книги из ГПНТБ / Крауз С.В. Основы технической эксплуатации авиационного оборудования I. Элементы теории надежности оборудования летательных аппаратов. II. Средства и методы контроля и подготовки авиационного оборудования

' В общем случае схема решения задачи исследования кондици­ онности последовательно датчика, указателя и комплекта в целом но существу такая же, как и ранее.

На'самолетах широкое применение имеют различные указатели положения элементов самолета (УПЭС). Они строятся на принци­ пах электрических дистанционных передач угловых или линейных перемещений. Используются потенциометрические передачи, сельсинные и магнесинные. Структурная схема этих приборов анало­

Многоблочные измерительные устройства (приборы) *

К измерительным устройствам этой группы можно отнести ди­ станционные гиромагнитные, гироиндукционные, астрономические компасы, дистанционные гирополукомпасы, навигационные индика­ торы, координаторы, емкостные топливомеры, некоторые типы расходомеров топлива и тому подобные измерительные устройства, выполненные как совокупность измерительных приборов и систем следящего привода.

Структурная схема многоблочного прибора показана на фиг. 5.7.

Фи г. 5.7. Структурная схема многоблочного прибора:

Д—- датчик; СДСП — система дистанционного следящего привода; ПУ — пре­ образующее устройство; Ук — указатель; е — электрический сигнал для потре-.

бителей величины А.

В многоблочных приборах широко используются сельсипные,.

* Для этих устройств более применим термин «измерительные установки», чем укоренившееся ?.а ними название «приборы». Действительно, любой из этих объектов представляет собой совокупность нескольких измерительных мер и приборов, коммутирующих приспособлений и источников питания, объединенных г. одно целое схемой и методами измерения.

91

-ма-гнесинны-е и потенциометрические передачи и системы следящего привода для связи между элементами блоков и между блоками. Б л о к и этих приборов в отдельности представляют собой измеритель­ ные устройства, выполненные в виде датчиков или указателей, уси­ лительные или другие промежуточные устройства. В состав отдель­ ных приборов входят специальные источники питания. В этих при­ борах указатель нередко выполняется комбинированным, выдающим показания различных величин, сопоставление которых бывает необ­ ходимо в полете. Сигналы в такие указатели поступают не только от комплектных датчиков, но и от других объектов оборудования.

На отдельные блоки в общем случае распространяется изложен­ ное выше о приборах и электрических машинах. Для них спра­ ведливы выражения (5.4) — (5.7) и фиг. 5.3.

Блоки, включенные в общую измерительную схему (фиг. 5.7), будут вносить свои /погрешности в общий результат измерения. Сум­ марная погрешность -комплекта .прибора Дк будет складываться из погрешностей отдельных блоков, взятых со своими знаками:

Вероятная основная погрешность комплекта Акв будет равна:

где п — -количество блоков, вносящих погрешности; А,-—■погрешность, -вносимая отдельным блоком; определяется

приборах таких величин может быть больше или меньше, чем две. Например, для навигационного индикатора вспомогательных величин четыре: Л, — скорость полета; Л2 — время полета; Л3 — курс поле­ та; Л4 — непрерывная поправка на температуру воздуха (измеряе­ мую специальным датчиком). Точность воспроизведения при про­ верках вспомогательной величины А( -существенно влияет на досто­ верность результатов проверки.

Из выражений (5.14) — (5.17) следует, что качество работы многоблочного прибора в целом зависит о-т го-го, насколько точно тот или иной блок решает задачу, определенную для -него соответствую­ щей функциональной зависимостью.

Качество работы отдельного блока -прибора будет зависеть не только от технического состояния его, но и от режимов работы, в ко­ торые он поставлен условиями связи его с другими блоками. Нап-ри-

93

мёр, в блочных приборах широко применяются индикаторные пере­ дачи угла на сельсинах. Известно, что если такая передача при одном

приемнике обеспечивает удельный синхронизирующий момент /яп1, то при параллельном включении к одному датчику п приемников мо­ мент каждого уменьшится до тП1:

В частности, если п — 2, то /и, . 2 - 0,67отп1. Значит, если переда­ ча не рассчитана на параллельное включение нескольких приемни­ ков, то включение дополнительно контрольного приемника может существенно нарушить нормальный режим работы передачи и уве­ личить ее погрешность. Еще более чувствительны дистанционные передачи к нарушению электрической симметрии линий связи. На­ пример, включение контрольного прибора в один из проводов пере­ дачи может внести недопустимое нарушение в нормальный режим ее работы.

