СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT CONTROL AND MONITORING SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе и к способу контроля и мониторинга летательного аппарата и, в частности, к системе и способу контроля температуры забора воздуха и мониторинга превышения заранее определенного порога температуры в летательном аппарате.
Предшествующий уровень техники
Известный летательный аппарат, например, такой как самолет, содержит фюзеляж, в котором выполнена кабина экипажа и пассажирский салон, а также, по меньшей мере, одну силовую установку. Такая силовая установка включает в себя двигатель и вентилятор, на уровне которых производят заборы воздуха. Такие заборы производят при помощи системы, называемой системой забора воздуха, содержащей множество вентилей и предохладитель. Эти вентили обеспечивают забор воздуха из различных воздушных потоков, циркулирующих внутри и вокруг двигателя, например, таких как воздушный поток высокого давления с высокой температурой, забираемый на уровне двигателя, воздушный поток промежуточного давления меньшей температуры, забираемый тоже на уровне двигателя, и холодный воздушный поток вентилятора, забираемый на уровне вентилятора. Воздушный поток высокого давления и воздушный поток промежуточного давления могут смешиваться в смешанный поток, поступающий в предохладитель. При этом предохладитель обеспечивает теплообмен между смешанным потоком и воздушным потоком вентилятора, что позволяет снизить температуру смешанного потока на выходе из предохладителя, например, для подачи в кабину экипажа или в пассажирский салон потока с регулируемой температурой. Такое регулирование осуществляют за счет контроля открывания одного или нескольких вентилей забора из воздушного потока. Температуру воздушного потока можно регулировать посредством выбора одного или нескольких контролируемых вентилей, например, за счет контроля открывания или закрывания вентиля забора воздушного потока вентилятора.
Известна система, в которой, с одной стороны, осуществляют контроль температуры с целью обеспечения открывания или закрывания одного или нескольких вентилей и, с другой стороны, осуществляют мониторинг превышения заранее определенного температурного порога с целью обеспечения закрывания одного или нескольких вентилей, например, вентилей забора горячего воздуха, или открывания одного или нескольких вентилей, например, вентилей забора холодного воздуха, в случае превышения упомянутого порога. Такое превышение происходит, например, когда температура забираемого воздуха, предназначенного для кабины экипажа, является слишком высокой, и такое происшествие считается катастрофическим с точки зрения безопасности летательного аппарата.
Известная система забора воздуха содержит термостат, соединенный напрямую с одним или несколькими вентилями и обеспечивающий контроль температуры забора воздуха на вентиле или упомянутых вентилях, при этом открывание вентиля или вентилей модулируют по сигналу термостата. Однако такой термостат является причиной неточностей в измерениях температуры и, следовательно, в их контроле в целом.
Существует решение, согласно которому устанавливают температурный датчик для измерения температуры потока, поступающего из предохладителя, и передачи значения этого измерения в вычислительное устройство управления системой забора воздуха, специально выделенное для системы забора воздуха. Полученное измерение позволяет вычислительному устройству осуществлять одновременно контроль температуры забираемого воздуха и отслеживать превышение заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздуха. Однако использование такого измерения приводит к проблеме работы в общем режиме. Действительно, поскольку в этом случае контроль и отслеживание зависят одновременно от одного и того же измерения температуры, ошибочное измерение приводит одновременно к плохому контролю температуры забираемого воздуха и к плохому мониторингу превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздуха, что создает проблему в плане обеспечения безопасности летательного аппарата.
Краткое изложение сущности изобретения
Задачей изобретения является частичное устранение этих недостатков. Для этого его объектом является система забора воздуха летательного аппарата, при этом упомянутая система содержит:
- по меньшей мере, один воздухозаборный вентиль, выполненный с возможностью забора воздушного потока на летательном аппарате,
- первый модуль информации о температуре, выполненный с возможностью определения и передачи, по первому каналу сбора, первой информации о температуре забираемого воздушного потока,
- второй модуль информации о температуре, выполненный с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, второй информации о температуре забираемого воздушного потока,
- по меньшей мере, один модуль управления, связанный с модулем обработки данных и выполненный с возможностью:
- приема, с одной стороны, по первому каналу сбора, первой информации о температуре забираемого воздушного потока и/или, с другой стороны, по второму каналу сбора, второй информации о температуре забираемого воздушного потока, обеспечивающих мониторинг превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока,
- передачи первой информации о температуре и второй информации о температуре,
- по меньшей мере, один модуль обработки данных, связанный с модулем управления и выполненный с возможностью:
- приема, по первому каналу обработки, первой информации о температуре забираемого воздушного потока для обеспечения соответствующего контроля воздухозаборного вентиля,
- приема, по второму каналу обработки, второй информации о температуре забираемого воздушного потока для обеспечения мониторинга превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока и обеспечения закрывания, по меньшей мере, одного воздухозаборного вентиля, в случае превышения упомянутого порога.
В данном случае под термином «забирать воздушный поток на летательном аппарате» следует понимать забор воздуха в потоке, циркулирующем, например, на уровне вентилятора или двигателя летательного аппарата.
Под каналом сбора следует понимать канал связи, выполненный с возможностью обеспечения передачи информации, поступающей из модуля информации.
Под каналом обработки следует понимать канал связи, выполненный с возможностью обеспечения передачи информации в модуль обработки, при этом канал обработки может быть идентичным, то есть совпадать с каналом сбора.
