NO155233B - Anordning for avfoeling av manglende driftsevne av et antiskrensesystem paa et luftfartoey. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for avføling av manglende driftsevne av et antiskrensesystem på et luftfar-

tøy og som ved avføling av manglende driftsevne frakopler antiskrensesystemet og i stedet innkopler en pulserende krets for pumping av luftfartøyets bremser.

Hittil har tallrike typer av antiskrenseanordnin-

ger vært kjent innen luftfarts- og transportindustriene.

Særlig er sådanne anordninger meget ønskelige for anvendel-

se i fartøyer når høye hastigheter, korte bremseavstander,

stor treghet og menneskeliv er involvert. Følgelig er de fleste kommersielle og militære luftfartøyer i dag forsynt med antiskrensesystemer for å sikre at bremseytelsen for en gitt situasjon er optimalisert. Sådanne systemer arbeider ut fra den forutsetning at den mest effektive bremseytelse oppnås ved å tillate bremseanordningen å "pendle" rundt be-gynnende skrensetilstander. Når større skrensinger opptrer, blir bremsetrykket i de fleste systemer fullstendig opphevet for å tillate hjulene å rotere tilbake til rullebanehastig-het før gjentatt anvendelse av bremsetrykk under kontroll av antiskrensesystemet.

Nåværende kjente systemer stiller vanligvis til rådighet såkalte feilsikre anordninger ved hjelp av hvilke bremsekontrollen føres fullstendig tilbake til luftfartøy-føreren i det tilfelle at antiskrensesystemet forårsaker at bremsetrykket oppheves fullstendig i en tidsperiode som overskrider en forinnstilt grense (f.eks. to sekunder), da en sådan tilstand er forbundet med systemsvikt. I kjente systemer fører tilbakeføringen av bremsingen til føreren til total avvepning av antiskrensesystemet, og bremsetrykket er fra da av helt under kontroll av føreren. Når kontrollen av bremseytelsen føres tilbake til føreren, representerer gra-den av bremsepedalinntrykking av piloten (som inntil da er blitt opphevet av antiskrensesystemet) uheldigvis nesten total bremsekraftkapasitet for kjøretøyet. Resultatet av dette er vanligvis skrénsing, punkteringer, ødelagte dekk og fare for menneskeliv. Videre kan vannplaning av kjøre-tøyets hjul eller andre ekstremt ugunstige rullebaneforhold også resultere i at hel-opphevelses-utgangssignalet fra antiskrensesystemet tolkes som en systemsvikt. Med nåværende feilsikre anordninger blir driften av antiskrensesystemene, når den en gang er fjernet, imidlertid ikke gitt tilbake til bremsesystemet, selv etter at vannplaningen eller ugunstige rullebaneforhold er over.

I US-patentskrift 3 820 857 er det beskrevet et system for oppnåelse av pulset anvendelse av trykk på bremser, men denne pulsering har som formål å øke bremseytelsen til et gitt nivå, og ikke å erstatte et uvirksomt antiskrensesystem. Denne kjente teknikk er bare av generell interes-se med hensyn til pulserende signaler.

US-patentskrift 3 861 760 viser en anordning for

å hindre operasjon eller drift av et antiskrensesystem ved avføling av forutbestemte tilstander. I anordningen ifølge -•dette patentskrift er det imidlertid ikke sørget for avfø-ling av antiskrensesystemets driftsevne, fjerning eller frå-kopling av antiskrensesystemet fra bremseytelsen når systemet fastslås å være uvirksomt, og erstatning av dette system med et ufullstendig antiskrensesystem som tilfører et pulserende signal .til antiskrenseventilene for å oppnå en "pumping" av bremsene.

Det er således et formål med oppfinnelsén å tilveiebringe en sviktvarsling og avstengning for antiskrensesystemer hvor det ikke skjer en øyeblikkelig tilbakeføring av total bremsing til føreren enten etter de ugunstige forhold som er omtalt ovenfor eller etter antiskrensekretssvikt.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en sviktvarsling og avstengning for antiskrensesy- ' stemer hvor antiskrensesystemet, selv om det frigjøres fe-driften under spesielle perioder med kritisk drift, kan gjenoppta driften etter tilfredsstillelse av visse betingel-ser .

