RU2017142052A - Способ контроля целостности лопастей несущих винтов вертолёта в соосной схеме их расположения и устройство для его осуществления - Google Patents

Claims (2)

1. Способ контроля целостности лопастей несущих винтов вертолета в соосной схеме их расположения, заключающийся в том, что на ротор нижнего несущего винта вертолета устанавливают возбудитель оборотной метки, на неподвижной части корпуса вертолета напротив траектории движения оборотной метки устанавливают первый неподвижный бесконтактный оборотный датчик, регистрируют электрические импульсы, полученные в результате взаимодействия возбудителя оборотной метки и первого оборотного датчика, из аналоговых электрических импульсов первого оборотного датчика формируют оборотные прямоугольные импульсы, измеряют временные интервалы между оборотными прямоугольными импульсами, получают информацию о периоде вращения ротора нижнего несущего винта вертолета, устанавливают на неподвижной части корпуса вертолета излучающую антенну с диаграммой направленности, ширина которой сравнима с угловой видимостью ширины лопасти и исключающей возможность одновременного облучения двух соседних лопастей, в непосредственной близости от излучающей антенны устанавливают приемную антенну так, чтобы ширина диаграммы направленности антенны обеспечивала уверенный прием отраженного поочередно от каждой лопасти зондирующего сигнала, антенны располагают таким образом, чтобы конструктивные элементы корпуса вертолета не попадали в зону их диаграмм направленностей, направляют зондирующее излучение посредством излучающей антенны в сторону контролируемых лопастей нижнего несущего винта, частично принимают отраженное от лопастей нижнего несущего винта зондирующее излучение приемной антенной, детектируют принятый сигнал и усиливают его огибающую, на основе огибающей формируют лопастные прямоугольные импульсы, определяют временные интервалы между лопастными прямоугольными импульсами, идентифицируют номера лопастей нижнего несущего винта вертолета посредством сравнения временного положения импульсов от оборотного датчика и лопастных прямоугольных импульсов, полученных после обработки потока, отраженного и принятого от лопастей вертолета, определяют относительные значения временных интервалов для каждого межлопастного интервала путем вычисления отношения между полученным текущим межлопастным временным интервалом и периодом вращения винта вертолета, сравнивают полученные относительные временные интервалы и амплитуды отраженных от лопастей сигналов с эталонными относительными временными интервалами и амплитудными величинами, записанными в памяти бортовой электронно-вычислительной машины, отличающийся тем, что на ротор верхнего несущего винта вертолета устанавливают второй возбудитель оборотной метки, на неподвижной части корпуса вертолета напротив траектории движения второго возбудителя оборотной метки устанавливают неподвижный второй бесконтактный оборотный датчик, регистрируют электрические импульсы, полученные в результате взаимодействия возбудителя оборотной метки со вторым оборотным датчиком, из электрических импульсов, поступающих со второго оборотного датчика формируют оборотные прямоугольные импульсы верхнего несущего винта, измеряют временные интервалы между оборотными прямоугольными импульсами, получают информацию о периоде вращения ротора верхнего несущего винта вертолета, излучающую и приемную антенны устанавливают на неподвижной части корпуса вертолета таким образом, чтобы максимумы основных лепестков их диаграмм направленности не совпадали с точкой встречи лопастей верхнего и нижнего несущих винтов вертолета, формируют генератором масштабной частоты в диапазоне высоких частот гармонический сигнал с рассчитанной масштабной частотой, модулируют сигнал сверхвысокой частоты сигналом высокой частоты при помощи модулятора, формируя таким образом зондирующее излучение, направляют зондирующее излучение посредством излучающей антенны в сторону контролируемых лопастей верхнего несущего винта, частично принимают отраженное от лопастей верхнего несущего винта зондирующее излучение приемной антенной, выделяют отраженное от лопастей и принятое приемной антенной излучение посредством блока фильтров, сравнивают фазы сгенерированного и принятого масштабных сигналов при помощи фазометра и генерируют сигнал разности фаз в виде прямоугольного импульса, измеряют его длительность, по длительности сигнала разности фаз судят об амплитуде махового колебания, идентифицируют номера лопастей верхнего несущего винта вертолета посредством сравнения временного положения импульсов от оборотного датчика верхнего несущего винта и лопастных прямоугольных импульсов, соответствующих верхнему несущему винту вертолета, измеряют длительность лопастных прямоугольных импульсов, по длительности лопастных прямоугольных импульсов определяют угол установки лопасти, находящейся непосредственно в зоне действия диаграммы направленности приемной антенны, оцифровывают посредством блока аналого-цифровых преобразователей амплитуды сигналов с датчиков дифференциального шага винта, общего шага винта, циклического продольного и поперечного шага винта и по амплитуде сигналов с этих датчиков определяют мгновенный угол установки лопасти, сравнивают мгновенный угол установки и угол установки лопасти над приемной антенной и определяют угол скручивания лопасти, сравнивают измеренный угол скручивания и длительность сигнала разности фаз с эталонными значениями, записанными в памяти бортовой электронно-вычислительной машины, эталонные значения определяются при работе с заведомо исправными лопастями, получаемыми, например, за сто полных оборотов несущих винтов вертолета на всех рабочих режимах при максимальном и минимальном возможных углах установки лопастей и максимальном приближении и удалении лопастей от апертуры приемной антенны, при этом определяются минимальные и максимальные возможные длительности импульсов для каждого межлопастного интервала, углы скручивания для каждой лопасти и сигналов разностей фаз, при обнаружении отклонения текущих значений измеренных временных интервалов от имеющихся эталонных значений формируется сигнал о неисправности конкретной лопасти или ее крепления.

