民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)思考

摘 要 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能，文章提出了一種大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

關(guān)鍵詞 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)；結(jié)冰；加熱除冰

中圖分類號(hào)：V241.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）16-0023-01

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。民用飛機(jī)需要保證可以在FAR25部附錄C規(guī)定結(jié)冰氣象[1]安全飛行。為了驗(yàn)證大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)于25.1323（i）和25.1325（b）條款的符合性[2，3]，大氣數(shù)據(jù)探頭要有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

1 條款要求

FAR25.25.1323（i）要求“每個(gè)空速指示系統(tǒng)必須配備有一個(gè)可加溫的空速管或等效手段，防止由于結(jié)冰而失靈”。

FAR25.25.1325（b）要求“靜壓孔的設(shè)計(jì)和位置必須使靜壓系統(tǒng)的性能受氣流變化或者受濕氣或其他外來(lái)物的影響最小，而且當(dāng)飛機(jī)遇到本部附錄C所規(guī)定的連續(xù)或間斷最大結(jié)冰狀態(tài)時(shí)，靜壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣壓力和真實(shí)的外界大氣靜壓之間的相互關(guān)系不變”。

附錄C中明確規(guī)定了自然結(jié)冰試飛中要求的結(jié)冰氣象條件，如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)方案

本文描述大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)與討論，僅針對(duì)全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）和總溫傳感器。

備注1：正常天氣下，如果飛機(jī)沒(méi)開(kāi)始滑行或者滑行速度過(guò)小，總溫傳感器不適宜加熱。此時(shí)飛機(jī)速度較低，散熱不充分，總溫測(cè)量數(shù)值會(huì)因加熱而偏高，靜溫和真空速也會(huì)不準(zhǔn)確。

3 相關(guān)機(jī)型對(duì)比

以下匯總相關(guān)機(jī)型大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，通過(guò)對(duì)比表明本文提出的方案的合理性。

3.1 A320探頭加熱方案

全壓探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，且飛機(jī)地面是半功率加熱，飛機(jī)空中是全功率加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。3.3 CRJ-700探頭加熱方案

全壓探頭：探頭管體飛機(jī)地面半功率加熱，飛機(jī)空中全功率加熱；探頭基座飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中全功率加熱。

靜壓孔：有ON/OFF開(kāi)關(guān)，OFF模式飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱。

3.4 ERJ-190探頭加熱方案

智能型探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析：

1）全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）。

相關(guān)機(jī)型：ERJ-190邏輯較復(fù)雜；CRJ-700邏輯在惡劣天氣下操作有不足；B737長(zhǎng)時(shí)間加熱容易損傷探頭；A320加熱分等級(jí)，惡劣天氣下可使用人工強(qiáng)制加熱，相比最優(yōu)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以保證向其他系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的參數(shù)信息；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

2）總溫傳感器。

相關(guān)機(jī)型：飛機(jī)地面不加熱，惡劣天氣下操作是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以避免因地面等待而長(zhǎng)時(shí)間加熱導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

4 結(jié)論

為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]FAR-25 Airworthiness Standards： Transport Category Airplanes [S].FAA.2008.12.

[2]AC20-73A Aircraft Ice Protection[S].FAA.2006.08.

[3]AC 25.1419-1A Ice Protection Requirements[S].FAA.2004.05.

作者簡(jiǎn)介

袁文鐸，工程師，主要從事航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究工作。endprint

摘 要 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能，文章提出了一種大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

關(guān)鍵詞 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)；結(jié)冰；加熱除冰

中圖分類號(hào)：V241.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）16-0023-01

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。民用飛機(jī)需要保證可以在FAR25部附錄C規(guī)定結(jié)冰氣象[1]安全飛行。為了驗(yàn)證大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)于25.1323（i）和25.1325（b）條款的符合性[2，3]，大氣數(shù)據(jù)探頭要有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

1 條款要求

FAR25.25.1323（i）要求“每個(gè)空速指示系統(tǒng)必須配備有一個(gè)可加溫的空速管或等效手段，防止由于結(jié)冰而失靈”。

FAR25.25.1325（b）要求“靜壓孔的設(shè)計(jì)和位置必須使靜壓系統(tǒng)的性能受氣流變化或者受濕氣或其他外來(lái)物的影響最小，而且當(dāng)飛機(jī)遇到本部附錄C所規(guī)定的連續(xù)或間斷最大結(jié)冰狀態(tài)時(shí)，靜壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣壓力和真實(shí)的外界大氣靜壓之間的相互關(guān)系不變”。

附錄C中明確規(guī)定了自然結(jié)冰試飛中要求的結(jié)冰氣象條件，如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)方案

本文描述大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)與討論，僅針對(duì)全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）和總溫傳感器。

備注1：正常天氣下，如果飛機(jī)沒(méi)開(kāi)始滑行或者滑行速度過(guò)小，總溫傳感器不適宜加熱。此時(shí)飛機(jī)速度較低，散熱不充分，總溫測(cè)量數(shù)值會(huì)因加熱而偏高，靜溫和真空速也會(huì)不準(zhǔn)確。

3 相關(guān)機(jī)型對(duì)比

以下匯總相關(guān)機(jī)型大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，通過(guò)對(duì)比表明本文提出的方案的合理性。

3.1 A320探頭加熱方案

全壓探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，且飛機(jī)地面是半功率加熱，飛機(jī)空中是全功率加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。3.3 CRJ-700探頭加熱方案

全壓探頭：探頭管體飛機(jī)地面半功率加熱，飛機(jī)空中全功率加熱；探頭基座飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中全功率加熱。

