RU2465558C1 - Apparatus for determining aircraft mass - Google Patents

Apparatus for determining aircraft mass Download PDF

Info

Publication number
RU2465558C1
RU2465558C1 RU2011105516/11A RU2011105516A RU2465558C1 RU 2465558 C1 RU2465558 C1 RU 2465558C1 RU 2011105516/11 A RU2011105516/11 A RU 2011105516/11A RU 2011105516 A RU2011105516 A RU 2011105516A RU 2465558 C1 RU2465558 C1 RU 2465558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
aircraft
center
display
value
Prior art date
Application number
RU2011105516/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011105516A (en
Inventor
Василий Васильевич Ефанов (RU)
Василий Васильевич Ефанов
Сергей Михайлович Мужичек (RU)
Сергей Михайлович Мужичек
Original Assignee
Василий Васильевич Ефанов
Сергей Михайлович Мужичек
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 Василий Васильевич Ефанов, Сергей Михайлович Мужичек filed Critical Василий Васильевич Ефанов
Priority to RU2011105516/11A priority Critical patent/RU2465558C1/en
Publication of RU2011105516A publication Critical patent/RU2011105516A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465558C1 publication Critical patent/RU2465558C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: apparatus for determining aircraft mass has series-connected piezoelectric pressure sensors fitted at points where the landing gear unit is mounted, a processor and a display device in the crew cabin. The apparatus also includes a transmitting device, an AND element, two signal selectors, an altitude sensor and a dispatcher receiving channel, which consists of a receiving device, an OR element, a display and a memory unit.
EFFECT: higher flight safety.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к бортовым информационно-вычислительным системам летательного аппарата, и может быть использовано для определения массы летательного аппарата.The invention relates to aircraft, in particular to on-board computer information systems of the aircraft, and can be used to determine the mass of the aircraft.

Наиболее близким к изобретению является устройство определения массы летательного аппарата, которое состоит из последовательно соединенных датчиков давления, процессора и отображающего устройства в кабине экипажа, причем процессор выполнен в виде микроконтроллера, отображающее устройство в кабине экипажа выполнено в виде дисплея, датчики давления выполнены в виде пьезоэлектрических датчиков и размещены в местах крепления стоек шасси с конструкцией летательного аппарата, при этом в датчиках давления при действии на них массы летательного аппарата образуются сигналы в виде электродвижущих сил (ЭДС), которые поступают в микроконтроллер, где преобразуются в численные величины массы летательного аппарата и положения его центра масс относительно продольной и поперечной осей, а затем эти сигналы поступают в кабину экипажа на отображающее устройство, выполненное в виде дисплея, на котором отображается информация о массе летательного аппарата и положении его центра масс перед взлетом, а также на выдачу сигнала запрета вылета летательного аппарата в случае, если текущее значение массы летательного аппарата больше допустимого значения и положение его центра масс перед взлетом не соответствует допустимым значениям [1].Closest to the invention is a device for determining the mass of an aircraft, which consists of series-connected pressure sensors, a processor and a display device in the cockpit, the processor made in the form of a microcontroller, the display device in the cockpit made in the form of a display, pressure sensors made in the form of piezoelectric sensors and are located in the places of attachment of the landing gear with the design of the aircraft, while in the pressure sensors when exposed to the mass of the flying signals are formed in the form of electromotive forces (EMF), which are transmitted to the microcontroller, where they are converted into numerical values of the mass of the aircraft and the position of its center of mass relative to the longitudinal and transverse axes, and then these signals are transmitted to the cockpit to a display device made in a display that displays information about the mass of the aircraft and the position of its center of mass before take-off, as well as the issuance of a signal to prohibit the departure of the aircraft in case the current the beginning of the mass of the aircraft is greater than the permissible value and the position of its center of mass before take-off does not correspond to the permissible values [1].

Недостатком данного устройства является отсутствие контроля диспетчером массы летательного аппарата при взлете.The disadvantage of this device is the lack of control by the mass controller of the aircraft during takeoff.

Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности полетов за счет дополнительного контроля массы груза летательного аппарата диспетчером.The technical result of the invention is to improve flight safety due to additional control of the mass of the cargo of the aircraft by the dispatcher.

