СПОСОБ ТЕСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО СУДНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ
METHOD OF TESTING AIRCRAFT ELECTRICAL SYSTEMS AND TESTING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и устройству, в частности к способу тестирования одной или более электрических систем воздушного судна и к устройству для осуществления указанного способа.
Уровень техники
Современные воздушные суда, и в частности большие коммерческие воздушные суда, представляют собой чрезвычайно сложные транспортные средства, содержащие множество электрических систем, которые обеспечивают управление указанными транспортными средствами и их безопасность. При сборке и вводе в эксплуатацию нового воздушного судна необходимо убедиться в правильности подключения и функционирования множества электрических цепей в различных системах управления и обеспечения безопасности воздушного судна.
Тестирование и оценка годности различных систем управления и обеспечения безопасности при сборке воздушного судна обычно включают проведение определенной процедуры тестирования в ряде контрольных точек. Иными словами, по существу одну и ту же процедуру приходится повторно выполнять для каждой серии контрольных точек. Эта процедура может включать, например, тестирование отдельного блока авионики во множестве соединительных или входных точек для того, чтобы определить наличие или отсутствие определенного напряжения на каждом входе. Существенный недостаток такого режима тестирования заключается в том, что проведение испытаний требует чрезвычайно больших временных затрат и, следовательно, является дорогостоящим, поскольку включает последовательную ручную проверку всех контрольных точек. Это требует размещения испытательного оборудования в различных местах и установление нового контакта или соединения в каждой контрольной точке. Кроме того, при наличии большого количества отдельных контрольных точек, в таком традиционном режиме тестирования возникает существенная опасность того, что одна или более контрольных точек могут быть пропущены.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ и устройство для тестирования систем управления и обеспечения безопасности воздушного судна, которые являются более простыми для применения и оптимизированными с точки зрения времени и затрат. Другой задачей изобретения является обеспечение способа и устройства, которые могут уменьшить опасность того, что контрольная точка будет пропущена или не замечена.
Согласно одному аспекту настоящее изобретение обеспечивает способ тестирования электрической системы воздушного судна, включающий следующие операции:
подключают устройство для тестирования одновременно к множеству отдельных контрольных точек в электрической системе воздушного судна,
отдельно выбирают любую из множества контрольных точек таким образом, чтобы обеспечить электрическое соединение устройства для тестирования с выбранной одной из множества контрольных точек, и
проводят тестирование электрической системы в указанной одной из множества контрольных точек, выбранной при помощи селекторного блока, при помощи устройства для тестирования.
Приведенное выше выражение "обеспечить электрическое соединение" следует понимать таким образом, что существует возможность протекания электрического тока, хотя может потребоваться приложение к соединению определенного порогового напряжения, прежде чем ток сможет протекать.
Способ согласно изобретению обычно включает операцию, на которой отдельно выбирают каждую из множества контрольных точек электрической системы, одну за другой, таким образом, чтобы все контрольные точки электрической системы были протестированы последовательно. Количество контрольных точек предпочтительно равно по меньшей мере трем, более предпочтительно, находится в пределах от четырех до десяти, и может даже быть равным двадцати или более.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ включает операцию, на которой объединяют контрольные точки электрической системы в группу и распределяют контрольные точки в этой группе для одновременного подключения к устройству для тестирования. В предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению на операции подключения одновременно подключают множество соединительных элементов устройства для тестирования к множеству отдельных контрольных точек электрической системы.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает новый режим тестирования, который существенно улучшает способ предшествующего уровня техники. В частности, важное достоинство настоящего изобретения состоит в очень большой экономии времени и сил. Это выражается в том, что пользователю не приходится перемещать испытательное оборудование в различные контрольные точки, расположенные в разных местах воздушного судна, а затем устанавливать новое соединение в каждой из многочисленных контрольных точек. Таким образом, изобретение позволяет гораздо более эффективно проводить тестирование за счет одновременного подключения устройства для тестирования ко всей группе контрольных точек электрической системы в одном месте и последующего индивидуального выбора и тестирования одной за другой всех точек системы.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения на операции тестирования электрической системы обнаруживают один или более сигналов в контрольной точке электрической системы, выбранной при помощи селекторного блока. Так, например, операция обнаружения может включать определение наличия или отсутствия определенного напряжения в выбранной контрольной точке.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ включает также индикацию результата тестирования для оператора в выбранной контрольной точке. Так, например, операция индикации может включать обеспечение визуального отображения результата тестирования и предпочтительно представляет собой включение и/или не включение лампы или светоизлучающего диода (light-emitting diode, LED) для того, чтобы показать состояние электрической системы в выбранной контрольной точке.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ включает также операцию, на которой измеряют характеристики сигнала, обнаруженного в выбранной контрольной точке электрической системы. Кроме того, способ может включать операцию генерирования одного или более контрольных сигналов, которые используют в качестве входных сигналов для одной из выбранных контрольных точек электрической системы.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение обеспечивает устройство для осуществления вышеописанного способа по изобретению. Фактически, сущность способа согласно изобретению станет более понятной из следующего описания указанного устройства. В частности, изобретение обеспечивает устройство для тестирования электрической системы воздушного судна, содержащее:
