某型飛機(jī)起落架及艙門信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)探索

王偉鋼

(海軍裝備部，陜西 西安 710089)

某型飛機(jī)起落架及艙門信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)探索

王偉鋼

(海軍裝備部，陜西 西安 710089)

目前某型飛機(jī)起落架位置信號(hào)以及艙門信號(hào)是通過機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，存在安裝調(diào)試復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)信號(hào)邏輯組合等缺點(diǎn)。用接近度傳感器替代原機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)作為信號(hào)源，研制接近度傳感系統(tǒng)電子控制裝置實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起落架及艙門信號(hào)的采集和處理，形成一個(gè)完整的接近度傳感系統(tǒng)完成起落架及艙門信號(hào)的顯示、控制和告警等功能，從而提高起落架和艙門信號(hào)系統(tǒng)的可靠性并減小維護(hù)工作量。

傳感器；起落架；控制裝置

0 引言

目前某型飛機(jī)起落架位置信號(hào)、空地狀態(tài)信號(hào)以及各個(gè)艙門的關(guān)閉信號(hào)都是通過機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。微動(dòng)開關(guān)是一種靠機(jī)械碰壓實(shí)現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的機(jī)械產(chǎn)品，這種產(chǎn)品存在安裝調(diào)試復(fù)雜、壽命短、易損壞且各個(gè)信號(hào)相互獨(dú)立，不易實(shí)現(xiàn)信號(hào)邏輯組合等缺點(diǎn)[1-2]。

傳感器在國外同類飛機(jī)上已廣泛應(yīng)用，其通過測(cè)量和靶標(biāo)的距離并與設(shè)定距離進(jìn)行比較后發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。用接近式傳感器代替原來的機(jī)械微動(dòng)開關(guān)，可以提高起落架和艙門信號(hào)系統(tǒng)的可靠性并減小維護(hù)工作量[3]。

1 某型飛機(jī)起落架位置、艙門信號(hào)系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 起落架信號(hào)裝置

某型飛機(jī)的起落架上共有9個(gè)微動(dòng)開關(guān)，分為空地開關(guān)、收放位置微動(dòng)開關(guān)兩種(見表1)。

某型飛機(jī)起落架信號(hào)系統(tǒng)指示起落架位置的信號(hào)分為以下三種狀態(tài)：

(1)當(dāng)起落架(左、右、前)在放下位置時(shí)，終點(diǎn)開關(guān)QLK-3使著陸信號(hào)燈盒上的三個(gè)綠色指示燈燃亮，表示起落架(左、右、前)已放下，并在鎖定位置；

(2)當(dāng)起落架(左、右、前)處于收起或放下過程中，不在鎖定位置時(shí)，終點(diǎn)開關(guān)QLK-3使著陸信號(hào)燈盒上的三個(gè)紅色指示燈亮，表示起落架處于收起狀態(tài)，不在鎖定位置；

(3)當(dāng)起落架(左、右、前)已收起并在鎖定位置時(shí)，終點(diǎn)開關(guān)QLK-3使著陸信號(hào)燈盒上的三個(gè)紅色指示燈熄滅，表示起落架處于收起狀態(tài)，并在鎖定位置。

三個(gè)起落架上的空地開關(guān)分別向前輪轉(zhuǎn)彎控制系統(tǒng)、電子防滑剎車系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供起落架的位置信息。

表1 改進(jìn)前起落架微動(dòng)開關(guān)

續(xù)表1

安裝位置作用型號(hào)數(shù)量右起落架右起落架空地開關(guān)QLK?32右起落架收起位置微動(dòng)開關(guān)QLK?31右起落架放下位置微動(dòng)開關(guān)QLK?31

1.2 機(jī)身艙門信號(hào)裝置

某型飛機(jī)機(jī)身的氣密艙與機(jī)外和尾段相通，共有6個(gè)艙門，分別是入口艙門、前貨艙門、后行李艙門、左應(yīng)急出口、右應(yīng)急出口、40框門，每個(gè)艙門各裝有一個(gè)微動(dòng)開關(guān)AKD2-1。當(dāng)艙門關(guān)閉時(shí)，微動(dòng)開關(guān)斷開，使指示線路斷開。如果某個(gè)艙門未關(guān)好，則集中告警燈盒上顯示相應(yīng)的告警字符。另外，前貨艙門、后行李艙門、左應(yīng)急出口、右應(yīng)急出口各配有一個(gè)固定銷，當(dāng)將該四處艙門鎖好并將固定銷插入11框隔板上的定位銷板上時(shí)，集中告警燈盒上的“定位銷”顯示字符消失。艙門信號(hào)有關(guān)的微動(dòng)開關(guān)如表2所示。