Под информацией о температуре следует понимать измерение температуры или состояние превышения температурного порога.
Под термином «определять» следует понимать измерение температуры или установление состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока.
Под состоянием превышения температурного порога следует понимать двоичный или булев результат типа «превышенного порога» или «не превышенного порога». Состояние может представлять собой двоичное значение или, например, может быть выражено в виде дискретного значения.
Следует отметить, что порог может быть зафиксирован на данный момент, но может быть в дальнейшем изменен, например, для обеспечения работы модуля в аварийном режиме.
Таким образом, температурные данные, поступающие в модуль управления от модуля обработки данных, могут включать в себя, например, значение, соответствующее измерению температуры или состоянию превышения заранее определенного температурного порога.
Такая система позволяет осуществлять одновременно контроль температуры забираемого воздуха и мониторинг превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздуха на основании двух температурных данных, полученных через два разных канала сбора. Иначе говоря, первый модуль информации позволяет получать первую информацию о температуре с целью осуществления функции контроля, тогда как второй модуль информации позволяет получать вторую информацию о температуре с целью осуществления функции мониторинга. Таким образом, больше не возникает проблемы общего режима между контролем и мониторингом. Кроме того, контроль и мониторинг осуществляют на основании точных температурных данных, таких как измерения или данные состояния превышения заранее определенного температурного порога.
Предпочтительно система содержит вентиль забора воздуха высокого давления, вентиль забора воздуха промежуточного давления, вентиль забора воздуха вентилятора и предохладитель, при этом воздушный поток, забираемый на вентиле забора воздуха высокого давления, смешивается с воздушным потоком, забираемым на вентиле забора воздуха промежуточного давления, для получения смешанного потока на входе предохладителя, при этом предохладитель выполнен с возможностью охлаждения упомянутого смешанного потока за счет теплообмена с воздушным потоком, забираемым на вентиле забора воздуха вентилятора.
Предпочтительно первый модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока, и второй модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по второму каналу сбора, второго измерения температуры забираемого воздушного потока или с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока.
Согласно отличительному признаку изобретения, модуль управления содержит:
- модуль анализа, выполненный с возможностью преобразования принятого измерения температуры забираемого воздушного потока в цифровое значение и/или с возможностью сравнения принятой информации о температуре упомянутого забираемого воздушного потока с заранее определенным порогом, и
- модуль передачи, выполненный с возможностью передачи цифрового значения и/или результата сравнения.
В частности, модуль управления может быть выполнен с возможностью преобразования принятого аналогового измерения температуры в цифровое значение, используемое, например, процессором или устройством программируемой пользователем вентильной матрицы (ППВМ).
Предпочтительно, летательный аппарат содержит вычислительное устройство, а также модуль управления и модуль обработки данных, применяемых упомянутым вычислительным устройством. Как известно, вычислительное устройство содержит компьютерные средства, выполненные с возможностью обработки данных и исполнения компьютерных программ. Например, вычислительное устройство может быть вычислительным устройством двигателя самолета, которое применяют для управления данными о работе двигателя или двигателей летательного аппарата. Использование вычислительного устройства двигателя летательного аппарата позволяет избежать использования дополнительного вычислительного устройства специально для управления системой забора воздуха летательного аппарата и, следовательно, централизованно осуществлять контроль системы забора воздуха летательного аппарата и двигателя.
Согласно отличительному признаку изобретения, первый модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока, второй модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по второму каналу сбора, второго измерения температуры забираемого воздушного потока, и модуль управления выполнен с возможностью приема от первого модуля информации о температуре, по первому каналу сбора, упомянутого первого измерения, и от второго модуля информации о температуре, по второму каналу сбора, упомянутого второго измерения, при этом модуль управления связан с модулем обработки данных, при этом первый и второй каналы обработки являются идентичными.
Таким образом, первый модуль информации позволяет получать первое измерение температуры с целью осуществления функции контроля, тогда как второй модуль информации позволяет получать второе измерение температуры с целью осуществления функции мониторинга. В этом случае, оба измерения передаются единственным модулем управления в единственный модуль обработки, которые связаны между собой единственным каналом. Таким образом, обе данные информации о температуре разделены до поступления в модуль управления.
Согласно отличительному признаку изобретения, система дополнительно содержит второй модуль управления, связанный со вторым модулем обработки данных через идентичные третий и четвертый каналы обработки, и связанный, с одной стороны, с первым модулем информации о температуре и, с другой стороны, со вторым модулем информации о температуре, при этом второй модуль управления выполнен с возможностью приема, от первого модуля информации о температуре, по третьему каналу сбора, первого измерения и, от второго модуля информации о температуре, по четвертому каналу сбора, второго измерения.
Такая конфигурация позволяет, например, объединить на первом физическом пути, например, вычислительного устройства первый канал и второй канал, при этом каждый из них передает измерение температуры от отдельного модуля информации о температуре (соответственно от первого и от второго модуля информации о температуре), и на втором физическом пути, первый канал и второй канал, при этом каждый из них передает измерение температуры от отдельного модуля информации о температуре (соответственно от первого и от второго модуля информации о температуре). Использование двух физических путей позволяет продублировать функцию управления модуля управления таким образом, чтобы при неисправности одного из модулей управления другой мог осуществлять его функцию.
Согласно другому отличительному признаку изобретения, первый модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока, второй модуль информации о температуре выполнен с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока, и модуль управления выполнен с возможностью приема, по первому каналу сбора, измерения температуры и, по второму каналу сбора, состояния превышения, при этом первый и второй каналы обработки являются идентичными.
