АЭРОМОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ПИТАНИЯ И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ

Полезная модель относится к мобильным средствам наземного электропитания и оперативного контроля авиационной техники, доставляемым на временные удаленные и необорудованные аэродромы самими воздушными судами (ВС) оперативно-тактической или армейской авиации, и может найти применение в качестве автономного источника питания ВС, в том числе электростартерного запуска авиационных двигателей в наземных условиях, а также для питания автоматизированных средств контроля технического состояния бортового оборудования ВС.
Известна полезная модель [RU №149433 U1, МПК B64F 5/00, МПК B64D 9/00 от 29.05.2014] «Аэромобильный комплекс автоматизированных средств контроля», включающая в себя функционально и конструктивно связанные автоматизированные средства контроля всего комплекса бортового оборудования ВС и автономный источник электропитания, размещенные в авиационном цельнометаллическом подвесном контейнере.
Недостатком являются большие временные затраты, обусловленные поочередным выполнением операций по осуществлению электростартерного запуска авиационных двигателей, контроля технического состояния бортового оборудования и питания электрической энергией потребителей на борту ВС, что делает невозможным оперативную подготовку ВС к полетам и выполнение регламентных работ в полном объеме при решении оперативных задач в условиях аэродромов временного базирования.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому эффекту является рассматриваемый в качестве прототипа авиационный подвесной контейнер по патенту на устройство [RU №2677734 С1, МПК B64D 9/00 от 24.01.2018], включающий в себя агрегат электропитания с приводом от газотурбинного двигателя и автоматизированное средство контроля технического состояния бортового оборудования ВС.
Недостатком прототипа являются большие временные затраты, обусловленные поочередным выполнением операций по осуществлению электростартерного запуска авиационных двигателей, контроля технического состояния бортового оборудования и питания электрической энергией потребителей на борту ВС, что делает невозможным оперативную подготовку ВС к полетам и выполнение регламентных работ в полном объеме при решении оперативных задач в условиях аэродромов временного базирования.
Техническим результатом является снижение временных затрат при подготовке ВС к вылету путем одновременного осуществления электростартерного запуска авиационных двигателей, контроля технического состояния бортового оборудования и питания электрической энергией потребителей на борту ВС.
Технический результат достигается тем, что в аэромобильное устройство питания и автоматизированного контроля, включающее последовательно соединенные газотурбинный двигатель и агрегат электропитания, а также автоматизированное средство контроля технического состояния бортового оборудования воздушного судна, выход которого является выходом устройства, а первый вход - сопряжением с объектом контроля, размещенные в авиационном подвесном контейнере, введены последовательно соединенные блок коммутации и блок управления электропитанием автоматизированного средства контроля, выход которого соединен со вторым входом автоматизированного средства контроля, при этом первый и второй выход агрегата электропитания соединены с соответствующими входами блока коммутации, второй, третий и четвертый выходы которого являются выходом устройства, второй вход блока управления электропитанием является технологическим.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что введенные блок коммутации и блок управления электропитанием позволяют осуществить одновременное питание потребителей на борту ВС с контролем их технического состояния и выполнить электростартерный запуск авиационных двигателей, сами блоки размещены в авиационном подвесном контейнере, доставляемом воздушными судами оперативно-тактической и армейской авиации на аэродромы временного базирования.
Блок коммутации обеспечивает подключение агрегата электропитания и передачу электрической энергии по переменному и постоянному току не только на борт ВС для питания потребителей и осуществления электростартерного запуска авиационных двигателей, но и для питания автоматизированного средства контроля, через блок управления электропитанием.
тек
зад
тек
Блок управления электропитанием обеспечивает стабилизацию напряжения питания автоматизированного средства контроля путем сравнения текущего значения напряжения U, поступающего через последовательное соединение блока коммутации и блока управления электропитанием с заданным - U, поступающего через технологический (второй) вход блока управления электропитанием, что позволяет при снижении напряжения, во время запуска авиационных двигателей, подключить дополнительный источник электрической энергии к второму входу автоматизированного средства контроля. При повышении напряжения U до номинального значения блок управления электропитанием отключает дополнительный источник, и электрическая энергия для питания автоматизированного средства контроля снова поступает от агрегата электропитания через блок коммутации и блок управления электропитанием. Такой режим работы позволяет обеспечить стабильное напряжение на входе автоматизированного средства контроля и тем самым одновременно выполнить запуск авиационных двигателей, контроль технического состояния бортового оборудования и питание электрической энергией потребителей на борту ВС.