соединительное средство для одновременного подключения устройства к множеству отдельных контрольных точек электрической системы воздушного судна и
селекторный блок, выполненный с возможностью отдельного выбора одной из множества контрольных точек таким образом, чтобы обеспечить электрическое соединение между устройством для тестирования и выбранной одной из множества контрольных точек,
при этом устройство выполнено с возможностью тестирования электрической системы в любой из множества контрольных точек, выбранной с помощью селекторного блока.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения соединительное средство содержит множество соединительных элементов для одновременного подключения устройства для тестирования к множеству отдельных контрольных точек электрической системы воздушного судна. В частности, контрольные точки можно объединять в отдельные группы, каждая из которых содержит свой собственный соединительный элемент. Каждая группа контрольных точек может, например, соответствовать определенной функции или операции электрической системы воздушного судна. В одном варианте осуществления изобретения множество отдельных контрольных точек может соответствовать множеству точек ввода сигналов для электрической системы воздушного судна. Так, например, электрическая система может представлять собой систему управления воздушным судном, содержащую процессор с множеством входных точек для управляющих сигналов, например для сигналов датчиков или сигналов обратной связи, которые снабжают процессор информацией о состоянии воздушного судна. Следовательно, в этом случае соединительное средство может содержать множество соединительных элементов для одновременного подключения устройства ко всем входным точкам процессора в электрической системе воздушного судна. Таким образом устройство может определять, находятся ли входные точки управляющей системы в надлежащем состоянии для приема сигналов.
В другом варианте осуществления изобретения множество отдельных контрольных точек может соответствовать множеству отдельных цепей электрической системы. В соответствии с этим соединительное средство содержит множество соединительных элементов для одновременного подключения к множеству отдельных цепей системы так, что устройство для тестирования может определять правильность подключения и функционирования этих цепей.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения селекторный блок содержит переключающее устройство, предназначенное для селективного электрического соединения устройства для тестирования с любой из множества контрольных точек. Переключающее устройство предпочтительно выполнено с возможностью ручного управления оператором, однако, функционирование с дистанционным управлением также предусмотрено данным изобретением. Переключающее устройство может содержать поворотный наборный диск и/или переключатель нажимного кнопочного типа.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство для тестирования содержит средство обнаружения для обнаружения одного или более сигналов в контрольной точке электрической системы, выбранной при помощи селекторного блока. Так, например, средство обнаружения может быть выполнено с возможностью определения наличия или отсутствия определенного напряжения в контрольной точке системы, выбранной при помощи селекторного блока. Таким образом, средство обнаружения устройства может проводить тестирование электрической системы в выбранной контрольной точке.
Средство обнаружения устройства для тестирования предпочтительно содержит средство индикации для отображения результата тестирования в выбранной контрольной точке для оператора, управляющего устройством. Средство индикации обычно выполнено с возможностью визуального отображения результата тестирования и может содержать, например, лампу или светоизлучающий диод (LED), включение или не включение которого указывает на определенное состояние электрической системы в выбранной контрольной точке. Альтернативно или дополнительно средство индикации может обеспечивать звуковую индикацию результата тестирования.
В особенно предпочтительном варианте осуществления средство обнаружения может быть также выполнено с возможностью измерения сигнала, обнаруженного в выбранной контрольной точке электрической системы. Для этой цели средство обнаружения может содержать измеритель, предназначенный, например, для измерения напряжения, обнаруженного в выбранной контрольной точке.
В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство для тестирования может также содержать сигнальное средство, предназначенное для генерирования одного или более контрольных сигналов в качестве входных сигналов для одной выбранной контрольной точки электрической системы. Так, например, сигнальное средство может быть выполнено с возможностью генерирования одного контрольного сигнала в качестве входного сигнала для каждой из выбранных контрольных точек. Альтернативно этому сигнальное средство может быть выполнено с возможностью генерирования множества различных контрольных сигналов в качестве входных сигналов для выбранных контрольных точек. В соответствии с этим селекторный блок может быть выполнен с возможностью выбора одного из множества контрольных сигналов и ввода выбранного контрольного сигнала в выбранную контрольную точку электрической системы.