Таким образом, первый модуль информации позволяет получать измерение температуры с целью осуществления функции контроля, тогда как второй модуль информации позволяет получать состояние превышения заранее определенного температурного порога с целью осуществления функции мониторинга. В этом случае оба измерения передаются единственным модулем управления в единственный модуль обработки, которые связаны между собой единственным каналом. Таким образом, обе информации о температуре разделены до поступления в модуль управления.
Согласно еще одному отличительному признаку изобретения, первый модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока, второй модуль информации о температуре выполнен с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока, модуль управления выполнен с возможностью приема, по первому каналу сбора, измерения температуры, и модуль обработки данных выполнен с возможностью приема, по второму каналу сбора, состояния превышения, при этом второй канал сбора и второй канал обработки являются идентичными.
Таким образом, первый модуль информации позволяет получать измерение температуры с целью осуществления функции контроля, тогда как второй модуль информации позволяет получать состояние превышения заранее определенного температурного порога с целью осуществления функции мониторинга. В этом случае в единственный модуль управления передают только измерение, а состояние поступает от второго модуля информации непосредственно в единственный модуль обработки данных. Таким образом, обе информации о температуре разделены до поступления в модуль обработки данных.
Согласно еще одному отличительному признаку изобретения, первый модуль информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока, второй модуль информации о температуре выполнен с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока, модуль управления выполнен с возможностью приема, по первому каналу сбора измерения температуры и, по второму каналу сбора, состояния превышения, при этом второй канал сбора и второй канал обработки являются разными.
Таким образом, первый модуль информации позволяет получать измерение температуры с целью осуществления функции контроля, тогда как второй модуль информации позволяет получать состояние превышения заранее определенного температурного порога с целью осуществления функции мониторинга. В этом случае, обе информации о температуре поступают в единственный модуль управления, но измерение поступает в единственный модуль обработки данных по первому каналу обработки, а состояние поступает в единственный модуль обработки данных по второму каналу обработки, что позволяет разделять две информации о температуре до модуля обработки данных.
Согласно еще одному отличительному признаку изобретения, система содержит первый модуль обработки данных, выполненный с возможностью приема, по первому каналу обработки, первой информации о температуре, и второй модуль обработки данных, выполненный с возможностью приема, по второму каналу обработки, второй информации о температуре.
Таким образом, контроль температуры забора воздуха и мониторинг превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздуха можно разделить между двумя модулями обработки данных, то есть, например, между двумя вычислительными устройствами летательного аппарата, что позволяет еще больше повысить безопасность летательного аппарата, учитывая, что неисправность одного из вычислительных устройств влечет за собой потерю только одной из функций контроля или мониторинга.
Согласно еще одному отличительному признаку изобретения, второй модуль обработки данных выполнен с возможностью передачи второй информации о температуре в первый модуль обработки данных. Это состояние можно передавать напрямую или, например, через модуль связи.
Согласно еще одному отличительному признаку изобретения, система дополнительно содержит третий модуль обработки данных, выполненный с возможностью приема первой информации о температуре по третьему каналу обработки.
Это позволяет повысить надежность получения первой информации о температуре за счет дублирования одного из модулей обработки.
Объектом изобретения является также способ управления системой забора воздуха в летательном аппарате, при этом упомянутый летательный аппарат содержит систему забора воздуха летательного аппарата, при этом упомянутая система содержит:
- по меньшей мере, один воздухозаборный вентиль, выполненный с возможностью забора воздуха на летательном аппарате,
- первый модуль информации о температуре, выполненный с возможностью определения и передачи, по первому каналу сбора, первой информации о температуре забираемого воздушного потока,
- второй модуль информации о температуре, выполненный с возможностью определения и передачи, по второму каналу сбора, второй информации о температуре забираемого воздушного потока,
- по меньшей мере, один модуль управления, связанный с модулем обработки данных и выполненный с возможностью:
- приема, с одной стороны, по первому каналу сбора, первой информации о температуре забираемого воздушного потока, обеспечивающей соответствующий контроль воздухозаборного вентиля, и/или, с другой стороны, по второму каналу сбора, второй информации о температуре забираемого воздушного потока, обеспечивающей мониторинг превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока,
- передачи первой информации о температуре и второй информации о температуре,
- по меньшей мере, один модуль обработки данных, связанный с модулем управления и выполненный с возможностью:
- приема, по первому каналу сбора, первой информации о температуре забираемого воздушного потока для обеспечения соответствующего контроля воздухозаборного вентиля,
- приема, по второму каналу сбора, второй информации о температуре забираемого воздушного потока для обеспечения мониторинга превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока и обеспечения закрывания, по меньшей мере, одного воздухозаборного вентиля, в случае превышения упомянутого порога,
при этом способ содержит этапы, на которых:
- отбирают воздушный поток, по меньшей мере, частично на вентиле,
- на уровне модуля управления, от первого модуля информации о температуре, получают первую информацию о температуре упомянутого забираемого воздушного потока,
- на уровне модуля управления или модуля обработки данных, от второго модуля информации о температуре, получают вторую информацию о температуре упомянутого забираемого воздушного потока,
- на уровне модуля обработки данных, получают первую информацию о температуре и/или вторую информацию о температуре,
- на уровне модуля обработки данных, контролируют открывание или закрывание одного или нескольких воздухозаборных вентилей в зависимости от первой информации о температуре и/или от второй информации о температуре.