Технический результат изобретения достигается тем, что в устройстве определения массы летательного аппарата, которое состоит из последовательно соединенных датчиков давления, процессора и отображающего устройства в кабине экипажа, причем процессор выполнен в виде микроконтроллера, отображающее устройство в кабине экипажа выполнено в виде дисплея, датчики давления выполнены в виде пьезоэлектрических датчиков и размещены в местах крепления стоек шасси с конструкцией летательного аппарата, при этом в датчиках давления при действии на них массы летательного аппарата образуются сигналы в виде электродвижущих сил (ЭДС), которые поступают в микроконтроллер, где преобразуются в численные величины массы летательного аппарата и положения его центра масс относительно продольной и поперечной осей, а затем эти сигналы поступают в кабину экипажа на отображающее устройство, выполненное в виде дисплея, на котором отображается информация о массе летательного аппарата и положении его центра масс перед взлетом, а также на выдачу сигнала запрета вылета в случае, если текущее значение массы летательного аппарата больше допустимого значения и положение его центра масс перед взлетом не соответствует допустимым значениям, дополнительно введены блок памяти, передающее устройство, элемент И, первый и второй задатчики сигналов, элемент ИЛИ, приемный канал диспетчера, при этом выход микроконтроллера соединен с первым входом блока памяти, первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго задатчиков сигналов, а выход соединен с входом передающего устройства, второй вход блока памяти соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого соединены с выходом датчика высоты и выходом второго задатчика, выход передающего устройства по линии бесконтактной связи соединен с входом приемного канала диспетчера, который состоит из приемного устройства, элемента ИЛИ, дисплея и блока памяти, при этом выходы приемного устройства соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами дисплея и блока памяти.The technical result of the invention is achieved by the fact that in the device for determining the mass of the aircraft, which consists of series-connected pressure sensors, a processor and a display device in the cockpit, the processor is made in the form of a microcontroller, the display device in the cockpit is made in the form of a display, pressure sensors are made in the form of piezoelectric sensors and are located in the places of attachment of the landing gear with the design of the aircraft, while in the pressure sensors when acting on to them, the masses of the aircraft form signals in the form of electromotive forces (EMF), which are transmitted to the microcontroller, where they are converted into numerical values of the mass of the aircraft and the position of its center of mass relative to the longitudinal and transverse axes, and then these signals are transmitted to the cockpit to the display device, made in the form of a display on which information is displayed on the mass of the aircraft and the position of its center of mass before take-off, as well as on the issuance of a departure prohibition signal if the current value is e the mass of the aircraft is greater than the permissible value and the position of its center of mass before takeoff does not correspond to the permissible values, an additional memory block, a transmitting device, an AND element, a first and second signal setter, an OR element, a receiving channel of a dispatcher are introduced, while the output of the microcontroller is connected to the first the input of the memory unit, the first input of the OR element, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second signal setters, and the output is connected to the input of the transmitting device, in The second input of the memory unit is connected to the output of the And element, the first and second inputs of which are connected to the output of the height sensor and the output of the second master, the output of the transmitting device via a contactless line connected to the input of the receiving channel of the dispatcher, which consists of a receiving device, an OR element, a display, and a memory unit, while the outputs of the receiving device are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the inputs of the display and the memory unit.

Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются блок памяти, первый и второй задатчики сигналов, элемент И, элемент ИЛИ, передающее устройство и приемный канал связи между известными и новыми элементами.New elements with significant differences in the device are the memory unit, the first and second signal generators, the AND element, the OR element, the transmitting device and the receiving communication channel between known and new elements.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена схема действия сил на летательный аппарат при его нахождении на земле. На фиг.2 - структурная схема устройства для определения массы летательного аппарата. На фиг.3 - структурная схема приемного канала диспетчера.Figure 1 presents a diagram of the action of forces on an aircraft when it is on the ground. Figure 2 is a structural diagram of a device for determining the mass of the aircraft. Figure 3 - structural diagram of the receiving channel of the dispatcher.

Летательный аппарат (фиг.1) имеет силу тяжести G, приложенную в его центре масс (Ц.М.). Центр масс располагается внутри фюзеляжа 1. Снизу к фюзеляжу крепятся стойки шасси: основные стойки 2 и 3 и передняя стойка 4. Сила тяжести G уравновешивается реакциями от земли, действующими на основные стойки Nгл. и переднюю стойку Nпер.. Реакция на основные стойки состоит из двух составляющих: действующих на левую основную стойку Nгл.л. и на правую основную стойку Нгл.пр..The aircraft (Fig. 1) has gravity G applied at its center of mass (CM). The center of mass is located inside the fuselage 1. From the bottom to the fuselage are the landing gear: the main struts 2 and 3 and the front strut 4. Gravity G is balanced by the reactions from the ground acting on the main struts N Ch. and front strut N lane. . The reaction to the main racks consists of two components: acting on the left main rack N hl and on the right main strut H gl.pr. .

На каждой стойке шасси, между фюзеляжем и стойкой, установлены датчики давления 5, 6 и 7, например пьезоэлектрические датчики. При давлении на них они вырабатывают сигналы Сгл.л., Сгл.пр. и Спер. соответственно с датчиков на главной левой, на главной правой и на передней стойках в виде напряжения (ЭДС). База шасси (расстояние между осями колес главных стоек и осью переднего колеса) обозначена через L. Расстояние от центра масс до осей колес основных стоек обозначено через l1, а до оси переднего колеса - через l2. Ширина колеи (расстояние между осями главных стоек) обозначена через «а» (вид А, фиг.1). Расстояние от центра масс до оси главной левой стойки обозначено через «a1», а до оси главной правой стойки - через «а2».On each landing gear, between the fuselage and the strut, pressure sensors 5, 6 and 7 are installed, for example piezoelectric sensors. When pressure is applied to them, they generate signals With h. , With h.pr. and C lane respectively, from sensors on the main left, on the main right and on the front struts in the form of voltage (EMF). The chassis base (the distance between the axles of the wheels of the main struts and the axis of the front wheel) is denoted by L. The distance from the center of mass to the axles of the wheels of the main struts is denoted by l 1 , and to the axis of the front wheel by l 2 . The gauge (the distance between the axes of the main struts) is indicated by "a" (type A, figure 1). The distance from the center of mass to the axis of the main left pillar is indicated by "a 1 ", and to the axis of the main right pillar - by "a 2 ".