表2 改進(jìn)前艙門微動(dòng)開關(guān)

2 改進(jìn)方案

在借鑒國內(nèi)外飛機(jī)應(yīng)用接近式傳感器的基礎(chǔ)上，綜合考慮某型飛機(jī)現(xiàn)狀，制定了系統(tǒng)改進(jìn)方案，將起落架位置微動(dòng)開關(guān)QLK-3、艙門微動(dòng)開關(guān)AKD2-1更換為接近式傳感器，以提高起落架、艙門位置信號(hào)的準(zhǔn)確性[4]。該改進(jìn)系統(tǒng)包括接近式傳感器、傳感器靶標(biāo)和支架，起落架艙門位置控制裝置[5]。

接近度傳感系統(tǒng)接收13個(gè)起落架接近式傳感器輸入信號(hào)和5個(gè)機(jī)身艙門接近式傳感器輸入信號(hào)，完成4種離散輸出功能。起落架艙門位置控制裝置用于接收離散信號(hào)，然后發(fā)送29個(gè)離散輸出信號(hào)，完成4種輸出功能，將信號(hào)發(fā)送到起落架和艙門指示裝置及飛機(jī)的前輪轉(zhuǎn)彎系統(tǒng)、電子防滑系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)。起落架艙門位置控制裝置利用傳感器的遠(yuǎn)或近狀態(tài)確定起落架、起落架門、飛機(jī)起落架輪載以及機(jī)身艙門的位置。在以下三種方式下，接近式傳感器不起作用：

開路—當(dāng)傳感器或相關(guān)飛機(jī)線路斷開時(shí)出現(xiàn)。

短路—當(dāng)傳感器或相關(guān)飛機(jī)線路短路(接地短路或兩個(gè)傳感器導(dǎo)體之間短路)時(shí)出現(xiàn)。

不合理的條件—當(dāng)傳感器靶標(biāo)相對(duì)飛機(jī)工作模式處于錯(cuò)誤的近或遠(yuǎn)位置時(shí)出現(xiàn)。此類故障基本上是由于飛機(jī)的裝配或靶標(biāo)問題造成的。

2.1 接近度傳感器系統(tǒng)的功能

(1)發(fā)送到某型飛機(jī)接近度傳感系統(tǒng)中的4種離散功能如下：起落架放下位置信號(hào)； 起落架收起位置信號(hào)；起落架輪載信號(hào)；艙門關(guān)閉信號(hào)。

(2)接近度傳感系統(tǒng)發(fā)出的4種離散輸出功能(包括29路輸出信號(hào))如下：起落架狀態(tài)指示；下位鎖備用指示；起落架輪載狀態(tài)；機(jī)身艙門狀態(tài)指示。

2.2 起落架系統(tǒng)指示、控制和備用指示

(1)起落架位置燈由上位鎖和下位鎖傳感器通過起落架艙門位置控制裝置進(jìn)行控制。著陸信號(hào)燈盒起落架位置燈點(diǎn)亮可以表示以下狀態(tài)：起落架放下并鎖定；起落架不在收起并鎖定或放下并鎖定狀態(tài)。

(2)另一種指示起落架放下的方法是通過備用指示燈進(jìn)行指示。該指示燈位于著陸信號(hào)燈盒(或起落架信號(hào)控制裝置)的下部。起落架警告喇叭是雙警告喇叭的一部分，安裝于機(jī)組艙內(nèi)。當(dāng)起落架未處于著陸安全狀態(tài)時(shí)，起落架喇叭將鳴響。

(3)起落架空地指示，起落架空地信號(hào)可以防止飛機(jī)在地面時(shí)收起起落架。起落架空地信號(hào)傳感器故障將點(diǎn)亮“WT ON WHEELS”警告燈。起落架空地信號(hào)由起落架艙門位置控制裝置控制，由飛機(jī)的其它幾個(gè)系統(tǒng)使用。

(4)機(jī)身艙門監(jiān)視，機(jī)身艙門的狀態(tài)是由起落架艙門位置控制裝置控制的電子接近式傳感器報(bào)告的。每個(gè)機(jī)身艙門由一個(gè)矩形接近式傳感器監(jiān)視，安裝在艙門門框內(nèi)，感應(yīng)該艙門的關(guān)閉和鎖定狀態(tài)。艙門警告系統(tǒng)中共有5個(gè)接近式傳感器。

2.3 起落架信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)

