RU2247845C2 - On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust - Google Patents

On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust Download PDF

Info

Publication number
RU2247845C2
RU2247845C2 RU2003109985/06A RU2003109985A RU2247845C2 RU 2247845 C2 RU2247845 C2 RU 2247845C2 RU 2003109985/06 A RU2003109985/06 A RU 2003109985/06A RU 2003109985 A RU2003109985 A RU 2003109985A RU 2247845 C2 RU2247845 C2 RU 2247845C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft engine
dangerous
module
engine
inputs
Prior art date
Application number
RU2003109985/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003109985A (en
Inventor
Е.Ф. Фурмаков (RU)
Е.Ф. Фурмаков
О.Ф. Петров (RU)
О.Ф. Петров
Ю.В. Маслов (RU)
Ю.В. Маслов
н Н.М. Степан (RU)
Н.М. Степанян
А.Г. Гаврилов (RU)
А.Г. Гаврилов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Техприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Техприбор" filed Critical Открытое акционерное общество "Техприбор"
Priority to RU2003109985/06A priority Critical patent/RU2247845C2/en
Publication of RU2003109985A publication Critical patent/RU2003109985A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247845C2 publication Critical patent/RU2247845C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aircraft instrumentation engineering; on-board monitoring of gas-turbine engines.
SUBSTANCE: proposed system employs information received from aircraft parameter sensors and transmitted to multiplexing unit inputs and from output of this unit to on-board computer. Information received from sensors of very important parameters of engine is transmitted directly to command unit input. Measured present magnitudes are compared with specified limiting and dangerous magnitudes in on-board computer and in command unit on basis of algorithms introduced in their storage and information pertaining to dangerous parameters of aircraft engine: rotational speed of high-pressure compressor rotor, turbine outlet temperature, pressure of gas after fan doors and thrust. In case of deviation of these magnitudes from specified limits, limiting and dangerous commands are formed and are transmitted to on-board computer and to emergency information system for recording and warning the crew. Actual operating time and residual service life with commands thus obtained taken into account are determined in on-board computer and are transmitted to on-board information system for indication and recording.
EFFECT: possibility of monitoring the engine state in standard, off-standard and augmented power rating conditions.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для контроля авиадвигателя, преимущественно, газотурбинного (ГТД).The present invention relates to instrumentation and can be used to control an aircraft engine, mainly a gas turbine (GTE).

Известна бортовая система контроля авиадвигателя, содержащая датчики топливных параметров ГТД: давления Ртопл и расхода Gтопл топлива, подаваемого в двигатель, выходы которых подключены ко входам блока преобразования параметров двигателя. [Система контроля авиадвигателя. Заявка 2272783, Великобритания, МКИ5 F 02 C 9/46; Rolls-Royce plc., №9224330.2, опубл. 25.05.94].Known on-board aircraft engine control system containing sensors of the fuel parameters of the gas turbine engine: pressure P fuel and fuel consumption G fuel supplied to the engine, the outputs of which are connected to the inputs of the engine parameter conversion unit. [Aircraft engine control system. Application 2272783, UK, MKI 5 F 02 C 9/46; Rolls-Royce plc., No. 9224330.2, publ. 05/25/94].

Недостатком этой системы является слабая эффективность контроля авиадвигателя. Указанный недостаток вызван тем, что для контроля ГТД, во-первых, используется достаточно узкая группа контролируемых параметров авиадвигателя - топливные параметры, во-вторых, тем, что при контроле ГТД не учитываются события превышения контролируемыми параметрами авиадвигателя установленных для них предельных границ.The disadvantage of this system is the poor efficiency of aircraft engine control. This drawback is caused by the fact that, for the control of the gas turbine engine, firstly, a rather narrow group of controlled parameters of the aircraft engine is used - fuel parameters, and secondly, the fact that the control of the gas turbine engine does not take into account events when the controlled parameters of the aircraft engine exceed the limits set for them.

Этого недостатка лишена известная бортовая система контроля авиадвигателя. [Система контроля авиационного ГТД. Заявка 2262623, Великобритания, МКИ5 F 02 C 9/26; Rolls-Royce рlс., №9126781, опубл. 23.06.93].This disadvantage is deprived of the well-known aircraft engine control system. [Aviation GTE control system. Application 2262623, UK, MKI 5 F 02 C 9/26; Rolls-Royce rlc., No. 9126781, publ. 06/23/93].

Известная система содержит помимо датчиков топливных параметров авиадвигателя также и датчики нетопливных параметров: скорости вращения nв и nквд соответственно роторов вентилятора и компрессора высокого давления, температуры газа t*т и t*к, соответственно за турбиной и за компрессором, угла α руд положения рукоятки управления двигателем и др., выходы которых подключены ко входам бортового вычислителя, содержащего модуль предельных величин, позволяющего учитывать влияние на фактическую наработку авиадвигателя событий, заключающихся в выходе отдельных контролируемых параметров авиадвигателя за границы предельных величин.The known system contains, in addition to the sensors of the fuel parameters of the aircraft engine, also sensors of non-fuel parameters: rotational speeds n in and n kW, respectively, of the rotors of the fan and compressor of high pressure, gas temperature t * t and t * k , respectively, behind the turbine and behind the compressor, angle α of the ore position engine control knobs, etc., the outputs of which are connected to the inputs of the on-board computer containing the module of limit values, which allows taking into account the effect on the actual operating time of the aircraft engine of events in the output of individual controlled parameters of the aircraft engine beyond the limit values.

Предельные величины ограничивают допустимые изменения параметров авиадвигателя в штатном режиме его работы. При работе авиадвигателя в нештатном режиме значения отдельных параметров авиадвигателя могут выходить за границы предельных величин, не достигая установленных для этих параметров опасных величин.Limit values limit the allowable changes in the parameters of the aircraft engine in the normal mode of operation. When the aircraft engine is operating in an emergency mode, the values of individual parameters of the aircraft engine can go beyond the limits of the limiting values, without reaching the dangerous values set for these parameters.

Выявление событий выхода текущих значений контролируемых параметров авиадвигателя за границы предельных величин имеет важное значение, так как следствием подобных событий является существенное возрастание износа и увеличение фактической наработки авиадвигателя. Поэтому для оценки реального технического состояния авиадвигателя при его работе в нештатном режиме необходимо учитывать не фактически измеренное время работы (наработку) авиадвигателя, а эффективное время работы (эффективную наработку) авиадвигателя в нештатном режиме, т.е. время, увеличенное по сравнению с измеренным значением. При этом фактическую наработку авиадвигателя, работающего как в штатном, так и в нештатном режимах, следует определять как сумму наработки и эффективной наработки авиадвигателя.The identification of events when the current values of the controlled parameters of the aircraft engine go beyond the limit values is important, since the consequence of such events is a significant increase in wear and tear and an increase in the actual operating time of the aircraft engine. Therefore, to assess the real technical condition of the aircraft engine during its emergency operation, it is necessary to take into account not the actually measured operating time (operating time) of the aircraft engine, but the effective operating time (effective operating time) of the aircraft engine in an emergency mode, i.e. time increased compared to the measured value. At the same time, the actual operating time of an aircraft engine operating in both standard and emergency modes should be determined as the sum of the operating time and effective operating time of the aircraft engine.