На фиг.2 датчики давления 5, 6 и 7 обозначены через Дгл.пр., Дгл.л. и Дпер. соответственно датчики на главной правой, на главной левой и передней стойках, с которых поступают сигналы соответственно Сгл.пр., Сгл.л. и Спер..In figure 2, pressure sensors 5, 6 and 7 are denoted by D h.pr. , D. gl. and D per. sensors respectively on the main right and left on the main front racks, from which receives signals respectively C gl.pr. , With hl and C lane .

Устройство для определения массы летательного аппарата содержит первый 5, второй 6 и третий 7 датчики, микроконтроллер 8, дисплей 9, блок 10 памяти, передающее устройство 11, элемент И 12, первый 13 и второй 14 задатчики сигналов, согласующее устройство 15, приемный канал 16 диспетчера, при этом выходы первого 5, второго 6 и третьего 7 датчиков соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами микроконтроллера 8, выход которого соединен с входом дисплея 9, первым входом блока 10 памяти, первым входом элемента ИЛИ 15, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого 13 и второго 14 задатчиков сигналов, а выход соединен с входом передающего устройства 11, второй вход блока 10 памяти соединен с выходом элемента И 12, первый и второй входы которого соединены с выходом датчика высоты и выходом второго 14 задатчика, выход передающего устройства бесконтактной связью связан с приемным каналом 16 диспетчера, который состоит из приемного устройства 17, элемента ИЛИ 18, дисплея 19 и блока 20 памяти, при этом выходы приемного устройства 17 соединены с входами элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с входами дисплея 19 и блока 20 памяти.The device for determining the mass of the aircraft contains the first 5, second 6 and third 7 sensors, a microcontroller 8, a display 9, a memory unit 10, a transmitting device 11, an element 12, the first 13 and second 14 signal adjusters, a matching device 15, a receiving channel 16 dispatcher, while the outputs of the first 5, second 6 and third 7 sensors are connected respectively to the first, second and third inputs of the microcontroller 8, the output of which is connected to the input of the display 9, the first input of the memory unit 10, the first input of the OR element 15, the second and third inputs whose are connected respectively to the outputs of the first 13 and second 14 signal sources, and the output is connected to the input of the transmitting device 11, the second input of the memory unit 10 is connected to the output of the element And 12, the first and second inputs of which are connected to the output of the height sensor and the output of the second 14 of the controller, output the transmitting device is contactlessly connected to the receiving channel 16 of the controller, which consists of a receiving device 17, an OR element 18, a display 19 and a memory unit 20, while the outputs of the receiving device 17 are connected to the inputs of the OR element 18, the output to It is connected to the inputs of the display 19 and the memory unit 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На земле, когда летательный аппарат не движется, то суммы проекций всех сил на каждую из координатных осей и суммы их моментов относительно этих осей равны нулю [3]. Проекции сил, действующих на летательный аппарат, будут только на ось У. На остальные оси эти проекции будут равны нулю. Сумма проекций сил на ось У соответствует выражению:On the ground, when the aircraft does not move, then the sum of the projections of all the forces on each of the coordinate axes and the sum of their moments relative to these axes are zero [3]. The projections of the forces acting on the aircraft will only be on the U axis. On the other axes, these projections will be zero. The sum of the projections of the forces on the Y axis corresponds to the expression:

ΣFiy=0; Nгл.+Nпер.-G=0;Σ Fiy = 0; N Ch. + N per. -G = 0;

Nгл.=Nгл.л.+Nгл.пр. N Ch. = N gl. + N gl.

Тогда Nгл.л.+Nгл.пр.+Nпер.-G=0.Then N Ch. + N gl. + N per. -G = 0.

Или

Figure 00000001
Or
Figure 00000001

Таким образом, масса G летательного аппарата определяется в соответствии с выражением (1).Thus, the mass G of the aircraft is determined in accordance with the expression (1).

Моменты будут действовать только относительно осей X и Z, а относительно оси У они будут равны нулю.The moments will act only with respect to the X and Z axes, and with respect to the Y axis they will be equal to zero.

Сумма моментов относительно оси X определяется в соответствии с выражением:The sum of the moments relative to the X axis is determined in accordance with the expression:

Σmх=0; -Nгл.л.·а1+Nгл.пр.·а2=0Σm x = 0; -N hl · A1 + N gl.pr. A 2 = 0

Отсюда

Figure 00000002
From here
Figure 00000002

Расстояние «а» известно (колея шасси).The distance “a” is known (track gauge).

Тогда a2=a-a1.Then a 2 = aa 1 .