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en sviktvarsling og avstengning for antiskrensesystemer hvor opphevelsen av antiskrensesystemet i sådanne situasjoner nøye overvåkes og suppleres av et ufullstendig antiskrensesystem.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebrin-

i

ge en feilvarsling og avstengning for antiskrerfsesystemer som er pålitelig og nøyaktig i drift, som er bill.ig å kon-struere, som lett lar seg tilpasse f©r realisering sammen med tidligere kjente antiskrensesystemer, og som lett kan konstrueres ved hjelp av tilgjengelige komponenter.

Ovennevnte formål oppnås med., en anordning av den innledningsvis angitte type søm ifølge; oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den omfatter gti "sammenlikner som er koplet til antiskrensesystemet for å» motta ,,'antiskrénsésignaler og frembringe et utgangssignal dergom antiskrensesignalene overskrider et innstilt niva, 'erv tidfemn-stillmgskrets som

• o ,-ø

er koplet til sammenlikneren for a hmdré det nevnte utgangssignal inntil antiskrensesignalene har overskredet det innstilte nivå i en viss tidsperiode, et elektromekanisk relé

som er koplet til sammenlikneren og styres av det nevnte utgangssignal for å hindre tilførsel av antiskrensesignalene til antiskrenseventiler, og en multivibrator som er koplet til og styres av det elektromekaniske relé for å -tilføre et pulserende signal til antiskrenseventilene etter hindring av tilførselen av antiskrensesignalene til disse.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det føl-

gende under henvisning til tegningene hvor en foretrukket utførelse av anordningen ifølge oppfinnelsen er vist i skje-matisk form.

Det vil innses at selv om oppfinnelsen her er beskrevet for anvendelse på et luftfartøy med to frjul som er forsynt med antiskrensesystemer, er teknikken ifølge oppfinnelsen like anvendelig på et kjøretøy som har et vilkårlig antall sådanne hjul. Det er imidlertid kjent at behovet for oppfinnelsen er mest kritisk for mindre luftfartøyer, såsom de som benyttes i det militære og som har bare to eller fire hjul som bremses ved landing. På sådanne luftfartøyer vil bremsesvikt på et eneste hjul resultere i en reduksjon av bremseytelsen på fra 25 % til 50 %, og en sådan tilstand er derfor uakseptabel. På kjøretøyer som har f.eks. åtte hjul vil det imidlertid innses at tapet av bremseytelse på et eneste! hjul reduserer bremseytelsen med bare 12 %, og således kan være en akseptabelsituasjon som ikke rettferdiggjør den utvidede kretsanordning og økede omkostning med oppfinnelsen.

Idet det nå henvises til tegningen, er sviktvars-lingen og avstengningen av antiskrensesystemene generelt be-tegnet med henvisningstallet 10. Det er anordnet en operasjonsforsterker 12 som er koplet som sammenlikner og som med sin negative inngang er forbundet med en spenningsreferanse 15 som for illustrasjonsformål er innstilt på 8 volt. Forsterkerens 12 positive inngang er via motstander 16 - 20 .koplet til en jordreferanse. En såkalt "squat"-bryter 22, som er velkjent i teknikken, er koplet til forsterkerens 12 positive inngang mellom to motstander 16 og 18 for det formål å hindre drift av kretsen 10 mens luftfartøyet: er i flukt og bryteren 22 er i den stilling som er vist på tegningen. Ved landing, når bryteren 22 frigjør knutepunktet mellom motstandene 16 og 18 fra jordreferansen, blir krets-n 10 funksjonsdyktig. Ved dette tidspunkt tilveiebringes signaler fra antiskrensesystemet 23 via dioder 24, 26 til forsterkerens 12 positive inngang. Disse antiskrensesignaler tilføres også via kontaktene på et relé 44 til antiskrenseventilene 25 for å tilveiebringe antiskrensekontroll for bremsene. Antiskrensesystemet 23 er vist for et tohjult luft-fartøy og har således to utganger, én for hvert hjul.