Краткое описание чертежей
Отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания варианта выполнения изобретения, представленного в качестве не ограничительного примера, со ссылками на соответствующие прилагаемые чертежи (где аналогичные объекты имеют одинаковые обозначения), на которых:
Фиг.1а - система, в соответствии с изобретением.
Фиг.1b - первый вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.1с - второй вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.2 - третий вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.3 - четвертый вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.4 - пятый вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.5 - шестой вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Фиг.6 - седьмой вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением.
Описание предпочтительных вариантов воплощения
Описанная далее система, в соответствии с изобретением, относится к измерению температуры или к определению состояний превышения заранее определенного температурного порога. Вместе с тем, необходимо отметить, что настоящее изобретение можно также применять к другим измерениям, например, к измерениям давления или состояний превышения заранее определенного порога давления с той же целью обеспечения контроля открывания и/или закрывания вентиля(ей) системы забора воздуха летательного аппарата.
Система 1 забора воздуха летательного аппарата, в соответствии с изобретением, показанная на фиг.1а, содержит два вентиля 5 и 5' забора воздуха в воздушном потоке, циркулирующем на уровне двигателя 2 летательного аппарата, и вентиль 5” забора воздуха из потока, циркулирующего на уровне вентилятора упомянутого двигателя 2 летательного аппарата.
Вентиль 5 может быть, например, вентилем забора воздуха в воздушном потоке промежуточного давления, забираемом на уровне двигателя, тогда как вентиль 5' может быть, например, вентилем забора воздуха в воздушном потоке высокого давления, имеющем более высокую температуру и тоже забираемом на уровне двигателя. Вентиль 5” позволяет забирать холодный воздушный поток непосредственно на уровне вентилятора на входе двигателя 2 летательного аппарата.
Воздушные потоки, забираемые воздухозаборными вентилями 5, 5' на уровне двигателя, смешиваются в смешанный поток на входе предохладителя 6. Предохладитель обеспечивает теплообмен между смешанным потоком и воздушным потоком вентилятора, что позволяет понизить температуру результирующего смешанного потока F на выходе предохладителя. Результирующий смешанный поток F с регулируемой температурой поступает по трубопроводу 7, например, через систему кондиционирования воздуха, в кабину экипажа или в пассажирский салон, или в систему борьбы с обледенением крыльев летательного аппарата.
Такое регулирование получают за счет контроля открывания одного или нескольких вентилей 5, 5', 5” забора воздушного потока. В частности, температуру воздушного потока можно регулировать посредством контроля открывания или закрывания вентиля 5” забора воздушного потока вентилятора и/или посредством выбора контролируемого или контролируемых вентилей 5, 5', 5”.
Система 1 дополнительно содержит первый модуль 10 информации о температуре, второй модуль 20 информации о температуре, по меньшей мере, один модуль 30 управления и, по меньшей мере, один модуль 40 обработки данных, связанный с модулем 30 управления.
Первый модуль 10 информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по первому каналу 15 сбора, первого измерения температуры забираемого воздушного потока F, циркулирующего в трубопроводе 7.
Второй модуль 20 информации о температуре выполнен с возможностью измерения и передачи, по второму каналу 25 сбора, второго измерения температуры забираемого воздушного потока F, циркулирующего в трубопроводе 7, или с возможностью определения и передачи, по второму каналу 25 сбора, состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока F, циркулирующего в трубопроводе 7.
Модуль (или модули) 30 управления связан(ы), по меньшей мере, с одним модулем 40 обработки данных для передачи, в упомянутый модуль 40 обработки, температурных данных, полученных от первого модуля 10 информации о температуре и от второго модуля 20 информации о температуре.
Модуль (или модули) 40 обработки данных, связан(ы) с модулем 30 управления и выполнен с возможностью передачи команд контроля открывания или закрывания воздухозаборного вентиля или воздухозаборных вентилей 5, 5', 5” в зависимости от данных, полученных от модуля 30 управления или от модуля (10, 20) информации о температуре.
Модуль 40 обработки данных может содержать или может быть связан с памятью (не показана), выполненной с возможностью записи компьютерных программ. Такие программы могут обеспечивать обработку температурных данных и передавать команды открывания и закрывания вентилей 5, 5', 5” системы забора воздуха летательного аппарата.
Например, для осуществления функции контроля модуль 40 обработки данных может измерять разность между принятой температурой и контрольной температурой и дать команду на пропорциональное приведение в действие одного из вентилей, например, вентиля забора воздуха вентилятора.
Аналогично, например, для осуществления функции мониторинга модуль 40 обработки данных может определять, что принятое измерение превышает определенный порог или что принятое состояние указывает на превышение, для подачи команды на привод закрывания вентиля забора воздуха вентилятора.
Таким образом, в заявленной системе модуль управления обеспечивает также сбор и форматирование температурных данных, а модуль обработки данных обеспечивает анализ температурных данных, поступивших из модуля управления, и, в случае необходимости, приведение в действие одного или нескольких вентилей системы забора воздуха летательного аппарата. Приводить в действие вентили забора воздуха может сам модуль 40 обработки, или же модуль обработки может передать тревожное сообщение в другой модуль или систему, например, в модуль мониторинга кабины самолета, чтобы пилот мог вручную задействовать один или несколько вентилей забора воздуха.
