CN209112157U - 具有自动控制功能的机载刹车风冷系统 - Google Patents

Abstract

一种具有自动控制功能的机载刹车风冷系统，将起落架放下位置终点开关更换成左起落架落地开关、右起落架落地开关，通过左起落架落地开关和右起落架落地开关确定飞机空/地状态；通过飞机防滑刹车控制盒采集机轮速度传感器输出的速度信号，确定飞机高/低速度状态；并通过飞机高/低速度状态和飞机空/地状态确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑，用时间继电器实现机载刹车风冷系统总工作时间的自动控制，能够在飞机着陆后及时可靠的对该刹车机轮进行降温，能够将飞机的起降周期从60～90min缩短到30min从而缩短飞机的起降时间，从而提高飞机的起降频率。同时节省了能源、降低了地勤人员劳动强度。

Description

具有自动控制功能的机载刹车风冷系统

技术领域

本发明涉及飞机刹车系统领域，具体是飞机刹车系统的一种具有自动控制功能的机载刹车风冷系统。

背景技术

现役二代、三代飞机刹车机轮多采用金属基粉末合金刹车材料；为了保证飞机出勤周期，采用水冷或风冷地面设备对刹车机轮进行强制冷却使刹车机轮达到快速降温的目的。

新一代飞机的起飞速度、着陆重量和刹车速度都显著提高，由于飞机刹车能量大幅提升导致刹车后热库温度更高，因此广泛使用的具有摩擦特性好、吸热能力强、材料密度小、使用寿命长等优点的C/C复合刹车材料、C/Si复合刹车材料，克服了金属基粉末合金刹车材料使用中的龟裂、破碎、粘接等问题，但C/C复合刹车材料、C/Si 复合刹车材料存在抗氧化能力差，刹车装置热库不能水冷，只能采用风冷设备降低刹车热库温度，为了缩短并保证飞机的出勤周期，必须对飞机的刹车机轮和刹车装置进行强行冷却，随之机载刹车风冷系统出现。

苏27飞机的机载刹车风冷系统电器原理图见图1。苏27飞机的机载刹车风冷系统由风扇电源电路自动保护开关1、风扇控制电路保护自动开关3、左路机轮冷却风扇电机4、右路机轮冷却风扇电机5、左路风扇电源接通接触器6、右路风扇电源接通接触器7、起落架放下位置终点开关8、机轮冷却转换开关9、三相115V，交流电源18 和直流电源2组成；机轮冷却风扇控制系统采用手动控制。安装于左起落架前舱门的机轮冷却转化开关9有开启/关闭两种状态，飞机每次飞行前机轮冷却转化开关处于关闭状态。当飞机发动机工作时，即在飞机起-降滑跑、滑行和减速时，机轮冷却风扇控制系统由飞机电源三相115V，交流电源18和直流电源2供电；当飞机停在停机坪上，即飞机发动机停止工作时，机轮冷却风扇控制系统由机场电源供电，飞机每次着陆后地勤人员根据机轮降温需要，手动开启左起落架前舱门的机轮冷却转化开关9，从而使“机载刹车风冷系统电机”高速旋转给机轮刹车装置强力风冷散热。机轮冷却电机总工作时间不大于25min，机轮刹车装置温度降下来后手动断开左起落架前舱门的机轮冷却转化开关9，从而操作“机载刹车风冷系统电机”停止旋转，但是在收上前起落架前地勤人员根据机轮降温需要，可以手动操作机轮冷却风扇旋转。

现有技术的机载刹车风冷系统控制逻辑是在飞机完成着陆后，由地勤人员采用手动操作的方式实现机载刹车风冷系统的旋转/停止，达到飞机机轮快速降温的目的，但是这个机载刹车风冷系统没有自动控制功能，增加了地勤人员的工作强度。