2.3.1 方案概述

將原起落架上的空地開關(guān)、收放位置微動(dòng)開關(guān)全部更改為接近式傳感器，并各增加一路左、右主起落架的放下位置傳感器，然后將各位置傳感器輸出信號(hào)先送入新研制的起落架艙門信號(hào)控制裝置進(jìn)行處理后，再將處理結(jié)果輸送給原顯示裝置和控制裝置，改進(jìn)后起落架傳感器配置如表3所示。

表3 改進(jìn)后起落架傳感器配置

2.3.2 改進(jìn)后狀態(tài)及結(jié)果

某型飛機(jī)起落架信號(hào)系統(tǒng)的改進(jìn)方案共取消QLK-3微動(dòng)開關(guān)11件，采用新型接近式傳感器13件，提高位置指示的準(zhǔn)確度，并實(shí)現(xiàn)主起落架放下位置的雙路指示。

2.4 艙門信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)

2.4.1 方案概述

將原艙門上的微動(dòng)開關(guān)全部更改為新型接近式傳感器，并將各傳感器的輸出信號(hào)送入新研制的起落架艙門信號(hào)控制裝置進(jìn)行處理后，再將處理結(jié)果輸送給原顯示裝置。改進(jìn)后起落架傳感器配置見表4。

表4 改進(jìn)后艙門用傳感器

2.4.2 改進(jìn)后狀態(tài)及結(jié)果

某型飛機(jī)艙門信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)方案取消了AKD2-1艙門位置微動(dòng)開關(guān)5件，采用新型接近式傳感器5件，提高位置指示的準(zhǔn)確度。

3 關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)

3.1 起落架、艙門信號(hào)控制裝置研制

接近式傳感器在國內(nèi)民用飛機(jī)上的應(yīng)用尚處于起步階段，系統(tǒng)的工作控制原理仍處于探索論證時(shí)期，因此起落架、艙門信號(hào)控制裝置研制是起落架艙門信號(hào)系統(tǒng)改進(jìn)中非常關(guān)鍵的一環(huán)。

3.2 接近式傳感器的安裝空間

由于接近式傳感器和靶標(biāo)的適當(dāng)安裝對(duì)于飛機(jī)的正常工作至關(guān)重要,所以在某型飛機(jī)現(xiàn)有狀態(tài)上需對(duì)接近式傳感器的安裝方式、安裝位置和精度進(jìn)行仔細(xì)考核，在確定適當(dāng)?shù)拈g隙和起始點(diǎn)方面進(jìn)行了大量的工作和分析，以確保滿足所有安全要求。

4 結(jié)語

通過對(duì)某型飛機(jī)起落架及艙門信號(hào)的研究，用接近度傳感器替代原機(jī)械式微動(dòng)開關(guān)作為信號(hào)源，研制接近度傳感系統(tǒng)電子控制裝置實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起落架及艙門信號(hào)的采集和處理從而形成一個(gè)完整的接近度傳感系統(tǒng)完成起落架及艙門信號(hào)的顯示、控制和告警等功能。傳感器選用國外成熟貨架產(chǎn)品，控制裝置與國內(nèi)具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的研制單位聯(lián)合研制開發(fā)，提高了起落架和艙門信號(hào)系統(tǒng)的可靠性和減小維護(hù)工作量。

[1] 聶宏,魏小輝.飛機(jī)起落架動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與分析[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2013:14-21.

[2] 吳文海.飛行綜合控制系統(tǒng)[M].北京:航空工業(yè)出版社,2007:229-239.

[3] 王凱,符富強(qiáng).起落架系統(tǒng)的檢查與維護(hù)[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào).2013,24(2) 52-54.

[4] 徐李云,孫歡慶.艙門信號(hào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].航空制造技術(shù).2012(9):69-71,75.

[5] 劉嬌月.常用接近式傳感器的特性與選用[J].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化.2015,37(2):47-52.

[責(zé)任編輯、校對(duì)：梁春燕]

Improvement of Landing Gear and Door Signal System for A Certain Aircraft

WANGWei-gang

(Naval Equipment Department,Xi'an 710089,China)

At present, the landing gear position signal and the cabin door signal of a certain type of aircraft are realized by the mechanical micro-switch, which has the disadvantages such as complicated installation and debugging,difficult realization of signal logic combination,etc.Replacing the original mechanical micro-switch with the proximity sensor as the signal source, the paper develops the proximity sensor system electronic control device to achieve the collection and processing of aircraft landing gear and hatch signal, and form a complete proximity sensor system to perform functions such as display,control,and alarm of landing gear and hatch signal,and ultimately improve the reliability of landing gear and cabin door signal system and reduce maintenance workload.

sensor;landing gear;control device

2017-03-13

王偉鋼(1977-)，男，陜西咸陽人，工程師，主要從事飛機(jī)儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。

V226；V241

A

1008-9233(2017)03-0033-04