Однако известная система решает задачу определения эффективной наработки весьма приблизительно, т.к. в ее вычислителе текущие значения контролируемых параметров авиадвигателя сравниваются с постоянными значениями предельных величин, хранящихся в памяти модуля предельных величин. При этом в известной системе не учитывается то обстоятельство, что предельные величины сами являются функциями текущих значений параметров авиадвигателя, т.е. не постоянными, а “плавающими” величинами, в связи с чем точное определение реальной наработки авиадвигателя при его работе в нештатном режиме должно основываться на контроле параметров авиадвигателя по плавающим пределам. Однако такой контроль не обеспечивается известной системой.However, the known system solves the problem of determining the effective operating time very approximately, because in her calculator, the current values of the controlled parameters of the aircraft engine are compared with constant values of the limit values stored in the memory of the module of limit values. Moreover, the known system does not take into account the fact that the limiting values themselves are functions of the current values of the parameters of the aircraft engine, i.e. not constant, but “floating” values, and therefore, an accurate determination of the actual operating time of the aircraft engine during its emergency operation should be based on monitoring the parameters of the aircraft engine over floating limits. However, such control is not provided by the known system.

От указанного недостатка свободна наиболее близкая к предлагаемой и принятая за прототип бортовая система контроля авиационного газотурбинного двигателя ПС-90А [В.А.Пивоваров. Диагностика летательных аппаратов и авиадвигателей. М., МГТУГА, 1995, стр.141-144].The closest to the proposed and adopted as a prototype onboard control system for the PS-90A aircraft gas turbine engine [V.A. Pivovarov. Diagnostics of aircraft and aircraft engines. M., MSTUGA, 1995, pp. 141-144].

Известная система содержит бортовой вычислитель с процессором, а также блок мультиплексирования, предназначенный для нормализации и мультиплексирования сигналов датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, входы которого подключены к выходам датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, а выход подключен к параметрическому входу бортового вычислителя с процессором, причем выход бортового вычислителя с процессором предназначен для выдачи информации в бортовую информационную систему.The known system comprises an on-board computer with a processor, as well as a multiplexing unit, designed to normalize and multiplex the signals of the sensors of the controlled parameters of the aircraft engine, the inputs of which are connected to the outputs of the sensors of the controlled parameters of the aircraft engine, and the output is connected to the parametric input of the on-board computer with a processor, and the output of the on-board computer with the processor is designed to provide information to the on-board information system.

Известная система обеспечивает контроль технического состояния авиадвигателя при его работе в штатном и нештатном режимах, вычисляет значения эффективной и фактической наработок авиадвигателя и передает их в бортовую информационную систему для регистрации и индикации по вызову.The known system provides control of the technical condition of the aircraft engine during its operation in the normal and emergency modes, calculates the values of the effective and actual operating time of the aircraft engine and transfers them to the on-board information system for registration and indication on call.

Недостатком известной системы является необъективная оценка фактической наработки и технического состояния авиадвигателя при его работе на форсированном режиме, таком, например, как режим прерванного взлета двухдвигательного самолета.A disadvantage of the known system is a biased assessment of the actual operating time and technical condition of the aircraft engine when it is operating in forced mode, such as, for example, the interrupted take-off mode of a twin-engine aircraft.

Режим прерванного взлета может возникнуть при отказе одного из двигателей взлетающего самолета, оснащенного двумя двигателями. Т.к. прекращение взлета в подобном случае может привести к летному происшествию и запрещается летными нормативными документами, самолет должен продолжить взлет на одном двигателе, работающем на форсированном режиме с повышенной тягой, после чего выполнить предпосадочное маневрирование и затем совершить посадку. Однако, если при работе авиадвигателя на форсированном режиме хотя бы один из контролируемых параметров авиадвигателя выйдет за пределы установленной для этого параметра опасной величины, дальнейшая летная эксплуатация авиадвигателя не допускается.The interrupted take-off mode may occur if one of the engines of a take-off aircraft equipped with two engines fails. Because termination of take-off in such a case can lead to a flight accident and is prohibited by flight regulations, the aircraft must continue to take off on one engine operating in a forced mode with increased thrust, then perform pre-landing maneuvers and then land. However, if during operation of the aircraft engine in forced mode at least one of the controlled parameters of the aircraft engine goes beyond the dangerous value set for this parameter, further flight operation of the aircraft engine is not allowed.

Для сохранения летной годности авиадвигателя после его работы на форсированном режиме с превышением опасной величины контролируемого параметра и для обеспечения возможности дальнейшего продолжения полетов с использованием упомянутого авиадвигателя летные нормативные документы позволяют рассматривать форсированный режим не как аварийный режим, а как один из разрешенных кратковременных режимов работы авиадвигателя при условии обязательного выполнения нормативных требований по ограничению времени работы авиадвигателя на форсированном режиме, а также по ограничению моторесурса авиадвигателя после его работы с выходом одного или нескольких текущих значений контролируемых параметров за границы опасных величин.In order to maintain the airworthiness of the aircraft engine after it operates in forced mode with exceeding the dangerous value of the controlled parameter and to ensure the possibility of further continuation of flights using the aforementioned aircraft engine, flight regulatory documents allow us to consider the forced mode not as an emergency mode, but as one of the allowed short-term modes of operation of the aircraft engine when subject to the mandatory implementation of regulatory requirements to limit the time of the aircraft engine forcing annom mode, and also to limit the service life of an aircraft engine after its operation yield one or more actual values of monitored parameters beyond the hazardous quantities.

Поэтому для сохранения летной годности авиадвигателя, определения его эффективной наработки на форсированном режиме и остаточного моторесурса контроль технического состояния авиадвигателя при его работе на форсированном режиме должен производиться с обязательным учетом параметрических и временных ограничений, предусмотренных для этого режима летными нормативными документами, что не обеспечивается известной системой и, следовательно, не позволяет использовать авиадвигатель, обеспечивший прерванный взлет самолета, для дальнейшей летной эксплуатации.Therefore, in order to maintain the airworthiness of the aircraft engine, determine its effective operating time in the forced mode and residual motor resource, the technical condition of the aircraft engine during its operation in the forced mode should be monitored taking into account the parametric and time limitations provided for by this flight regulations, which is not provided by the known system and, therefore, does not allow the use of an aircraft engine that provided an interrupted take-off of the aircraft flight operation.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение эффективного бортового контроля, вычисление наработки на форсированном режиме и остаточного моторесурса авиадвигателя, предназначенного для работы на форсированном режиме с повышенной тягой.The objective of the invention is the provision of effective on-board control, calculation of operating time in the forced mode and the residual engine life of the aircraft engine, designed to work in the forced mode with increased thrust.

Поставленная задача решается тем, что бортовая система контроля авиадвигателя содержит бортовой вычислитель с процессором и блок мультиплексирования, входы которого подключены к выходам датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, а выход - к параметрическому входу бортового вычислителя. Новым, согласно изобретению, является то, что в нее дополнительно введен командный блок, в состав которого входят контроллер, модуль предельных уставок и модуль опасных уставок, параметрические входы командного блока подсоединены к выходам части датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, контроллер соединен двунаправленной информационной связью с процессором бортового вычислителя, к одному из входов контроллера подсоединен модуль предельных уставок, а к дополнительному - модуль опасных уставок, в состав бортового вычислителя дополнительно введены таймер, модуль предельных алгоритмов и модуль опасных алгоритмов, выход каждого из которых подсоединен к входам процессора, причем в состав модуля опасных алгоритмов входят микропроцессор и подключенные к его входам ячейки опасных алгоритмов: частоты вращения ротора компрессора высокого давления, температуры газа за турбиной, расхода и давления топлива, тяги, - в состав модуля опасных уставок входят микроконтроллер и подключенные к его входам микромодули опасных уставок: частоты вращения ротора компрессора высокого давления, температуры газа за турбиной, расхода и давления топлива, тяги, - а бортовой вычислитель снабжен входом для приема сигнала о форсированном режиме авиадвигателя.The problem is solved in that the onboard engine control system contains an onboard computer with a processor and a multiplexing unit, the inputs of which are connected to the outputs of the sensors of the aircraft engine's monitored parameters, and the output is connected to the parametric input of the onboard computer. According to the invention, what’s new is that it additionally contains a command unit, which includes a controller, limit settings module and hazardous settings module, command unit parametric inputs are connected to the outputs of some sensors of controlled parameters of the aircraft engine, the controller is connected by a bi-directional information connection to the processor the on-board computer, the limit settings module is connected to one of the controller inputs, and the hazardous settings module, on the on-board computer, is connected to the additional in addition, a timer, a module of limit algorithms, and a module of hazardous algorithms are introduced, each of which is connected to the processor inputs, and the hazardous algorithm module includes a microprocessor and hazardous algorithm cells connected to its inputs: high-speed compressor rotor speed, gas temperature behind the turbine, fuel flow and pressure, traction, - the hazardous settings module includes a microcontroller and hazardous settings micromodules connected to its inputs: the compressor rotor speed is high of pressure for turbine gas temperature, flow and pressure of the fuel rods - and avionic computer equipped with an input for receiving a signal of the forced mode aircraft engine.

