, пропорциональный числу М, в виде напряжения переменного тока частотой 400 Гц. В режиме слежения сигнал сравнивается с сигналом, снимаемым с индукци­онного преобразователя угла ИП. Сигнал рассогласования ΔU через усилитель У подается на обмотку управления двигателя-ге­нератора ДГ, выходной вал которого через редуктор Р' вращает подвижный элемент ИП и щетки выходных потенциометров П. Вращение продолжается, пока сигнал рассогласования не станет равным нулю. Каждому значению числа М в режиме слежения со­ответствует определенное значение выходного сопротивления R потенциометров П. Назначение генераторной обмотки Г такое же, как и в блоке БПнП.

Режим коррекции включается при подаче сигнала «коррекции» (+27 В) на обмотку реле К1. При этом к выходу усилителя У подключается фазочувствительный усилитель ФЧУ, двигатель-ге­нератор отключается. В результате при изменении сигнала на входе блока БКМЭ на выходе ФЧУ появятся сигналы, пропорциональные ΔМ. При снятии сигнала «коррекции» блок БКМЭ продолжает ра­ботать в режиме слежения.

Указатель УВО (рис. 9) состоит из канала отработки и ин­дикации величины Н_отн и канала выдачи относительного сопротив­ления, пропорционального величине Нз как функции давления Рз.

Канал Н_отн построен по принципу самобалансирующейся мосто­вой схемы. Поступающий с выхода вычислителя электрический сиг­нал U_вх, пропорциональный величине Н_отн, с помощью двигателя М отработки и редуктора Р1 преобразуется в угловое перемещение стрелок и барабанов счетчика Сч. Одновременно двигатель переме­щает щетку потенциометра В1 обратной связи и меняет напряже­ние U вг в диагонали ВГ моста.

Рис. 9. Принципиальная схема указателя УВО

Управляющий сигнал на обмотку ОУ двигателя М следящей системы подается с усилителя блока БПУ, на вход которого посту­пают разность напряжений U_вх и U_вг, а также сигнал скоростной обратной связи с обмотки ОС генератора G. Малая стрелка на ли­цевой части указателя служит для отсчета километров, а боль­шая—десятков и сотен метров. Счетчик показывает высоту в ки­лометрах.

В равновесном положении схемы U_вх = -U_вг и напряжение на входе блока БПУ равно нулю. Каждому значению Н_отн соответст­вует определенное положение щетки потенциометра В1 и угол по­ворота стрелок указателя и барабанов счетчика.

Канал Нз состоит из потенциометра В2, редуктора Р2 и счет­чика Сч. Давление Рз вводится кремальерой, с которой связаны счетчик и щетка функционального потенциометра В2, выдающего в вычислитель ВСМВ сигнал Нз =f(Рз).

Обмотки OB1, OB2 являются обмотками возбуждения двигателя и генератора, резисторы R3, R4, R6 —юстировочные.

Указатели УСВПк и УМ с блоками БПУ также построены по принципу самобалансирующейся мостовой схемы, их работа аналогична работе указателя УВО с блоком БПУ.

В указателе УСВПк в зависимости от положения переключателя «Возд.—Пут.» на фланце указателя следящая система указа­теля подключается к вычислителю системы СВС или ДИСС.

Блоки БПУ обеспечивают усиление сигналов рассогласования в каналах Н_отн , V, числа М и питание обмоток возбуждения двига­теля и генератора в следящей системе. Блок БПУ состоит из полупроводникового усилителя, трансформатора и конденсатора, обеспечивающего сдвиг фаз на 90° напряжений обмоток возбуждения и управления двигателя. Полупроводниковый усилитель имеет два каскада предварительного усиления, фазовый фильтр, предоконечный каскад усиления и выходной усилитель мощности.

Блок питания БП предотвращает амплитудные выбросы бортсети постоянного тока. Принцип стабилизации напряжения в блоке основан на сравнении выходного напряжения с опорным напряже­нием. Разность этих напряжений через усилитель обратной связи управляет регулирующим элементом. Блок питания состоит из выпрямителей и стабилизатора напряжения на полупроводниковых элементах.