На фигурах приведена функциональная схема аэромобильного устройства питания и автоматизированного контроля.
Полезная модель состоит из следующих функциональных элементов: 1 - газотурбинный двигатель; 2 - агрегат электропитания; 3 - блок коммутации; 4 - блок управления электропитанием; 5 - автоматизированное средство контроля. Устройство для питания электрической энергией потребителей на борту ВС и осуществления электростартерного запуска авиационных двигателей соединяют с вторым, третьем и четвертым выходами блока коммутации 3, а для контроля технического состояния бортового оборудования ВС соединяют через выход, который является выходом устройства, и первый вход автоматизированного средства контроля 5. При этом блок коммутации 3 последовательно связан с блоком управления электропитанием 4, выход которого соединен с вторым входом автоматизированного средства контроля 5. Второй вход блока управления электропитанием 4 является технологическим. Через первый и второй входы блока коммутации 3 осуществляется связь с агрегатом электропитания 2 по системам переменного и постоянного тока. Привод агрегата электропитания 2 осуществляется от газотурбинного двигателя 1.
Блок коммутации 3 предназначен для подключения агрегата электропитания 2 к воздушному судну и к автоматизированному средству контроля 5 посредством блока управления электропитанием 4, а также для передачи электрической энергии по каналам переменного и постоянного тока не только на борт ВС для питания потребителей и осуществления электростартерного запуска авиационных двигателей, но и для питания автоматизированного средства контроля 5. Блок коммутации может быть выполнен на четырех отдельных силовых контакторах [https://radioaviamir.ru/ product-category/контакторы/. Дата обращения 29.11.2020 г.] или в виде одного многоканального контактора [https://promelectrica.ru/catalog/cccp/kontak-tor_tks233odl.html. Дата обращения 29.11.2020 г.].
Блок управления электропитанием 4 предназначен для стабилизации напряжения питания автоматизированного средства контроля 5. Блок может быть выполнен на операционном усилителе с переключающим реле, схема которого описана в учебном пособии [Абрамов К.Д. Схемотехника устройств на операционных усилителях: учеб. пособие / К.Д. Абрамов, С.К. Абрамов. - X.: Харьковский авиационный институт, 2008. - 77 с.].
тек
зад
тек
зад
тек
тек
зад
тек
Работа аэромобильного устройства питания и автоматизированного контроля осуществляется следующим образом. От газотурбинного двигателя 1 осуществляется привод агрегата электропитания 2, и через первый и второй входы блока коммутации 3 передается электрическая энергия переменного тока напряжением 120/208 В, частотой 400 Гц и постоянного тока напряжением 27 В. Через второй выход блока коммутации 3 осуществляется питание потребителей электрической энергии на борту ВС переменным током, через третий и четвертый выходы блока коммутации 3 осуществляются запуск авиационных двигателей и питание потребителей электрической энергии на борту ВС постоянным током, а через последовательное соединение блока коммутации 3 и блока управления электропитанием 4 осуществляется питание автоматизированного средства контроля 5 через его второй вход постоянным током напряжением 27 В. На второй технологический вход блока управления электропитанием 4 подается напряжение 24 В от дополнительного источника электропитания, например аккумуляторной батареи. Контроль технического состояния бортового оборудования ВС выполняется через выход, который является выходом устройства, и первый вход, являющийся сопряжением с объектом контроля автоматизированного средства контроля 5. Блок управления электропитанием 4 обеспечивает стабилизацию напряжения питания автоматизированного средства контроля 5 путем сравнения текущего значения напряжения U с заданным - U. Через последовательное соединение блока коммутации 3 и блока управления электропитанием 4 осуществляется питание текущим значением напряжения Uавтоматизированного средства контроля 5, а через второй технологический вход блока управления электропитанием 4 подается - U от дополнительного источника электропитания. При наиболее энергоемком режиме работы устройства, запуске авиационных двигателей происходит снижение U, и при U<U в блоке управления электропитанием 4 выполняется переключение на дополнительный источник электропитания. При обратном повышении напряжения U до номинального значения 24 В блок управления электропитанием 4 отключает дополнительный источник, и электрическая энергия для питания автоматизированного средства контроля 5 снова поступает от агрегата электропитания 2 через блок коммутации 3 и блок управления электропитанием 4. Такой режим работы позволяет обеспечить стабильное напряжение на входе автоматизированного средства контроля 5 и тем самым одновременно выполнить запуск авиационных двигателей, контроль технического состояния бортового оборудования и питание электрической энергией потребителей на борту ВС.