При контроле авиадвигателя в командном блоке предлагаемой системы производится сравнение текущих значений опасных параметров с текущими значениями опасных величин, выявляются события выхода опасных параметров за границы опасных величин, формируются соответствующие опасные команды и с учетом наличия этих команд и введенных в таймер значений времени работы авиадвигателя на форсированном режиме в бортовом вычислителе определяются наработка на форсированном режиме и остаточный моторесурс авиадвигателя при его работе на форсированном режиме.When controlling an aircraft engine in the command block of the proposed system, the current values of hazardous parameters are compared with the current values of hazardous quantities, events of the exit of hazardous parameters beyond the boundaries of hazardous quantities are detected, the corresponding hazardous teams are generated and taking into account the presence of these commands and the engine’s operating time entered in the timer for forced operating mode in the on-board computer determines the operating time in the forced mode and the residual engine life of the aircraft engine when it is operating in the forced mode mode.

Для более полного раскрытия сущности изобретения на фигуре 1 представлена функциональная схема заявленной системы, а на фигуре 2 - функциональная схема двух ее модулей.For a more complete disclosure of the invention, figure 1 presents a functional diagram of the claimed system, and figure 2 is a functional diagram of its two modules.

Бортовая система контроля авиадвигателя содержит блок 1 мультиплексирования, бортовой вычислитель 2, в состав которого входят процессор 3, модуль 4 предельных алгоритмов, таймер 5 и модуль 6 опасных алгоритмов, командный блок 7, в состав которого входят контроллер 8, модуль 9 предельных уставок и модуль 10 опасных уставок.The aircraft engine control system contains a multiplexing unit 1, an on-board computer 2, which includes a processor 3, a limit algorithm module 4, a timer 5 and a dangerous algorithm module 6, a command unit 7, which includes a controller 8, a limit setting module 9, and a module 10 dangerous settings.

Бортовая система контроля взаимодействует с бортовой информационной системой, в состав которой входят комплексный индикатор 11 и регистратор 12 полетных данных, а также с системой аварийной информации самолета, в состав которой входят табло 13 аварийных сигналов и защищенный бортовой накопитель 14 информации.The on-board monitoring system interacts with the on-board information system, which includes a comprehensive indicator 11 and the flight data recorder 12, as well as with the aircraft emergency information system, which includes an alarm board 13 and a protected on-board information storage 14.

Модуль 6 опасных алгоритмов содержит микропроцессор 15, ячейку 16 опасных алгоритмов частоты вращения ротора компрессора высокого давления, ячейку 17 опасных алгоритмов температуры газа за турбиной, ячейку 18 опасных алгоритмов расхода и давления топлива и ячейку 19 опасных алгоритмов тяги.Module 6 of hazardous algorithms comprises a microprocessor 15, cell 16 of hazardous algorithms for the rotor speed of a high pressure compressor, cell 17 of hazardous gas temperature algorithms behind the turbine, cell 18 of hazardous fuel flow and pressure algorithms, and cell 19 of hazardous traction algorithms.

Модуль 10 опасных уставок содержит микроконтроллер 20, микромодуль 21 опасных уставок частоты вращения ротора компрессора высокого давления, микромодуль 22 опасных уставок температуры газа за турбиной, микромодуль 23 опасных уставок расхода и давления топлива и микромодуль 24 опасных уставок тяги.The dangerous settings module 10 contains a microcontroller 20, a micromodule 21 dangerous settings of the rotor speed of the high pressure compressor, a micromodule 22 dangerous settings of the gas temperature behind the turbine, a micromodule 23 dangerous settings of the fuel flow and pressure, and a micromodule 24 dangerous settings of the thrust.

В описании изобретения и на фигурах приняты следующие обозначения:In the description of the invention and in the figures the following notation:

Вх Qм - вход сигнала количества масла;Bx Q m - input signal quantity of oil;

Вх nв - вход сигнала частоты вращения ротора вентилятора;Вх n в - input of the rotor rotor speed signal;

Вх nквд - вход сигнала частоты вращения ротора компрессора высокого давления;Bx n kvd - signal input of the rotational speed of the rotor of the high-pressure compressor;

Вх t*т - вход сигнала температуры газа за турбиной;Вх t * т - gas temperature signal input behind the turbine;

Вх α руд - вход сигнала положения рукоятки управления двигателем;Bx α ores - input signal position of the engine control handle;

Вх Р*т/Р*вх - вход отношения сигнала давлений, характеризующего тягу авиадвигателя;Вх Р * t / Р * вх - the input of the ratio of the pressure signal characterizing the thrust of the aircraft engine;

Контролируемые параметры:Controlled parameters:

Qм - количество масла;Q m - the amount of oil;

nв - частота вращения ротора вентилятора;n in - the frequency of rotation of the rotor of the fan;

nквд - частота вращения ротора компрессора высокого давления;n KVD - rotor speed of the high pressure compressor;

t*т - температура газа за турбиной;t * t is the gas temperature behind the turbine;

α руд - угол положения рукоятки управления двигателем;α ores - the angle of the engine control handle;

t*к - температура газа за компрессором;t * k - gas temperature behind the compressor;

t*вх - температура воздуха на входе в двигатель;t * in - the air temperature at the inlet to the engine;

Gтопл - расход топлива;G fuel - fuel consumption;

ртопл - давление топлива;p fuel - fuel pressure;

Р*ств - давление газа за створками вентилятора;P * stv - gas pressure behind the fan flaps;

Р*т - давление газа за турбиной;P * t is the gas pressure behind the turbine;

Р*вх - давление воздуха на входе в двигатель;P * in - air pressure at the engine inlet;

Р*т/Р*вх - отношение вышеупомянутых давлений, характеризующего тягу авиадвигателя;P * t / P * in - the ratio of the above pressures characterizing the thrust of the aircraft engine;

[Р*ств]min - нижняя граница опасного давления газа за створками вентилятора;[P * shaft ] min - lower limit of the dangerous gas pressure behind the fan flaps;

[Gтопл]min - нижняя граница расхода топлива;[G fuel ] min - lower limit of fuel consumption;

[Р*т /Р*вх]min - нижняя граница опасного отношения давлений, характеризующего тягу авиадвигателя;[P * t / P * in ] min - lower limit of the dangerous pressure ratio characterizing the thrust of the aircraft engine;

τ - текущее время;τ is the current time;

[τ ] - разрешенное значение времени работы авиадвигателя на форсированном режиме;[τ] is the allowed value of the aircraft engine operating time in forced mode;

nв max(τ ) - предельная величина частоты вращения ротора вентилятора от (τ );n in max (τ) is the limiting value of the rotor speed of the fan from (τ);

nквд max(τ ) - предельная величина частоты вращения ротора компрессора высокого давления от (τ );n KVD max (τ) is the limit value of the rotational speed of the rotor of the high-pressure compressor from (τ);

Р*т/Р*вх min (τ ) - опасная величина отношения давлений, характеризующего тягу авиадвигателя от (τ );P * t / P * in min (τ) is the dangerous value of the pressure ratio characterizing the thrust of the aircraft engine from (τ);

[Р*ств]min(τ ) - нижняя граница опасного давления газа за створками вентилятора от (τ );[P * stem ] min (τ) is the lower boundary of the dangerous gas pressure behind the fan flaps from (τ);

[Gтопл]min(τ ) - нижняя граница расхода топлива от (τ );[G fuel ] min (τ) is the lower limit of fuel consumption from (τ);

[Р*т/Р*вх]min(τ ) - нижняя граница отношения давлений, характеризующего тягу авиадвигателя от (τ ).[P * t / P * in ] min (τ) is the lower boundary of the pressure ratio characterizing the thrust of the aircraft engine from (τ).

