直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)在HYSY162平臺首次應(yīng)用

姜春起 高連燁 穆勝軍

（中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司 天津塘沽 300452）

引言

直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)由邊界燈、狀態(tài)燈、泛光燈、風(fēng)向標(biāo)志燈及控制器組成，能夠在夜間或白天低能見度情況下，為直升機(jī)駕駛員提供海工平臺的識別、位置等信息[1]，為直升機(jī)的安全降落提供保障。

直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)CAA《CAP 437 Offshore Helicopter Landing Areas Gudiance on Standards》[2]，該規(guī)范由CAA發(fā)布，其中對移動(dòng)平臺直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

1 工作原理和接口情況

1.1 工作原理

直升機(jī)助降燈控制器主要由控制面板實(shí)現(xiàn)控制操作，以RS485通信方式通過控制箱完成對各種燈具的開關(guān)控制。

1.2 接口情況

2 系統(tǒng)組成

直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)由邊界燈、狀態(tài)燈、泛光燈、風(fēng)向標(biāo)志燈及控制器組成，能夠在夜間或白天低能見度情況下，為直升機(jī)駕駛員提供海工平臺的識別、位置等信息，為直升機(jī)的安全降落提供保障。如圖1。

圖1 系統(tǒng)組成

2.1 邊界燈

2.1.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)，安裝在起降平臺邊界標(biāo)志線上，為直升機(jī)駕駛員提供起降平臺降落區(qū)域的邊界燈光標(biāo)志。

2.1.2 邊界燈技術(shù)參數(shù)

?

2.2 狀態(tài)燈

2.2.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)，安裝在直升機(jī)甲板，對平臺上存在的可能對直升機(jī)或機(jī)上人員有危險(xiǎn)的情況發(fā)出警告[3]。

2.2.2 狀態(tài)燈技術(shù)參數(shù)

?

2.3 泛光燈

2.3.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)，對起降平臺進(jìn)行照明，使直升機(jī)駕駛員和地勤人員能清楚地識別各種標(biāo)志線，并保證順利地進(jìn)行各種起降平臺作業(yè)。

2.3.2 泛光燈技術(shù)參數(shù)

?

2.4 風(fēng)向標(biāo)志燈

2.4.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)，用于晝夜指示起降平臺上方的風(fēng)向，為直升機(jī)起降提供進(jìn)入平臺的最佳角度。

2.4.2 風(fēng)向標(biāo)志燈技術(shù)參數(shù)

?

2.5 控制器

直升機(jī)平臺信號燈控制器是海上移動(dòng)平臺用于直升機(jī)起降的信號控制裝置，它采用模塊化的架構(gòu)設(shè)計(jì)，獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)和檢測單元，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及維修性，它采用觸摸顯示器作為控制面板，親善的操作界面，使人機(jī)溝通零距離，控制面板與控制箱之間采用RS485通信方式[4]，使用戶輕松控制并了解各種燈具的工作狀態(tài)、歷史記錄，同時(shí)用來控制系統(tǒng)內(nèi)各燈具的開啟和關(guān)閉、各種工作狀態(tài)的選擇和顯示以及一些特殊控制要求等。

3 產(chǎn)品優(yōu)勢對比

新一代直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)同類產(chǎn)品在使用中出現(xiàn)的各種問題，在燈具結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能及控制方式上做了最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品更加適合海洋環(huán)境的使用，使該產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定可靠，同時(shí)在控制方面更加人性化[5]，該系統(tǒng)在國內(nèi)已處于領(lǐng)先水平。

3.1 光源

傳統(tǒng)直升機(jī)助降燈光系統(tǒng)多采用鹵素或白熾光源，存在發(fā)光效率低，可靠性差，使用壽命短等缺陷，本助降燈光系統(tǒng)采用LED光源替代傳統(tǒng)光源，使得上述問題得到根本的解決。

3.1.1 發(fā)光效率高

LED光效是白熾光源的7倍，采用高光效的LED芯片替代傳統(tǒng)光源，整個(gè)系統(tǒng)的功耗大大降低，有效改善了傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)在節(jié)能方面的缺陷。如圖2。

圖2 光效對比

3.1.2 可靠性高

傳統(tǒng)白熾光源為燈絲形式，在振動(dòng)環(huán)境下，極易出現(xiàn)燈絲震斷的現(xiàn)象，故障率高，現(xiàn)場人員需經(jīng)常更換光源，加大了工作量，增加維護(hù)成本。

