RU87816U1 - NETWORK SYSTEM FOR DIAGNOSTICS OF AIRCRAFT ENGINES - Google Patents

Abstract

1. Сетевая система для диагностики авиационных двигателей, содержащая множество датчиков параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя и установленных непосредственно на двигателе летательного аппарата, как минимум таких датчиков, как датчик вибраций корпуса двигателя, датчик температуры воздуха на входе в двигатель, датчик температуры газа за турбиной двигателя, датчик температуры масла на выходе маслосистемы двигателя, датчик полного давления воздуха на входе в двигатель, датчик давления масла на входе в маслосистему, датчик давления топлива на выходе из насоса регулятора, датчик частоты вращения ротора низкого давления, датчик частоты вращения ротора высокого давления, датчик расхода топлива, датчик положения направляющих лопаток компрессора, датчик-сигнализатор стружки в масле, бортовую систему, включающую бортовую систему приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, соединенную с выходами датчиков, бортовую систему передачи сообщений и отчетов ACARS и эксплуатационный регистратор полетных данных, параллельно соединенные с выходом бортовой системой приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, наземную систему, включающую устройство приема сообщений ACARS, связанное радиоканалом с бортовой системой передачи сообщений и отчетов ACARS, устройство считывания полетных данных эксплуатационного регистратора, средства неразрушающегося контроля авиационного двигателя, такие, как средства эндоскопии, средства ультразвукового контроля, средства вихретокового контроля, средства анализа масла на содержание продуктов износа, подключенн1. A network system for diagnosing aircraft engines, containing many sensors of parameters characterizing the flight operation of the aircraft engine and installed directly on the aircraft engine, at least sensors such as a vibration sensor of the engine body, an air temperature sensor at the engine inlet, a gas temperature sensor for engine turbine, oil temperature sensor at the outlet of the engine oil system, sensor for the total air pressure at the engine inlet, oil pressure sensor at the oil inlet the system, a fuel pressure sensor at the outlet of the regulator pump, a low pressure rotor speed sensor, a high pressure rotor speed sensor, a fuel consumption sensor, a compressor guide vane position sensor, an oil shavings signaling sensor, an on-board system including an on-board signal receiving system from sensors and transmitting data in digital form, connected to the outputs of the sensors, the ACARS on-board message and reporting system and the operational flight data recorder, in parallel connected with the on-board system for receiving signals from sensors and broadcasting data in digital form, a ground-based system including an ACARS message receiving device, connected by a radio channel to an ACARS on-board message and reporting system, a flight data reader of an operational recorder, means of non-destructive control of an aircraft engine, such as endoscopy tools, ultrasonic testing tools, eddy current monitoring tools, oil analysis tools for the content of wear products, connected

Description

Полезная модель относится к сетевым системам для диагностики авиационных двигателей.The utility model relates to network systems for diagnosing aircraft engines.

Полезная модель может быть использована для диагностики состояния авиационных двигателей, установленных на летательных аппаратах (самолетах, вертолетах), в целях предупреждения нештатных ситуаций в процессе полета.The utility model can be used to diagnose the condition of aircraft engines installed on aircraft (aircraft, helicopters), in order to prevent emergency situations during the flight.

Известна автономная система диагностики агрегатов летательных аппаратов по техническому состоянию, содержащая комплект датчиков:A known autonomous system for diagnosing aircraft assemblies by technical condition, containing a set of sensors:

давления температуры, вибрации и т.д., блок коммутации и регистрации параметров связанный с индикатором контроля и оповещения (заявка РФ №2002106177), Блок коммутации и регистрации параметров снабжен системой регистрации и процессором, а индикатор контроля и оповещения оснащен буквенным многострочным табло, шкалой уровня безопасности технического состояния агрегатов, клавиатурой кодов агрегатов, кнопкой запроса технического состояния, звуковой сиренойtemperature pressure, vibration, etc., the switching and recording unit for parameters associated with the monitoring and warning indicator (RF application No. 2002106177), the switching and recording unit for parameters is equipped with a recording system and processor, and the monitoring and warning indicator is equipped with an alphanumeric multi-line display, scale safety level of the technical condition of the units, a keyboard of unit codes, a button for requesting the technical condition, an audible siren

