ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ КОНТУРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В КАБИНЕ ЭКИПАЖА
TEST DEVICE FOR CHECK OF OPERATING RELIABILITY OF OXYGEN DISTRIBUTION CIRCUIT IN CREW COMPARTMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к испытательному устройству для проверки эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа, имеющего множество компонентов, которые обеспечивают подачу кислорода из контура распределения кислорода в кабине летному экипажу воздушного судна в аварийной ситуации.
Уровень техники
Контур распределения кислорода для летного экипажа обеспечивает подачу кислорода в кабину экипажа воздушного судна в случае падения давления в кабине ниже критического уровня. В современных воздушных судах контур распределения кислорода для летного экипажа отделен от контура распределения кислорода для пассажиров воздушного судна. Обычно контур распределения кислорода для пассажиров содержит химический источник кислорода, при этом после падения давления в пассажирском салоне ниже критического уровня инициируется химическая реакция, в результате которой образуется кислород. В отличие от этого контур распределения кислорода в кабине экипажа воздушного судна использует кислородные баллоны, из которых кислород подается в кабину воздушного судна в аварийной ситуации.
На Фиг.1 показан пример контура распределения кислорода для летного экипажа. В качестве источника кислорода предусмотрен кислородный баллон 10. Кислородный баллон 10 соединен трубопроводами 5, 15 с масками 4, предназначенными для летного экипажа. Эти маски 4 обычно хранятся в контейнерах 3, из которых они вынимаются при падении давления в кабине экипажа. На выходе кислородного баллона 10 установлен манометр 20. Номером позиции 30 обозначен регулятор давления, который регулирует (уменьшает) давление газа, поступающего из баллона 10. Электромагнитный клапан 40 установлен для того, чтобы пропускать или прерывать поток кислорода из кислородного баллона 10. Во время нормального функционирования воздушного судна электромагнитный клапан 40 нормально открыт и может быть закрыт летным экипажем при помощи переключателя, расположенного в кабине экипажа воздушного судна (см. например, переключатель 44 на Фиг.4). Кроме того, в трубопроводе 15 установлено реле 50 давления. Когда давление газа в трубопроводе 15 становится ниже предварительно установленного значения, реле 50 давления размыкается, подавая при этом сигнал низкого давления на дисплей, расположенный в кабине экипажа воздушного судна, для предупреждения летного экипажа о том, что давление газа в трубопроводе 15 больше не является достаточным для обеспечения летного экипажа достаточным количеством кислорода в аварийной ситуации. Очевидно, что в реальном воздушном судне предусмотрено множество таких кислородных баллонов 10, и трубопровод 15 разветвляется для присоединения этих кислородных баллонов 10. Трубопровод 13 предназначен для стравливания чрезмерного давления за борт воздушного судна.
Наземные испытания воздушного судна требуют проведения ряда различных испытаний. Эти испытания включают, например, проверку манометра 20, регулятора 30 давления, электромагнитного клапана 40 и реле 50 давления с точки зрения правильности подключения этих компонентов к контуру распределения кислорода в кабине экипажа, т.е. правильности подключения этих компонентов к линиям передачи сигналов, подведенных к средствам управления в кабине воздушного судна. Кроме того, важно проверить возможность управления этими компонентами в соответствии с техническими условиями, а также убедиться в том, что соответствующее давление, которое может обеспечивать контур распределения кислорода в кабине экипажа воздушного судна, правильно отображается на дисплее, расположенном в кабине.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение испытательного устройства для проверки эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа, которое позволяет производить проверку электрического соединения и управления различными компонентами контура распределения кислорода в кабине экипажа с точки зрения эксплуатационной надежности.
Эта и другие задачи решены при помощи испытательного устройства для проверки эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа воздушного судна, имеющего множество компонентов, которые обеспечивают подачу кислорода летному экипажу воздушного судна из контура распределения кислорода в кабине в аварийной ситуации. Испытательное устройство согласно изобретению содержит средства для электрического подсоединения испытательного устройства вместо по меньшей мере одного из компонентов к контуру распределения кислорода в кабине, индикатор для извещения о том, что электрическое соединение испытательного устройства с контуром распределения кислорода в кабине установлено предварительно определенным образом, и средства переключения для инициирования подачи выходного сигнала испытательного устройства, при этом указанный выходной сигнал соответствует режиму работы компонента при его подключении к контуру распределения кислорода в кабине экипажа.