Подставляем в (2) и получаем:Substitute in (2) and get:

Nгл.пр.(a-a1)=Nгл.л.·а1.N gl. (aa 1 ) = N gl. A 1 .

Или Nгл.пр.·а-Nгл.пр.·а1=Nгл.л.·а1.Or N Ch. A-N gl. A 1 = N hl A 1 .

Или Nгл.пр.·a-a1(Nгл.пр.+Nгл.л.).Or N Ch. Aa 1 (N gl . Apr. + N gl . L. ).

Или Nгл.пр.·a=a1·Nгл..Or N Ch. · A = a 1 · N Ch. .

Отсюда

Figure 00000003
From here
Figure 00000003

Т.е. положение центра масс в поперечном направлении определяется формулой (3).Those. the position of the center of mass in the transverse direction is determined by the formula (3).

Сумма моментов относительно оси Z определяется следующим образом:The sum of the moments relative to the Z axis is determined as follows:

Σmz=0; -Nгл.·l1+Nпер.·l2=0;Σ mz = 0; -N ch. L 1 + N per. L 2 = 0;

Отсюда

Figure 00000004
From here
Figure 00000004

База шасси L известна. Тогда l2=L-l1.The chassis base L is known. Then l 2 = Ll 1 .

Подставляем в (4) и получаем:Substitute in (4) and get:

Nпер.(L-l1)=Nгл.·l1.N lane (Ll 1 ) = N Ch. L 1 .

Или Nпер.·L-Nпер.·l1=Nгл.·l1.Or N per. · LN per. · L 1 = N gl. L 1 .

Или Nпер.·L=l1(Nпер.+Nгл.).Or N per. L = l 1 (N lane + N gl. ).

Отсюда

Figure 00000005
From here
Figure 00000005

Уравнение (5) определяет положение центра масс в продольном направлении летательного аппарата.Equation (5) determines the position of the center of mass in the longitudinal direction of the aircraft.

Таким образом, используя уравнение (1), определяется масса летательного аппарата М (сила тяжести G). Значения реакций Мгл.л., Nгл.пр. и Nпер. определяются по величинам сигналов (ЭДС) Сгл.л., Сгл.пр. и Спер. с датчиков давлений 5, 6 и 7. Эта масса должна быть меньше или равной ее предельному значению Мпред. (Gпред.), т.е. М≤Мпред. (G<Gпред.) или Nгл.л.+Nгл.пр.+Nпер.≤Gпред.. Значение Gпред. для каждого летательного аппарата известно.Thus, using equation (1), the mass of the aircraft M (gravity G) is determined. Values of the reactions M gl. , N gl. and N per. determined by the magnitude of the signals (EMF) With hl , With h.pr. and C lane with pressure sensors 5, 6 and 7. This mass should be less than or equal to its limit value M before. (G prev. ), I.e. M≤M prev. (G <G prev. ) Or N gl. + N gl. + N per. ≤G prev . The value of G prev. for each aircraft is known.

По уравнению (5) определяется положение центра масс вдоль продольной оси летательного аппарата. Величина l1 должна быть меньше L, т.е. l1<L. Если положение центра масс выходит за пределы базы шасси, то нарушается продольная устойчивость при разбеге.Equation (5) determines the position of the center of mass along the longitudinal axis of the aircraft. The value of l 1 must be less than L, i.e. l 1 <L. If the position of the center of mass extends beyond the base of the chassis, then longitudinal stability is violated during take-off.

По уравнению (3) определяется положение центра масс в поперечном направлении. Желательно, чтобы значение «a1» было близко к половине величины «а», т.е.

Figure 00000006
Equation (3) determines the position of the center of mass in the transverse direction. It is desirable that the value of "a 1 " be close to half the value of "a", i.e.
Figure 00000006

иначе появляется крен.otherwise roll appears.

Устройство работает следующим образом. С датчиков давления 5, 6 и 7 (Дгл.пр., Дгл.л., Дпер.) снимаются сигналы (ЭДС) Сгл.пр., Сгл.л. и Спер. (фиг.2), пропорциональные усилиям, действующим на эти датчики (пропорционально Nгл.пр., Nгл.л. и Nпер.), которые пропорциональны массе летательного аппарата (его силе тяжести): чем больше масса летательного аппарата, тем больше сигналы Сгл.пр., Сгл.л., Спер.. Эти сигналы поступают на микроконтроллер 8, который преобразует их в сигналы «масса летательного аппарата М», «Центр масс l1» (положение центра масс на продольной оси летательного аппарата), «Центр масс a1» (положение центра масс на поперечной оси самолета) по следующему алгоритму.The device operates as follows. As the pressure sensors 5, 6 and 7 (D gl.pr., gl.l. D, L per.) Shot signals (EMF) C gl.pr. , With hl and C lane (Fig.2), proportional to the forces acting on these sensors (proportionally to N gl.pr. , N gl.l. and N per. ), which are proportional to the mass of the aircraft (its gravity): the greater the mass of the aircraft, the more signals With h.pr. , With hl , With per. . These signals are fed to the microcontroller 8, which converts them to the signals "mass of the aircraft M", "Center of mass l 1 " (position of the center of mass on the longitudinal axis of the aircraft), "Center of mass a 1 " (position of the center of mass on the transverse axis of the aircraft ) according to the following algorithm.