Переходя к вопросу о методах проверки многоблочных прибо­ ров, необходимо прежде всего отметить, что возможно сочетание различных методов при проверке даже одного прибора.

При проверке многоблочных приборов могут быть применены методы:

—сравнения;

—непосредственной оценки;

—' замещения и косвенных измерений.

Сущность их заключается в следующем. Метод сравнения предполагает проверку кондиционности прибора путем сличения его по­ казаний с показаниями аналогичного, но более точного прибора, принимаемыми за действительное значение измеряемой величины. Этим методом обычно проверяются показывающие приборы. При проверке блочных приборов сравнение производят не только с по- , мощью контрольных приборов, но и используя мостовые, дифферен- ' циальные измерительные схемы и схемы компенсации.

Второй метод чаще применяется в тех случаях, когда проверяе­ мый блок (прибор) не является показывающим. Результат измере­ ния этим блоком выдается обычно в виде электрических сигналов. Погрешность такого блока может быть определена непосредствен­ ным измерением величины этих сигналов с помощью электроизме­ рительного прибора. Однако чаще всего метод непосредственной оценки применяется лишь для контроля режима питания отдель­ ных блоков.

Оба указанных метода применимы ка к для проверки отдельных блоков, так и для проверки комплекта.

Метод замещения применяется в тех случаях, когда необходимо выявить неисправный блок в комплекте. Он заключается в том, что в работающий комплект вместо проверяемых блоков включаются со­ ответствующие контрольные приборы или имитаторы. По снимаемым при этом характеристикам комплекта косвенным путем определяют

93

исправность замещенного блока. Этот метод удобен для применения на самолете.

Для того чтобы включение замещающего прибора не вносило искажений в работу комплекта, необходимо, чтобы он не только с до­ статочной достоверностью вырабатывал соответствующую функцию (Вь B5,tsyKи др.). но при этом обладал такими же характеристиками, как и замещаемый блок. Чтобы удовлетворить этому требованию, часто идут по пути применения в качестве контрольных таких же блоков, как и в проверяемых приборах, но изготовленных более тща­ тельно и точно. Этот путь прост, но приводит к созданию весьма ог­ раниченных по назначению установок.

Рассматриваемое требование может быть нарушено и в процес­ се эксперимента, если недостаточно тщательно произведены соеди­ нения схемы.

• Метод замещения применяется и в ином виде. Проверяемый блок включается в контрольную измерительную систему. По работе измерительной системы (это может быть установка или поверочный стенд) судят об исправности проверяемого блока. Достоверность этой проверки, очевидно, зависит от условий работы, в которые бу­ дет поставлен блок (внешних возмущений, величины сигналов на входе, нагрузки).

Автоматические регуляторы прямого действия

К автоматическим регуляторам прямого действия относятся, например (фиг. 5.8), регуляторы постоянного абсолютного давле­ ния, регуляторы постоянного перепада давления, используемые в системах кондиционирования воздуха в герметических кабинах самолетов. На самолетах применяются как электрические, так и механические регуляторы прямого действия. Например, угольные регуляторы напряжения.

Фи г . 5.8. Блок-схема системы с автоматическим регулятором прямого действия.

Как объекты контроля механические автоматические регуля­ торы прямого действия имеют некоторое сходство с приборами не­ посредственного измерения контролируемых величин. У авиацион­

94

ных регуляторов чувствительные и регулирующие элементы обычно размещаются в одном корпусе. Связь между ними выполняется жестким соединением их или с помощью множительно-передаточ­ ного механизма.