2. Устройство для контроля целостности лопастей несущих винтов вертолета в соосной схеме их расположения, содержащее детектор, первый компаратор, второй компаратор, аналогово-цифровой преобразователь, генератор сигнала сверхвысокой частоты, приемную и передающую антенно-фидерные системы, первый усилитель, бортовую электронно-вычислительную машину, счетчик определения межлопастных временных интервалов, первый оборотный датчик, генератор тактовых импульсов, первый счетчик определения частоты вращения ротора нижнего несущего винта вертолета, отличающееся тем, что устройство содержит генератор масштабной частоты, модулятор, фазометр, блок фильтров, второй усилитель, счетчик определения длительности отраженного сигнала, счетчик определения длительности сигнала разности фаз, второй счетчик определения частоты вращения ротора верхнего несущего винта вертолета, второй оборотный датчик, датчик определения установки дифференциального шага винта, датчик определения установки общего шага винта, датчик определения установки циклического продольного шага винта, датчик определения установки циклического поперечного шага винта, третий компаратор, соединенные между собой следующим образом: выход генератора сверхвысокой частоты подключен к первому входу модулятора, выход генератора масштабной частоты, соединен со вторым входом модулятора и с первым входом фазометра, выход модулятора соединен с входом излучающей антенно-фидерной системы, выход приемной антенно-фидерной системы, подключен к входу блока фильтров, выход блока фильтров подключен к входу детектора, выход которого соединен с входом первого усилителя и подключен к входу второго усилителя, выход первого усилителя подключен ко второму входу фазометра, выход второго усилителя соединен с входом первого компаратора, выход фазометра подключен к первому входу счетчика определения длительности сигнала разности фаз, выход первого компаратора соединен с первым входом счетчика определения длительности отраженного сигнала и с первым входом счетчика определения межлопастных временных интервалов, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к вторым входам счетчиков определения длительности сигнала разности фаз, определения длительности отраженного сигнала и определения межлопастных временных интервалов и к вторым входам счетчиков определения частоты вращения роторов нижнего и верхнего несущих винтов вертолета, выходные разряды счетчика определения длительности сигнала разности фаз подключены к первой части разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины, выходные разряды счетчика определения длительности отраженного сигнала соединены со второй частью разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины, выходные разряды счетчика определения межлопастных временных интервалов подключены к третьей части разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины, первый оборотный датчик соединен с входом второго компаратора, второй оборотный датчик подключен к входу третьего компаратора, выход второго компаратора соединен с первым входом счетчика определения частоты вращения ротора нижнего несущего винта вертолета, выход третьего компаратора подключен к первому входу счетчика определения частоты вращения ротора верхнего несущего винта вертолета, выходные разряды счетчика определения частоты вращения ротора нижнего несущего винта вертолета подключены к четвертой части разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины, выходные разряды счетчика определения частоты вращения ротора верхнего несущего винта вертолета, соединены с пятой частью разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины, выход датчика определения установки дифференциального шага винта подключен к первому информационному входу блока аналого-цифровых преобразователей, выход датчика определения установки общего шага винта соединен со вторым информационным входом блока аналого-цифровых преобразователей, выход датчика определения установки циклического продольного шага винта подключен к третьему информационному входу блока аналого-цифровых преобразователей, выход датчика определения установки циклического поперечного шага винта соединен с четвертым информационным входом блока аналого-цифровых преобразователей, выходные разряды блока аналого-цифровых преобразователей подключены к шестой части разрядов входного интерфейса бортовой электронно-вычислительной машины; бортовая электронно-вычислительная машина является выходным блоком, формирующим и отображающим выходные сигналы устройства.