CN111114799B - 一种机电式飞机弹射座椅程序控制器及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机电式飞机弹射座椅程序控制器，包括电子部分10和机械部分20。电子部分10由差压传感器101感受来自飞机空速管的动压qc并由微处理器测控组件102实时采集和解算出空速值V，微处理器测控组件102在获得“座椅弹射指令”后开始计时并完成延时控制：根据预先设置的座椅弹射控制律，延迟时间TV与空速V相适应，延时TV后输出驱动控制信号使电磁铁103工作并释放一级制动201；机械部分20由高度膜盒202感受大气静压Ps，高度膜盒202的机械位移与气压高度实时关联，当大气静压Ps大于设定值Ps0后，高度膜盒202的机械限位机构解除对二级制动203的限制，当二级制动203的双重限制全部释放后动力弹簧机构204立即输出机械动力。控制器系统工作稳定可靠，而且实施方便。

Description

一种机电式飞机弹射座椅程序控制器及控制方法
技术领域
本发明属于航空救生系统弹射控制技术领域，涉及一种机电式飞机弹射座椅程序控制器及控制方法。
背景技术
目前，飞机弹射座椅程序控制器有机械式的也有电子式的，机电式的较少且简单。机械式有气压高度和空速控制的弹射座椅程序控制器，但现有的机械式空速控制部分精度较低且控制律固定后不可调整，不能满足系统要求。又由于机械控制的弹射座椅程序控制器有工作稳定可靠的优点，飞机系统还需要可调整控制律，并提出机电式的弹射座椅程序控制器的需求。因此，有必要提供一种机电式飞机弹射座椅程序控制器。
发明内容
本发明的目的是：针对航空救生系统解决机电式飞机弹射座椅程序控制的技术问题：本发明可以提高空速-时间控制精度、可调整座椅弹射控制律，且控制器系统工作稳定可靠，而且实施方便，经济效益好。
本发明的技术方案是：提供一种机电式飞机弹射座椅程序控制器，所述程序控制器包括电子部分10和机械部分20，
所述电子部分10包括依次信号连接的差压传感器101、微处理测控组件102、电磁铁103；
微处理测控组件102内预先设置座椅弹射控制律；
差压传感器101采集飞机空速管的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件102；微处理测控组件102根据动压qc解算出空速值V，并根据所述座椅弹射控制律计算出延迟时间TV，在延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103；
所述机械部分20包括二级制动203、高度膜盒202、动力弹簧机构204；电磁铁103与二级制动203机械连接，电磁铁103接收到控制信号后解除对二级制动203的前挡限制；
高度膜盒202与二级制动203机械连接，高度膜盒202感受大气静压Ps，在大气静压Ps大于设定值Ps0后，解除对二级制动203的后挡限制；
二级制动203与动力弹簧机构204机械连接，在解除对二级制动203的前挡、后挡限制后，二级制动203释放动力弹簧机构204，动力弹簧机构204输出机械动力。
进一步地，所述微处理测控组件102在接收到座椅弹射指令后开始计时，达到延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103。
进一步地，所述机械部分20还包括一级制动201，电磁铁103、一级制动201和二级制动203依次机械连接；
电磁铁103接收到控制信号后释放一级制动201，一级制动201解除对二级制动203的前挡限制。
进一步地，所述差压传感器101为硅压阻、硅谐振或光纤式压力传感器。
进一步地，所述微处理测控组件102为单片机。
进一步地，所述高度膜盒202内设置有机械限位机构，机械限位机构与二级制动203机械连接；
在大气静压Ps大于设定值Ps0后，机械限位机构发生位移变化，解除对二级制动203的后挡限制。
另一方面，提供一种机电式飞机弹射座椅控制方法，利用如上所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，
差压传感器101采集飞机空速管的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件102，微处理测控组件102根据动压qc解算出空速值V，并根据所述座椅弹射控制律计算出延迟时间TV，在延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103，电磁铁103解除对二级制动203的前挡限制；
在大气静压Ps大于设定值Ps0后，高度膜盒202解除对二级制动203的后挡限制；
然后，二级制动203释放动力弹簧机构204，动力弹簧机构204输出机械动力。
进一步地，所述微处理测控组件102在接收到座椅弹射指令后开始计时，达到延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103。
本发明的技术效果是：本发明针对航空弹射救生系统解决了机电式飞机弹射座椅程序控制的技术问题：提高了空速-时间控制精度、可调整座椅弹射控制律，系统工作稳定可靠，而且实施方便，经济效益好。
附图说明
图1是本发明的一种机电式飞机弹射座椅程序控制器原理框图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的一种机电式飞机弹射座椅程序控制器原理框图，如图1所示，本实施例,提供一种机电式飞机弹射座椅程序控制器，所述程序控制器包括电子部分10和机械部分20，
所述电子部分10包括依次信号连接的差压传感器101、微处理测控组件102、电磁铁103；
微处理测控组件102内预先设置座椅弹射控制律；
差压传感器101采集飞机空速管的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件102；微处理测控组件102根据动压qc解算出空速值V，并根据所述座椅弹射控制律计算出延迟时间TV，在延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103。所述微处理测控组件102在接收到座椅弹射指令后开始计时，达到延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁103。
所述机械部分20包括二级制动203、高度膜盒202、动力弹簧机构204；电磁铁103与二级制动203机械连接，电磁铁103接收到控制信号后解除对二级制动203的前挡限制。进一步地，所述机械部分20还包括一级制动201，电磁铁103、一级制动201和二级制动203依次机械连接；电磁铁103接收到控制信号后释放一级制动201，一级制动201解除对二级制动203的前挡限制。
高度膜盒202与二级制动203机械连接，高度膜盒202感受大气静压Ps，在大气静压Ps大于设定值Ps0后，解除对二级制动203的后挡限制。
二级制动203与动力弹簧机构204机械连接，在解除对二级制动203的前挡、后挡限制后，二级制动203释放动力弹簧机构204，动力弹簧机构204输出机械动力。
进一步地，本实施例，所述差压传感器101为硅压阻、硅谐振或光纤式压力传感器。所述微处理测控组件102为单片机。
进一步地，所述高度膜盒202内设置有机械限位机构，机械限位机构与二级制动203机械连接。在大气静压Ps大于设定值Ps0后，机械限位机构发生位移变化，解除对二级制动203的后挡限制。
本发明的工作原理：
本发明为一种机电式飞机弹射座椅程序控制器，包括电子部分10和机械部分20。电子部分10的特征在于，由差压传感器101感受来自飞机空速管的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件102，由微处理器测控组件102实时采集和解算出空速值V，微处理器测控组件102在获得“座椅弹射指令”后开始计时并完成延时控制使电磁铁103工作并释放一级制动201，即解除电子部分10对二级制动203的限制。机械部分20的特征在于，由高度膜盒202感受大气静压Ps，高度膜盒202的机械限位机构可解除机械部分20对二级制动203的限制，当二级制动203的双重限制全部释放后动力弹簧机构204立即输出机械动力。
电子部分10的微处理器测控组件102执行的延时控制，是根据预先设置的座椅弹射控制律，延迟时间TV与空速V相适应，延时TV后输出驱动控制信号使电磁铁103工作，其中预先设置的座椅弹射控制律可以根据飞行任务进行调整。
机械部分20的高度膜盒202执行的是气压高度控制，其敏感的是大气压力，高度变化气压也变化，高度膜盒202中机械限位机构的机械位移也相应变化，并与气压高度实时关联，当实时气压高度H低于预设高度H0时，高度膜盒202的机械限位机构将解除机械部分20对二级制动203的限制。
本实施例的应用举例：
应用场景一：用于飞行员弹射救生等任务的弹射座椅程序控制器，在飞机故障和紧急状态时根据高度和飞行速度完成弹射救生任务。
应用场景二：用于航空航天乘员弹射救生等任务的弹射座椅程序控制器，在航天器或飞行器故障和紧急状态时根据高度和飞行速度完成弹射救生任务。

