Оптическая система регистрации параметров

Полета САРПП-12.

Назначение

Система САРПП-12 предназначена для автоматической регистрации в полете 6-ти аналоговых и 9-ти разовых команд.

Система регистрации САРПП - 12 выпускается в основном в 4-х вариантах:

- вариант "Г" (САРПП - 12 Г)- для самолетов с одним авиадвигателем;

- вариант "В" (САРПП - 12 В) - для самолетов с двумя авиадвигателями;

- вариант "Е" (САРПП - 12 Е) - для вертолетов с одним авиадвигателем;

- вариант "Д" (САРПП - 12 Д) - для вертолетов с двумя авиадвигателями.

Все варианты отличаются между собой как составом, так и количеством регистрируемых параметров. САРПП - 12Г является основным вариантом и регистрирует следующие параметры:

В аналоговой форме - высоту барометрическую относительную, скорость приборную, перегрузку нормальную, частоту вращения ротора авиадвигателя, перегрузку продольную и угол отклонения стабилизатора. В виде разовых команд - 5 параметров виде отдельной прописи и четыре параметра методом наложения. Состав и количество разовых команд зависят от типа самолета, на котором установлена система регистрации.

В варианте "В" в пятом канале вместо параметра регистрируется частота вращения ротора авиадвигателя №2. В варианте "Е" в 3,5,6 каналах регистрируется соответственно параметры: угол отклонение ручки управления "Шаг - газ", угол тангажа вертолета и угол крена вертолета. В варианте "Д" в аналоговой форме регистрируются те же параметры, что и в варианте "Е", но разовые команды другие.

Цифра «1» в названии означает замедленную скорость протяжки фотопленки. Например: САРПП-12Д1М.

Буква «М» указывает на наличие электронного коммутатора разовых команд.

Исключение – вариант системы с названием САРПП-12-24 (имеются: электронный стабилизатор скорости протяжки пленки, что позволило достичь точности регистрации времени 0,3%; преобразователь «частота-код» в канале регистрации оборотов двигателя).

Комплект системы (Рис.2.1.)

1. Накопитель информации К12-51 с кассетой КС-0,5;

2. Устройство согласующее УсС-4-2М;

3. Датчики (состав датчиков определяется вариантом системы).

 

Рис.2.1. Структурная схема САРПП-12Г.

Для регистрации параметров полета системы САРПП-12Г используются специальные датчики:

1. Высоты барометрической относительной (Н) типа МДД-Те-0-780 (М – малогабаритный, Д – датчик, Д – давления, Т – тридцать вольт, е – единицы ампер, 0-780 – диапазон давлений, мм рт. ст.);

2. Скорости приборной (Vпр) типа МДД-Те-1-1,5 (1-1,5 – диапазон изменения скоростей в числах М полета);

3. Перегрузки нормальной (n_у) типа МП-95 (-3,5 …+10 ед.);

4. Перегрузки продольной (n_x) типа МП-95 (±1,5 ед.);

5. Отклонения стабилизатора (j_ст) типа МУ-615;

6. Частоты вращения ротора авиадвигателя (N_дв) типа ДТЭ-1 (Д – датчик, Т – тахометр, Э - электрический).

Накопитель К12 – 51 представляет собой светолучевой осциллограф. К12 – 51 помещен в контейнер. Внутри смонтированы:

- центральный осветитель;

- лампы для регистрации РК;

- лентопротяжный механизм с двигателем постоянного тока, возбуждаемый от постоянных магнитов и питающийся от источника стабилизированного напряжения;

- отметчик времени;

- кнопка включения питания электродвигателя;

- кнопка для прописи линий обесточенных вибраторов (механических нулей);

- лампа сигнализации протяжки пленки.

Бронекассета КС – 0,5 представляет собой толстостенный стальной корпус, внутри которого помещены наматывающая и сматывающая катушки для фотопленки, а также механизм указания запаса пленки. Катушки приводятся во вращение при помощи фрикционных муфт.

В согласующем устройстве находятся:

- стабилизатор напряжения для питания датчиков;

- схема преобразования переменного напряжения датчика оборотов двигателя в постоянный ток;

- коммутатор РК;

- узел формирования РК, регистрируемых наложением на линии записи АП.

Принцип работы и устройство

Основным элементом является электромеханический шлейфовый осциллограф. Чувствительным элементом осциллографа является магнитоэлектрический гальванометр, на подвижной части которого закреплен световой отражатель - маленькое зеркальце. На рис.2.2 изображена принципиальная схема такого магнитоэлектрического гальванометра. Луч света, направленный от источника света, отражается от зеркальца гальванометра и, пройдя систему зеркал и линз осциллографа, фиксируется на фотопленке в точке. При протекании через рамку гальванометра изменяющегося по амплитуде тока подвижная часть гальванометра вместе с зеркальцем, а следовательно, и световая точка на фотопленке будут совершать вынужденный колебания, следуя за изменениями тока, причем величина поперечного смещения световой точки по полю фотопленки будет пропорциональна значения тока. Для развертки фиксируемого на фотопленке значения тока во времени, т.е. для получения осциллограммы, необходимо обеспечить равномерное продольное смещение самой фотопленке относительно световой точки. Это достигается равномерной протяжкой фотопленки с помощью лентопротяжного механизма, состоящего из электродвигателя ЭД и редуктора Ред. Редуктор с принудительно изменяемым передаточным отношением выполняет роль «коробки скоростей», позволяющей выбрать необходимую скорость движения фотопленки.

