CN109720590B - 水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，其特征在于：起落轮载信号器(115)采集发动机点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度等参数及轮载信号；采集器(102)采集上述传感器信号，惯导系统(103)采集地速信号，无线电高度表(104)采集飞机高度信号；系统处理机(101)接收采集器(102)、惯导系统(103)和无线电高度表(104)的信号，进行综合处理后识别发动机启动告警状态。本发明能够解决水陆两栖飞机执行水面任务时发动机启动过程告警的问题，减少水陆两栖飞机执行水面任务时不必要的发动机启动告警对机组造成干扰，降低机组操作负荷，进而能更迅速的执行水面搜救任务，并满足中国民用适航标准要求。

Description

水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统

技术领域

本发明涉及民用飞机航空电子系统设计领域，尤其涉及水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统。

背景技术

多发涡桨发动机起动过程需要对发动机点火系统、供油系统和对起动发电机转速进行控制，保证发动机在恰当的时间、转速进行点火和供油，使发动机独立工作而起动起来。在这个过程中需要对发动机的点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度等参数进行监控，以达到发动机的正常启动。

中国民用航空局颁布的运输类飞机适航规章CCAR-25部对民用运输类飞机的适航性做出了规定，其中的第1165、1305、1309条提出对飞机的发动机系统配置告警装置的要求，但对于水陆两栖飞机，需要在满足条款要求的基础上，兼顾陆上运行和水面运行的环境要求。

水陆两栖飞机具有陆上启动和水面启动两种不同的发动机启动方式。地面启动时，通常通过轮载状态进行空中与地面的判定，但当水陆两栖飞机处于水面启动状态时，其起落架保持在收起状态，通过轮载状态进行空地判断是不可行的。

其次，在水面状态下，涡桨发动机带动螺旋桨叶对水面及水汽造成扰动，会影响传统的空速指示系统所依赖的空气流场的稳定性，需要额外考虑新的采集速度的方式。

此外，水陆两栖飞机在水面阶段通常会执行水面搜索、救援和探测等特殊任务。而水面环境通常较陆上机场恶劣，飞行员专注于水面环境的观察，对发动机启动操作不应触发不必要的告警指示干扰飞行机组对飞机状态的判断和操纵。

因此，水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统是十分必要的。

发明内容

发明目的

提出水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，能够在满足相关适航规章对启动系统的告警与指示要求的同时，解决水陆两栖飞机在水面状态起飞前对发动机启动的告警问题。

技术方案

水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，包括：系统处理器101、采集器102、惯导系统103、无线电高度表104、起动继电器盒105、油门位置传感器106、燃油压力传感器107、滑油信号传感器108、压力信号传感器109、转速信号转换器110、风门位置传感器111、振动加速度放大器112、发带补偿导线的接线盒113、超压开关114、起落轮载信号器115、告警灯116、显示器117和机内通话系统118。

本发明实施例所述系统处理器是本发明实施例的核心处理单元，该处理器与采集器102、惯导系统103和无线电高度表104交联，其中采集器102与起动继电器盒105、油门位置传感器106、燃油压力传感器107、滑油信号传感器108、压力信号传感器109、转速信号转换器110、风门位置传感器111、振动加速度放大器112、发带补偿导线的接线盒113、超压开关114、起落轮载信号器115交联。系统处理器101通过接收惯导系统103、无线电高度表104和采集器102的数据可以实时获取发动机启动告警系统所需要的飞机各项参数，并经综合处理后实时计算飞机在当前构型下应提供给机组的发动机启动告警指示和发动机状态指示。系统处理器与告警灯、显示器和机内通话系统交联，可将处理结果以通过适当的信号格式分别驱动告警灯116、显示器117和机内通话系统118，为飞行机组提供发动机启动的告警状态和位置信息的主视觉指示、视觉信息指示和听觉指示。

本发明实施例所述采集器102通过采集发动机的起动继电器盒105、油门位置传感器106、燃油压力传感器107、滑油信号传感器108、压力信号传感器109、转速信号转换器110、风门位置传感器111、振动加速度放大器112、发带补偿导线的接线盒113、超压开关114、起落轮载信号器115的信号和告警灯按键等信号获取飞机各项参数与告警抑制操作信号，并通过数据总线将采集的参数发送系统处理器101，用于处理器对发动机启动告警状态和指示的识别。所述采集器102可以根据飞机各系统实际布置情况，视情在所采集信号源就近安装，以降低所采集信号受干扰的影响，同时减少电缆长度。