Испытательное устройство согласно изобретению подключают к контуру распределения кислорода в кабине экипажа вместо по меньшей мере одного из компонентов. При подключении на первом этапе испытательное устройство указывает, правильно ли произведено подключение испытательного устройства. Это показание является важным, поскольку показывает возможность правильного подключения компонентов, по завершении испытаний, к инфраструктуре электронного управления контура распределения кислорода в кабине экипажа. На втором этапе активируются средства переключения испытательного устройства для того, чтобы моделировать выходной сигнал компонентов (сигналы, которые вырабатывались бы в случае подключения компонентов к контуру распределения кислорода в кабине экипажа). Этот выходной сигнал испытательного устройства передается на соответствующий дисплей, расположенный в кабине, в качестве подтверждения того, что режим работы гипотетически подключенных компонентов соответствует техническим требованиям. Таким образом, испытательное устройство согласно изобретению представляет собой простой инструмент для моделирования электрического подключения компонентов контура распределения кислорода в кабине экипажа и правильного функционирования этих компонентов.
В предпочтительном варианте осуществления выходной сигнал соответствует предварительно установленному режиму работы компонента. Поскольку испытательное устройство путем использования средств переключения может генерировать выходной сигнал, соответствующий предварительно установленному режиму работы компонента, который моделируется испытательным устройством, испытательное устройство может моделировать конкретные аварийные ситуации, при этом можно проверять поведение отдельных компонентов в таких ситуациях. Таким образом, имеется уникальная возможность определять эксплуатационную надежность компонентов контура распределения кислорода в кабине экипажа на основании выходных сигналов испытательного устройства. Эксплуатационную надежность можно определить, например, путем отображения смоделированного давления кислорода в баллоне на дисплее, расположенном в кабине экипажа воздушного судна, и сравнения этого смоделированного давления кислорода в баллоне с фактическим давлением кислорода в баллоне.
Выходной сигнал испытательного устройства предпочтительно соответствует выходному сигналу, который генерируется компонентом, когда компонент подключен, теперь уже вместо испытательного устройства, к контуру распределения кислорода в кабине экипажа. Поэтому выходные сигналы являются прямой и однозначной мерой фактических эксплуатационных характеристик компонентов, когда эти компоненты подключены к контуру распределения кислорода в кабине экипажа.
Согласно другому варианту осуществления средства для электрического подключения испытательного устройства к контуру распределения кислорода в кабине экипажа содержат множество терминалов, каждый из которых имеет вход и выход. Это множество терминалов предпочтительно соответствует множеству терминалов, имеющихся на соответствующих компонентах контура распределения кислорода в кабине экипажа. Таким образом, испытательное устройство можно легко подключить к контуру распределения кислорода в кабине экипажа, поскольку терминалы испытательного устройства идентичны терминалам компонентов и, следовательно, исключается необходимость использования адаптеров. Это в значительной степени упрощает использование испытательного устройства для проведения испытаний по проверке эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа.
Средства переключения испытательного устройства предпочтительно содержат множество реле. Кроме того, эти реле после включения предпочтительно обеспечивают передачу выходных сигналов на различные выходы различных терминалов. При этом число необходимых реле уменьшается, поскольку одно реле используют для моделирования выходных сигналов, соответствующих режиму работы нескольких компонентов контура распределения кислорода в кабине экипажа.
Кроме того, реле предпочтительно управляются входными сигналами, которые испытательное устройство получает от блоков управления расположенных в кабине экипажа воздушного судна. Их можно легко проверить, приведя в действие, например, электромагнитный клапан посредством соответствующего выключателя, расположенного в кабине экипажа, и при помощи испытательного устройства смоделировать давление, действующее в данный момент на регулятор давления. Это смоделированное давление должно инициировать соответствующий сигнал давления, который приводит к получению конкретного показания давления на манометре, расположенном в кабине экипажа. Полученное показание давления можно сравнить со сравнительными данными, чтобы проверить правильность показания давления. В случае правильного показания электрическое управление электромагнитным клапаном и регулятором давления можно считать соответствующим техническим требованиям.