Известна система сбора и регистрации полетной информации (патент РФ №2313827). Система содержит подсистему сбора и передачи полетной информации, размещенную на борту летательного аппарата, и подсистему приема и обработки полетной информации, размещенную в наземном пункте управления воздушным движением. Подсистема сбора и передачи полетной информации содержит датчики состояния отдельных агрегатов летательного аппарата, датчики переговоров, блок сбора и преобразования информации, регистраторы технической и разговорной информации, блок контроля состояния человека-оператора, блок обработки и подготовки информации и блок передачи информации. А подсистема приема и обработки полетной информации содержит блок приема информации, регистратор информации и блок экспресс-обработки информации.A known system for collecting and recording flight information (RF patent No. 2313827). The system comprises a subsystem for collecting and transmitting flight information located on board an aircraft, and a subsystem for receiving and processing flight information located in a ground control unit for air traffic. The subsystem for collecting and transmitting flight information contains state sensors of individual units of the aircraft, negotiation sensors, a unit for collecting and converting information, recorders for technical and conversational information, a unit for monitoring the state of a human operator, a unit for processing and preparing information, and a unit for transmitting information. And the subsystem for receiving and processing flight information contains an information receiving unit, an information recorder and an express information processing unit.

Известна система сбора и обработки полетной информации для контроля и диагностики состояния летательного аппарата (патент РФ №2319203). Система содержит на борту летательного аппарата подсистему сбора и передачи полетной информации и подсистему приема и обработки полетной информации, размещенную в наземном пункте управления воздушным движением. Подсистема сбора и передачи полетной информации содержит датчики состояния агрегатов летательного аппарата, датчики переговоров, блок сбора и преобразования информации, регистраторы технической и разговорной информации, блок контроля состояния человека-оператора, блок обработки и подготовки информации и блок передачи информации. А подсистема приема и обработки содержит блок приема информации, регистратор информации и блок экспресс-обработки информации.A known system for collecting and processing flight information for monitoring and diagnosing the state of an aircraft (RF patent No. 2319203). The system contains on board the aircraft a subsystem for collecting and transmitting flight information and a subsystem for receiving and processing flight information, located in the ground control center for air traffic. The subsystem for collecting and transmitting flight information contains sensors of the state of the units of the aircraft, negotiation sensors, a unit for collecting and converting information, registrars of technical and conversational information, a unit for monitoring the state of a human operator, a unit for processing and preparing information, and a unit for transmitting information. And the receiving and processing subsystem contains an information receiving unit, an information recorder and an express information processing unit.

Известные системы сбора и обработки полетной информации для диагностики летательных аппаратов обладают ограниченными функциональными возможностями из-за недостаточной полноты и оперативности передачи, приема и обработки информации.Known systems for collecting and processing flight information for aircraft diagnostics have limited functionality due to insufficient completeness and efficiency of transmission, reception and processing of information.

Сетевые системы сбора и обработки полетной информации для диагностики авиационных двигателей летательных аппаратов в известном уровне техники не обнаружены.Network systems for the collection and processing of flight information for the diagnosis of aircraft engines of aircraft in the prior art are not found.

Техническая задача заключается в расширении функциональных возможностей системы сбора и обработки информации для контроля и диагностики состояния двигателя летательного аппарата (самолета, вертолета) для предупреждения нештатных ситуаций в процессе полета.The technical task is to expand the functionality of the information collection and processing system for monitoring and diagnosing the state of the aircraft engine (airplane, helicopter) to prevent emergency situations during the flight.

Техническим результатом является создание сетевой системы сбора и обработки информации для диагностики авиационного двигателя.The technical result is the creation of a network system for collecting and processing information for the diagnosis of an aircraft engine.