При периодическом контроле регуляторы прямого действия не-' обходимо проверять в статическом режиме по точности регулирова­ ния заданной величины. Для отдельных регуляторов эта характери­ стика должна быть дополнена проверкой характера движения под­ вижной системы, степени перемещения регулирующего органа (на­ пример, клапана) при изменении уровня контролируемой величины. Целесообразной следует считать также проверку регулятора на чув­ ствительность и на характеристику, подобную вариации для измери­ тельных приборов непосредственного измерения контролируемых ве­ личин. У электрических регуляторов, кроме того, бывает необходимо проверять совпадение при определенных условиях их механических и электромеханических характеристик, а также другие электриче­ ские параметры. Например, величину электрического сопротивле­ ния (емкости, индуктивности) отдельных элементов, сопротивление, а в отдельных случаях и прочность изоляции электрических цепей, потребляемый ток (мощность). Указанный комплекс проверок поз­ воляет оценить состояние чувствительного элемента и других статических характеристик регулятора, изменение которых в про­ цессе эксплуатации наиболее вероятно.

Наиболее полная оценка технического состояния регулятора может быть получена при .проверке его в динамическом режиме

взамкнутой системе, воспроизводящей или моделирующей систему,

вкоторой регулятор работает на самолете. В качестве контрольных

приборов используются измерительные приборы, включенные в эту систему.

Системы автоматического регулирования

Системы автоматического управления и, в частности, системы

,автоматического регулирования широко применяются на самолетах для управления полетом, регулирования режимов работы авиадвига­ телей, регулирования температуры в кабинах, сохранения однообра­ зия управления самолетом при различных скоростях и режимах по­ лета и т. д.

Периодическая проверка систем автоматического регулирования должна включать:

а) необходимые проверки статических характеристик отдельных элементов системы — подобно тому, как это делается для соответ­ ствующих измерительных приборов и их элементов;

б) проверку статической характеристики системы в целом; н) проверку динамических характеристик системы при включе­

нии ее на устройство, воспроизводящее или достаточно полно моде­ лирующее как статические, так и динамические свойства объекта ре­ гулирования; в процессе проверки на вход системы должны воздей­ ствовать внешние возмущения, типичные для реальных условий ее работы.

95

Для проведения динамических исследований объектов а-виаци онного оборудования самолетов необходима разработка новой аппа­ ратуры и моделирующих устройств, позволяющих воспроизводить различные режимы работы объектов регулирования.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ САМОЛЕТОВ

На фит. 5.9 представлена схема распространенной в настоящее время системы контроля технического состояния электрического обо­ рудования самолетов. Она отражает, какие объекты, когда и где проверяются, метод и содержание этих проверок. Как видно из схе­ мы, инструментальный контроль развит еще недостаточно. Приме­ няется он главным образом для проверки съемных объектов в усло­ виях лаборатории. Значительное место в системе контроля занимают внешний осмотр и проверка работоспособности объектов непосред­ ственно на самолете. Объясняется это специфическими особенно­ стями электрооборудования как объекта контроля и возможностя­ ми имеющихся технических средств.

Одна из наиболее подверженных износу и повреждениям в процессе эксплуатации частей электрооборудования, а именно: самолетная электрическая сеть, является вместе с тем наиболее сложным и труднодоступным * объектом контроля.

Опыт эксплуатации показывает, что неисправности электриче­ ской сети составляют подавляющее большинство неисправностей электрооборудования самолетов. Эти неисправности являются след­ ствием износа электросети и повреждений: в процессе эксплуатации. Наиболее распространенными типовыми неисправностями электро­ сети являются:

1) загрязнение жгутов и проводов пылью, маслом, гидросмесью, топливом и т. п.; эти дефекты являются предпосылкой разрушения изоляции -проводов электросети, понижения ее электрической проч­ ности;

2) механические повреждения электрической изоляции и других защитных покрытий проводов и жгутов электросети, особенно в ка­ бинах и в местах, где отсутствует нормальная прибортовка электро­

в широком смысле. Доступным считается объект не только открытый для визу­ ального осмотра его внешнего состояния и проверки вручную надежности его крепления, сочленения с другими объектами, но и для инструментальной про­ верки. Например, труднодоступным принимается участок электросети, который в силу сложности или большой трудоемкости демонтажных работ не может быть выделен из общей сети для проверки сопротивления или прочности его изоляции.