В другом предпочтительном варианте осуществления индикатор содержит множество светоизлучающих диодов. Эти светоизлучающие диоды позволяют пользователю испытательного устройства незамедлительно установить, соответствует ли техническим требованиям подключение испытательного устройства и, следовательно, одного из компонентов, к контуру распределения кислорода в кабине экипажа. Каждый светоизлучающий диод предпочтительно соединен с входами множества терминалов. В другом предпочтительном варианте осуществления все светоизлучающие диоды являются активными после приложения нулевого потенциала к входам терминалов.
В еще одном варианте осуществления испытательное устройство подключено к контуру распределения кислорода в кабине экипажа вместо регулятора давления, электромагнитного клапана, кислородного манометра и реле давления. Таким образом, при помощи одного испытательного устройства можно проверить электрическое подключение и управление регулятора давления, электромагнитного клапана, кислородного манометра и реле давления, которые являются важными компонентами контура распределения кислорода в кабине экипажа.
Значения входных и выходных сигналов испытательного устройства предпочтительно находятся в пределах от 0 В до 20 В постоянного тока.
Другой аспект настоящего изобретения относится к применению испытательного устройства для проверки эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа, имеющего множество компонентов, которые обеспечивают подачу кислорода из контура распределения кислорода в кабине летному экипажу воздушного судна в аварийной ситуации, и при этом указанное устройство представляет собой устройство, описанное выше.
Еще один аспект изобретения относится к способу проверки эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа, имеющего множество компонентов, которые обеспечивают подачу кислорода из контура распределения кислорода в кабине летному экипажу воздушного судна в аварийной ситуации. Способ согласно изобретению включает операции, на которых осуществляют электрическое подключение испытательного устройства вместо по меньшей мере одного из компонентов к контуру распределения кислорода в кабине экипажа, проверяют при помощи индикатора выполнено ли электрическое подключение испытательного устройства к контуру распределения кислорода в кабине экипажа предварительно установленным образом, и при помощи средств переключения инициируют подачу выходного сигнала испытательного устройства, при этом указанный выходной сигнал соответствует режиму работы компонента при его подключении к контуру распределения кислорода в кабине экипажа.
Предпочтительный вариант осуществления способа согласно изобретению включает также операцию, на которой проверяют соответствие выходного сигнала предварительно установленному режиму работы компонента при его подключении к контуру распределения кислорода в кабине экипажа, в противном случае осуществляют регулирование контура распределения кислорода в кабине экипажа до тех пор, пока выходной сигнал не будет соответствовать предварительно установленному режиму работы компонента.
Другие характеристики и достоинства изобретения станут очевидными из приведенного далее подробного описания предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое представление примера установленного на борту воздушного судна контура распределения кислорода в кабине экипажа.
Фиг.2 - электрическая схема испытательного устройства согласно изобретению, на которой показаны терминалы испытательного устройства, подключаемые к терминалам контура распределения кислорода в кабине экипажа.
Фиг.3 - электрическая схема электронной платы испытательного устройства согласно изобретению.
Фиг.4 - пример управления электромагнитным клапаном при помощи переключателя, установленного в кабине экипажа воздушного судна.
Осуществление изобретения
Как описано выше со ссылкой на Фиг.1, контур распределения кислорода в кабине экипажа требует проведения частых эксплуатационных испытаний, при этом производится контроль возможности правильного подключения отдельных компонентов контура распределения кислорода в кабине экипажа к инфраструктуре электронного управления контура распределения кислорода в кабине экипажа, установленного на борту воздушного судна. После того, как будет установлено, что электрическое подключение компонентов соответствует техническим требованиям, необходимо также убедиться в том, что управление отдельными компонентами при помощи линий передачи сигналов к этим компонентам и от них к пускателям, включателям, дисплеям и т.п., установленным, например, в кабине экипажа воздушного судна, обеспечивает в аварийной ситуации подачу летному экипажу кислорода в достаточном количестве от контура распределения кислорода в кабине. Испытательное устройство согласно изобретению обеспечивает простой и удобный способ проведения этих испытаний.