Поставленная задача решается тем, что сетевая система для диагностики авиационных двигателей содержит множество датчиков параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя и установленных непосредственно на двигателе летательного аппарата, как минимум, таких датчиков как датчик вибраций корпуса двигателя, датчик температуры воздуха на входе в двигатель, датчик температуры газа за турбиной двигателя, датчик температуры масла на выходе маслосистемы двигателя, датчик полного давления воздуха на входе в двигатель, датчик давления масла на входе в маслосистему, датчик давления топлива на выходе из насоса регулятора, датчик частоты вращения ротора низкого давления, датчик частоты вращения ротора высокого давления, датчик расхода топлива, датчик положения направляющих лопаток компрессора, датчик-сигнализатор стружки в масле, бортовую систему, включающую бортовую систему приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, соединенную с выходами датчиков, бортовую систему передачи сообщений и отчетов ACARS и эксплуатационный регистратор полетных данных, параллельно соединенные с выходом бортовой системой приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, наземную систему, включающую устройство приема сообщений ACARS, связанное радиоканалом с бортовой системой передачи сообщений и отчетов ACARS, устройство считывания полетных данных эксплуатационного регистратора, средства неразрушающегося контроля авиационного двигателя, такие как средства эндоскопии, средства ультразвукового контроля, средства вихретокового контроля, средства анализа масла на содержание продуктов износа, подключенные выходом к сетевым линиям связи Internet или Ithernet, причем каждое устройство и средство подключено к сетевым линиям связи через собственный индивидуальный сетевой интерфейс, и подключенные к сетевым линиям связи аппаратные средства диагностического сервера, связанные с носителями базы данных и программными средствами диагностического сервера, и компьютеры потребителей диагностической информации диагностического сервера, подключенные к сетевым линиям связи.The problem is solved in that the network system for diagnosing aircraft engines contains many sensors of parameters characterizing the flight operation of the aircraft engine and installed directly on the aircraft engine, at least such sensors as a vibration sensor of the engine body, air temperature sensor at the engine inlet, sensor gas temperature behind the engine turbine, oil temperature sensor at the outlet of the engine oil system, full pressure sensor at the engine inlet, sensor to the oil pressure at the inlet of the oil system, the fuel pressure sensor at the outlet of the regulator pump, the low-pressure rotor speed sensor, the high-pressure rotor speed sensor, the fuel consumption sensor, the compressor guide vanes position sensor, the chip signaling device in oil, the on-board system including an on-board system for receiving signals from sensors and broadcasting data in digital form, connected to the outputs of the sensors, an on-board system for transmitting messages and reports ACARS and an operational recorder flight data connected in parallel with the output by the on-board system for receiving signals from sensors and transmitting data in digital form, a ground-based system including an ACARS message receiving device, connected by a radio channel to the on-board message and ACARS reporting system, flight data reader of the operational recorder, non-destructive testing aircraft engine, such as endoscopy tools, ultrasonic testing tools, eddy current monitoring tools, oil content analysis tools wear products connected to the output of Internet or Ithernet network communication lines, each device and means being connected to network communication lines through its own individual network interface, and diagnostic server hardware connected to network communication lines associated with database media and diagnostic software server, and computers of consumers of diagnostic information of the diagnostic server connected to network communication lines.

В дальнейшем полезная модель поясняется описанием и чертежом, на котором представлена функциональная схема сетевой системы для диагностики авиационных двигателей.In the future, the utility model is illustrated by the description and drawing, which shows a functional diagram of a network system for diagnosing aircraft engines.

Сетевая система содержит множество датчиков 2-13 параметров, характеризующих работу авиационного двигателя 1, установленного на самолете (на крыле самолета). Такими датчиками, как минимум, являются датчик 2 вибраций корпуса двигателя, датчик 3 температуры воздуха на входе в двигатель, датчик 4 температуры газа за турбиной двигателя, датчик 5 температуры масла на выходе маслосистемы двигателя, датчик 6 полного давления воздуха на входе в двигатель, датчик 7 давления масла на входе в маслосистему, датчик 8 давления топлива на выходе из насоса регулятора, датчик 9 частоты вращения ротора низкого давления, датчик 10 частоты вращения ротора высокого давления, датчик 11 расхода топлива, датчик 12 положения направляющих лопаток компрессора, датчик-сигнализатор 13 стружки в масле.The network system contains many sensors 2-13 parameters characterizing the operation of the aircraft engine 1 mounted on an airplane (on the wing of an airplane). Such sensors, as a minimum, are a sensor 2 of the vibration of the engine housing, an air temperature sensor 3 at the engine inlet, a gas temperature sensor 4 behind the engine turbine, an oil temperature sensor 5 at the outlet of the engine oil system, a sensor 6 for the total air pressure at the engine inlet, a sensor 7 oil pressure at the entrance to the oil system, fuel pressure sensor 8 at the outlet of the regulator pump, low pressure rotor speed sensor 9, high pressure rotor speed sensor 10, fuel consumption sensor 11, n position sensor 12 compressor guide vanes, sensor-detector 13 chips in oil.