Фильтр Ф уменьшает нелинейные искажения напряжения бор­тового источника питания 115 В 400 Гц ±2%. Он состоит из по­следовательного и параллельного, колебательных контуров LC, настроенных на резонанс с частотой 400 Гц. Последовательный контур для частоты 400 Гц имеет минимальное сопротивление, па­раллельный — максимальное сопротивление. Коэффициент передачи фильтра на частоте 400 Гц близок к единице. На частотах выше 400 Гц коэффициент передачи фильтра резко уменьшается.

Канал высоты. В вычислителе ВСМВ изменение статического давления воспринимается анероидом и преобразуется индуктивным датчиком в электрический сигнал Н₇₆₀. (рис. 10)

Рис. 10. Канал высоты СВС-ПН

Сигнал Н_ОТН формируется как алгебраическая сумма сигналов Н₇₆₀ и Н_аэр (Р₀) по установленному давлению на УВО-15МΙ командира ВС. Сигнал H_ОТН выдается на указатель УВО-15МΙ. Значение высоты индицируется стрелкой по шкале от 0 до 1000 м, а сотни метров и километры – по счетчику в диапазоне от 0 до 15000 м. Кремальера связана с барометрическим счетчиком с диапазоном от 525 до 810 мм рт.ст.

При установке Р₀=760±1 мм рт.ст в указателе замыкаются контакты и выдается сигнал «+27 В» в самолетный ответчик и МСРП-64М-2 для контроля правильности установки стандартного давления. Кроме того, в указателе вычисляется сигнал Н₇₆₀ как алгебраическая сумма сигналов Н_ОТН и Н_аэр. В самолетный ответчик в зависимости от его режимов работы выдаются сигналы Н_ОТН и Н₇₆₀.

Канал числа М. Сигнал числа М формируется из сигналов динамического и статического давления (рис. 11), выдается на блок БКМЭ-Ι и на указатель УМ-Ι-0,89 со шкалой от 0,3 до 1,0 через 0,01.

При достижении индикации числа М 0,88+0,01 в указателе замыкаются контакты и включается два светосигнализатора «Предел скорост.».

Рис. 11. Канал числа М СВС-ПН

Канал V_ИСТ. Сигнал V_ИСТ формируется из сигнала числа М с автоматическим учетом фактической температуры наружного воздуха (рис. 12).

Сигнал V_ИСТ выдается на указатель УСВП и через блок БПНП-10 в НВУ. Если переключатель «В-ΙΙ» установлен в положение «В», то в окне видна надпись «Возд.», и прибор индицирует истинную воздушную скорость от вычислителя ВСМВ-Ι-15М. При установке переключателя в положение «ΙΙ» в окне видна надпись «Пут.», и прибор индицирует путевую скорость, измеряемую системой ДИСС-013. Шкала указателя от 0 до 1000 км/ч. При полном обороте стрелки в верхнем окне появляется цифра Ι.

Рис. 12. Канал высоты СВС-ПН

Канал ΔΗ. Сигнал ΔΗ формируется в двух корректорах заданной высоты КЗВ-0-15 (рис. 1), которые представляют собой барометрические электромеханические датчики высоты. На КЗВ-0-15 подается статическое давление, и корректор непрерывно следит за текущей высотой. При включении режима стабилизации высоты на пульте управления ПУ-46 корректор «запоминает» значение высоты и выдает сигнал ΔΗ – отклонение от этой высоты в канал тангажа САУ-154-2.

Канал ΔM. Сигнал ΔM формируется в блоке коррекции числа М БКМЭ-Ι (рис. 1). Блок непрерывно следит за изменением сигнала текущего значения числа М от вычислителя ВСМВ-Ι-15М. При включении режима стабилизации числа М на ПУ-46 блок «запоминает» значение числа М и выдает сигнал ΔM как отклонение от этого значения.

Дата добавления: 2015-07-10