Dersom det ene eller det andre av luftfartøyets hjul går inn i en ikke-roterende arbeidsmodus på grunn av enten skrensing, vannplaning eller liknende, vil utgangssignalet fra det antiskrensesystem 23 som er knyttet til dette hjul, gå til et høyt spenningsnivå. Spenningskilden 15 er innstilt på et terskelnivå som ligger like under utgangssig-.halet med høyt nivå som frembringes for ikke-rotasjonsakti-vitet av systemet 2.3., og når en sådan situasjon inntreffer,

-omkoples således utgangssignalet fra forsterkeren 12 til en høy tilstand da spenningen på den positive inngang er større enn spenningen på den negative inngang. Ved en sådan hendel-se begynner en kondensator å opplades fra en motstand 28, og dersom denne oppladning når det terskelnivå som er bestemt av en spenningskilde 35, endrer også utgangssignalet fra en operasjonsforsterker 36 tilstand. Dersom imidlertid opp-

hevelses- eller avskaffelsessignalet fra antiskrensesystemet 23 skulle forsvinne før en sådan oppladning av kondensatoren 30 inntreffer, vil utgangssignalet fra forsterkeren 12 igjen gå tilbake til et lavt nivå og kondensatoren 30 vil øyeblikkelig utlades gjennom en diode 38. Kretsen bestående av elementene 28, 30 og 38 tilveiebringer følgelig en tidsinnstillingskrets slik at utgangen fra forsterkeren 36, som er koplet som sammenlikner, ikke vil bli omkoplet med mindre trykk-opphevelsessignalet er blitt presentert fra antiskrensesystemet 23 i en viss tidsperiode. Denne tidsperiode velges som et konstruksjonskriterium basert på den maksimale tids-lengde som et opphevelsessignal kan eksistere før antiskrensesystemet 23 bedømmes å ha fungert feilaktig. Når kondensatoren 30 er blitt oppladet til det nivå som er innstilt av spenningskilden 35, forårsaker det positive nivå som tilføres via motstanden 32 til forsterkerens 36 negative inngang, at dennes utgang omkoples til et lavt nivå.

Utgangssignalet fra forsterkeren 36 tilføres via en motstand 40 til basisen i en transistor 42. Releet 44

er innkoplet mellom en energiseringskilde 45 og transisto-rens 42 kollektor. Under normal drift av antiskrensesystemet 23 forårsaker det positive utgangssi.gnal fra forsterkeren 36 at transistoren 42 er i en ledende tilstand og at reléets 44 kontakter holdes i den viste stilling. Et relé 70 er anordnet for styring av en lampe. Reléet energiseres fra energi-seringskilden 45 for å indikere for føreren at systemet er virksomt. Ved mottagelse av et negativt utgangssignal fra forsterkeren 36, hvilket indikerer at et opphevelsessignal har vært til stede i en ekstraordinært lang tid, sperres transistoren 42 og reléet 44 deenergiseres slik at kontaktene omkoples til de åpne stillinger som er motsatt av de som er vist på tegningen. Det kan nå innses at signalene fra antiskrensesystemet 23 frakoples fra antiskrenseventilene 25 og det normale antiskrensesystem gjøres uvirksomt for kontroll av skrensing. Likeledes blir lysreléet 70 deener-gisert, hvilket skrur på lampen for å gi en visuell indika-sjon til føreren.

Med deenergiseringen og den resulterende omkopling av reléet 44 tilføres en spenning fra en spenningskilde 47 til en multivibratorkrets 48 for å energisere denne. Denne krets er ikke uvanlig i teknikken og omfatter en operasjonsforsterker 50 som har sin utgang tilbakekoplet til den negative inngang via motstander 54, 56 og en diode 58, og til den positive inngang via en motstand 64. Den negative inngang er også koplet til en kondensator 52. Slik det lett vil innses av fagfolk på området, bestemmer elementene 52 - 58 pulsforholdet og på-av-forholdet for multivibratorens 48 utgang da dioden 58 muliggjør og hindrer strøm gjennom motstanden 56 i hhv. de positive og negative utgangssykluser for forsterkeren 50. Ved passende valg av positive og negative tidskonstanter ved hjelp av verdiene av kondensatoren 52 og motstandene 54, 56, kan det ønskede pulsforhold lett oppnås. Motstander 60 - 64 er innkoplet som vist på vanlig måte for riktig forspenningsendring av forsterkerens 50 positive inngang for å tilveiebringe hurtigvirkning av forsterkerens omkopling og for eliminasjon av dirring. Slik det lett vil innses av fagfolk på området, tjener tilbakekop-lingsmotstanden 64 til å skaffe en hysteresevirkning for å sørge for en forspenningsendring på forsterkerens 50 positive inngang. Denne forspenningsendring, sammenkoplet med driften av elementene 52 - 58, bestemmer pulsforholdet for multivibratoren 48.