Как указано выше при описании способа, устройство согласно изобретению обеспечивает большую экономию времени и сил во время тестирования электрической системы воздушного судна, поскольку пользователю не приходится перемещать испытательное оборудование в различные контрольные точки, расположенные в разных местах воздушного судна. Кроме того, нет необходимости вручную устанавливать новое соединение с каждой из многочисленных контрольных точек, чтобы проводить каждый индивидуальный тест. Поэтому тестирование является гораздо более эффективным с точки зрения времени и стоимости. Кроме того, уменьшается опасность того, что какая-либо контрольная точка будет пропущена или не замечена, поскольку переключающее устройство устройства для тестирования может обеспечивать последовательное переключение для выбора каждой из контрольных точек. Кроме того, устройство согласно изобретению предоставляет пользователю непосредственное визуальное отображение результата тестирования.
Далее приведено описание настоящего изобретения при помощи примера со ссылками на конкретные варианты осуществления, которые иллюстрируют прилагаемые чертежи. Однако следует понимать, что предпочтительные варианты осуществления не ограничивают общего характера концепции изобретения, которая описана выше и определена в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее приведено описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми ссылочными номерами обозначены одинаковые детали и на которых представлены:
Фиг.1 - схематический вид в перспективе воздушного судна коммерческой авиации, иллюстрирующий расположение закрылков и предкрылков;
Фиг.2 - схематический вид спереди в перспективе устройства для тестирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 - схематический вид сзади в перспективе устройства для тестирования, показанного на Фиг.2;
Фиг.4 - принципиальная электрическая схема устройства для тестирования, показанного на Фиг.2 и Фиг.3.
Осуществление изобретения
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предназначен для тестирования системы управления, которая обеспечивает управление крыльевыми закрылками и предкрылками воздушного судна. Как показано на Фиг.1, закрылки F воздушного судна представляют собой поворотные плоскости, установленные на задней кромке каждого крыла относительно корпуса воздушного судна. Закрылки F могут отклоняться вниз для увеличения кривизны крыла и тем самым создавать дополнительную подъемную силу при полете на низкой скорости и при высоком угле атаки, что является типичным при посадке. Аналогично этому предкрылки S воздушного судна представляют собой небольшие продолжения аэродинамической поверхности, установленные на передней кромке каждого крыла, которые могут выдвигаться для создания дополнительной подъемной силы и позволяют крылу функционировать при больших углах атаки. Предкрылки S, как правило, задействуют при взлете и посадке, однако, обычно убирают во время крейсерского полета.
Управление закрылками F и предкрылками S воздушного судна обычно происходит в соответствии с сигналами, поступающими от позиционного датчика обратной связи (Feedback Position Pickoff Unit, FPPU) и позиционного датчика асимметрии (Asymmetry Position Pickoff Unit, APPU). Сигналы FPPU обеспечивают информацию о положении закрылков и предкрылков, а сигналы APPU - информацию об асимметрии между правым (right-hand, RH) крылом и левым (left-hand, LH) крылом. Для считывания сигналов FPPU и APPU используется управляющий процессор. При проведении наземных испытаний воздушного судна, например, во время сборки или ввода в эксплуатацию необходимо проводить тестирование входов FPPU и входов APPU управляющего процессора. В частности, необходимо проверять наличие на этих входах определенного напряжения, которое соответствует фактическому углу или положению закрылка/предкрылка. Это конкретное или определенное напряжение считывается устройством измерения угла.
В этой связи настоящее изобретение обеспечивает устройство 1 для тестирования и соответствующий способ тестирования, которые описаны далее со ссылками на Фиг.2-4. В частности, входы FPPU и входы APPU управляющего процессора располагаются в определенном порядке и объединяются для штекерного подключения к соединительному блоку 10 устройства 1 для тестирования. Соединительный блок 10 содержит портативный корпус 11, задняя панель которого снабжена ручкой 12 для удобства переноски. На передней стороне корпуса 11 соединительного блока 10 имеется ряд соединительных элементов 13, выполненных в виде штекерных гнезд и предназначенных для подключения точек входов FPPU и точек входов APPU управляющего процессора.