В варианте выполнения системы в соответствии с изобретением контроль вентилей 5, 5', 5” может производить дистанционно модуль 40 обработки данных или другой модуль летательного аппарата, например, модуль ручного контроля. В альтернативном варианте один вентиль, например, вентиль забора воздуха промежуточного давления, может быть независимым и представлять собой, например, пружинный пневматический вентиль, который регулируется автоматически в зависимости от давления на его стороны, при этом модуль обработки данных может управлять двумя другими вентилями.
В первом варианте выполнения, представленном на фиг.1b, система 101 содержит первый модуль 110 информации о температуре, второй модуль 120 информации о температуре, модуль 130 управления и модуль 140 обработки данных.
Первый модуль 110 информации о температуре может быть, например, датчиком измерения температуры. Второй модуль 120 информации о температуре может быть, например, вторым измерительным датчиком или термопарой, которые известны специалисту в данной области.
Модуль 130 управления связан или соединен, с одной стороны, с первым модулем 110 информации о температуре и, с другой стороны, со вторым модулем 120 информации о температуре.
В этом варианте выполнения, первый модуль 110 информации о температуре и второй модуль 120 информации о температуре представляют собой два температурных датчика. Таким образом, первый модуль 110 информации о температуре и второй модуль 120 информации о температуре выполнены с возможностью измерения температуры забираемого воздушного потока F, циркулирующего в трубопроводе 107 системы 101 забора воздуха.
Модуль 130 выполнен с возможностью приема от первого измерительного датчика 110, по первому каналу 115 сбора, первого измерения М1 температуры забираемого воздушного потока, и от второго измерительного датчика 120, по второму каналу 125 сбора, второго измерения М2 температуры забираемого воздушного потока.
Модуль 130 управления содержит средства 132 контроля температуры, выполненные с возможностью передачи в модуль 140 обработки данных, по первому каналу 135 обработки, измерения М1 температуры, поступившего от первого модуля 110 информации о температуре.
Модуль 140 обработки данных выполнен с возможностью обработки принятого измерения М1 и обеспечения контроля одного или нескольких вентилей 5, 5', 5”, то есть их закрывания или открывания, чтобы корректировать температуру воздушного потока F до требуемого значения.
Модуль 130 управления дополнительно содержит средства 134 мониторинга состояния превышения заранее определенного порога температурой забираемого воздушного потока. Эти средства 134 мониторинга выполнены с возможностью передачи второго измерения М2, полученного от второго датчика 120, в модуль 140 обработки данных через канал 135 обработки.
Модуль 140 обработки данных выполнен с возможностью определения состояния превышения порога, то есть определения, превысила ли заранее определенный порог температура, соответствующая второму измерению М2.
В варианте выполнения, показанном на фиг.1c, который дополняет первый вариант, показанный на фиг.1b, система может содержать второй модуль 130' управления, идентичный с модулем 130, и второй модуль 140' обработки данных, идентичный с модулем 140 и связанный с модулем 130' управления, а также третий канал 115' сбора и четвертый канал 125' сбора. Таким образом, модули 130 и 140 и средства 132 и 134 дублированы, как и каналы 115 и 125 сбора.
Первый модуль 130 управления связан или соединен, с одной стороны, с первым модулем 110 информации о температуре и, с другой стороны, со вторым модулем 120 информации о температуре.
Второй модуль 130' управления связан или соединен, с одной стороны, через третий канал 115' сбора, с первым модулем 110 информации о температуре и, с другой стороны, через четвертый канал 125' сбора, со вторым модулем 120 информации о температуре.
В этом варианте выполнения, первый модуль 110 информации о температуре и второй модуль 120 информации о температуре представляют собой два измерительных температурных датчика.
Первый модуль 130 управления выполнен с возможностью приема от первого измерительного датчика 110, по первому каналу 115 сбора, первого измерения М1 температуры забираемого воздушного потока, и от второго измерительного датчика 120, по второму каналу 125 сбора, второго измерения М2 температуры забираемого воздушного потока.
Второй модуль 130' управления выполнен с возможностью приема от первого измерительного датчика 110, по третьему каналу 115' сбора, первого измерения М1 температуры забираемого воздушного потока, и от второго измерительного датчика 120, по второму каналу 125' сбора, второго измерения М2 температуры забираемого воздушного потока.
Первый модуль 130 управления содержит средства 132 контроля температуры, выполненные с возможностью передачи в модуль 140 обработки данных, по каналу 135 обработки, измерения М1 температуры, поступившего от первого модуля 110 информации о температуре. При этом модуль 140 обработки данных обрабатывает принятое измерение таким образом, чтобы обеспечить контроль воздухозаборного вентиля летательного аппарата с целью регулирования температуры воздушного потока F.
Первый модуль 130 управления содержит также средства 134 мониторинга состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока F. При этом средства 134 мониторинга передают через канал 135 обработки второе измерение М2, полученное от второго датчика 120, в модуль 140 обработки данных, который для осуществления функции мониторинга использует состояние превышения порога, чтобы приводить или не приводить в действие вентили 5, 5', 5”.
Точно так же, второй модуль 130' управления содержит средства 132' контроля температуры, выполненные с возможностью передачи в модуль 140' обработки данных, по каналу 135' обработки, измерения М1 температуры, поступившего от первого модуля 110 информации о температуре. При этом модуль 140' обработки данных обрабатывает принятое измерение таким образом, чтобы обеспечить контроль воздухозаборного вентиля 5, 5', 5” летательного аппарата с целью регулирования температуры воздушного потока F.