На Фиг.2 показана электрическая схема испытательного устройства 100 согласно изобретению. Испытательное устройство содержит терминалы 20', 30', 40', 50', предназначенные для соединения с терминалами электронной инфраструктуры контура 1 распределения кислорода в кабине экипажа (см. Фиг.1) вместо компонентов, в частности, манометра 20, регулятора 30 давления, электромагнитного клапана 40 и реле 50 давления (см. Фиг.1). В частности, терминал 30' соединяют с соответствующим терминалом регулятора 30 давления, терминал 20' - с соответствующим терминалом манометра 20, терминал 50' - с соответствующим терминалом реле 50 давления и терминал 40' - с соответствующим терминалом электромагнитного клапана 40. Таким образом, при проведении наземных испытаний воздушного судна отдельные компоненты 20, 30, 40, 50 заменяют испытательным устройством 100.
Испытательное устройство 100 содержит электронную плату 110, которая подробно описана далее со ссылками на Фиг.3. Кроме того, предусмотрены 4 светоизлучающих диода (light emitting diodes, LED), которые показывают, правильно ли подключен каждый из терминалов 20', 30', 40', 50' к соответствующим терминалам контура распределения кислорода в кабине экипажа. Светоизлучающие диоды LED 120 подключены к соответствующим линиям передачи сигналов терминалов 20', 30', 40', 50'. Как можно видеть на Фиг.2, светоизлучающие диоды LED 120 становятся активными после подключения линий передачи сигналов контактов K, D терминала 30', контакта A терминала 50' и контакта B терминала 40' к нулевому потенциалу. Если все светоизлучающие диоды LED являются активными, пользователь испытательного устройства 100 может быть уверен, что подключение испытательного устройства 100 к соответствующим терминалам контура 1 распределения кислорода в кабине экипажа выполнено в соответствии с техническими требованиями. Если один или все светоизлучающие диоды LED остаются неактивными, соединение не соответствует техническим требованиям, из чего пользователь может сделать вывод о том, что подключение оригинального компонента, в частности регулятора 30 давления, к контуру распределения кислорода в кабине экипажа приведет к неисправности этого компонента. Таким образом, при помощи светоизлучающих диодов LED 120 можно проверить правильность подключения терминалов контура распределения кислорода в кабине и отсутствие, например, разрывов, коротких замыканий и других неисправностей линий передачи сигналов.
На Фиг.3 подробно показана электронная плата, обозначенная на Фиг.2 ссылочным номером 110. Далее электронная плата на Фиг.3 описана в качестве примера с точки зрения ее функций и испытаний контура распределения кислорода в кабине экипажа, которые можно провести при помощи испытательного устройства 100. Описаны три различных испытания. Следует указать, что эти испытания описаны в качестве примера и не являются исчерпывающими, то есть при помощи испытательного устройства 100 можно проводить и другие испытания. Для того чтобы упростить описание этих трех испытаний, предполагается, что после подключения испытательного устройства 100 к контуру 1 распределения кислорода в кабине экипажа все светоизлучающие диоды LED испытательного устройства 100 являются активными.
После подключения испытательного устройства 100 к контуру распределения кислорода в кабине экипажа в транзисторе T1 индуцируется электрический ток, вследствие чего контакт реле RL4 замыкается. При этом сигнал 2 B поступает на контакт 2, который соответствует контакту A терминала 30'. Выходной сигнал 2B соответствует выходному сигналу 2 B, который обычно генерирует регулятор 30 давления во время нормального функционирования воздушного судна. Этот выходной сигнал 2 В создает предварительно определенное показание давления кислорода («x» фунтов на квадратный дюйм), которое отображается на дисплее в кабине экипажа воздушного судна. Иными словами, испытательное устройство 100 моделирует выходной сигнал регулятора 30 давления для того, чтобы удостоверить, что этот выходной сигнал приводит к правильному показанию давления кислорода на дисплее в кабине экипажа воздушного судна.