1. Каждый сигнал Сгл.пр., Сгл.л., Спер. преобразуется в массу m1, m2, m3 соответственно.1. Each signal With h.pr. , With hl , With per. converted to mass m 1 , m 2 , m 3, respectively.

2. Суммируются все массы, образуя массу летательного аппарата M=m1+m2+m3+mш, где mш - масса всех стоек шасси (она известна заранее).2. All masses are summed, forming the mass of the aircraft M = m 1 + m 2 + m 3 + m w , where m w is the mass of all landing gear (it is known in advance).

3. Формируется сигнал «Масса летательного аппарата М» и подается на дисплей 9, находящийся в кабине экипажа. Если М>М допустимое, то вылетать с такой массой запрещается. На дисплее загорается красный сигнал - вылет запрещается.3. A signal “Aircraft mass M” is generated and is fed to a display 9 located in the cockpit. If M> M is permissible, then it is forbidden to fly out with such a mass. The red signal lights up on the display - departure is prohibited.

4. Формула (5) преобразуется в формулу:4. Formula (5) is converted to the formula:

Figure 00000007
Figure 00000007

5. Формируется сигнал «Центр масс l1» и подается на дисплей 9, находящийся в кабине экипажа.5. The signal "Center of mass l 1 " is generated and served on the display 9, located in the cockpit.

Если l1<L, то на дисплее высвечивается значение l1 зеленым цветом.If l 1 <L, then l 1 is displayed in green.

Самое благоприятное значение

Figure 00000008
с точки зрения продольной устойчивости летательного аппарата на разбеге (и пробеге, если посадка с грузом), т.е.
Figure 00000009
.Most favorable value
Figure 00000008
from the point of view of the longitudinal stability of the aircraft on take-off run (and mileage if landing with a load), i.e.
Figure 00000009
.

Если l1 близка к 0,1 L и менее или к 0,9 L и более, то следует экипажу обратить особое внимание на возможность вылета с таким расположением центра масс или повышенное внимание на управление на этих режимах. Если l1≤0·L или l1>L, то вылет с таким расположением центра масс невозможен: очень велика вероятность катастрофы. На дисплее загорается красный сигнал - вылет запрещается.If l 1 is close to 0.1 L or less or 0.9 L or more, then the crew should pay special attention to the possibility of departure with such an arrangement of the center of mass or increased attention to control in these modes. If l 1 ≤0 · L or l 1 > L, then a departure with such an arrangement of the center of mass is impossible: the probability of a catastrophe is very high. The red signal lights up on the display - departure is prohibited.

6. Формула (3) преобразуется в формулу:6. Formula (3) is converted to the formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

7. Формируется сигнал «Центр масс a1» и подается на дисплей 9, находящийся в кабине экипажа.7. The signal "Center of mass a 1 " is generated and fed to the display 9, located in the cockpit.

Наиболее благоприятное положение центра масс, когда

Figure 00000011
, т.е. центр масс находится в плоскости, продольной оси летательного аппарата, и крена в этом случае не будет при отрыве летательного аппарата от земли. Если a1<0·a или a1>a, то вылет с таким расположением центра масс запрещается, так как случайное попадание одной из стоек шасси в яму или на бугорок может накренить летательный аппарат на разбеге и привести к катастрофе. Если 0,5a<a 1<0,5a, то летчик должен быть готов парировать крен при отрыве летательного аппарата от земли.The most favorable position of the center of mass when
Figure 00000011
, i.e. the center of mass is in the plane of the longitudinal axis of the aircraft, and there will be no roll in this case when the aircraft is off the ground. If a 1 <0 · a or a 1 > a, then departure with such an arrangement of the center of mass is prohibited, since an accidental hit of one of the landing gears in a pit or on a hill can cause the aircraft to bank on the take-off run and lead to disaster. If 0, 5a < a 1 <0,5 a , then the pilot should be ready to fend off the roll when the aircraft is off the ground.

При a 1<0·a и a 1>a на дисплее 9 загорается красный сигнал - вылет запрещается.If a 1 <0 · a and a 1 > a, a red signal lights up on display 9 - departure is prohibited.

Таким образом, перед вылетом летчик нажимает на дисплее соответствующую кнопку, чтобы узнать массу летательного аппарата и расположение его центра масс. Если М>M допустимое, l1≤0·L или l1≥L, a1<0·a или a1>a, то на дисплее загорается красный сигнал (по какой из названных причин, летчик определит по численному значению М, l1, a1). В остальных случаях значения этих величин высвечиваются другим (не красным) цветом, и летчик, находясь в кабине летательного аппарата, получает эту информацию. Информация о массе летательного аппарата и расположении центра массы поступает дополнительно в блок 10 памяти и через элемент ИЛИ на вход передающего устройства 11.Thus, before departure, the pilot presses the corresponding button on the display to find out the mass of the aircraft and the location of its center of mass. If M> M is permissible, l 1 ≤0 · L or l 1 ≥L, a 1 <0 · a or a 1 > a, then the red signal lights up on the display (for which of the above reasons, the pilot will determine by the numerical value of M, l 1 , a 1 ). In other cases, the values of these quantities are displayed in a different (not red) color, and the pilot, being in the cockpit of the aircraft, receives this information. Information about the mass of the aircraft and the location of the center of mass is additionally received in the memory unit 10 and through the OR element to the input of the transmitting device 11.