96

К зак. 430

электрических соединений как предпосылка нарушения электриче­ ского контакта в соединениях во время полета;

5)ослабление заделки проводов в наконечниках, излом нако­ нечников, обрыв проводов в местах заделки и пайки;

6)замыкания в коммутационной аппаратуре, в ШР, в РУ из-за попадания в них влаги; нарушение электрического контакта в ком­ мутационной аппаратуре, расположенной вне кабин из-за обледене­

ния контактных поверхностей; 7) механические и другие повреждения отдельных объектов:

коммутационной и защитной аппаратуры.

Многие из этих неисправностей (1, 2, 3, частично 4, 5, 7) срав­ нительно просто обнаруживаются при квалифицированном осмотре внешнего состояния жгутов (проводов) сети, распределительных устройств, пультов управления. Ряд дефектов, таких, как 1, 2, 3, 7; или нарушение контровки ШР и других видов электрических соеди­ нений вообще не представляется возможным обнаружить иначе, как внешним осмотром. Существующие в настоящее время средства контроля состояния электрической сети представляют собой пере­ носные амперметры, вольтметры или комбинированные ампервольтомметры, омметры, мегоомметры или комбинацию этих приборов в измерительных установках. Эти приборы позволяют обнаружить обрыв, короткие замыкания в электрической сети и глубокие изме­ нения качества ее изоляции. Но эти приборы и принятые методы контроля не позволяют проследить последовательные изменения в состоянии электрической сети вследствие износа в процессе ее эксплуатации. Чаще всего они применяются при отыскании места неисправности и для проверки исправности отдельных участков или элементов сети. Например, признаком недостаточно хорошего элек­ трического контакта в точках болтового присоединения минусовых проводов являются следы перегрева и потемнение лака на конструк­ ции самолета возле наконечника. Этот недостаток можно обнару­ жить только внешним осмотром. Невозможно проверять величину сопротивления переходного контакта во всех местах присоединения минусовых проводов на самолете. Чтобы убедиться в наличии неис­ правности, обнаруженной внешним осмотром, в тех случаях, когда она не выражена явно, применяют контрольно-измерительную аппа­

Однако возможности внешнего осмотра ограничены. Он позво­ ляет только:

—проверить открытые для визуального наблюдения участки электрической сети и получить при этом лишь качественное пред­ ставление о состоянии отдельных элементов;

—обнаружить лишь явные недостатки; внешним осмотром не всегда можно выявить скрытые недостатки, например, начало из­

лома наконечника провода, начало ослабления электрического кон­ такта, ослабление заделки проводов в наконечниках, внутренние по­ вреждения в коммутационной аппаратуре и др. (см. выше, п. 6).

С. В. Крауз идр.

97

Существенным недостатком внешнего осмотра является его субъективность и большая трудоемкость. Качество внешнего осмот­ ра зависит от квалификации, добросовестности производящего осмотр и от количества времени, предоставленного на осмотр.

Несмотря на отмеченные недостатки, внешний осмотр остается все еще важным элементом в системе контроля технического состоя­ ния авиационной техники. Эффективность его повышается, если он проводится с учетом опыта эксплуатации авиационного оборудова­ ния самолетов данного типа. В этом случае представляется возмож­ ным больше внимания уделять менее надежным в эксплуатации объектам электрооборудования и предотвращать отказы их в работе.

Вкачестве примера содержания и методики проведения внеш­ него осмотра конкретного объекта электрооборудования рассмотрим осмотр самолетных аккумуляторов.

Основные работы по обслуживанию и .проверке аккумуляторов выполняются на аккумуляторно-зарядных станциях (АЗС). Одна­ ко долговечность срока службы аккумуляторов и надежность их ра­ боты в полете в значительной мере зависят от систематического контроля их состояния в период между регламентными работами, проводимыми на АЗС.

Вотличие от других объектов электрооборудования, аккумуля­ тор для внешнего осмотра снимается с самолета. Если контейнер

93