Второй пример испытания включает активирование переключателя 44, установленного в кабине экипажа воздушного судна, и установление действующего соединения между источником 42 электропитания и выключателем 44 (см. Фиг.4). При нажатии на переключатель 44 напряжение от источника 42 электропитания (в данном случае равное 28 B), подается на контакт A электромагнитного клапана 40. Как показано на Фиг.2, контакт A вывода 40' соответствует контакту 12 электронной платы 110. При этом входной сигнал 28 В на контакте 12 (см. Фиг.3) вызывает замыкание реле RL1, и, следовательно, выходной сигнал 4 B поступает на контакт 2 электронной платы 110. Контакт 2 соответствует контакту A терминала 30' (см. Фиг.2). Таким образом, выходной сигнал 4 B поступает на контакт A терминала 30'. Выходной сигнал 4 B обычно генерируется регулятором 30 давления при нормальном функционировании воздушного судна. Выходной сигнал 4 B на контакте A терминала 30' вызывает еще одно показание давления кислорода («y» фунтов на квадратный дюйм), которое отображается на дисплее в кабине экипажа воздушного судна. Если показание давления кислорода является правильным, то можно считать, что электрическое подключение и управление регулятором 30 давления соответствует техническим требованиям. Кроме того, можно проверить, вызывает ли выходной сигнал, который генерируется регулятором давления при нормальном функционировании воздушного судна, правильное показание на дисплее в кабине экипажа воздушного судна.
В третьем примере испытания переключатель 44 размыкают вручную, сохраняя тем самым действующее соединение с источником 42 электропитания. В разомкнутом состоянии переключателя 44 напряжение источника 42 электропитания (28 B) поступает на контакт C электромагнитного клапана 40 (см. Фиг.4). Контакт C электромагнитного клапана 40 соответствует контакту 15 электронной платы 110 (см. Фиг.2). Входной сигнал 28 B на контакте 15 приводит к замыканию реле RL3, что вызывает соединение контакта 16 с нулевым потенциалом. Вследствие этого контакт В терминала 50' оказывается под нулевым потенциалом, что вызывает подачу в кабине аварийного сигнала низкого давления кислорода. Если в третьем примере испытания в кабине экипажа возникает аварийный сигнал, считается, что электрический монтаж до контакта C терминала 40' (и, следовательно, электромагнитного клапана 40) соответствует техническим требованиям. Одновременно можно удостовериться в том, что реле 50 давления подает правильный выходной сигнал при нормальном функционировании воздушного судна, проверив, подается ли соответствующий аварийный сигнал в кабине экипажа воздушного судна.
Суть изобретения заключается в том, чтобы обеспечить простой и удобный способ проверки множества компонентов установленного на борту воздушного судна контура распределения кислорода в кабине экипажа. Вместо проверки самих компонентов указанные компоненты удаляют из контура распределения кислорода в кабине экипажа, а терминалы испытательного устройства, согласно изобретению, подключают к тем терминалам контура распределения кислорода в кабине экипажа, к которым обычно подключены указанные компоненты.
Используя в испытательном устройстве индикаторы, в предпочтительном варианте осуществления - светоизлучающие диоды LED, можно легко проверить, соответствует ли техническим требованиям электрический монтаж инфраструктуры электронного управления контура распределения кислорода в кабине экипажа вплоть до терминалов компонентов. После установления правильности электрической схемы можно провести различные испытания для того, чтобы при помощи испытательного устройства моделировать выходные сигналы различных компонентов и удостовериться в том, что эти выходные сигналы вызывают, например, соответствующие показания давления кислорода на дисплее в кабине экипажа воздушного судна. Таким образом, устройство согласно изобретению в значительной степени упрощает наземные испытания воздушного судна, в частности проверку эксплуатационной надежности контура распределения кислорода в кабине экипажа.