 

Рис.2.2 Принципиальная электрическая схема гальванометра.

ДРК - датчик разовой команды;

ДАП - датчик аналогового параметра; S - источник света.

Применение в осциллографе магнитоэлектрических гальванометров требует предварительного преобразования физических процессов регистрируемых параметров (давление жидкостей, газов, угловые положения и т.п.) в электрические сигналы постоянного тока. Такое преобразование осуществляется с помощью потенциометрических датчиков типа МДД, МП и МУ, которые одновременно выполняют и функции нормализаторов электрических сигналов за счет подачи на их потенциометры одинаковых напряжений постоянного тока 6,3В.

Для увеличения количества регистрируемых параметров осциллографы подобного типа имеют несколько гальванометров, объединенных в одном узле. Так, например, осциллограф накопителя К12-51-1 содержит шесть гальванометров G1-G6, обеспечивая тем самым одновременную регистрацию шести параметров в аналоговой форме.

При работающем лентопротяжном механизме и обесточенных рамках гальванометров, т.е. при отсутствии сигналов от датчиков системы, положение световых точек на фотопленке не меняется и на ней фиксируются следы этих точек в виде прямых линий из-за движения самой фотопленки. Одновременно у нижнего края фотопленки на определенном расстоянии с помощью неподвижной линзы «Отметчик базы» записывается прямая линия, называемая базовой линией. Эта линия принимается за начало отсчета h всех зафиксированных на фотопленке параметров.

 

 

Рис. 2.3 Функциональная схема

Расположение линий записи обесточенных гальванометров относительно базовой линии на фотопленке, так называемое «положение механических нулей параметров», задается при регулировке системы. При этом учитывают величины диапазонов изменений каждого регистрируемого параметра по ширине фотопленки и знак его изменения. Расстояния линий записи механических нулей гальванометров G1-G6 до базовой линии записываются в паспорт системы подрегулируются в процессе технической эксплуатации при выполнении регламентных работ. В процессе регистрации линий записи параметров пересекаются одна с другой по всей ширине фотопленки. В этом случае без соответствующей разметки линий невозможно определить их принадлежность к тому или другому параметру. В целях облегчения расшифровки записей полетной информации в системе регистрации параметров САРПП-12 применяется метод разрывности линий записи аналоговых параметров, а также и базовой линии. Этот метод реализуется с помощью устройства «Разметчик линий», которое представляет собой флажок, механически связанный с редуктором и вращающийся с равномерной скоростью в луче лампы «Центральный осветитель». При таком вращении происходит поочередное перекрытие световых потоков, падающих на зеркальца гальванометров G1-G6. В результате на фотопленке каждая линия записи аналогового параметра кратковременно прерывается, а так как фотопленка движется, разрывы всех линий записи один относительно другого смещены во времени. Последней разрывается базовая линия. На этом серия разрывов прекращается. Период следования серий разрывностей составляет 35 с.

Отметка времени в осциллографе накопителя К12-51-1 выполняется в виде фиксированной вертикальной линии по всей ширине фотопленки и осуществляется с помощью контактного устройства КМ, замыкающего цепь лампы «Отметчик времени». Контактное устройство КМ механически связано с редуктором, выходной вал которого вращается с постоянной скоростью. Поэтому контактное устройство КМ, а следовательно, и лампа отметчика времени срабатывают синхронно во времени и расстояние между двумя вертикальными линиями пропорционально некоторому значению времени ∆t.

Кроме шести аналоговых параметров и параметра времени система обеспечивает запись на фотопленку еще девяти параметров в виде разовых команд (бинарных сигналов). При этом разовые команды записываются двумя методами: пять разовых команд – в виде отдельных прямых линий, а четыре разовые команды – методом наложения на некоторые линии записи аналоговых параметров в виде пунктирных линий. Запись разовых команд методом отдельных прямых линий осуществляется с помощью самостоятельного узла световой индикации, имеющего пять миниатюрных ламп и пять транзисторных схем управления.

На рис.2.4 представлены примеры записи разовых команд двумя методами.

Рис.2.4 Способ регистрации разовых команд

Технические характеристики системы.

 

1. Количество регистрируемых параметров 15

Из них:

В аналоговой форме …………………………………… 6 6

В виде разовых команд …………………………………9 9

2. Носитель информации – фотопленка типа 20 ШСА-Л:

Длина, м …………………………………………………12 12

Ширина, мм ………………………………………………5 35

Чувствительность, ед ……………………………………180 180

3. Скорость протяжки фотопленки, мм/с:

Основная ……………………………………… 1±0,3 1±0,3

Специальная ……………………………………… 2,5±0,75 2,5±0,75

4. Отметка времени, с:

На основной скорости …………………………………10±1 10±1

На специальной скорости …………………………… 4±0,5 4±0,5

5. Основная погрешность регистрации, % ………………5 5

6. Напряжение питания, В ……………………………… 20-30 20-30

7. Потребляемый ток, А ………………………………… 2 2

8. Время непрерывной работы, ч ……………………… 3 3

9. Масса системы, кг …………………………………… 7,6

10. Технический ресурс, ч 500