Сетевая система содержит также бортовую систему, установленную на борту летательного аппарата (самолета, вертолета), включающую бортовую систему 14 приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, связанную с выходами с датчиков 2-13, бортовую систему 15 передачи сообщений и отчетов ACARS и эксплуатационный регистратор 16 полетных данных, параллельно соединенные с выходом бортовой системы 14.The network system also includes an on-board system installed on board an aircraft (airplane, helicopter), including an on-board system 14 for receiving signals from sensors and transmitting digital data associated with outputs from sensors 2-13, an on-board system 15 for transmitting messages and reports ACARS and an operational recorder 16 flight data in parallel connected with the output of the on-board system 14.

Сетевая система содержит также наземную систему, включающую устройство 17 приема сообщений ACARS, связанное радиоканалом с выходом бортовой системы 15 передачи сообщений и отчетов ACARS.The network system also includes a ground-based system including an ACARS message receiving device 17 connected by a radio channel to the output of the ACARS on-board message and reporting system 15.

В наземную систему входят также устройство 18 считывания полетных данных и дополнительные средства для наземного контроля двигателя летательного аппарата. Такими средствами являются средства неразрушающегося контроля авиационного двигателя, например, такие как - средства 19 эндоскопии, средства 20 ультразвукового контроля, средства 21 вихретокового контроля, средства 22 анализа масла на содержание продуктов износа.The ground system also includes a flight data reader 18 and additional means for ground control of the aircraft engine. Such means are means of non-destructive testing of an aircraft engine, for example, such as endoscopy means 19, ultrasonic control means 20, eddy current control means 21, oil analysis means 22 for the content of wear products.

Каждое устройство 17-18 и средство 19-22 выходом подключено к сетевым линиям связи 24 (Internet, Ithernet) через собственный индивидуальный сетевой интерфейс 23.Each device 17-18 and means 19-22 output connected to the network communication lines 24 (Internet, Ithernet) through its own individual network interface 23.

Сетевая система содержит аппаратные средства 26 диагностического сервера, подключенные к сетевым линиям связи 24 (Internet, Ithernet), и связанные с носителями базы данных 25 и программными средствами 27 диагностического сервера. Эти средства могут находиться в удаленном диагностическом центре (УДЦ).The network system contains hardware 26 of the diagnostic server connected to network communication lines 24 (Internet, Ithernet), and connected with the media database 25 and software 27 of the diagnostic server. These tools may be located in a remote diagnostic center (UDC).

Потребителями диагностической информации могут быть предприятия производители, эксплуатанты двигателей и его систем, посредством компьютеров 28, подключенных к сетевым линиям связи 24 (Internet, Ithernet).Consumers of diagnostic information can be manufacturers, operators of engines and its systems, through computers 28 connected to network communication lines 24 (Internet, Ithernet).

Сетевая система работает следующим образом.The network system operates as follows.

В полете летательного аппарата электрический сигнал с выхода датчиков 2-13, поступает на вход бортовой системы 14. Бортовая система 14 преобразует принятые аналоговые сигналы датчиков 2-13 в цифровой вид и в цифровом виде транслирует данные параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя, параллельно в бортовую систему 15 передачи сообщений и отчетов ACARS и эксплуатационный регистратор 17 полетных данных.In flight, the electrical signal from the output of the sensors 2-13, is fed to the input of the on-board system 14. The on-board system 14 converts the received analog signals of the sensors 2-13 into digital form and digitally transmits the data of the parameters characterizing the flight operation of the aircraft engine, in parallel ACARS on-board messaging and reporting system 15 and operational flight data recorder 17.

Бортовая система 15 радиосигналом в реальном времени передает поступившие данные параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя, через собственный индивидуальный интерфейс 23 в сетевые линии связи 24.The on-board system 15 transmits in real time the received parameter data characterizing the flight operation of the aircraft engine through its own individual interface 23 to the network communication lines 24.

После завершения полета устройство 18 считывает полетные данные с кассеты эксплуатационного регистратора 17. Сигналы с выхода устройства 18 и средств 19-22 наземного контроля двигателя летательного аппарата, характеризующие данные параметров неразрушающегося контроля авиационного двигателя, через собственные индивидуальный интерфейсы 23, поступают в сетевые линии связи 24.After the flight is completed, the device 18 reads the flight data from the cassette of the operational recorder 17. The signals from the output of the device 18 and the ground engine control means 19-22 of the aircraft, characterizing the non-destructive control parameters of the aircraft engine, through their own individual interfaces 23, enter the network communication lines 24 .