Входы Вх Qм, Вх nв, Вх nквд, Вх t*т,..., Вх α руд, упомянутые выше, блока 1 мультиплексирования, предназначенного для приема, нормализации и мультиплексирования сигналов о текущих значениях контролируемых параметров Qм, nв, nквд, t*т,..., α руд авиадвигателя, упомянутых выше, подключены к выходам соответствующих датчиков контролируемых параметров авиадвигателя (на фиг.1 датчики не показаны).Inputs Bx Q m, n in Bx, Bx n qd, Bx t * t, ..., Bx α ores mentioned above, the multiplexing unit 1 for receiving, multiplexing and normalize signals of current values of the controlled parameters Q m, n c , n KVD , t * t , ..., α of the aircraft engine ores mentioned above are connected to the outputs of the respective sensors of the controlled parameters of the aircraft engine (the sensors are not shown in FIG. 1).

Выход блока 1 мультиплексирования соединен с параметрическим входом бортового вычислителя 2, одновременно являющимся первым входом процессора 3, входящего в состав этого вычислителя. Вход Вх Ф.Р. бортового вычислителя 2, предназначенный для приема сигнала “Форсированный режим” (Ф.Р.), подключен ко второму входу процессора 3; третий вход процессора 3 соединен с выходом таймера 5. Модуль 4 предельных алгоритмов и модуль 6 опасных алгоритмов бортового вычислителя 2 соединены каждый с процессором 3 соответственно первой и второй двунаправленными шинами. Бортовой вычислитель 2 соединен с командным блоком 7 третьей двунаправленной шиной, связывающей процессор 3 бортового вычислителя 2 с контроллером 8 командного блока 7.The output of the multiplexing unit 1 is connected to the parametric input of the on-board computer 2, which at the same time is the first input of the processor 3, which is part of this computer. Entrance Вх F.Р. on-board computer 2, designed to receive the signal “Forced mode” (F.R.), connected to the second input of the processor 3; the third input of the processor 3 is connected to the output of the timer 5. Module 4 limit algorithms and module 6 of the dangerous algorithms on-board computer 2 are connected each to the processor 3, respectively, the first and second bi-directional buses. The on-board computer 2 is connected to the command unit 7 by a third bi-directional bus connecting the processor 3 of the on-board computer 2 to the controller 8 of the command unit 7.

Выход Вых 1 бортового вычислителя 2, одновременно являющийся выходом процессора 3, предназначен для выдачи информации во взаимодействующую бортовую информационную систему. Шинные входы микропроцессора 15, входящего в состав модуля 6 опасных алгоритмов вычислителя 2, соединены каждый с шинным выходом одной из ячеек 16, 17, 18 и 19 опасных алгоритмов.The output of the Output 1 of the on-board computer 2, which is simultaneously the output of the processor 3, is designed to provide information to the interacting on-board information system. The bus inputs of the microprocessor 15, which is part of module 6 of the dangerous algorithms of the calculator 2, each connected to the bus output of one of the cells 16, 17, 18 and 19 of the dangerous algorithms.

Параметрические входы Вх nв, Вх nквд, Вх t*т,..., Вх Р*т/Р*вх, упомянутые выше, командного блока 7 предназначены для приема текущих значений предельных и опасных параметров nв, nквд, tт,..., Р*т/Р*вх авиадвигателя, упомянутых выше. Эти входы подключены к выходам датчиков соответствующих параметров авиадвигателя (на фиг.1 датчики не показаны).Parametric Bx n entrances, n qd Bx, Bx t * t, ..., Bx * t F / R * Rin mentioned above, the command unit 7 designed to receive the current limit values of the parameters n and hazardous in, n qd, t t , ..., P * t / P * in the aircraft engine mentioned above. These inputs are connected to the outputs of the sensors of the corresponding parameters of the aircraft engine (in Fig.1, the sensors are not shown).

Параметрические входы командного блока 7 одновременно являются параметрическими входами контроллера 8, входящего в состав этого блока. Остальные однонаправленные входы контроллера 8 подключены один - к выходу модуля 9 предельных уставок, другой - к выходу модуля 10 опасных уставок.The parametric inputs of the command unit 7 are simultaneously the parametric inputs of the controller 8, which is part of this unit. The remaining unidirectional inputs of controller 8 are connected one to the output of module 9 of the limit settings, the other to the output of module 10 of dangerous settings.

Выход Вых 2 командного блока 7, одновременно служащий выходом контроллера 8, предназначен для выдачи информации в систему аварийной информации самолета.The output of the Output 2 of the command unit 7, simultaneously serving as the output of the controller 8, is designed to provide information to the aircraft emergency information system.

Входы микроконтроллера 20, входящего в состав модуля 10 опасных уставок командного блока 7, подсоединены каждый к выходу одного из микромодулей 21, 22, 23 и 24 опасных уставок.The inputs of the microcontroller 20, which is part of the module 10 of the dangerous settings of the command unit 7, each connected to the output of one of the micromodules 21, 22, 23 and 24 of the dangerous settings.

При подготовке бортовой системы контроля к работе предварительно анализируются технические параметры авиадвигателя, обычно используемые для контроля его технического состояния в различных режимах работы, предусмотренных регламентом летной эксплуатации: штатном, нештатном и форсированном режимах, и формируется перечень минимально возможного числа контролируемых параметров, необходимого и достаточного для эффективного контроля авиадвигателя во всех перечисленных режимах:In preparing the on-board monitoring system for operation, the technical parameters of the aircraft engine, usually used to monitor its technical condition in various operating modes provided for by the flight operation regulations: standard, emergency and forced modes, are preliminarily analyzed, and a list of the minimum possible number of monitored parameters necessary and sufficient for effective control of the aircraft engine in all of the following modes:

Figure 00000002
Figure 00000002

Для контролируемых параметров (1) авиадвигателя устанавливается список предельных величин, а из него выделяется список опасных величин. Кроме того, для форсированного режима (Ф.Р.) устанавливается также список значений времени работы на форсированном режиме Ф.Р.:For the monitored parameters (1) of the aircraft engine, a list of limit values is set, and a list of dangerous quantities is allocated from it. In addition, for the forced mode (F.R.), a list of operating time values for the forced mode of F.R. is also set:

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

Δ τ 1, Δ τ 2 - уставки времени, а именно:Δ τ 1 , Δ τ 2 - time settings, namely:

Δ τ 1 - значение времени задержки информации на режиме Ф.Р.;Δ τ 1 - the value of the time delay information in the FR mode;

Δ τ 2 - значение времени продления выдачи информации на режиме Ф.Р.;Δ τ 2 - the value of the time for the extension of the issuance of information in the FR mode;

[τ ] - разрешенное значение времени работы авиадвигателя на режиме Ф.Р.;[τ] is the allowed value of the aircraft engine operating time in the FR mode;

назн] - назначенный моторесурс авиадвигателя.[T desig ] - the designated engine life of the aircraft engine.