Второй модуль 130' управления содержит также средства 134' мониторинга состояния превышения заранее определенного температурного порога температурой забираемого воздушного потока F. При этом средства 134' мониторинга передают через канал 135' обработки, второе измерение М2, полученное от второго датчика 120, в модуль 140' обработки данных, который для осуществления функции мониторинга использует состояние превышения порога, чтобы приводить или не приводить в действие вентили 5, 5', 5”.
Этот вариант выполнения системы, в соответствии с изобретением, позволяет, таким образом, передавать измерения температуры М1 и М2, произведенные соответственно датчиками 110 и 120, через четыре канала сбора вместо двух. Иначе говоря, каждое измерение проходит два раза по разным каналам сбора и в разные модули обработки данных. Такая избыточность модулей и каналов позволяет повысить надежность контроля и мониторинга, учитывая, что потеря одного из модулей не приводит к потере двух измерений, необходимых для функций контроля и мониторинга, которые сохраняются на другом модуле управления. Такую архитектуру можно легко интегрировать в вычислительное устройство летательного аппарата, например, так называемое «вычислительное устройство двигателя». Действительно, такое известное вычислительное устройство может содержать два модуля обработки данных, каждый из которых осуществляет связь по физическому пути передачи данных. Модули управления могут быть установлены на вычислительном устройства, могут быть связаны, с одной стороны, со своим соответствующим модулем обработки данных и, с другой стороны, могут быть соединены, каждый, с двумя датчиками через два канала. При этом два канала, соединенные с одним датчиком, находятся на одном физическом пути связи вычислительного устройства.
На фиг.2-6 представлены пять других вариантов выполнения системы в соответствии с изобретением, но для упрощения вентили и поток F не показаны. Кроме того, как и в случае варианта выполнения, представленного на фиг.1c и связанного с вариантом выполнения, показанным на фиг.1b, каждый из вариантов выполнения, представленный на фиг.2-6, может быть аналогично продублирован, с учетом возможных изменений, с целью повышения безопасности системы. Для упрощения описание этих продублированных вариантов опускается.
В третьем варианте выполнения, показанном на фиг.2, система 201 содержит измерительный температурный датчик 210, модуль 220 информации о состоянии превышения температурного порога, модуль 230 управления и модуль 240 обработки.
Модуль 230 управления соединен с измерительным датчиком 210 через первый канал 215 сбора, с одной стороны, и с модулем 220 информации через второй канал 225 сбора, с другой стороны.
Модуль 230 управления выполнен с возможностью приема, по первому каналу 215, измерения температуры забираемого воздушного потока, производимого измерительным температурным датчиком 210, и, по второму каналу 225, состояния превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока, определяемого модулем 220 информации.
Модуль 230 управления содержит аналого-цифровой преобразователь 250 и программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 260. Аналого-цифровой преобразователь 250 выполнен с возможностью преобразования аналогового измерения температуры, поступающего от измерительного температурного датчика 210, в цифровое значение, чтобы его могли использовать средства обработки, такие как программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) или процессор.
Полученное таким образом цифровое значение поступает затем в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 260 для обработки. В частности, программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 260 выполнена с возможностью формирования сигналов, содержащих цифровые значения, поступившие от аналого-цифрового преобразователя 250, и состояния, принятые от модуля 220 информации, и обнаружения неисправностей или погрешностей на упомянутых сигналах.
Состояние превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока, определяемое модулем 220 информации, может представлять собой, например, дискретное значение, содержащее схему, или двоичное или булево значение. Например, нижнее состояние дискретного значения (схема разомкнута) может соответствовать температуре воздушного потока, превышающей порог, а верхнее состояние (схема замкнута) может соответствовать не достигнутому порогу, или наоборот. Двоичный результат может представлять собой, например, 0 или 1, принятые через цифровую шину от другого модуля информации (например, другого вычислительного устройства). Модуль 220 информации передает это состояние превышения непосредственно в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 260 для обработки.
Модуль 240 обработки данных содержит вторую программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 270 и процессор 280. ППВМ 260 связана, через канал 235 обработки, с ППВМ 270, соединенной с процессором 280, чтобы процессор 280 обрабатывал данные, поступающие от модуля 230 управления. Иначе говоря, ППВМ 270 обеспечивает, в частности, управление связью между модулем 230 управления и процессором 280.
В четвертом варианте выполнения, показанном на фиг.3, система 301 содержит измерительный температурный датчик 310, модуль 320 информации о состоянии превышения температурного порога, модуль 330 управления и модуль 340 обработки.
Модуль 330 управления соединен с измерительным датчиком 310 через первый канал 315 сбора, тогда как модуль 340 обработки данных соединен с модулем 320 информации через второй канал 325 сбора, который в данном случае совпадает с каналом обработки.
Модуль 330 управления содержит аналого-цифровой преобразователь 350 и программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 360. Аналого-цифровой преобразователь 350 выполнен с возможностью преобразования аналогового измерения температуры, поступающего от измерительного температурного датчика 310, в цифровое значение, чтобы его могли использовать средства обработки, такие как программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) или процессор. Полученное таким образом цифровое значение поступает затем в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 360 для обработки. В частности, программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 360 выполнена с возможностью формирования сигналов, содержащих цифровые значения, поступившие от аналого-цифрового преобразователя 350, и обнаружения неисправностей или погрешностей на упомянутых сигналах.