Claims (6)

1.一种机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于，所述程序控制器包括电子部分(10)和机械部分(20)，
所述电子部分(10)包括依次信号连接的差压传感器(101)、微处理测控组件(102)、电磁铁(103)；微处理测控组件(102)内预先设置座椅弹射控制律；差压传感器(101)采集飞机空速管内的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件(102)；微处理测控组件(102)根据动压qc解算出空速值V，并根据所述座椅弹射控制律计算出延迟时间TV，在延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁(103)；所述微处理测控组件(102)在接收到座椅弹射指令后开始计时，达到延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁(103)；
所述机械部分(20)包括二级制动(203)、高度膜盒(202)、动力弹簧机构(204)；电磁铁(103)与二级制动(203)机械连接，电磁铁(103)接收到控制信号后解除对二级制动(203)的前挡限制；高度膜盒(202)与二级制动(203)机械连接，高度膜盒(202)感受大气静压Ps，在大气静压Ps大于设定值Ps0后，解除对二级制动(203)的后挡限制；二级制动(203)与动力弹簧机构(204)机械连接，在解除对二级制动(203)的前挡、后挡限制后，二级制动(203)释放动力弹簧机构(204)，动力弹簧机构(204)输出机械动力。
2.根据权利要求1所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于，所述机械部分(20)还包括一级制动(201)，电磁铁(103)、一级制动(201)和二级制动(203)依次机械连接；
电磁铁(103)接收到控制信号后释放一级制动(201)，一级制动(201)解除对二级制动(203)的前挡限制。
3.根据权利要求1所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于，所述差压传感器(101)为硅压阻、硅谐振或光纤式压力传感器。
4.根据权利要求3所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于，所述微处理测控组件(102)为单片机。
5.根据权利要求1所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于，所述高度膜盒(202)内设置有机械限位机构，机械限位机构与二级制动(203)机械连接；
在大气静压Ps大于设定值Ps0后，机械限位机构发生位移变化，解除对二级制动(203)的后挡限制。
6.一种机电式飞机弹射座椅控制方法，利用权利要求1至5任一项所述的机电式飞机弹射座椅程序控制器，其特征在于：
差压传感器(101)采集飞机空速管内的动压qc，并将动压qc的信号反馈至微处理测控组件(102)，微处理测控组件(102)根据动压qc解算出空速值V，并根据所述座椅弹射控制律计算出延迟时间TV，在延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁(103)，电磁铁(103)解除对二级制动(203)的前挡限制；所述微处理测控组件(102)在接收到座椅弹射指令后开始计时，达到延迟时间TV后输出控制信号给电磁铁(103)；
在大气静压Ps大于设定值Ps0后，高度膜盒(202)解除对二级制动(203)的后挡限制；
然后，二级制动(203)释放动力弹簧机构(204)，动力弹簧机构(204)输出机械动力。
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