Из параметров перечня (1) выделяются предельные параметры:From the parameters of the list (1), the limiting parameters are distinguished:

Figure 00000004
Figure 00000004

текущее значение каждого из которых может выходить за границы текущего значения соответствующей ему предельной величины, но не выходит за границы текущего значения опасной величины, а из предельных параметров, в свою очередь, выделяются опасные параметры:the current value of each of which can go beyond the limits of the current value of the corresponding limit value, but does not go beyond the limits of the current value of the dangerous value, and dangerous parameters are, in turn, allocated from the limit parameters:

Figure 00000005
Figure 00000005

текущее значение каждого из которых может выходить за границы текущего значения соответствующей ему опасной величины.the current value of each of which can go beyond the boundaries of the current value of the corresponding dangerous value.

При неработающем авиадвигателе в память таймера 5 бортового вычислителя вводятся значения времени (2), а в память модуля 4 бортового вычислителя 2 - математические выражения предельных алгоритмов, предназначенных для вычисления текущих значений предельных величин, ограничивающих сверху или снизу предельно-допустимые изменения текущих значений контролируемых параметров авиадвигателя.When the aircraft engine is idle, time values (2) are entered into the memory of timer 5 of the on-board calculator, and mathematical expressions of limit algorithms are used in the memory of module 4 of the on-board calculator 2, designed to calculate the current values of the limit values, limiting the maximum permissible changes in the current values of the controlled parameters from above or below aircraft engine.

Выражения для предельных величин:Expressions for limit values:

Figure 00000006
Figure 00000006

представляют собой многочлены двух видов, зависящие от режима работы авиадвигателя и от текущих значений контролируемых параметров. Многочлены первого вида являются нелинейными двучленами типаare polynomials of two types, depending on the operation mode of the aircraft engine and on the current values of the controlled parameters. Polynomials of the first kind are nonlinear binomials of the type

Figure 00000007
Figure 00000007

гдеWhere

в качестве параметров х и у выбираются параметры из вышеуказанного перечня "Контролируемые параметры";as the parameters x and y, the parameters are selected from the above list of "Controlled parameters";

i - порядковый номер многочлена 1-го вида;i is the serial number of a polynomial of the first kind;

zi max - текущее значение предельной величины в функции параметров х, у авиадвигателя;z i max - the current value of the limiting value in the function of the parameters x, the aircraft engine;

аi1 - размерный коэффициент;and i1 is the dimensional coefficient;

fi1(x) и fi2(y) - экспериментальные зависимости служебных функций fi1 и fi2 от текущих значений контролируемых параметров х и у авиадвигателя в нештатном режиме его работы;f i1 (x) and f i2 (y) are the experimental dependences of the service functions f i1 and f i2 on the current values of the controlled parameters x and y of the aircraft engine in an abnormal mode of operation;

Сi1 - аддитивная постоянная (параметрическая уставка), характеризующая нештатный режим работы двигателя.C i1 is the additive constant (parametric setting) characterizing the abnormal mode of engine operation.

Многочлены второго вида являются линейными трехчленами типаPolynomials of the second kind are linear trinomials of the type

Figure 00000008
Figure 00000008

гдеWhere

j - порядковый номер многочлена 2-го вида;j is the serial number of a polynomial of the 2nd kind;

zj min - текущее значение предельной величины в функции параметров х, у авиадвигателя;z j min - the current value of the limit value in the function of the parameters x, the aircraft engine;

aj1, aj2 - размерные коэффициенты;a j1 , a j2 - dimensional coefficients;

х и у - текущие значения контролируемых параметров авиадвигателя (см. выше);x and y are the current values of the controlled parameters of the aircraft engine (see above);

bj1, bj2 - аддитивные постоянные, уточняющие вид выражения (7) в нештатном режиме работы авиадвигателя;b j1 , b j2 - additive constants specifying the form of expression (7) in abnormal operation of the aircraft engine;

Cj1 - аддитивная постоянная (параметрическая уставка), характеризующая нештатный режим работы авиадвигателя.C j1 - additive constant (parametric setting), characterizing the abnormal mode of operation of the aircraft engine.

В память ячеек 16, 17, 18 и 19 модуля 6 опасных алгоритмов бортового вычислителя 2 вводятся математические выражения опасных алгоритмов, предназначенных для вычисления текущих значений опасных величин, ограничивающих сверху или снизу опасные изменения текущих значений опасных параметров (4) авиадвигателя.Mathematical expressions of hazardous algorithms are introduced into the memory of cells 16, 17, 18, and 19 of module 6 of dangerous algorithms of the on-board calculator 2, designed to calculate the current values of hazardous quantities that limit dangerous changes from above or below the current values of the hazardous parameters (4) of the aircraft engine.

Выражения для опасных величин:Expressions for dangerous quantities:

Figure 00000009
также представляют собой нелинейные и линейные многочлены.
Figure 00000009
also represent nonlinear and linear polynomials.

В память ячейки 16 модуля 6 бортового вычислителя 2 вводится выражение для вычисления верхней границы опасной частоты вращения [nквд]mах ротора компрессора высокого давленияIn the memory of cell 16 of module 6 of on-board calculator 2, an expression is introduced to calculate the upper boundary of the dangerous rotation speed [n kW ] max of the rotor of the high-pressure compressor

Figure 00000010
Figure 00000010

где

Figure 00000011
- меньшее из двух значений служебных функций
Figure 00000012
и
Figure 00000013
a
Figure 00000014
причем графики зависимостей
Figure 00000015
Figure 00000016
и
Figure 00000017
устанавливают экспериментально при стендовых испытаниях двигателя на форсированном режиме;Where
Figure 00000011
- the smaller of the two values of service functions
Figure 00000012
and
Figure 00000013
a
Figure 00000014
and dependency graphs
Figure 00000015
Figure 00000016
and
Figure 00000017
set experimentally during bench tests of the engine in forced mode;

а11 - размерный коэффициент;and 11 is a dimensional coefficient;

С11 - аддитивная постоянная (параметрическая уставка), характеризующая форсированный режим работы двигателя.C 11 - additive constant (parametric setting), characterizing the forced mode of engine operation.

В память ячейки 18 модуля 6 бортового вычислителя 2 вводится выражение для вычисления нижней границы опасного давления [Р*ств]min газа за створками вентилятораIn the memory of cell 18 of module 6 of on-board calculator 2, an expression is introduced to calculate the lower boundary of the dangerous pressure [P * st ] min of gas behind the fan flaps

Figure 00000018
Figure 00000018

где k11 и k12 - размерные коэффициенты;where k 11 and k 12 are dimensional coefficients;

t*вх - температура воздуха на входе в двигатель;t * in - the air temperature at the inlet to the engine;

Р*вх - давление воздуха на входе в двигатель,P * I - air pressure at the inlet to the engine,

причем значения аддитивных постоянных (параметрических уставок) b11, b12 и b13 устанавливают по результатам стендовых испытаний авиадвигателя на форсированном режиме.and the values of the additive constants (parametric settings) b 11 , b 12 and b 13 set according to the results of bench tests of the aircraft engine in forced mode.