本发明实施例所述惯导系统实时采集地速信号，无线电高度表104实时采集无线电高度信号，经修正计算后发送系统处理器101用于发动机启动告警逻辑的判断依据。

本发明实例所述告警灯由系统处理器101驱动，当系统处理器101识别到发动机启动告警状态时点亮，为机组提供发动机启动告警的主视觉指示；机内通话系统接收系统处理器101的音频信号，在告警出现时为机组提供听觉指示。

该系统具有以下有益效果：

(1)解决水陆两栖在水面状态下进行发动机启动阶段时需提出发动机启动告警的问题；

(2)区分发动机启动过程阶段，减少水陆两栖飞机执行水面任务时不必要的发动机启动告警对机组造成干扰，降低机组操作负荷。进而能更迅速的执行水面搜索救援任务。

附图说明

图1是系统组成结构。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，能够在满足相关适航规章对发动机系统的告警与指示要求的前提下解决水陆两栖飞机在水面状态起飞前对发动机启动状态的告警问题。

参见图1，是本发明提供的发动机启动告警与指示系统的一个实施例的架构示意图。

水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，包括：系统处理器101、采集器102、惯导系统103、无线电高度表104104、起动继电器盒105、油门位置传感器106、燃油压力传感器107、滑油信号传感器108、压力信号传感器109、转速信号转换器110、风门位置传感器111、振动加速度放大器112、发带补偿导线的接线盒113、超压开关114、起落轮载信号器115、告警灯116、显示器117和机内通话系统118。

本发明实施例所述采集器102通过采集发动机起动继电器盒105、油门位置传感器106、燃油压力传感器107、滑油信号传感器108、压力信号传感器109、转速信号转换器110、风门位置传感器111、振动加速度放大器112、发带补偿导线的接线盒113、超压开关114、起落架轮载信号器115和告警灯116获取飞机各项参数，并通过数据总线将采集的参数发送系统处理器101。

系统处理器101通过数据总线接收采集器102、惯导系统103和无线电高度表104104的数据。通过接收采集器102数据，系统处理器101获取飞机各发动机燃油、滑油、转速等参数、轮载状态信号和告警灯抑制信号。通过接收惯导系统103数据，系统处理器101获取地速参数。通过接收无线电高度表104104数据，系统处理器101获取飞机的无线电高度数据。

左主起落架放下到位锁定或右主起落架放下到位锁定，即判定飞机在陆上起降。此时，系统处理器101监测点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度等参数，各参数在正常范围内即认为飞机发动机启动正常，在此阶段出现某个参数超差，则被识别为发动机启动告警，显示相应告警信息。

水面状态受进水或水雾影响，影响利用计算空速进行地/空判断不够准确。由于发动机启动过程中飞机还未开始滑动，采用地速作为水面与空中的判定条件。当飞机前起落架、左主起落架和右起落架任一轮载状态为悬空状态，且飞机无线电高度小于H0飞机处于水面状态下最小起飞重量时的无线电高度，且飞机地速小于V1起飞决断速度，则判定飞机处于水面状态。系统处理器101监测点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度等参数，各参数在正常范围内即认为飞机发动机启动正常，在此阶段出现某个参数超差，则被识别为发动机启动告警，显示相应告警信息。

当系统处理器101识别到发动机启动告警时，系统处理器101以高电平信号驱动告警灯110发出灯光闪烁指示。告警灯101为可按压式指示灯，采集器102采集告警灯101的按压信号，通过按压该告警灯可以使告警灯熄灭。