Аппаратные средства 26 диагностического сервера с базой данных 25 и программными средствами 27 считывают в сетевых линиях связи данные, характеризующие полетную работу и неразрушающегося контроля авиационного двигателя и, обработав их, выдают диагностику авиационного двигателя в сетевые линии связи.The hardware 26 of the diagnostic server with the database 25 and software 27 read data characterizing the flight operation and non-destructive control of the aircraft engine in the network communication lines and, having processed them, issue the aircraft engine diagnostics to the network communication lines.

Потребители диагностической информации посредством компьютеров 28, подключенных к сетевым линиям связи 24, считывают в реальном времени данные параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя, данные средств неразрушающегося контроля авиационного двигателя и диагностическую информацию диагностического сервера.Consumers of diagnostic information through computers 28 connected to network communication lines 24, read in real time the data of the parameters characterizing the flight operation of the aircraft engine, the data of non-destructive testing of the aircraft engine and diagnostic information of the diagnostic server.

Claims (1)

1. Сетевая система для диагностики авиационных двигателей, содержащая множество датчиков параметров, характеризующих полетную работу авиационного двигателя и установленных непосредственно на двигателе летательного аппарата, как минимум таких датчиков, как датчик вибраций корпуса двигателя, датчик температуры воздуха на входе в двигатель, датчик температуры газа за турбиной двигателя, датчик температуры масла на выходе маслосистемы двигателя, датчик полного давления воздуха на входе в двигатель, датчик давления масла на входе в маслосистему, датчик давления топлива на выходе из насоса регулятора, датчик частоты вращения ротора низкого давления, датчик частоты вращения ротора высокого давления, датчик расхода топлива, датчик положения направляющих лопаток компрессора, датчик-сигнализатор стружки в масле, бортовую систему, включающую бортовую систему приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, соединенную с выходами датчиков, бортовую систему передачи сообщений и отчетов ACARS и эксплуатационный регистратор полетных данных, параллельно соединенные с выходом бортовой системой приема сигналов от датчиков и транслирования данных в цифровом виде, наземную систему, включающую устройство приема сообщений ACARS, связанное радиоканалом с бортовой системой передачи сообщений и отчетов ACARS, устройство считывания полетных данных эксплуатационного регистратора, средства неразрушающегося контроля авиационного двигателя, такие, как средства эндоскопии, средства ультразвукового контроля, средства вихретокового контроля, средства анализа масла на содержание продуктов износа, подключенные выходом к сетевым линиям связи Internet или Ithernet, причем каждое устройство и средство подключено к сетевым линиям связи через собственный индивидуальный сетевой интерфейс, и подключенные к сетевым линиям связи аппаратные средства диагностического сервера, связанные с носителями базы данных и программными средствами диагностического сервера, и компьютеры потребителей диагностической информации диагностического сервера, подключенные к сетевым линиям связи.

1. A network system for diagnosing aircraft engines, containing many sensors of parameters characterizing the flight operation of the aircraft engine and installed directly on the aircraft engine, at least sensors such as a vibration sensor of the engine body, an air temperature sensor at the engine inlet, a gas temperature sensor for engine turbine, oil temperature sensor at the outlet of the engine oil system, sensor for the total air pressure at the engine inlet, oil pressure sensor at the oil inlet the system, a fuel pressure sensor at the outlet of the regulator pump, a low pressure rotor speed sensor, a high pressure rotor speed sensor, a fuel consumption sensor, a compressor guide vane position sensor, an oil shavings signaling sensor, an on-board system including an on-board signal receiving system from sensors and transmitting data in digital form, connected to the sensor outputs, the ACARS on-board message and reporting system and the operational flight data recorder, in parallel connected with the on-board system for receiving signals from sensors and broadcasting data in digital form, a ground-based system including an ACARS message receiving device, connected by a radio channel to an ACARS on-board message and reporting system, a flight data reader of an operational recorder, means of non-destructive control of an aircraft engine, such as endoscopy tools, ultrasonic testing tools, eddy current testing tools, oil analysis tools for the content of wear products, connected output to the Internet or Ithernet network communication lines, each device and means connected to the network communication lines through its own individual network interface, and the diagnostic server hardware connected to the network communication lines connected to the database media and diagnostic server software, and computers consumers of diagnostic information of the diagnostic server connected to network lines.