靜壓孔：有ON/OFF開(kāi)關(guān)，OFF模式飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱。

3.4 ERJ-190探頭加熱方案

智能型探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析：

1）全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）。

相關(guān)機(jī)型：ERJ-190邏輯較復(fù)雜；CRJ-700邏輯在惡劣天氣下操作有不足；B737長(zhǎng)時(shí)間加熱容易損傷探頭；A320加熱分等級(jí)，惡劣天氣下可使用人工強(qiáng)制加熱，相比最優(yōu)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以保證向其他系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的參數(shù)信息；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

2）總溫傳感器。

相關(guān)機(jī)型：飛機(jī)地面不加熱，惡劣天氣下操作是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以避免因地面等待而長(zhǎng)時(shí)間加熱導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

4 結(jié)論

為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]FAR-25 Airworthiness Standards： Transport Category Airplanes [S].FAA.2008.12.

[2]AC20-73A Aircraft Ice Protection[S].FAA.2006.08.

[3]AC 25.1419-1A Ice Protection Requirements[S].FAA.2004.05.

作者簡(jiǎn)介

袁文鐸，工程師，主要從事航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究工作。endprint

摘 要 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能，文章提出了一種大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

關(guān)鍵詞 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)；結(jié)冰；加熱除冰

中圖分類號(hào)：V241.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）16-0023-01

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)民用飛機(jī)飛行安全至關(guān)重要。民用飛機(jī)需要保證可以在FAR25部附錄C規(guī)定結(jié)冰氣象[1]安全飛行。為了驗(yàn)證大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)于25.1323（i）和25.1325（b）條款的符合性[2，3]，大氣數(shù)據(jù)探頭要有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

1 條款要求

FAR25.25.1323（i）要求“每個(gè)空速指示系統(tǒng)必須配備有一個(gè)可加溫的空速管或等效手段，防止由于結(jié)冰而失靈”。

FAR25.25.1325（b）要求“靜壓孔的設(shè)計(jì)和位置必須使靜壓系統(tǒng)的性能受氣流變化或者受濕氣或其他外來(lái)物的影響最小，而且當(dāng)飛機(jī)遇到本部附錄C所規(guī)定的連續(xù)或間斷最大結(jié)冰狀態(tài)時(shí)，靜壓系統(tǒng)內(nèi)的空氣壓力和真實(shí)的外界大氣靜壓之間的相互關(guān)系不變”。

附錄C中明確規(guī)定了自然結(jié)冰試飛中要求的結(jié)冰氣象條件，如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)方案

本文描述大氣數(shù)據(jù)探頭加熱邏輯設(shè)計(jì)與討論，僅針對(duì)全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）和總溫傳感器。

備注1：正常天氣下，如果飛機(jī)沒(méi)開(kāi)始滑行或者滑行速度過(guò)小，總溫傳感器不適宜加熱。此時(shí)飛機(jī)速度較低，散熱不充分，總溫測(cè)量數(shù)值會(huì)因加熱而偏高，靜溫和真空速也會(huì)不準(zhǔn)確。

3 相關(guān)機(jī)型對(duì)比

以下匯總相關(guān)機(jī)型大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，通過(guò)對(duì)比表明本文提出的方案的合理性。

3.1 A320探頭加熱方案

全壓探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，且飛機(jī)地面是半功率加熱，飛機(jī)空中是全功率加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。3.3 CRJ-700探頭加熱方案

全壓探頭：探頭管體飛機(jī)地面半功率加熱，飛機(jī)空中全功率加熱；探頭基座飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中全功率加熱。

靜壓孔：有ON/OFF開(kāi)關(guān)，OFF模式飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：飛機(jī)地面不加熱，飛機(jī)空中加熱。

3.4 ERJ-190探頭加熱方案

智能型探頭：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

總溫傳感器：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式任一發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)車或飛機(jī)離地開(kāi)始加熱，由外界溫度決定加熱功率；ON模式強(qiáng)制加熱。

優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析：

1）全靜壓探頭（或全壓探頭、靜壓孔）。

相關(guān)機(jī)型：ERJ-190邏輯較復(fù)雜；CRJ-700邏輯在惡劣天氣下操作有不足；B737長(zhǎng)時(shí)間加熱容易損傷探頭；A320加熱分等級(jí)，惡劣天氣下可使用人工強(qiáng)制加熱，相比最優(yōu)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以保證向其他系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的參數(shù)信息；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

2）總溫傳感器。

相關(guān)機(jī)型：飛機(jī)地面不加熱，惡劣天氣下操作是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)。

設(shè)計(jì)方案：有AUTO/ON開(kāi)關(guān)，AUTO模式適用于正常天氣操作，可以避免因地面等待而長(zhǎng)時(shí)間加熱導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題；惡劣天氣下可使用ON模式強(qiáng)制加熱，保證設(shè)備正常工作。

4 結(jié)論

為了保證飛機(jī)在結(jié)冰氣象安全飛行，大氣數(shù)據(jù)探頭通常有加熱除冰功能。本文提出了一種民用飛機(jī)大氣數(shù)據(jù)探頭加熱方案，并通過(guò)相關(guān)機(jī)型對(duì)比表明其合理性。

參考文獻(xiàn)

[1]FAR-25 Airworthiness Standards： Transport Category Airplanes [S].FAA.2008.12.

[2]AC20-73A Aircraft Ice Protection[S].FAA.2006.08.

[3]AC 25.1419-1A Ice Protection Requirements[S].FAA.2004.05.

作者簡(jiǎn)介

袁文鐸，工程師，主要從事航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究工作。endprint