Передающее устройство 11 обеспечивает передачу информации о номере летательного аппарата, его массе и расположении его центра масс, о времени передачи диспетчеру.The transmitting device 11 provides the transmission of information about the number of the aircraft, its mass and the location of its center of mass, about the transmission time to the dispatcher.

Первый 13 задатчик сигналов формирует сигнал, соответствующий номеру летательного аппарата, а второй 14 задатчик формирует сигнал, соответствующий времени передачи информации, данные сигналы поступают на второй и третий входы элемента ИЛИ 15, на первый вход которого поступает сигнал, соответствующий массе и расположению его центра масс.The first 13 signal generator generates a signal corresponding to the number of the aircraft, and the second 14 generator generates a signal corresponding to the time of information transmission, these signals are fed to the second and third inputs of the OR element 15, the first input of which receives a signal corresponding to the mass and location of its center of mass .

Приемное устройство 17 принимает данные сигналы и через элемент ИЛИ 18 передает их на дисплей 19 и в блок 20 памяти для хранения.The receiving device 17 receives these signals and through the element OR 18 transmits them to the display 19 and to the memory unit 20 for storage.

Диспетчер в зависимости от данной информации принимает решение на запрет или разрешение взлета летательного аппарата.The dispatcher, depending on this information, makes a decision to ban or allow the take-off of the aircraft.

Кроме того, в блоке 10 памяти происходит суммирование перевозимого груза и фиксация времени взлета летательного аппарата.In addition, in block 10 of the memory is the summation of the transported cargo and the fixation of the take-off time of the aircraft.

При взлете летательного аппарата с датчика высоты сигнал поступает на первый вход элемента И 12, на второй вход которого поступает сигнал с выхода второго 14 задающего устройства. С выхода элемента И 12 сигнал поступает на второй вход блока 10 памяти.When the aircraft takes off from the height sensor, the signal enters the first input of the And 12 element, the second input of which receives the signal from the output of the second 14 of the master. From the output of the element And 12, the signal goes to the second input of the memory unit 10.

Таким образом, обеспечивается повышение безопасности полета за счет дополнительного контроля диспетчером массы и центровки груза.Thus, the flight safety is improved due to additional control by the mass dispatcher and cargo centering.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2400405, от 27.09.2010 г.1. RF patent No. 2400405, dated September 27, 2010

3. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. - М.: Наука, 1970. - с.117.3. Targ S.M. Short course of theoretical mechanics. - M .: Nauka, 1970 .-- p.117.

4. Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. - М.: Наука, 1989. - С.42, 51-53.4. Yavorsky B.M., Seleznev Yu.A. A reference guide to physics for applicants to universities and for self-education. - M .: Nauka, 1989 .-- S. 42, 51-53.

Claims (2)

