Сигналізатор автоматизований інформативно-діагностичний для оперативної оцінки рівня льотної придатності об’єктів авіаційної техніки

Сигналізатор автоматизований інформативнодіагностичний для оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів авіаційної техніки, що містить штатні системи контролю та реєстрації поточних значень параметрів об'єктів авіатехніки (AT) у вигляді панелі приладів, електрично з'єднаних з вмонтованими в об'єкти AT датчиками та з розрахунковими блоками обчислення поточних значень комплексних діагностичних 3 27581 оцінки рівня льотної придатності об'єкта AT [4], та системою індикації, яка забезпечує оперативне автоматичне інформування авіаперсоналу щодо визначеного поточного рівня льотної придатності об'єктів AT, що діагностують, без їх демонтування та розбирання в умовах експлуатації. Поставлену задачу вирішують тим, що заявлений сигналізатор автоматизований інформативно-діагностичний для оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів авіаційної техніки згідно з винаходом містить штатні системи контролю та реєстрації поточних значень параметрів об'єктів AT у вигляді панелі приладів, електрично з'єднаних з вмонтованими в об'єкти AT датчиками та з розрахунковими блоками обчислення поточних значень комплексних діагностичних показників технічного діагнозу, степеня якості технічного стану та рівня надійності функціонування цих об'єктів AT, які електрично з’єднані з автоматизованою розрахунковоаналітичною системою, яка містить розрахунковий блок обчислення поточних значень показника рівня льотної придатності об'єктів AT, що діагностують, блок-архів збереження експлуатаційних діапазонів зміни показника рівня льотної придатності типових об'єктів AT, які електрично з’єднані з аналітичним блоком оцінки належності поточних значень показника рівня льотної придатності об'єктів AT, що діагностують певному експлуатаційному діапазону, який електрично поєднаний з кольоровим багатопозиційним табло візуалізації експлуатаційного рішення для авіаперсоналу, що обслуговує даний екземпляр об'єкта AT. Таке електричне поєднання штатних систем контролю та реєстрації параметрів об'єктів AT з автоматизованою розрахунково-аналітичною системою та системою індикації приводить до забезпечення оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів AT, що діагностують, без їх демонтування і розбирання, і отже, до підвищення ефективності технічного обслуговування об'єктів AT при значному зменшенні енерго і працевитрат. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображені: - на Фіг.1 - структурно-функціональна схема сигналізатора автоматизованого інформативнодіагностичного для оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів авіаційної техніки; - на Фіг.2 – алгоритм робочої програми оцінки рівня льотної придатності типових об'єктів авіаційної техніки. Як показано на Фіг.1, сигналізатор автоматизований інформативно-діагностичний для оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів авіаційної техніки містить штатну систему контролю та реєстрації значень параметрів об'єкта AT, що являє собою взаємопов'язану систему вбудованих в об'єкт AT датчиків прямого вимірювання параметрів, поточні значення яких контролюють і реєструють авіаперсоналом по приладах на панелі 1. По цим поточним значенням контрольованих параметрів визначають поточні значення комплексного діагностичного показника технічного діагнозу 2, показника степеня якості 4 технічного стану 3 і показника надійності функціонування 4 об'єкта AT, що діагностують. Ці поточні значення показників є вхідними для автоматизованої розрахунково-аналітичної системи 5, що являє собою комплекс електрично з'єднаних декількох програмно-розрахункових і аналітичних блоків: розрахункового блоку 6 обчислення поточних значень показника рівня льотної придатності об'єктів AT, що діагностують, блоку-архіву 7 збереження експлуатаційних діапазонів зміни показника рівня льотної придатності типових об'єктів AT та аналітичного блоку 8 оцінки належності поточних значень показника рівня льотної придатності об'єктів AT певному експлуатаційному діапазону його зміни, з якого одержану інформацію автоматично передають у систему індикації 9, що містить кольоровий трьохдіапазонний індикатор ("зелений" 