LED為固體光源，抗震性好，不會(huì)因振動(dòng)出現(xiàn)光源不亮的現(xiàn)象，充分做到免維護(hù)。

3.1.3 使用壽命長

LED使用壽命長，可達(dá)5萬小時(shí)，傳統(tǒng)白熾光源壽命僅為1千小時(shí)，使用LED光源，可以大大降低燈具的維護(hù)費(fèi)用，避免經(jīng)常更換光源之苦。如圖3。

圖3 光源壽命對比

3.2 材料

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)外殼材料耐腐蝕性較差，外殼涂層質(zhì)量不過關(guān)，造成燈具在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)掉漆、銹蝕等現(xiàn)象，本系統(tǒng)燈具殼體采用優(yōu)質(zhì)海洋級鋁合金和不銹鋼316L制成，涂層采用采用戶外型純聚酯，抗腐蝕、耐氣候、抗紫外，涂層5年以上不褪色、不生銹、不脫落、不起泡，能夠達(dá)到C5-M海洋大氣的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)采用玻璃燈罩，在燈具使用過程中，因受熱不均，極易出現(xiàn)燈罩破裂的現(xiàn)象，本系統(tǒng)燈具燈罩采用優(yōu)質(zhì)PC材料，保證良好透光性的同時(shí)，提高產(chǎn)品的可靠性。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)燈具采用氯丁橡膠作為密封件，易老化，本系統(tǒng)燈具采用硅橡膠密封材料，耐老化，耐高溫，大大提升了燈具的防水性能。

3.3 性能

3.3.1 光學(xué)性能

CAP437根據(jù)實(shí)際的使用情況，對助降燈光的光學(xué)性能，作出了明確的規(guī)定，傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)受光源、結(jié)構(gòu)等限制，很難滿足其光學(xué)性能的實(shí)現(xiàn)，本助降燈光系統(tǒng)通過專業(yè)的光學(xué)測試設(shè)備和光學(xué)實(shí)驗(yàn)室，保證燈具合理的光學(xué)分配，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3.2 電氣性能

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)對現(xiàn)場電壓波動(dòng)的適應(yīng)性差，電壓過高造成燈具損壞，電壓過低造成燈具提供照度不足，本助降燈光系統(tǒng)采用寬電壓設(shè)計(jì)，適應(yīng)現(xiàn)場電壓不穩(wěn)等惡劣條件，驅(qū)動(dòng)電源選用高效可靠的LED專用恒流驅(qū)動(dòng)電源，設(shè)置抗雷擊浪涌保護(hù)，使故障率降到最低，真正做到免維護(hù)。

3.4 控制方式

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)采用按鈕開關(guān)的傳統(tǒng)控制方式，易損壞，故障率高，本助降燈光系統(tǒng)通過觸摸屏的人機(jī)交互[6]，方便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，減少了按鈕控制造成的操作失誤，并且可以更直觀的觀察各種燈具的工作狀態(tài)。如圖4。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)只能進(jìn)行實(shí)時(shí)性的操作，新的系統(tǒng)增加了事件查詢功能，使系統(tǒng)發(fā)生的各種事件具有可追溯性，這對于系統(tǒng)的管理和維護(hù)是至關(guān)重要。如圖5。

控制器的執(zhí)行單元采用模塊化方式搭建，模塊根據(jù)功能劃分為開關(guān)單元、采集單元，各單元之間完全獨(dú)立工作，提高了系統(tǒng)的安全性、可靠性以及維護(hù)性。

圖4

圖5

3.5 美觀性

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)燈具外觀大都笨重、粗糙，本助降燈光系統(tǒng)在外觀上進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，燈具造型整體精致美觀，提升了平臺的整體檔次。

結(jié)語

本助降燈光系統(tǒng)通過在上述方面的改進(jìn)和創(chuàng)新，并通過嚴(yán)酷的雙“85”測試，即在85%相對濕度、85℃的環(huán)境下，連續(xù)測試168小時(shí)、嚴(yán)格的振動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)格的電學(xué)測試、嚴(yán)格的防護(hù)等級、外殼強(qiáng)度測試，以此保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，該系統(tǒng)在國內(nèi)同類產(chǎn)品中已處于領(lǐng)先水平。