Модуль 340 обработки содержит программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 370 и процессор 380. Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 360 передает цифровое значение через канал 335 обработки в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 370, соединенную с процессором 380, чтобы процессор 380 обрабатывал данные, поступающие от модуля 330 управления. Иначе говоря, ППВМ 370 обеспечивает, в частности, управление связью между модулем 330 управления и процессором 380.
Состояние превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока, определяемое модулем 320 информации, может представлять собой, например, дискретное значение, содержащее схему, или двоичное или булево значение. Модуль 340 обработки данных выполнен с возможностью приема от модуля 320 информации, через второй канал 325 сбора, состояния превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока. В этом варианте выполнения системы, в соответствии с изобретением, модуль 320 информации передает это состояние превышения через второй канал 325, который является также каналом обработки, непосредственно в процессор 380 для обработки.
Таким образом, разделение путей сообщения между датчиком 310 и процессором 380, с одной стороны, и между модулем 320 информации и процессором 380, с другой стороны, позволяет разделить сбор информации до процессора 380, то есть свести общий режим только к одному процессору 380.
В пятом варианте выполнения, показанном на фиг.5, система 401 содержит:
- измерительный температурный датчик 410,
- модуль 420 информации о состоянии превышения температурного порога,
- модуль 430 управления,
- модуль 440 обработки данных.
Модуль 430 управления соединен с измерительным датчиком 410 через первый канал 415 сбора, тогда как второй модуль управления 430b соединен с модулем 420 информации через второй канал 425 сбора.
Модуль 430 управления содержит аналого-цифровой преобразователь 450 и программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 460.
Аналого-цифровой преобразователь 450 выполнен с возможностью приема от измерительного датчика 410, по первому каналу 415, измерения температуры забираемого воздушного потока, измеряемой упомянутым датчиком 410.
Аналого-цифровой преобразователь 450 выполнен также с возможностью преобразования аналогового измерения температуры, поступающего от измерительного температурного датчика 410, в цифровое значение, чтобы его могли использовать средства обработки, такие как программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) или процессор.
Полученное таким образом цифровое значение поступает затем в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 460 для обработки. В частности, программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 460 выполнена с возможностью формирования сигналов, содержащих цифровые значения, поступившие от аналого-цифрового преобразователя 450, и обнаружения неисправностей или погрешностей на упомянутых сигналах.
Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 460 обеспечивает обработку цифровых значений, поступающих от аналого-цифрового преобразователя 450.
Модуль 430 управления содержит также вторую программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 452, выполненную с возможностью приема, от модуля 420 информации, состояния превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока. Такое состояние в данном случае представляет собой дискретное значение.
Модуль 440 обработки содержит программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 470 и процессор 480.
Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 460 передает цифровое значение измерения температуры через первый канал 435 обработки в программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 470.
Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ) 460 передает состояние превышения во вторую программируемую пользователем вентильную матрицу (ППВМ) 452 по второму каналу 435' обработки, что позволяет полностью разделить измерение и состояние до ППВМ 470.
В частности, ППВМ 470 обеспечивает управление связью между модулем 430 управления и процессором 480. Таким образом, ППВМ 470 передает измерение или состояние в процессор 480 для обработки.
В этом варианте выполнения разделение путей сообщения между датчиком 410 и модулем 440 обработки, с одной стороны, и между модулем 420 информации и модулем 440 обработки, с другой стороны, позволяет разделить сбор информации до модуля 440 обработки данных, то есть свести общий режим только к одному модулю 440 обработки данных.
В шестом варианте выполнения, показанном на фиг.5, система 501 содержит:
- измерительный температурный датчик 510,
- модуль 520 информации о состоянии превышения температурного порога,
- модуль 530 управления,
- первый модуль 540а обработки данных,
- второй модуль 540b обработки данных.
Модуль 530 управления соединен, с одной стороны, через канал 515 сбора, с измерительным датчиком 510 и, с другой стороны, через канал 525 сбора, с модулем 520 информации.
Модуль 530 управления содержит первый модуль 532 контроля, выполненный с возможностью приема от измерительного датчика 510, через первый канал 515, измерения М1 температуры забираемого воздушного потока F, измеряемой и передаваемой упомянутым датчиком 510.
Модуль 532 контроля сообщается с первым модулем 540а обработки данных через канал обработки 535а и выполнен с возможностью передачи принятого измерения М1 в упомянутый первый модуль 540а обработки данных.
При этом первый модуль 540а обработки данных обрабатывает принятое измерение М1 таким образом, чтобы обеспечивать контроль вентилей 5, 5', 5” системы 501, например, посредством прямой или опосредованной передачи команд или тревожных сигналов контроля упомянутых вентилей 5, 5', 5”.
Модуль 530 управления дополнительно содержит модуль 534 мониторинга, выполненный с возможностью приема температурных данных от модуля 520 информации.
В данном случае, модуль 520 информации может быть датчиком измерения температуры или модулем информации о состоянии превышения заранее определенного температурного порога.
Таким образом, данные, передаваемые модулем 520 информации и принимаемые модулем 534 мониторинга, могут включать в себя измерение М2 температуры или состояние превышения заранее определенного порога температуры, например, результат дискретной схемы, двоичный результат и т.д.
Кроме того, модуль 534 мониторинга связан со вторым модулем 540b обработки данных и выполнен с возможностью передачи принятых температурных данных в упомянутый второй модуль 540b обработки данных.