经检索中国论文网公布了科技视界中收录的上海飞机设计研究院液压部刹车系统室的张祥剑2012年10月在上海发表的《民机刹车系统发展研究》中提到“每个机轮上都装配有刹车冷却风扇，可高速冷却刹车缩短过站时间”；但是这篇论文中并没有说明刹车冷却风扇的控制逻辑，更没有说明刹车冷却风扇具有自动控制功能。

在公开号为CN206704172U的发明创造中公开了一种车用轮毂风冷系统。该发明创造对汽车轮毂采用风冷系统进行冷却，用轮毂温度传感器检测轮毂的温度，对于不同的温度值，采用不同的档位进行冷却，同时采用温度警戒值作为风冷系统启动和停止的依据。这种车用轮毂风冷系统能够有效的达到降温的目的，同时实现了风机的节能输出，平衡了风机的功耗和出风的最佳效率。但是，该专利只是达到车用轮毂风冷系统自动启动和停止的目的，并没有明确说明温度警戒值设置的具体合理数值和风冷系统自动启动和停止具体要求，同时由于汽车的刹车机轮的工作状态与飞机不同，造成汽车用风冷系统与飞机用风冷系统设计思路具有本质的区别。

在公开号为CN106005379A的发明创造中中公开了一种飞机机轮的冷却方法和风冷装置。该发明创造一种飞机机轮的冷却方法和风冷装置含有冷却盘和进风接头，冷却盘和进风接头之间通过柔性的通风管联通，冷却盘上有与飞机机轮批配的出风嘴；将冷却盘固定在飞机机轮的侧面，冷却盘的出风嘴对应飞机机轮的通风孔；将进风接头与冷风源接通，冷风通过进风接头和通风管进入冷却盘，再通过出风嘴向飞机机轮通风孔实施冷却作用。

但是，该发明创造是采用冷却盘和进风接头将冷却气体导入飞机机轮通风孔实施冷却作用，如果在飞机机轮上打孔，会降低飞机机轮的结构强度，同时这个发明创造采用外在的气源对飞机机轮进行冷却，增加了工作人员的劳动强度，延迟了飞机机轮降温的时间，在夏天容易造成飞机机轮爆胎。没有明确说明温度警戒值设置的具体合理数值和风冷系统自动启动和停止具体要求。

发明内容

为克服现有技术中存在的回降低飞机机轮的结构强度、延迟了飞机机轮降温的时间，在夏天容易造成飞机机轮爆胎的不足，本发明提出了一种具有自动控制功能的机载刹车风冷系统。

所述机载刹车风冷系统是四机轮飞机冷却风扇控制系统；所述的四机轮均分为左机轮和右机轮；所述左机轮和右机轮分别安装在左起落架和右起落架上。每个机轮的冷却风扇控制系统中均包括风扇电源电路自动保护开关、交流接触器、机轮速度传感器、机轮冷却风扇电机，以及四机轮共用的飞机防滑刹车控制盒、时间继电器、直流电源和交流电源。

在所述冷却风扇控制系统中，直流电源与风扇控制电路保护自动开关联通。

右起落架落地开关的电源输出端与左起落架落地开关0的电源输入端联通；左起落架落地开关0电源输出端与刹车风扇开关的输入端联通。当刹车风扇开关的输出端 a与断开端c联通时，刹车风扇开关的输出端a悬空；当刹车风扇开关的输入端a与继电器工作触点的输入端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通；时间继电器接负载的工作触点分别与各机轮的交流接触器的控制触点输入端联通，交流接触器的控制触点输出端分别与所在机轮冷却风扇电机控制触点联通；各机轮冷却风扇电机的工作触点分别通过所在机轮的电路保护自动开关与三相115V的交流电源联通。

所述时间继电器控制触点的输入端与飞机防滑刹车控制盒的飞机速度状态J_SD信号输出端联通；飞机防滑刹车控制盒速度信号的输入端分别与各机轮的机轮速度传感器速度信号的输出端联通。

所述的时间继电器为具有密封混合延时功能的时间继电器。

飞机防滑刹车控制盒分别采集各机轮速度传感器输出的速度信号，并根据采集到的速度信号确定飞机速度状态；所述飞机速度状态分为高速度状态与低速度状态。根据确定的飞机速度状态和飞机空/地状态确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑。通过确定的机载刹车风冷系统自动控制逻辑通过时间继电器实现延时控制。

所述高速度状态的阀门值为90km/h，低速度状态的阀门值为30km/h.

