Предложение по
созданию
«Бортовой системы измерения веса и
положения центра тяжести самолета»
Назначение системы
Система предназначена для измерения веса
и положения центра тяжести самолета во
время стоянки, а также сохранения, передачи
и отображения соответствующей информации.
Принцип действия
В отличие от всех известных
отечественных и зарубежных систем
весоизмерения и балансировки (Weight and Balance
System – WBS), основанных на измерении упругих
деформаций (тензометрия) в несущих
элементах шасси самолета, принцип действия
разрабатываемой системы основан на
измерении величины внутренних упругих
напряжений в этих элементах с помощью
магнитного эффекта Баркгаузена. Этот
эффект заключается в том, что процесс
намагничивания ферромагнитных материалов,
вследствие их доменной структуры является
скачкообразным. Процесс намагничивания
представляет собой суперпозицию большого
количества малых по амплитуде единичных
скачков, генерируемых в процессе
скачкообразного смещения стенок магнитных
доменов, вызываемого приложенным извне
магнитным полем. В этом случае при
помещении вблизи ферромагнитного
материала приёмной катушки индуктивности (феррозонда),
в ней будет индуцироваться шумоподобный
сигнал, получивший название шум
Баркгаузена. Наличие упругих внутренних
напряжений, их величина и характер
распределения, оказывающие влияние на то,
каким образом домены определяют для себя
ось лёгкого намагничивания и как они
ориентируются по отношению друг к другу,
определяют интенсивность генерируемого
шума Баркгаузена, т.е. амплитуда магнитного
шума зависит от приложенной нагрузки.
Предпосылки для разработки
Успешное выполнение
международного проекта «Коперник» (Исследование,
разработка и изготовление прототипа
современной системы, основанной на эффекте
Баркгаузена, для измерения веса и баланса
аэробусов А-310 и А-340) совместно с компаниями
Daimler Chrysler Aerospace Airbus (Германия) и British Aerospace (Великобритания).
Функциональные возможности
системы
-
Измерение общего веса самолета.
-
Измерение нагрузки на каждое
шасси в отдельности.
-
Расчет положения центра
тяжести самолета.
-
Измерение текущей температуры
опорной балки шасси.
-
Автоматическая установка нуля
показаний нагрузки на шасси в полете.
-
Компенсация влияния
окружающей температуры на точность
измерений.
-
Компенсация влияния боковых и
других побочных нагрузок на самолет во
время измерения (например, ветра, наезда
колесом на препятствие и др.)
Все измеряемые величины
отображаются на дисплее в кабине пилота и
могут передаваться другими средствами
телекоммуникаций, например, на пейджер и т.д.
Работой системы управляет бортовой
компьютер.
Оценка основных достижимых
параметров системы
-
Погрешность измерения веса, %
по отношению к максимальной загрузке ±1;
-
Погрешность измерения
положения центра тяжести, % от средней
аэродинамической хорды (САХ) ±2;
-
Время измерения, с, не более 15;
-
Вес системы, кг, не более 8;
-
Система обеспечивает
живучесть преобразователя в
эксплуатационных условиях работы
самолета (вибрации, ударные нагрузки,
температура от -60°С до +70°С,
электромагнитные поля, обледенение, пар,
высокая влажность, и др.)
Состав системы
- Электронный блок
- Преобразователи (по два на каждое шасси)
- Автономный дисплей
- Компьютер
Условия калибровки системы
Лабораторная калибровка каждого
преобразователя на специализированной
установке и составление паспорта на
преобразователь.
Проверка коэффициента
температурного влияния преобразователя.
Окончательная калибровка
системы на самолете с применением
стандартных весоизмерительных систем (при
пяти нагрузках). Нулевое значение загрузки
устанавливается на снаряженном самолете (без
топлива и груза).
Условия поверки системы
Ориентировочные сроки
выполнения этапов
1-й этап. Проведение
исследований и разработка аппаратуры
1.1. Оценка напряженного состояния несущей
балки шасси самолета и выбор мест крепления
преобразователей. Корректировка и
согласование ТЗ - 3 мес.
1.2. Разработка устройств крепления и защиты
(УКЗ) преобразователей - 6 мес.
2-й этап. Изготовление
аппаратуры, утверждение программы
испытаний:
2.1. Изготовление комплекта
преобразователей и УКЗ - 8 мес.
2.2. Составление программы лабораторных,
стендовых и натурных испытаний системы - 3
мес.
3-й этап. Проведение испытаний и
составление отчёта:
3.1. Лабораторные испытания и калибровка
системы - 5 мес.
3.2. Стендовые испытания системы - 3 мес.
3.3. Установка системы на самолет и натурные
испытания - 3 мес.
3.4. Составление отчета - 1 мес. Общий срок
выполнения работ – 18 мес.
Версия для печати
| На уровень вверх
|
