RU132134U1

RU132134U1 - AUTOMATIC CONTROL SYSTEM AND DIAGNOSTICS OF THE AIRCRAFT GAS TURBINE ENGINE

Info

Publication number: RU132134U1
Application number: RU2012110090/06U
Authority: RU
Inventors: Виктор Геннадьевич Белюшин; Александр Вячеславович Крайников; Владимир Михайлович Мишутин; Дмитрий Антонович Михайловский; Магомед Ибрагимович Ахматов; Залимхан Исмаилович Мусакаев; Рафаэль Муратович Нуров; Алексей Федорович Туркин; Татьяна Владимировна Цесенко; Александр Борисович Анашин
Original assignee: Открытое акционерное общество Концерн "Кизлярский электромеханический завод" (ОАО Концерн "КЭМЗ")
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-10

Abstract

1. Система автоматического контроля и диагностики авиационного газотурбинного двигателя в наземных условиях в составе самолета, включающая персональный компьютер с монитором, соединенный электрическими кабелями с контролируемым авиационным газотурбинным двигателем в составе самолета, отличающаяся тем, что диагностический комплекс, входящий в состав персонального компьютера, содержит адаптивную математическую модель, построенную на данных основных (газодинамических) параметров двигателя и широкополосных вибрационных сигналов и позволяющую не только регистрировать имеющиеся отклонения от исходного состояния двигателя, но и прогнозировать состояние газотурбинного двигателя в целом, а также его отдельных частей.2. Система автоматического контроля и диагностики авиационного газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что диагностический комплекс, входящий в состав персонального компьютера, содержит блок расчетов и сравнения, обеспечивающий расчет компонентов трендового контроля и диагностики технического состояния с выработкой информационных сообщений, поступающих на монитор персонального компьютера, и сигналов рассогласования для корректировки адаптивной математической модели.1. The system of automatic control and diagnostics of an aircraft gas turbine engine in ground conditions as part of an aircraft, including a personal computer with a monitor connected by electric cables to a controlled aircraft gas turbine engine as part of an aircraft, characterized in that the diagnostic complex included in the personal computer contains an adaptive a mathematical model based on the data of the main (gas-dynamic) parameters of the engine and broadband vibration signals and allowing not only to register the existing deviations from the initial state of the engine, but also to predict the state of the gas turbine engine as a whole, as well as its individual parts. 2. The system for automatic control and diagnostics of an aircraft gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the diagnostic complex included in the personal computer contains a calculation and comparison unit for calculating the components of trend monitoring and diagnostics of the technical condition with the generation of information messages arriving at the personal monitor computer, and mismatch signals to adjust the adaptive mathematical model.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности, к системам наземного контроля авиационного газотурбинного двигателя в составе самолета.The utility model relates to the field of engine building, in particular, to ground control systems of an aircraft gas turbine engine in an aircraft.

Известна система автоматизированного контроля авиационного газотурбинного двигателя в наземных условиях в составе самолета, включающая электронный пульт контроля и управления с указателями, соединенный электрическими кабелями с датчиками давлений, вибраций и частот вращения, а также с блоками контроля и управления авиационного газотурбинного двигателя в составе самолета, при этом между датчиками, блоками контроля и управления и указателями электронного пульта установлен диагностический комплекс, содержащий блок исходных характеристик авиационного двигателя в состоянии поставки на самолет, блок сравнения фактических характеристик с исходными и блок выдачи на указатель электронного пульта контроля и управления информации о неисправности конкретного узла двигателя [1]. Данная система является наиболее близкой к заявленной полезной модели по выполняемой функции и достигаемому результату и принята заявителем в качестве прототипа.A known system of automated control of an aircraft gas turbine engine in ground conditions as part of an aircraft, including an electronic control and control panel with pointers connected by electric cables to pressure sensors, vibrations and rotational speeds, as well as with control and control units of an aircraft gas turbine engine in an aircraft, when between the sensors, control and management units and the pointers of the electronic remote control, a diagnostic complex is installed that contains the source unit Stick aeroengine able to supply on the aircraft, comparing the actual flow characteristics with the source unit and for issuing an electronic pointer remote monitoring and management information about the specific engine malfunction node [1]. This system is the closest to the claimed utility model in terms of the function and the result achieved and is accepted by the applicant as a prototype.

Недостатком известной системы автоматизированного контроля авиационного газотурбинного двигателя является необходимость принятия субъективного решения о воздействии на газотурбинный двигатель при наличии сигнала рассогласования между исходными и измеренными характеристиками двигателя, поступающего оператору от диагностического комплекса.A disadvantage of the known system for automated control of an aircraft gas turbine engine is the need for a subjective decision on the effect on the gas turbine engine in the presence of a mismatch signal between the initial and measured characteristics of the engine received by the operator from the diagnostic complex.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение автоматического контроля и прогнозирования технического состояния авиационного двигателя в целом и его отдельных частей.The technical result of the utility model is to automatically control and predict the technical condition of the aircraft engine as a whole and its individual parts.

Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что в диагностический комплекс, включающий блок исходных характеристик авиационного двигателя в состоянии поставки на самолет, блок сравнения фактических (текущих) характеристик с данными блока для этого экземпляра двигателя и блок выдачи на указатель электронного пульта информации о неисправностях конкретного узла двигателя в случае недопустимого отклонения фактического параметра от исходного, встроена адаптивная математическая модель двигателя, включающая индивидуальные характеристики авиационного двигателя как параметрические (газодинамические), так и вибрационные в широкой полосе частот, позволяющая не только регистрировать имеющиеся отклонения от исходного состояния двигателя, но и прогнозировать состояние газотурбинного двигателя в целом, а также его отдельных частей.The technical result of the claimed utility model is achieved due to the fact that in the diagnostic complex, which includes a block of initial characteristics of the aircraft engine in the state of delivery to the aircraft, a unit for comparing the actual (current) characteristics with the data of the block for this engine instance and a block for issuing information about malfunctions of a specific engine assembly in the case of an unacceptable deviation of the actual parameter from the original, an adaptive mathematical model of the engine is built in, including I the individual characteristics of the aircraft engine as a parameter (gas dynamic) and the vibration in a wide frequency band, allowing not only to record the existing deviations from the original condition of the engine, but also to predict the state of the gas turbine engine as a whole and its individual parts.

Сущность заявленной модели поясняется чертежом, где:The essence of the claimed model is illustrated in the drawing, where:

на фиг.1 изображена блок-схема системы автоматического контроля и диагностики авиационного ГТД.figure 1 shows a block diagram of a system for automatic control and diagnosis of aircraft gas turbine engine.

Система автоматического контроля и диагностики авиационного газотурбинного двигателя 1 в наземных условиях в составе самолета содержит персональный компьютер 2 с монитором 10, соединенный с контролируемым авиационным двигателем 1 через промежуточный блок согласования 3 или минуя его. В персональный компьютер установлен диагностический комплекс 4.The system for automatic monitoring and diagnostics of an aircraft gas turbine engine 1 under ground conditions as part of an aircraft comprises a personal computer 2 with a monitor 10 connected to a controlled aircraft engine 1 through an intermediate matching unit 3 or bypassing it. Diagnostic complex 4 is installed in a personal computer.

В случае применения предложенного технического решения информация от газотурбинного двигателя 1, установленного на самолете, поступает в персональный компьютер с диагностическим комплексом 4.In the case of applying the proposed technical solution, information from a gas turbine engine 1 installed on an airplane is transmitted to a personal computer with a diagnostic complex 4.

В составе диагностического комплекса 4 эта информация в блоке расчетов и сравнения 5 проходит сравнение с содержащейся в блоке исходных характеристик 6 информацией о характеристиках данного экземпляра авиационного газотурбинного двигателя 1 по состоянию поставки его на самолет и адаптивной математической моделью 7, построенной на данных основных (газодинамических) параметров двигателя 8 и широкополосных вибрационных сигналов 9, а также автоматически осуществляется расчет компонентов трендового контроля и диагностика технического состояния с выработкой информационных сообщений, поступающих на монитор 10 персонального компьютера 2, и сигналов рассогласования для корректировки адаптивной математической модели.As part of the diagnostic complex 4, this information in the calculation and comparison block 5 is compared with the information contained in the initial characteristics block 6 on the characteristics of this aircraft gas turbine engine 1 as it was delivered to the aircraft and adaptive mathematical model 7 based on the basic (gas-dynamic) data parameters of the engine 8 and broadband vibration signals 9, as well as the calculation of the components of trend monitoring and the diagnosis of technical conditions oyaniya with the development of information messages sent to the monitor 10 of the personal computer 2, and the error signal for adjusting the adaptive mathematical model.

Использование системы автоматического контроля авиационного газотурбинного двигателя в наземных условиях в составе самолета позволяет повысить надежность за счет исключения субъективного фактора при принятии решения, сократить время контроля и снизить расходы по эксплуатации авиационной техники.The use of an automatic control system for an aircraft gas turbine engine in ground conditions as part of an aircraft allows to increase reliability by eliminating the subjective factor when making a decision, reduce the monitoring time and reduce the cost of operating aircraft.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:

1. Полезная модель по патенту RU №76390 U1 МПК F01D 17/02 от 29.04.2008 - прототип.1. Utility model according to patent RU No. 76390 U1 IPC F01D 17/02 of 04.29.2008 - prototype.

Claims

1. The system of automatic control and diagnostics of an aircraft gas turbine engine in ground conditions as part of an aircraft, including a personal computer with a monitor connected by electric cables to a controlled aircraft gas turbine engine as part of an aircraft, characterized in that the diagnostic complex included in the personal computer contains an adaptive a mathematical model based on the data of the main (gas-dynamic) parameters of the engine and broadband vibration signals and allowing not only to register the existing deviations from the initial state of the engine, but also to predict the state of the gas turbine engine as a whole, as well as its individual parts.

2. The system for automatic monitoring and diagnostics of an aircraft gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the diagnostic complex included in the personal computer contains a calculation and comparison unit for calculating the components of trend monitoring and diagnostics of the technical condition with the generation of information messages received on personal computer monitor, and mismatch signals to adjust the adaptive mathematical model.