10, "жовтий" 11, "червоний" 12) певного поточного рівня льотної придатності об'єкта AT, що діагностують, та кольорове багатопозиційне інформаційне табло ("зелене" 13, "жовті" 14, 15, "червоні" 16, 17) візуалізації конкретного експлуатаційного рішення для авіаперсоналу щодо визначеного поточного рівня льотної придатності окремих екземплярів об'єктів AT, що діагностують. Сигналізатор працює таким чином. Авіаперсонал, що обслуговує даний екземпляр об'єкта AT, реєстр ує по приладах його штатної системи контролю та реєстрації 1 (Фіг.1) поточні значення контрольованих параметрів (П *1 * пот., П 2 пот., ..., П* і пот.) по яким шляхом застосування спеціальних розрахункових алгоритмів [4] обчислюють поточні значення комплексного діагностичного показника технічного діагнозу КS пот. (2), показника степеня якості технічного стану WS пот. (3) і показника рівня надійності функціонування PS пот. (4) об'єкта AT, що діагностують. Ці обчислені поточні значення показників через клавіатуру одночасно подають на вхід розрахунковоаналітичної системи 5, в якій у розрахунковому блоці 6 автоматично здійснюють обчислення поточних значень показника рівня льотної придатності (Rпот.) даного екземпляру об'єкта AT, що діагностують, за наступними співвідношенням [4]: Rпот. = 2 2 WS пот . + PS пот. Одночасно з обчисленням поточного значення показника рівня льотної придатності об'єкта AT у блок-архів 7 уводять номер ідентифікаційного коду типу об'єкта AT, що діагностують, в якому зберігають заздалегідь уведену інформацію щодо значень експлуатаційних діапазонів зміни показника рівня льотної придатності типових об'єктів AT ({Rексп.}). Обчислене у розрахунковому блоці 6 поточне значення показника рівня льотної придатності (Rпот.) даного екземпляру об'єкта AT автоматично подають на вхід аналітичного блоку 8 для оцінки належності поточного значення показника рівня льотної придатності (Rпот.) об'єкта AT, що діагностують, певному експлуатаційному діапазону ({Rексп.}), значення яких одночасно подають на вхід 5 27581 аналітичного блоку 8 з блоку-архіву 7 збереження експлуатаційних діапазонів зміни показника рівня льотної придатності типових об'єктів AT після ідентифікації типу об'єкта AT, що діагностують. При цьому в аналітичному блоці 8 автоматично здійснюють операцію оцінки належності за наступними співвідношеннями [4]: - якщо поточне значення показника рівня льотної придатності знаходиться в межах 1-го рівня льотної придатності, тобто Rпот.Î{R1}, де 2 2 2 2 WS1 + PS1 £ R1 £ WS0 + PS0 , то воно відповідає "достатньому" рівню льотної придатності об'єкта AT, який характеризують "докритичним" діагнозом у системі діагностування, при якому його технічний стан оцінюють як "справний", "доброго" степеня якості та "заданого" рівня надійності функціонування; - якщо поточне значення показника рівня льотної придатності знаходиться в межах 2-го рівня льотної придатності, тобто 2 2 2 2 Rпот.Î{R2}, де WS2 + PS2 £ R2 £ WS1 + PS1 , то воно відповідає "допустимому" рівню льотної придатності об'єкта AT, який характеризують "критичним" діагнозом у системі діагностування, при якому його технічний стан оцінюють як "несправний, але працездатний", "задовільного" степеня якості і "допустимого" рівня надійності функціонування; - якщо поточне значення показника рівня льотної придатності знаходиться в межах 3-го рівня льотної придатності, тобто Rпот.Î{R3}, де 2 2 R3 á WS 2 + PS 2 , то воно відповідає "недопустимому" рівню льотної придатності об'єкта AT, який характеризують "закритичним" діагнозом у системі діагностування, при якому його технічний стан оцінюють як "непрацездатний", "незадовільного" степеня якості і "недопустимого" рівня надійності функціонування. Визначену в аналітичному блоці 8 оцінку належності поточних значень показника рівня льотної придатності об'єкта AT, що діагностують, певному експлуатаційному діапазону використовують у якості вхідної інформації у систему індикації 9. При цьому у випадку одержання оцінки щодо належності поточного значення показника рівня льотної придатності Rпот. 1-му експлуатаційному діапазону {R1}, тобто Rпот.