本发明在现有技术的基础上，将起落架放下位置终点开关更换成左起落架落地开关、右起落架落地开关，通过左起落架落地开关和右起落架落地开关确定飞机空/地状态；通过飞机防滑刹车控制盒采集机轮速度传感器输出的速度信号，确定飞机高/低速度状态；并通过飞机高/低速度状态和飞机空/地状态确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑，用时间继电器实现机载刹车风冷系统总工作时间的自动控制。

本发明直流电源的正极与风扇控制电路保护自动开关的一端联通，风扇控制电路保护自动开关的另一端与右起落架落地开关电源输入端联通，右起落架落地开关电源输出端与左起落架落地开关电源输入端联通，左起落架落地开关电源输出端与刹车风扇开关的输入端联通，刹车风扇开关的输出端a与c联通时，刹车风扇开关的输出端 a悬空；当刹车风扇开关的输出端a与b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通；时间继电器接负载的工作触点与115V交流接触器的控制触点输入端联通，115V交流接触器的控制触点输出端与机轮冷却风扇电机的控制触点联通，机轮冷却风扇电机的工作触点通过电路保护自动开关与三相115V，交流电源与联通。本发明飞机冷却风扇自动控制系统原理具体见图2；

所述时间继电器控制触点的输入端与飞机防滑刹车控制盒飞机高/低速度状态J_SD信号输出点联通，飞机防滑刹车控制盒速度信号的输入端与机轮速度传感器速度信号的输出点联通；

本发明通过对飞机防滑刹车控制盒输出的飞机速度状态信号、右起落架落地开关与左起落架落地开关空/地信号进行逻辑运算，实现机轮冷却风扇电机自动控制，保证刹车机轮自动降温；本发明采用时间继电器对轮冷却风扇电机的总工作时间进行控制。

本发明具有自动控制功能的机载刹车风冷系统能够在飞机着陆后自动对刹车机轮进行降温，为了保证降温效率，本发明机载刹车风冷系统采用时间继电器实现总工作时间自动控制。本发明能够在飞机着陆后及时可靠的对该刹车机轮进行降温，能够将飞机的起降周期从60～90min缩短到30min从而缩短飞机的起降时间，从而提高飞机的起降频率。同时节省了能源、降低了地勤人员劳动强度。

附图说明

图1是现有技术机轮冷却风扇控制系统示意图；

图2是本发明的示意图。

1.风扇电源电路自动保护开关；2.直流电源；3.风扇控制电路保护自动开关；4.左机轮冷却风扇电机；5.右机轮冷却风扇电机；6.左机轮电机接通触点；7.右机轮电机接通触点；8.起落架放下位置终点开关；9.机轮冷却转换开关；10.左起落架落地开关；11.右起落架落地开关；12.刹车风扇开关；13.具有密封混合延时功能的时间继电器；14.飞机防滑刹车控制盒；15.机轮速度传感器；16.机轮冷却风扇电机；17.115V 交流接触器；18.三相115V，交流电源。

具体实施方式

本实施例是一种四机轮飞机冷却风扇控制系统。每个机轮的冷却风扇控制系统中均包括风扇电源电路自动保护开关1、交流接触器17、机轮速度传感器15、机轮冷却风扇电机16，以及四机轮共用的飞机防滑刹车控制盒14、时间继电器13、直流电源2 和交流电源18。