1. Устройство для определения массы летательного аппарата содержит последовательно соединенные датчики давления, процессор и отображающее устройство в кабине экипажа, причем процессор выполнен в виде микроконтроллера, отображающее устройство в кабине экипажа выполнено в виде дисплея, датчики давления выполнены в виде пьезоэлектрических датчиков и размещены в местах крепления стоек шасси с конструкцией летательного аппарата, при этом в датчиках давления при действии на них массы летательного аппарата образуются сигналы в виде электродвижущих сил (ЭДС), которые поступают в микроконтроллер, где преобразуются в численные величины массы летательного аппарата и положения его центра масс относительно продольной и поперечной осей, а затем эти сигналы поступают в кабину экипажа на отображающее устройство, выполненное в виде дисплея, на котором отображается информация о массе летательного аппарата и положении его центра масс перед взлетом, и запрете вылета в случае, если текущее значение массы летательного аппарата больше допустимого значения и положение его центра масс перед взлетом не соответствует допустимым значениям, отличающееся тем, что введены блок памяти, передающее устройство, элемент И, первый и второй задатчики сигналов, элемент ИЛИ, приемный канал диспетчера, при этом выход микроконтроллера соединен с первым входом блока памяти, первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго задатчиков сигналов, а выход соединен с входом передающего устройства, второй вход блока памяти соединен с выходом элемента И, первый и второй входы которого соединены с выходом датчика высоты и выходом второго задатчика сигналов, выход передающего устройства по линии бесконтактной связи соединен с входом приемного канала диспетчера, который состоит из приемного устройства, элемента ИЛИ, дисплея и блока памяти, при этом выходы приемного устройства соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами дисплея и блока памяти.1. The device for determining the mass of the aircraft contains series-connected pressure sensors, a processor and a display device in the cockpit, and the processor is made in the form of a microcontroller, the display device in the cockpit is made in the form of a display, pressure sensors are made in the form of piezoelectric sensors and placed in places mounting the landing gear with the design of the aircraft, while in the pressure sensors when exposed to the mass of the aircraft, signals are generated in the form of an electric driving forces (EMF), which enter the microcontroller, where they are converted into numerical values of the mass of the aircraft and the position of its center of mass relative to the longitudinal and transverse axes, and then these signals are transmitted to the cockpit on a display device made in the form of a display on which information about the mass of the aircraft and the position of its center of mass before takeoff, and the prohibition of departure if the current value of the mass of the aircraft is greater than the permissible value and the position of its center of mass Red take-off does not correspond to permissible values, characterized in that a memory block, a transmitting device, an AND element, a first and second signal pickups, an OR element, a dispatcher receiving channel are inserted, while the output of the microcontroller is connected to the first input of the memory unit, the first input of the OR element, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second signal setters, and the output is connected to the input of the transmitting device, the second input of the memory unit is connected to the output of the And element, the first and second inputs of which o connected to the output of the height sensor and the output of the second signal generator, the output of the transmitting device via a contactless line is connected to the input of the receiving channel of the dispatcher, which consists of a receiving device, an OR element, a display and a memory unit, while the outputs of the receiving device are connected to the inputs of the OR element whose output is connected to the inputs of the display and the memory unit. 2. Устройство для определения массы летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что алгоритм функционирования микроконтроллера заключается в преобразовании сигналов с выходов датчиков давления Сгл.пр, Сгл.л, Спер микроконтроллером соответственно в сигналы m1, m2, m3, определение массы летательного аппарата осуществляется на основе суммирования всех значений масс М=m1+m2+m3+mш, где mш - масса всех стоек шасси, положение центра масс относительно продольной и поперечной осей летательного аппарата, формировании сигнала «Масса летательного аппарата М» и выдаче его на дисплей, находящийся в кабине экипажа, сравнении текущей массы летательного аппарата с допустимым значением, выдаче сигнала запрета вылета при М>М допустимое, определении координаты центра массы вдоль продольной оси летательного аппарата в соответствии с выражением
Figure 00000012
где L - база шасси летательного аппарата, формировании сигнала «Центр масс l1» и выдаче его на дисплей, находящийся в кабине экипажа, сравнении полученного значения со значением L, выдаче рекомендаций экипажу о возможности взлета при условии, если положения центра массы вдоль продольной оси меньше базы шасси летательного аппарата l1<L, при этом положение центра массы летательного аппарата является оптимальным в случае
Figure 00000013
, на дисплее высвечивается зеленым цветом значение l1, если l1 близка к 0,1 L и менее или к 0,9 L и более, то экипажу следует обратить особое внимание на возможность вылета с таким расположением центра масс или повышенное внимание на управление на этих режимах, выдаче рекомендаций летчику вылет запрещен, если l1≤0 или l1>L, на дисплее загорается красный цвет, определении координат центра массы вдоль поперечной оси летательного аппарата в соответствии с выражением
Figure 00000014
где а - колея шасси летательного аппарата, формировании сигнала «Центр масс а1» и выдаче его на дисплей, находящийся в кабине экипажа, сравнении полученной координаты со значением а, выдаче рекомендаций летчику о возможности взлета при условии a1<a и на дисплее высвечивается значение а1 зеленым цветом, при этом значение положения центра масс вдоль поперечной оси является наиболее оптимальным при условии
Figure 00000015
если 0,5a<a1<0,5a, то летчик должен быть готов парировать крен при отрыве летательного аппарата от земли, выдаче рекомендаций летчику о невозможности взлета, если a1<0·a или a1>a, и на дисплее загорается красный цвет.