Î{R1}, цю інформацію автоматично висвітлюють на "зеленому" індикаторі 10, від якого одночасно спрацьовує "зелене" інформаційне табло 13 візуалізації експлуатаційного рішення для авіаперсоналу щодо визначеного "достатнього" рівня льотної придатності даного екземпляру об'єкта AT, що діагностують, та можливості продовження його подальшої льотної експлуатації згідно з нормативними документами (наприклад, згідно з керівництвом з льотної експлуатації - КЛЕ). У випадку одержання оцінки щодо належності поточної величини показника рівня льотної придатності Rпот. 2-му експлуатаційному діапазону {R2}, тобто Rпот. Î{R2}, цю інформацію автоматично висвітлюють на 6 попереджувальному "жовтому" індикаторі 11, від якого одночасно спрацьовують попереджувальні "жовті" інформаційні табло 14 і 15 візуалізації експлуатаційного рішення для авіаперсоналу щодо визначеного "допустимого" рівня льотної придатності даного екземпляру об'єкта AT, що діагностують, і попередженнями щодо наявності несправності (пошкодження) його конструктивного вузла, який необхідно ідентифікувати, та можливості продовження подальшої льотної експлуатації з особливим контролем цього об'єкта AT. У випадку одержання оцінки щодо належності поточної величини показника рівня льотної придатності Rпот. 3-му експлуатаційному діапазону {R3}, тобто Rпот.Î{R3}, цю інформацію автоматично висвітлюють на аварійному "червоному" індикаторі 12, від якого одночасно спрацьовують аварійні "червоні" інформаційні табло 16 і 17 візуалізації експлуатаційного рішення для авіаперсоналу щодо визначеного "недопустимого" рівня льотної придатності даного екземпляру об'єкта AT, що діагностують, і попередженнями щодо необхідності заборони продовження його подальшої льотної експлуатації для ідентифікації рівня пошкодження несправного конструктивного вузла цього об'єкта AT. Роботу заявленого сигналізатора забезпечують відповідно до алгоритму робочої програми оцінки рівня льотної придатності типових об'єктів авіаційної техніки, зображеного на Фіг.2. Працездатність та ефективність застосування заявленого сигналізатора автоматизованого інформативно-діагностичного для оперативної оцінки рівня льотної придатності об'єктів авіаційної техніки перевірена експериментально на натурному газодинамічному стенді газотурбінного двигуна АІ-25 шляхом послідовного випробування як "справного" двигуна, так і при змодельованих на його конструктивних вузла х певних видів несправностей, що приводили його поточний технічний стан до "несправного, але працездатного" або до "непрацездатного" з реєстрацією відповідних дій сигналізатора щодо оперативної оцінки рівня льотної придатності даного екземпляру стендового двигуна з візуалізацією на індикаторах і табло сигналізатора одержаних результатів та відповідних їм експлуатаційних рішень для авіаперсоналу. Так, наприклад, для крейсерського режиму роботи двигуна (0,85ном.) зафіксовано наступні, розраховані сигналізатором, значення показника рівня льотної придатності двигуна і оцінки його належності певному експлуатаційному діапазону з візуалізацією експлуатаційних рішень при різних змодельованих те хнічних станах окремих конструктивних вузлів проточної частини даного об'єкта AT (табл.1). Результати експериментального моделювання різ компресора та турбіни низького тиску газотурбінного двигуна Показники Змодельований вид технічного "справний" "несправний, але 7 27581 працездатний" Компресор Турбіна НТ НТ компресор НТ Технічний діагноз КS пот Якість технічного стану wS пот Надійність функціонування Rs 8 Турбіна НТ 1,0 1,0 0,96 1,0 1,0 1,0 Компресор НТ Турбіна НТ 1,04 0,90 1,10 0,96 0,96 0,90 0,90 1,0 0,9977 0,9977 0,9936 0,9936 1,414 1,385 1,385 1,341 1,341 Rпот.Î{R2} Rпот.Î{R2} Рівень ЛП двигуна "допустимий". Продовжити ЛТЕ з особливим контролем. Ідентифікуйте несправний вузол "холодної" частини двигуна Рівень ЛП двигуна "допустимий". Продовжити ЛТЕ з особливим контролем. Ідентифікуйте несправний вузол "гарячої" частини двигуна Rпот.Î{R3} Рівень ЛП двигуна "недопустимий". Подальшу експлуатацію ГТД заборонити. Ідентифікуйте рівень пошкодження компресора НТ Rпот.Î{R3} Рівень ЛП двигуна "недопустимий". Подальшу експлуатацію ГТД заборонити. Ідентифікуйте рівень пошкодження турбіни НТ пот. Рівень льотної 1,414 придатності Rпот. Ідентифікована належність Rпот. до певного експлуатаційного діапазонуу {Rексп.} даного типу ГТД: 1,399£R1£1,414 Rпот.Î{R1} 1,377£R2£1,399 R3