Multivibratorens 48 utgangssignal tilføres til basisen i en transistor 66 som, på grunn av deenergiseringen av reléet 44, nå mater antiskrensventilene 25. Utgangssignalet fra transistoren 66 (som er tilveiebrakt for det formål å oppnå riktig drift) er generelt av den natur som er vist ved 68, hvor pulser 69 er tilveiebrakt over jordnivået 71 med en amplitude som er ekvivalent med det fulle opphevelsessignal. Denne bølgeform 68 tilføres således til antiskrenseventilene 25 for med mellomrom å tilveiebringe full opphevelse eller avskaffelse av bremsetrykket. Det vil selv-sagt innses at når antiskrensesystemet 23 frakoples fra antiskrenseventilene 25, forblir bremsekontrollen hos føre-ren. Bølgeformen 68 som tilføres til antiskrenseventilene, opphever imidlertid førerens ytelser ved å tilveiebringe intermittent opphevelse av bremsetrykket slik at det virker som et rudimentært eller ufullstendig antiskrensesystem.

En panikkartet fører eller en fører som forsøker å kontrol-lere bremsingen av et luftfartøy på en rullebane med ugunstige forhold, vil således fremdeles være utstyrt med en kilde, til antiskrensekontroll samtidig som han i hovedsaken bibe-holder bremseytelsene hos seg selv. Man bør være klar over at signalet 68 kan variere med typen av luftfartøy og at signalets frekvens må være en annen enn resonansfrekvensen for det landingsstell som kretsen 10 er knyttet til. Man kan imidlertid forvente at bølgeformen 68 har et pulsforhold eller en relativ pulslengde på ca. 25 % idet opphevelsessig-nalene 69 har en varighet på ca. 0,10 sekunder og har en inn-byrdes avstand på 0,3 0 sekunder.

Det vil lett innses at føreren vil bli umiddelbart oppmerksom på svikten av det normale antiskrensesystem og anvendelsen av multivibratoren 48 på antiskrenseventilene 25, da den periodiske opphevelse av bremsetrykket ved hjelp av pulsene 69 vil ha en virkning på luftfartøyet som vil føles av føreren. Selv om føreren ikke merker at lampen skrus på av reléet 70, vil han således straks bli oppmerksom på bremsetilstanden som følge av en fysisk sansefornemmelse som realiseres gjennom luftfartøyet.

Det er en spesiell egenskap ved anordningen ifølge oppfinnelsen at dersom utgangssignalet fra antiskrensesystemet 23 skulle gå tilbake til normal drift slik at opphevel-sessignalet som fremkommer fra den ene eller begge utganger, faller under den terskelverdi som er bestemt av kilden 15, vil forsterkerne 12, 36 igjen endre tilstander og transistoren 42 vil på nytt bli slått på og således kople reléets 44 kontakter tilbake til den stilling som er vist på tegningen. Denne operasjon hindrer funksjon av multivibratoren 48 og tilfører på nytt de normale antiskrensesignaler til antiskrenseventilene 25. Når således antiskrensesystemet først har tilsynelatende sviktet, ligger det ikke utenfor anord-ningens muligheter å føre bremsingen av luftfartøyet tilbake til det normale antiskrensesystem så snart antiskrensekrets-anordningen på nytt virker på riktig måte.

Claims (1)

1. Anordning for avføling av manglende driftsevne av et antiskrensesystem på et luftfartøy og som ved avføling av manglende driftsevne frakopler antiskrensesystemet og i

   i stedet innkopler en pulserende krets for pumping av luft-fartøyets bremser, karakterisert ved at den •omfatter en sammenlikner (12) som er koplet til antiskrense-

   systemet for å motta antiskrensesignaler og frembringe et utgangssignal dersom antiskrensesignalene overskrider et .innstilt nivå, en tidsinnstillingskrets (28, 30) som er koplet til sammenlikneren (12) for å hindre det nevnte utgangssignal inntil antiskrensesignalene har overskredet det innstilte nivå i en viss tidsperiode, et elektromekanisk relé (44) som er koplet til sammenlikneren og styres av det nevnte utgangssignal for å hindre tilførsel av antiskrensesignalene til antiskrenseventiler (25), og en multivibrator (48) som er koplet til og styres av det elektromekaniske relé (44) for å tilføre et pulserende signal til antiskrenseventilene (25) etter hindring av tilførselen av antiskrensesignalene til disse.