При этом второй модуль 540b обработки данных обрабатывает данные для обеспечения мониторинга превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздушного потока, например, посредством прямой или опосредованной передачи команд или тревожных сигналов контроля вентилей забора воздуха системы 501.
В этом варианте выполнения первый модуль 540а обработки данных и второй модуль 540b обработки данных могут быть физически разделены и содержать, каждый, процессор.
Первый модуль 540а обработки данных и второй модуль 540b обработки данных могут быть связаны через модуль 550 связи, например, типа Arinc©, для обеспечения между ними сообщения.
Первый модуль 540а обработки данных может быть выполнен, то есть, реализован на вычислительном устройстве двигателя летательного аппарата, а второй модуль 540b обработки данных может быть выполнен на вычислительном устройстве, например, специально выделенном для системы забора воздуха летательного аппарата, или на другом вычислительном устройстве двигателя летательного аппарата.
В этом случае модуль 530 управления может быть физически разделен надвое таким образом, чтобы модуль 532 контроля находился непосредственно на вычислительном устройстве двигателя и чтобы модуль 534 мониторинга находился непосредственно на втором вычислительном устройстве.
В этом варианте выполнения, разделение путей сообщения между датчиком 510 и первым модулем 540а обработки данных, с одной стороны, и между модулем 520 информации и вторым модулем 540b обработки данных, с другой стороны, позволяет полностью разделить передаваемые данные и, таким образом, полностью исключить общий режим между двумя информациями о температуре.
В альтернативном варианте, второй модуль 540b обработки данных может быть выполнен с возможностью передачи второй информации о температуре в первый модуль 540а обработки данных, например, через модуль 550 связи, чтобы первый модуль 540 обработки данных производил обработку принятой второй информации о температуре и, например, передавал команды открывания и закрывания вентилей 5, 5', 5” системы забора воздуха летательного аппарата. В этом случае контроль температуры забираемого воздуха и мониторинг превышения заранее определенного порога температуры забираемого воздуха может осуществлять самостоятельно первый модуль 540а обработки данных на основании первой информации, которую он получает от модуля 530 управления, и информации о температуре, которую он получает от модуля 550 связи. Это позволяет разделить передачу двух температурных данных за счет использования двух разных модулей обработки данных, распределенных, например, между двумя вычислительными устройствами летательного аппарата, и повысить безопасность данных, используемых модулем 540а обработки, поскольку в этом случае общий режим сведен только к одному модулю 540а обработки.
В седьмом варианте выполнения, показанном на фиг.6, система 501 дополнительно содержит третий модуль 540а' обработки данных, а модуль управления дополнительно содержит второй модуль 532' контроля.
Второй модуль 532' контроля выполнен с возможностью приема от измерительного датчика 510, через третий канал 515', измерения М1 температуры забираемого воздушного потока F, измеряемой и передаваемой упомянутым датчиком 510.
Модуль 532' контроля сообщается с третьим модулем 540а' обработки данных через канал обработки 535а' и выполнен с возможностью передачи принятого измерения М1 в упомянутый третий модуль 540а' обработки данных.
При этом третий модуль 540а' обработки данных обрабатывает принятое измерение таким образом, чтобы обеспечивать контроль вентилей 5, 5', 5” системы 501, например, посредством прямой или опосредованной передачи команд контроля упомянутых вентилей 5, 5', 5”.
Первый модуль 540а обработки данных и третий модуль 540а' обработки данных могут работать поочередно, например, один может быть главным и активным, а другой - вспомогательным и пассивным таким образом, чтобы при выходе из строя главного модуля его заменял вспомогательный модуль.
В этом варианте выполнения, первый модуль 540а обработки данных и третий модуль 540а' обработки данных могут быть выполнены, например, на вычислительном устройстве двигателя летательного аппарата, а второй модуль 540b обработки данных может быть выполнен на вычислительном устройстве, например, специально выделенном для системы забора воздуха летательного аппарата, или на другом вычислительном устройстве двигателя летательного аппарата.
В этом случае модуль 530 управления может быть физически разделен надвое таким образом, чтобы модули 532 и 532' контроля находились непосредственно на вычислительном устройстве двигателя и чтобы модуль 534 мониторинга находился непосредственно на втором вычислительном устройстве (специально выделенном или нет).
Если модули 532 и 532' контроля выполнены на вычислительном устройстве двигателя, содержащем два физических пути, каналы 515 и 515' могут быть физически реализованы соответственно на первом физическом пути и на втором физическом пути вычислительного устройства двигателя.
В этом варианте выполнения, разделение путей сообщения между датчиком 510 и первым модулем 540а обработки данных и третьим модулем 540а' обработки данных, с одной стороны, и между модулем 520 информации и вторым модулем 540b обработки данных, с другой стороны, позволяет полностью разделить передаваемые данные и, таким образом, полностью исключить общий режим между двумя температурными данными, а также повысить надежность сбора первой информации о температуре для осуществления функции контроля температуры.
В альтернативном варианте второй модуль 540b обработки данных может быть выполнен с возможностью передачи второй информации о температуре в первый модуль 540а обработки данных или в третий модуль 540а' обработки данных, например, через модуль 550 связи, чтобы первый модуль 540 обработки данных или третий модуль 540а' обработки данных производил обработку принятой второй информации о температуре и, например, передавал команды открывания и закрывания вентилей 5, 5', 5” системы забора воздуха летательного аппарата.