当系统处理器101识别到发动机启动告警时，系统处理器101以模拟音频信号驱动机内通话系统118发出告警的听觉指示，通过按压该告警灯可以立即听觉指示。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.水陆两栖飞机多发涡桨发动机启动过程的告警与指示系统，包括系统处理器(101)、采集器(102)、惯导系统(103)、无线电高度表(104)、起动继电器盒(105)、油门位置传感器(106)、燃油压力传感器(107)、滑油信号传感器(108)、压力信号传感器(109)，其特征在于：起动继电器盒(105)采集发动机点火状态，油门位置传感器(106)采集发动机油门角度，燃油压力传感器(107)采集高燃油压力和低燃油压力信号，滑油信号传感器(108)采集滑油油量、温度、压力信号，压力信号传感器(109)采集发动机扭矩压力，转速信号转换器(110)采集发动机转速、辅助动力转速，风门位置传感器(111)采集风门位置信号，振动加速度放大器(112)采集振动过载系数，发带补偿导线的接线盒(113)采集发动机排气温度，超压开关(114)采集发动机进气道防冰引气超压信号；通过起动继电器盒(105)、油门位置传感器(106)、燃油压力传感器(107)、滑油信号传感器(108)、压力信号传感器(109)、转速信号转换器(110)、风门位置传感器(111)、振动加速度放大器(112)、发带补偿导线的接线盒(113)、超压开关(114)获得发动机各参数信号；起落架轮载信号器(115)采集起落架轮载状态，惯导系统(103)采集地速信号，无线电高度表(104)采集飞机高度信号，起落架轮载状态、地速信号、飞机高度信号用于水陆以及地空的判断；采集器(102)采集的上述所有信号，系统处理器(101)接收采集器(102)、惯导系统(103)和无线电高度表(104)的信号，进行综合处理后识别发动机启动告警状态，驱动告警灯(116)、显示器(117)和机内通话系统(118)发出告警与系统状态指示。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统处理器(101)与采集器(102)、惯导系统(103)和无线电高度表(104)交联，其中采集器(102)与起动继电器盒(105)、油门位置传感器(106)、燃油压力传感器(107)、滑油信号传感器(108)、压力信号传感器(109)、转速信号转换器(110)、风门位置传感器(111)、振动加速度放大器(112)、发带补偿导线的接线盒(113)、超压开关(114)、起落架轮载信号器(115)交联；系统处理器(101)通过接收惯导系统(103)、无线电高度表(104)和采集器(102)的数据可以实时获取发动机启动过程告警系统所需要的飞机各项参数，并经综合处理后实时计算飞机在当前构型下应提供给机组的发动机启动过程告警指示和发动机状态指示；系统处理器(101)与告警灯(116)、显示器(117)，将处理结果以通过适当的信号格式分别驱动告警灯(116)、显示器(117)，为飞行机组提供发动机的告警状态和发动机状态信息的主视觉指示、视觉信息指示和听觉指示。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述采集器(102)通过采集起动继电器盒(105)、油门位置传感器(106)、燃油压力传感器(107)、滑油信号传感器(108)、压力信号传感器(109)、转速信号转换器(110)、风门位置传感器(111)、振动加速度放大器(112)、发带补偿导线的接线盒(113)、超压开关(114)、起落架轮载信号器(115)的发动机各状态信号及轮载信号和告警灯(116)按键信号获取飞机各项参数与告警抑制操作信号，并通过数据总线将采集的参数发送系统处理器(101)，用于处理机对发动机启动告警状态和指示的识别；所述采集器(102)可以根据飞机各系统实际布置情况，视情在所采集信号源就近安装，以降低所采集信号受干扰的影响，同时减少电缆长度。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：惯导系统(103)实时采集飞机地速信号，经修正计算后将地速发送系统处理器(101)用于发动机启动告警逻辑的判断依据；所述无线电高度表(104)通过无线电回波实时计算飞机与地面或水面的高度差，并将数据发送系统处理器(101)用于发动机启动告警逻辑的判断依据。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：由系统处理器(101)驱动，当系统处理器(101)识别到发动机启动告警状态时点亮，为机组提供发动机启动告警的主视觉指示；所述显示器(117)实时显示飞机各发动机状态信息；机内通话系统(118)接收系统处理器(101)的音频信号，在告警出现时为机组提供听觉指示。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：当飞机左主起落架放下到位锁定或右主起落架放下到位锁定，则判定飞机处于地面状态；此时，系统处理器(101)监测点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度参数，各参数在正常范围内即认为飞机发动机启动正常，在此阶段出现某个参数超差，则被识别为发动机启动告警，显示相应告警信息。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：当飞机前起落架、左主起落架和右起落架任一轮载状态为悬空状态，且飞机无线电高度小于H0，H0为飞机处于水面状态下最小起飞重量时的无线电高度，且飞机地速小于V1，V1为起飞决断速度，则判定飞机处于水面状态；系统处理器(101)监测点火控制、燃油、滑油、扭矩、发动机转速、排气温度的参数，各参数在正常范围内即认为飞机发动机启动正常，在此阶段出现某个参数超差，则被识别为发动机启动告警，显示相应告警信息。

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