所述的四机轮均分为左机轮和右机轮。所述左机轮和右机轮分别安装在左起落架和右起落架上。

本实施例以左起落架中的外机轮的冷却风扇控制系统为例加以详细描述。

在所述左外机轮的冷却风扇控制系统中，直流电源2与风扇控制电路保护自动开关3联通。

右起落架落地开关11的电源输出端与左起落架落地开关10的电源输入端联通；左起落架落地开关10电源输出端与刹车风扇开关12的输入端联通。当刹车风扇开关 12的输出端a与c联通时，刹车风扇开关12的输出端a悬空；当刹车风扇开关12的输出端a与b连通时，刹车风扇开关12与继电器13接电源的工作触点连通；时间继电器13接负载的工作触点与115V交流接触器17的控制触点输入端联通，115V交流接触器17的控制触点输出端与机轮冷却风扇电机16控制触点联通，机轮冷却风扇电机16的工作触点通过电路保护自动开关1与三相115V，交流电源18与联通。

所述时间继电器13控制触点的输入端与飞机防滑刹车控制盒14的飞机速度状态J_SD信号输出端联通；所述的时间继电器13为具有密封混合延时功能的时间继电器。飞机防滑刹车控制盒14速度信号的输入端与机轮速度传感器15速度信号的输出端联通。

本实施例通过左起落架落地开关10和右起落架落地开关11确定飞机空/地状态。

通过飞机防滑刹车控制盒14分别采集各机轮速度传感器15输出的速度信号，并根据采集到的速度信号确定飞机速度状态；所述飞机速度状态分为高速度状态与低速度状态。根据确定的飞机速度状态和飞机空/地状态确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑。通过确定的机载刹车风冷系统自动控制逻辑通过时间继电器13实现延时控制。

所述高速度状态的阀门值为90km/h，低速度状态的阀门值为30km/h。

Claims (4)

1.一种具有自动控制功能的机载刹车风冷系统，所述机载刹车风冷系统是四机轮飞机冷却风扇控制系统；所述的四机轮均分为左机轮和右机轮；所述左机轮和右机轮分别安装在左起落架和右起落架上；其特征在于，每个机轮的冷却风扇控制系统中均包括风扇电源电路自动保护开关、交流接触器、机轮速度传感器、机轮冷却风扇电机，以及四机轮共用的飞机防滑刹车控制盒、时间继电器、直流电源和交流电源；在所述冷却风扇控制系统中，直流电源与风扇控制电路保护自动开关联通；

右起落架落地开关的电源输出端与左起落架落地开关0的电源输入端联通；左起落架落地开关0电源输出端与刹车风扇开关的输入端联通；当刹车风扇开关的输出端a与断开端c联通时，刹车风扇开关的输出端a悬空；当刹车风扇开关的输入端a与继电器工作触点的输入端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通；时间继电器接负载的工作触点分别与各机轮的交流接触器的控制触点输入端联通，交流接触器的控制触点输出端分别与所在机轮冷却风扇电机控制触点联通；各机轮冷却风扇电机的工作触点分别通过所在机轮的电路保护自动开关与三相115V的交流电源联通；

所述时间继电器控制触点的输入端与飞机防滑刹车控制盒的飞机速度状态J_SD信号输出端联通；飞机防滑刹车控制盒速度信号的输入端分别与各机轮的机轮速度传感器速度信号的输出端联通。

2.如权利要求1所述具有自动控制功能的机载刹车风冷系统，其特征在于，所述的时间继电器为具有密封混合延时功能的时间继电器。

3.如权利要求1所述具有自动控制功能的机载刹车风冷系统，其特征在于，飞机防滑刹车控制盒分别采集各机轮速度传感器输出的速度信号，并根据采集到的速度信号确定飞机速度状态；所述飞机速度状态分为高速度状态与低速度状态；根据确定的飞机速度状态和飞机空/地状态确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑；通过确定的机载刹车风冷系统自动控制逻辑通过时间继电器实现延时控制。

4.如权利要求3所述具有自动控制功能的机载刹车风冷系统，其特征在于，所述高速度状态的阀门值为90km/h，低速度状态的阀门值为30km/h。