В память ячейки 19 модуля 6 бортового вычислителя 2 вводится выражение для вычисления нижней границы опасного отношения давлений [Р*т/Р*вх]min, характеризующего минимально допустимую тягу авиадвигателяIn the memory of cell 19 of module 6 of on-board calculator 2, an expression is introduced to calculate the lower boundary of the dangerous pressure ratio [P * t / P * in ] min characterizing the minimum allowable thrust of the aircraft engine

Figure 00000019
Figure 00000019

где b21, b22 и b23 - аддитивные постоянные (параметрические уставки);where b 21 , b 22 and b 23 are additive constants (parametric settings);

α руд - угол положения рукоятки управления двигателем;α ores - the angle of the engine control handle;

t*вx - температура воздуха на входе в двигатель;t * inx - air temperature at the engine inlet;

k21 и k22 - размерные коэффициенты,k 21 and k 22 are dimensional coefficients,

причем значения размерных коэффициентов k21 и k22 устанавливают по результатам стендовых испытаний авиадвигателя на форсированном режиме в зависимости от соотношения величин α руд и t*вх, например:moreover, the values of dimensional coefficients k 21 and k 22 are set according to the results of bench tests of an aircraft engine in forced mode, depending on the ratio of α ores and t * in , for example:

k21 = k22 = 0 при t*вх≤ 15° C, α руд≥ 73° ;k 21 = k 22 = 0 at t * in ≤ 15 ° C, α ores ≥ 73 °;

k21 = 0,01; k22 = 0 при t*вх≤ 15° С, 55° ≤ α руд<73° .k 21 = 0.01; k 22 = 0 at t * Ix ≤ 15 ° C, 55 ° ≤ α ores <73 °.

Кроме того, в память бортового вычислителя 2 вводятся математические выражения алгоритмов для расчета эффективной, форсированной и фактической наработок авиадвигателя и остаточного моторесурса.In addition, mathematical expressions of algorithms are introduced into the memory of the on-board calculator 2 to calculate the effective, accelerated, and actual operating time of the aircraft engine and residual engine life.

Для расчета эффективной Тэфф наработки авиадвигателя в нештатном режиме используется сумма видаTo calculate the effective T eff operating time of the aircraft engine in an emergency mode, the sum of the form

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

- частная эффективная наработка авиадвигателя;- private effective operating time of the aircraft engine;

m - целое число, равное количеству частных подрежимов нештатного режима авиадвигателя, отличающихся между собой наименованиями или числом контролируемых параметров, вышедших за границы предельных величин;m is an integer equal to the number of partial sub-modes of the abnormal mode of the aircraft engine, differing in names or in the number of monitored parameters that have gone beyond the limit values;

τ 1j, τ 2j, соответственно, - время начала и время конца работы авиадвигателя в частном подрежиме;τ 1j , τ 2j , respectively, is the start time and end time of the aircraft engine in a private sub-mode;

bi - постоянная, характеризующая влияние на частную эффективную наработку Тэфф m события, заключающегося в выходе i-го параметра авиадвигателя за границы предельной величины;b i is a constant characterizing the effect on the private effective operating time T eff m of the event consisting in the output of the i-th parameter of the aircraft engine beyond the limit value;

n - число событий выхода, характеризующее частный подрежим работы авиадвигателя.n is the number of exit events characterizing the partial sub-mode of the aircraft engine.

Для расчета наработки на форсированном режиме авиадвигателя Тфор используется выражение типа (13), в котором вместо величины Тэфф m берется величина Тфор m, причемFor the calculation of time between the forced mode aircraft engine T odds, the expression of type (13), in which instead of the magnitude m T eff is taken odds value T m, and

Figure 00000022
Figure 00000022

где аi - коэффициент, характеризующий степень ужесточения частного нештатногоwhere a i - coefficient characterizing the degree of tightening of private contingency

подрежима авиадвигателя при переходе на форсированный режим.sub-modes of the aircraft engine when switching to forced mode.

Таким образом,Thus,

Figure 00000023
Figure 00000023

Фактическая наработка Тфакт авиадвигателя находится как сумма наработки Т, эффективной наработки Тэфф и наработки на форсированном режиме Тфор авиадвигателя:The actual operating time T the fact of the aircraft engine is found as the sum of the operating time T, the effective operating time T eff and the operating time in the forced mode T for the aircraft engine:

Figure 00000024
Figure 00000024

а остаточный моторесурс [Т] авиадвигателя определяется как разность назначенного моторесурса [Тназн] и фактической наработки:and the residual motor resource [T] of the aircraft engine is defined as the difference between the assigned motor resource [T desig ] and the actual operating time:

Figure 00000025
Figure 00000025

В память модуля 9 командного блока 7 вводятся численные значения параметрических уставок Сin, Cjm, необходимых для вычисления предельных величин в соответствии с выражениями (6) и (7), а в память модуля 10 - численные значения параметрических уставок, необходимых для вычисления опасных величин; при этом уставка С11 вводится в память микромодуля 21 опасных уставок частоты вращения, уставки b11, b12 и b13 - в память микромодуля 23 опасных уставок давления и уставки b21, b22 и b23 - в память микромодуля 24 опасных уставок тяги.In the memory of module 9 of command unit 7, the numerical values of the parametric settings C in , C jm are entered, which are necessary for calculating the limit values in accordance with expressions (6) and (7), and in the memory of module 10, the numerical values of the parametric settings necessary for calculating dangerous quantities; in this case, setting C 11 is entered into the memory of micromodule 21 of dangerous speed settings, settings b 11 , b 12 and b 13 - into memory of micromodule 23 of dangerous pressure settings and settings b 21 , b 22 and b 23 - into memory of micromodule 24 of dangerous thrust settings .

Введенные в память модулей 9 и 10 значения уставок передаются в контроллер 8 и, далее, транслируются через третью двунаправленную шину в процессор 3 бортового вычислителя 2. В процессоре 3 бортового вычислителя 2 вычисляются текущие значения предельных величин:The values of the settings entered into the memory of modules 9 and 10 are transmitted to the controller 8 and, then, are transmitted via the third bi-directional bus to the processor 3 of the on-board computer 2. In the processor 3 of the on-board computer 2, the current values of the limit values are calculated:

Figure 00000026
Figure 00000026

и текущие значения опасных величин:and current values of hazardous quantities:

Figure 00000027
Figure 00000027

где τ - текущее время, и ретранслируются по третьей двунаправленной шине в контроллер 8 командного блока 7.where τ is the current time, and are relayed via the third bi-directional bus to controller 8 of command unit 7.

При работающем авиадвигателе на входы блока 1 мультиплексирования поступают сигналы о текущих значениях контролируемых параметров (1) авиадвигателя, сформированные соответствующими датчиками; в блоке 1 мультиплексирования эти сигналы нормализуются, мультиплексируются, передаются на параметрический вход бортового вычислителя 2 и, далее, - на первый вход процессора 3.When the aircraft engine is running, the inputs of the multiplexing unit 1 receive signals about the current values of the monitored parameters (1) of the aircraft engine, formed by the corresponding sensors; in the multiplexing unit 1, these signals are normalized, multiplexed, transmitted to the parametric input of the on-board computer 2 and, further, to the first input of the processor 3.