Кроме того, устройство 1 для тестирования содержит портативный селекторный блок 20, предназначенный для индивидуального выбора каких-либо точек входов FPPU и точек входов APPU, представляющих интерес и подлежащих тестированию. В этой связи следует отметить, что управляющий процессор системы управления закрылками и предкрылками воздушного судна содержит: (1) - точку входа FPPU, точку входа RH APPU и точку входа LH APPU для закрылков F; и (2) - точку входа FPPU, точку входа RH APPU и точку входа LH APPU для предкрылков S. В соответствии с этим на передней панели 21 селекторного блока 20 установлено переключающее устройство 22 с наборным диском, который имеет дискретные позиции 24 переключения. Позиции переключения маркированы для того, чтобы показать, как следует повернуть диск 22 для выбора точек входа процессора для контроля предкрылков S со стороны "SLAT" на передней панели 21 и точек входа процессора для контроля закрылков F со стороны "FLAP" на передней панели. Когда диск поворачивают для выбора определенного входа FPPU или APPU (т.е. контрольной точки) управляющего процессора, между устройством 1 и выбранной контрольной точкой процессора устанавливается электрическое соединение.
Селекторный блок 20 функционально соединен с задней панелью 14 соединительного блока 10 посредством кабеля 15, который может иметь любую подходящую длину. Как можно видеть на Фиг.2, на передней панели 21 селекторного блока 20 установлено устройство индикации или дисплей 25, который отображает слово "OFF" ("НАПРЯЖЕНИЕ ОТСУТСТВУЕТ"). Если в выбранной точке входа (т.е. в контрольной точке) управляющего процессора будет обнаружено определенное напряжение (которое соответствует положению закрылка/предкрылка), это устройство 25 индикации может отображать соответствующее слово, например, "ACTIVE" ("АКТИВНО") или, в качестве альтернативы, может просто подсвечиваться.
Как можно видеть на принципиальной электрической схеме, показанной на Фиг.4, устройство 1 содержит группы релейных переключателей 26, которые устанавливают соединение с каждым из многоконтурных входов процессора. На принципиальной электрической схеме на Фиг.4 показано устройство 25 индикации в виде лампы или светоизлучающего диода (LED), который включается, когда в выбранной контрольной точке обнаруживается определенное напряжение. При этом лампа или LED 25 служит в качестве детектора, который определяет наличие или отсутствие определенного напряжения в выбранной контрольной точке, и одновременно - в качестве индикатора, который показывает оператору устройства результат тестирования. Таким образом, когда пользователь применяет селекторный блок 20 для выбора отдельных контрольных точек процессора путем поворота дискового переключателя 22, LED или дисплей 25 незамедлительно указывают пользователю, находится ли контрольная точка в удовлетворительном состоянии.
Способ и устройство 1 согласно изобретению предпочтительно используют только одну операцию подключения к процессору, а различные входы процессора для управления закрылками F и предкрылками S можно последовательно протестировать простым и эффективным образом, поворачивая переключающее устройство 22 и наблюдая за показаниями устройства 25 индикации.
Следует понимать, что различные изменения и/или дополнения могут быть внесены в элементы конкретного варианта осуществления способа и устройства согласно изобретению, которые описаны выше со ссылками на чертежи, без отклонения от объема изобретения, который определяет прилагаемая формула изобретения.
В этой связи другой вариант осуществления изобретения, который отдельно не показан на чертежах, представляет собой использование способа и устройства для тестирования системы пожарной безопасности воздушного судна. В частности, система пожарной безопасности воздушного судна обычно содержит ряд цепей или "контуров" обнаружения возгорания, которые в случае возникновения пожара генерируют электрический сигнал, способный вызывать предупредительный сигнал в кабине экипажа и/или активирование системы пожаротушения. Контуры обнаружения возгорания обычно содержат кабели с восковым покрытием. При повышенных температурах, которые вызывает огонь (и которые установлены на определенном пороговом уровне), восковое покрытие расплавляется, при этом кабели вступают в контакт с наружной обшивкой воздушного судна, что, в свою очередь, приводит к генерированию электрического сигнала.
При проведении наземных испытаний необходимо убедиться в том, что контуры обнаружения возгорания системы пожарной безопасности воздушного судна подключены правильно, с образованием замкнутых цепей, и не имеют обрывов и нарушения целостности в результате повреждения кабелей. Таким образом, устройство и способ, использующие основные концепции настоящего изобретения, можно применять для селективного и последовательного контроля целостности всех контуров обнаружения возгорания. Для этого устройство согласно изобретению можно подключать к блоку, принимающему сигналы от контуров обнаружения возгорания, таким образом, чтобы выход каждого контура обнаружения возгорания на этом блоке приема сигналов образовывал отдельную контрольную точку. Затем выходы каждой цепи можно индивидуально выбирать и тестировать при помощи устройства и способа согласно изобретению для того, чтобы проверять целостность каждого контура.
Еще один вариант осуществления изобретения, не показанный на чертежах, относится к использованию устройства и способа согласно изобретению для селективного тестирования отдельных каналов системы связи воздушного судна. В этом случае каналы системы связи должны также образовывать замкнутые цепи так, чтобы целостность каждого канала можно было определить аналогичным образом.