2. The device for determining the mass of the aircraft according to claim 1, characterized in that the microcontroller’s functioning algorithm consists in converting the signals from the outputs of the pressure sensors C gl.pr , C gl.l , C per microcontroller, respectively, into signals m 1 , m 2 , m 3 , determination of the mass of the aircraft is based on the summation of all mass values M = m 1 + m 2 + m 3 + m w , where m w is the mass of all landing gear, the position of the center of mass relative to the longitudinal and transverse axes of the aircraft, the formation of the signal "Mass flyer apparatus M ”and displaying it on the display located in the cockpit, comparing the current mass of the aircraft with an acceptable value, issuing a departure prohibition signal for M> M acceptable, determining the coordinate of the center of mass along the longitudinal axis of the aircraft in accordance with the expression
Figure 00000012
where L is the base of the aircraft chassis, generating the signal “Center of mass l 1 ” and issuing it to the display located in the cockpit, comparing the obtained value with the value of L, issuing recommendations to the crew about the possibility of take-off, provided that the position of the center of mass along the longitudinal axis less than the chassis base of the aircraft l 1 <L, while the position of the center of mass of the aircraft is optimal in the case of
Figure 00000013
, the value l 1 is displayed on the green color, if l 1 is close to 0.1 L or less or 0.9 L or more, the crew should pay special attention to the possibility of a departure with such an arrangement of the center of mass or increased attention to control on In these modes, issuing recommendations to the pilot is prohibited if l 1 ≤0 or l 1 > L, the color red lights up on the display, determining the coordinates of the center of mass along the transverse axis of the aircraft in accordance with the expression
Figure 00000014
where a is the track of the aircraft chassis, generating the signal “Center of mass a 1 ” and displaying it on the display located in the cockpit, comparing the obtained coordinate with the value a, issuing recommendations to the pilot about the possibility of take-off provided that a 1 <a and the display shows the value of a 1 is green, while the value of the position of the center of mass along the transverse axis is most optimal provided
Figure 00000015
if 0,5a <a 1 <0,5a, the pilot should be ready to fend off the roll by tearing off the aircraft by the pilot zemli, issuing recommendations on the impossibility vzleta, if a <0·a 1 or a 1> a, and the display lights up Red color.
RU2011105516/11A 2011-02-14 2011-02-14 Apparatus for determining aircraft mass RU2465558C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105516/11A RU2465558C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Apparatus for determining aircraft mass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105516/11A RU2465558C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Apparatus for determining aircraft mass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011105516A RU2011105516A (en) 2012-08-20
RU2465558C1 true RU2465558C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=46936306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011105516/11A RU2465558C1 (en) 2011-02-14 2011-02-14 Apparatus for determining aircraft mass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465558C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521827A (en) * 1994-09-16 1996-05-28 General Electrodynamics Corporation On-board aircraft weighting and center of gravity determing apparatus and method
RU11885U1 (en) * 1999-04-20 1999-11-16 Закрытое акционерное общество "Гефест и Т" FLIGHT DATA PREPARATION SYSTEM
RU73986U1 (en) * 2008-02-06 2008-06-10 Михаил Демьянович Скубилин AIRCRAFT TAKEOFF WEIGHT CONTROL SYSTEM
RU2400405C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Геннадий Алексеевич Копылов Method of determining aircraft weight, position of its centre of weight and device to this end
RU100615U1 (en) * 2010-03-09 2010-12-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мера-ТСП" DEVICE FOR DETERMINING THE COORDINATES OF THE CENTER OF MASS AND MASS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521827A (en) * 1994-09-16 1996-05-28 General Electrodynamics Corporation On-board aircraft weighting and center of gravity determing apparatus and method
RU11885U1 (en) * 1999-04-20 1999-11-16 Закрытое акционерное общество "Гефест и Т" FLIGHT DATA PREPARATION SYSTEM
RU73986U1 (en) * 2008-02-06 2008-06-10 Михаил Демьянович Скубилин AIRCRAFT TAKEOFF WEIGHT CONTROL SYSTEM
RU2400405C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Геннадий Алексеевич Копылов Method of determining aircraft weight, position of its centre of weight and device to this end
RU100615U1 (en) * 2010-03-09 2010-12-20 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Мера-ТСП" DEVICE FOR DETERMINING THE COORDINATES OF THE CENTER OF MASS AND MASS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011105516A (en) 2012-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3701279A (en) Aircraft weight and center of gravity indicator system
US4463428A (en) Aircraft weight and center of gravity cockpit readout system
US10151661B2 (en) System for monitoring the weight and center of gravity of a vehicle
US9738396B2 (en) Vehicle occupant sensor system and method
EP2365343A1 (en) Optical air data sensor
RU2550887C2 (en) On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft
EP1888407B1 (en) System and method for determining aircraft hard landing events from inertial and aircraft reference frame data
RU2400405C1 (en) Method of determining aircraft weight, position of its centre of weight and device to this end
DE3043055A1 (en) WEIGHT MEASUREMENT AND BALANCING AND TIRE PRESSURE DETECTION SYSTEMS
CN101466599A (en) Landing assistance device and method for aircraft
CN104670666A (en) Aircraft landing attitude alarming system and alarming control method
CN103270390A (en) Power safety instrument system
JP2012236592A (en) System and method for improving visibility of primary flight display
CN108341065A (en) System and method for determining load capacity
EP3289393A1 (en) Integrated system to determine turbulent effects, in particular in aircrafts in flight
RU2466360C2 (en) Method for information support of process of loading, monitoring weight of aircraft before take-off and apparatus for realising said method
RU2465558C1 (en) Apparatus for determining aircraft mass
US9047770B2 (en) Method for determining an instantaneous or anticipated probable zone of occupancy of an aircraft in an airport navigation zone
RU168214U1 (en) Strap-on integrated inertial heading vertical
US10035608B2 (en) Methods and devices for assisting the piloting of an aircraft during at least one flight phase having a plurality of steering steps
RU50689U1 (en) INFORMATION AND TEAM SYSTEM OF AIRCRAFT
US20110260889A1 (en) Electrical stimulation system and process
RU2497718C1 (en) Starting system to warn about single-rotor helicopter critical behaviour
US20210171213A1 (en) Health monitoring of ozone converter
RU2767969C1 (en) Method for determining coordinates of the center of mass of the unmanned helicopter