В процессоре 3 на основе математических выражений (6), (7), которые поступают в процессор 3 по первой двунаправленной шине из модуля 4 предельных алгоритмов, с использованием значений предельных уставок, которые поступают в процессор 3 из модуля 9 предельных уставок через контроллер 8 по третьей двунаправленной шине, вычисляются текущие значения (18) предельных величин и по третьей двунаправленной шине передаются из процессора 3 бортового вычислителя 2 в контроллер 8 командного блока 7. Кроме того, в процессоре 3 на основе математических выражений (9), (10) и (11), поступающих в процессор 3 по второй двунаправленной шине из модуля 6 опасных алгоритмов, с использованием значений опасных уставок, поступающих в процессор 3 из модуля 10 опасных уставок через контроллер 8 по третьей двунаправленной шине, вычисляются текущие значения (19) опасных величин и по третьей двунаправленной шине передаются из процессора 3 бортового вычислителя 2 в контроллер 8 командного блока 7.In processor 3, based on mathematical expressions (6), (7), which enter processor 3 via the first bi-directional bus from module 4 of limit algorithms, using the values of limit settings that enter processor 3 from module 9 of limit settings through controller 8 to the third bidirectional bus, the current values (18) of the limit values are calculated and transmitted from the processor 3 of the on-board calculator 2 to the controller 8 of the command unit 7 via the third bi-directional bus. In addition, in the processor 3 based on mathematical expressions (9), (10) and (11) entering the processor 3 via the second bidirectional bus from the hazardous algorithm module 6, using the values of the dangerous settings coming into the processor 3 from the hazardous settings module 10 through the controller 8 via the third bidirectional bus, are calculated current values (19) of dangerous quantities and are transmitted via a third bi-directional bus from processor 3 of on-board calculator 2 to controller 8 of command unit 7.

Сигналы о текущих значениях предельных (3) и опасных (4) параметров авиадвигателя поступают с выходов соответствующих датчиков непосредственно на входы командного блока 7 и далее на параметрические входы контроллера 8, в котором, с учетом получаемой из процессора 3 бортового вычислителя 2 информации о текущих значениях предельных и опасных величин, сравниваются текущие значения предельных (3) и опасных (4) параметров соответственно с текущими значениями предельных (18) и опасных (19) величин с целью выявления событий выхода текущих значений указанных параметров за границы текущих значений упомянутых величин и формирования предельных и опасных команд.The signals about the current values of the limiting (3) and hazardous (4) parameters of the aircraft engine come from the outputs of the respective sensors directly to the inputs of the command unit 7 and then to the parametric inputs of the controller 8, in which, taking into account the information about the current values received from the processor 3 of the on-board computer 2 limit and dangerous values, the current values of the limit (3) and dangerous (4) parameters are compared with the current values of the limit (18) and dangerous (19) values in order to identify events of the output of the current values of OF DATA parameters beyond the current values of said values and the formation of marginal and dangerous commands.

При работе авиадвигателя в штатном режиме, характеризующимся отсутствием событий выхода контролируемых параметров авиадвигателя за границы предельных и опасных величин, в бортовом вычислителе 2 определяется значение наработки Т авиадвигателя в штатном режиме как измеренное время работы авиадвигателя в этом режиме и с выхода Вых 1 бортового вычислителя 2 значение Т передается во взаимодействующую бортовую информационную систему.When the aircraft engine is in normal mode, characterized by the absence of events when the controlled parameters of the aircraft engine exceed the limits of dangerous and dangerous values, the on-board computer 2 determines the operating time T of the aircraft engine in normal mode as the measured time of the aircraft engine in this mode and from output 1 of the on-board computer 2 value T is transmitted to an interactive airborne information system.

При работе авиадвигателя в нештатном режиме, в случае возникновения событий выхода контролируемых параметров авиадвигателя за границы предельных величин и отсутствия событий выхода контролируемых параметров авиадвигателя за границы опасных величин, в контроллере 8 командного блока 7 формируются предельные команды и передаются с выхода Вых 2 командного блока 7 в систему аварийной информации самолета, а также по третьей двунаправленной шине - в процессор 3 бортового вычислителя 2. В бортовом вычислителе 2 с учетом наличия предельных команд вычисляется в соответствии с выражениями (13) и (12) значение эффективной Тэфф и в соответствии с выражением (16) - значение фактической Тфакт наработок авиадвигателя; вычисленные значения передаются с выхода Вых 1 бортового вычислителя 2 в бортовую информационную систему.When the aircraft engine is operating in an emergency mode, in the event of occurrence of events when the controlled parameters of the aircraft engine exceed the limits and there are no events when the controlled parameters of the aircraft engine exceed the limits of dangerous quantities, limit commands are generated in the controller 8 of the command unit 7 and transmitted from the output of the Exit 2 of the command unit 7 to the aircraft emergency information system, as well as via the third bi-directional bus, to processor 3 of on-board computer 2. In on-board computer 2, taking into account the presence of limit commands It is calculated in accordance with expressions (13) and (12) the effective T eff and in accordance with the expression (16) - the actual value of the operating time T fact aircraft engine; the calculated values are transmitted from the output of Output 1 of the on-board computer 2 to the on-board information system.

При работе авиадвигателя на форсированном режиме, характеризующемся наличием событий выхода текущих значений опасных параметров за установленные границы, в бортовой вычислитель 2 через его вход Вх Ф.Р. и, далее, - на второй вход процессора 3 в момент времени τ 1 поступает сигнал о переходе авиадвигателя на форсированный режим и по третьей двунаправленной шине транслируется в контроллер 8 командного блока 7. Из таймера 5 на третий вход процессора 3 передаются значения уставок времени Δ τ 1 и Δ τ 2, транслируются по третьей двунаправленной шине в контроллер 8 командного блока 7 и, при наличии событий выхода текущих значений опасных параметров (4) за границы текущих значений опасных величин (19), в командном блоке 7 формируются опасные команды. С учетом уставок времени Δ τ 1 и Δ τ 2 выдача сформированных команд задерживается на время Δ τ 1 задержки выдачи информации с момента τ 1 приема сигнала Ф.Р.; по истечении времени Δ τ 1 задержки опасные команды с выхода Вых 2 командного блока 7 передаются в систему аварийной информации самолета для регистрации и оповещения экипажа, а также по третьей двунаправленной шине - в процессор 3 бортового вычислителя 2, причем передача опасных команд продолжается в течение времени Δ τ 2 продления информации с момента τ 2 прекращения сигнала Ф.Р., т.е. вплоть до момента времени τ 2+Δ τ 2.When the aircraft engine is in forced mode, characterized by the presence of events when the current values of hazardous parameters go beyond the set limits, to the on-board computer 2 through its input Vkh F.R. and, further, a signal is received at the second input of processor 3 at time τ 1 that the aircraft engine has switched to forced mode and is transmitted to controller 8 of command unit 7 via a third bi-directional bus. From timer 5, values of time settings Δ τ are transmitted to the third input of processor 3 1 and Δ τ 2 are transmitted via the third bi-directional bus to controller 8 of command unit 7 and, in the presence of events when current values of hazardous parameters (4) go beyond the limits of current values of hazardous values (19), dangerous commands are generated in command block 7. Taking into account the time settings Δ τ 1 and Δ τ 2, the issuance of the generated commands is delayed by the time Δ τ 1 of the delay in the issuance of information from the moment τ 1 of receiving the signal FR; after the time Δ τ 1 of the delay expires, dangerous commands from the output of Exit 2 of the command unit 7 are transmitted to the emergency information system of the aircraft for registration and notification of the crew, and also via the third bi-directional bus to the processor 3 of the on-board computer 2, and the transmission of dangerous commands continues over time Δ τ 2 the extension of information from the moment τ 2 termination of the signal F.R., i.e. up to the point in time τ 2 + Δ τ 2 .

Задержка на время Δ τ 1 и продление на время Δ τ 2 выдачи опасных команд производятся, в связи с особой ответственностью этих команд, для исключения возможности использования ложной информации о форсированном режиме авиадвигателя. С этой целью в течение времени Δ τ 1 проверяется устойчивость наличия сигнала Ф.Р., а в течение времени Δ τ 2 - устойчивость снятия сигнала Ф.Р. для выявления случайных выбросов или сбоев этого сигнала.Delay for the time Δ τ 1 and extension for the time Δ τ 2 of the issuance of dangerous commands are made, in connection with the special responsibility of these teams, to exclude the possibility of using false information about the forced mode of the aircraft engine. To this end, the stability of the presence of the F.R. signal is checked during the time Δ τ 1 , and the stability of the removal of the F.R. signal during the time Δ τ 2 to detect random outliers or malfunctions of this signal.

В бортовом вычислителе 2 с использованием опасных команд вычисляется в соответствии с выражениями (14), (15) наработка на форсированном режиме Тфор и в соответствии с выражением (16) фактическая Тфакт наработка авиадвигателя, определяется время τ ф.р.21 работы авиадвигателя на форсированном режиме, вычисляется в соответствии с выражением (17) с использованием значения [Тназн], поступающего из таймера 5 на третий вход процессора 3, величина остаточного моторесурса [Т] авиадвигателя с учетом фактической наработки Тфакт. Вычисленные данные передаются с выхода Вых 1 бортового вычислителя 2 в бортовую информационную систему.In avionic computer 2 using dangerous commands is calculated in accordance with expressions (14), (15) time between T odds forced mode and in accordance with the expression (16) the actual operating time T fact aircraft engine determined time τ df = τ 21 operation of the aircraft engine in forced mode, is calculated in accordance with expression (17) using the value of [T desig ] coming from the timer 5 to the third input of the processor 3, the residual motor resource [T] of the aircraft engine, taking into account the actual operating time T fact . The calculated data is transmitted from the output of Output 1 of the on-board computer 2 to the on-board information system.

Кроме того, в процессоре 3 бортового вычислителя 2 с использованием разрешенного значения времени [τ ], поступающего из таймера 5 на третий вход процессора 3, сравнивается время τ ф.р. работы авиадвигателя на форсированном режиме с разрешенным значением времени [τ ] и, в случае превышения последнего τ ф.р.>[τ ], формируется команда превышения. Сформированная команда передается по третьей двунаправленной шине в контроллер 8 командного блока 7 и с выхода Вых 2 этого блока подается в систему аварийной информации самолета для регистрации и оповещения экипажа.In addition, in the processor 3 of the on-board calculator 2, using the allowed time value [τ] coming from the timer 5 to the third input of the processor 3, the time τ f.r. operation of the aircraft engine in forced mode with a permitted value of time [τ] and, in case of exceeding the last τ f.r. > [τ], an excess command is generated. The generated command is transmitted via the third bi-directional bus to the controller 8 of the command unit 7 and from the output 2 of this unit is supplied to the aircraft emergency information system for registration and notification of the crew.

Таким образом, предложенная система позволяет повысить эффективность бортового контроля авиадвигателя на форсированном режиме и использовать авиадвигатель после его работы на форсированном режиме для дальнейшей летной эксплуатации с ограниченным моторесурсом.Thus, the proposed system allows to increase the efficiency of onboard control of the aircraft engine in forced mode and to use the aircraft engine after it operates in forced mode for further flight operation with limited engine life.

Claims (1)

Бортовая система контроля авиадвигателя, содержащая бортовой вычислитель с процессором, а также блок мультиплексирования, входы которого подключены к выходам датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, а выход - к параметрическому входу бортового вычислителя, отличающаяся тем, что дополнительно введен командный блок, содержащий контроллер, модуль предельных уставок и модуль опасных уставок, параметрические входы командного блока подсоединены к выходам части датчиков контролируемых параметров авиадвигателя, контроллер соединен двунаправленной информационной связью с процессором бортового вычислителя, к одному из входов контроллера подсоединен модуль предельных уставок, а к дополнительному - модуль опасных уставок, в состав бортового вычислителя дополнительно введены таймер, модуль предельных алгоритмов и модуль опасных алгоритмов, выход каждого из которых подсоединен к входам процессора, причем в состав модуля опасных алгоритмов входят микропроцессор и подключенные к его входам ячейки опасных алгоритмов: частоты вращения ротора компрессора высокого давления, температуры газа за турбиной, расхода и давления топлива, тяги, в состав модуля опасных уставок входят микроконтроллер и подключенные к его входам микромодули опасных уставок: частоты вращения ротора компрессора высокого давления, температуры газа за турбиной, расхода и давления топлива, тяги, а бортовой вычислитель снабжен входом для приема сигнала о форсированном режиме авиадвигателя.The onboard engine control system, comprising an onboard computer with a processor, as well as a multiplexing unit, the inputs of which are connected to the outputs of the sensors of the aircraft engine's monitored parameters, and the output is connected to the parametric input of the onboard computer, characterized in that a command unit containing a controller and a limit settings module are additionally introduced and the module of dangerous settings, the parametric inputs of the command unit are connected to the outputs of the sensors of the controlled parameters of the aircraft engine, the controller is connected bi-directional information connection with the on-board computer processor, the limit settings module is connected to one of the controller inputs, and the dangerous settings module is connected to the additional one, a timer, the limit algorithm module and the dangerous algorithm module are added to the on-board computer, the output of each of which is connected to the inputs processor, and the module of dangerous algorithms includes a microprocessor and cells of dangerous algorithms connected to its inputs: compressor rotor speed high yes lignation, gas temperature behind the turbine, fuel flow and pressure, thrust, the hazardous settings module includes a microcontroller and hazardous settings micromodules connected to its inputs: rotational speed of the high-pressure compressor rotor, gas temperature behind the turbine, fuel consumption and pressure, and thrust, and the on-board computer is equipped with an input for receiving a signal about the forced mode of the aircraft engine.
RU2003109985/06A 2003-04-07 2003-04-07 On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust RU2247845C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109985/06A RU2247845C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109985/06A RU2247845C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003109985A RU2003109985A (en) 2004-10-20
RU2247845C2 true RU2247845C2 (en) 2005-03-10

Family

ID=35364949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003109985/06A RU2247845C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247845C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПИВОВАРОВ В.А. Диагностика летательных аппаратов и авиадвигателей, Москва, МГТУГА, 1995, с.141-144. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8886438B2 (en) Control of gas turbine engine
EP1084328B1 (en) Shaft breakage detection apparatus
US9346553B2 (en) Balancing the power of two turboshaft engines of an aircraft
US8321118B2 (en) Operations support systems and methods with power assurance
US7143003B2 (en) Pilot indicator for predicting changes in the monitoring parameters of a gas turbine engine
EP2207072A2 (en) Operations support systems and methods with engine diagnostics
US5986580A (en) Flight control indicator for aircraft
EP2820246A2 (en) Debris detection in turbomachinery and gas turbine engines
US5680310A (en) Method and apparatus for sensing a steady state engine condition using a trending algorithm
US5608627A (en) Device for supervising the propulsion system of an aircraft
RU2252328C2 (en) Aircraft engine airborne monitoring system with limitation of speed, fuel parameters and pressure
RU2250382C2 (en) Onboard monitoring system for engine at limited temperature, fuel parameters and pressure
RU2249119C2 (en) Aircraft engine monitoring method
RU2247846C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, pressure and thrust
RU2249716C2 (en) Onboard monitoring system of aircraft engine at limited temperature, fuel parameters and thrust
RU2247845C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, temperature, fuel parameters and thrust
RU2249712C2 (en) Onboard monitoring system of engine at limited rotational speed, temperature and thrust
RU2249714C2 (en) Onboard monitoring system of aircraft engine at limited pressure, fuel parameters and thrust
RU2247847C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system at limitation of rotational speed, fuel parameters, pressure and thrust
RU2249715C2 (en) Onboard monitoring system of aircraft engine at limited temperature, pressure and thrust
RU2247844C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system at limiting rotational speed, temperature, fuel parameters and pressure
RU2247848C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system at limitation of temperature, fuel parameters, pressure and thrust
RU2247849C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system
RU2247843C2 (en) On-board aircraft engine monitoring system
RU2249717C2 (en) Onboard monitoring system of aircraft engine at limited rotational speed, pressure and thrust

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140408