航空小常识

发念头 电控就是这么厉害

扔到火里烧,拿出来放到冰里,再从楼上扔下去,接上线就能用

时光 :2018年08月27日 10:20   来源 :大年夜 大年夜 飞机报
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  从20世纪70年代 开端 ,跟随 着电子工业蓬勃成长 ,航电体系 也在高速成长 并且 整合程度 越来越高,也越来越复杂 。但是,你知道吗,即便如许 ,飞机上的电脑运算才能 可能还不如一部iPhone。

 

  复杂 体系 降低 飞翔 员工作压力

  现代飞机的航电体系 包含 了很多 子体系 ,例如通信 体系 ,导航体系 ,电传飞控体系 ,发念头 电控体系 ,气候 雷达,飞翔 义务 治理 体系 ,防撞体系 等等。

  在这么多复杂 的子体系 中,个中 最重要 的一部分 就是电传飞控体系 (Fly-by-wire)。

  此前,在不合 的飞翔 高度和速度下,同样的操作会产生 异常 不合 的飞翔 姿势 改变 。而安装了电传飞控体系 的飞机因为可以或许 将飞翔 员的操作与飞翔 控制 舵面之间的机械连接 断开了,极大年夜 大年夜 地降低 了飞翔 主动 化的难度,所以也担保 了不管在什么飞翔 状况 ,飞翔 员一样的操作就会产生 一样的飞翔 姿势 改变 ,这同时也极大年夜 大年夜 降低 了飞翔 员的工作压力。例如在回旋 的时刻 ,机载电脑可以算出最优的尾翼舵面角度,干净 的进入一个回旋 弧线,降低 了飞翔 阻力。

  在机载电脑中,也有保护 法度榜样 ,它可以担保 飞机一贯 在飞翔 包线内飞翔 ,并且 正常状况 下会忽视 飞翔 员极端的操作,例如方才 起飞 就向上拉到底,假如 没有这套保护 法度榜样 ,飞机便会掉 落 速坠毁。

  其次合营 气候 雷达,飞控可以算出气流对飞翔 姿势 的影响,用舵面操作来提前补偿 ,降低 甚至清除 波动 。

  因为电传飞控无与伦比的长处 ,越来越多的飞机开端 设备 它。

  除了电传飞控以外,还有一个极其重要 的电子体系 :发念头 电控,它最新的版本名字叫全权限电子发念头 控制 FADEC(Fullauthority Digital Engine Control)。

  FADEC会根据 不合 的飞翔 状况 和推力需求来调剂 发念头 工况,比如 喷油量和压气机定子角度以及部分 型号可以在有些工况下对外壳吹冷却气降温。这进步 了发念头 的寿命,降低 了磨损。

  此外FADEC可以储存发念头 数据,显示它的健康状况 。

  这其实是异常 艰苦 的,因为发念头 磨损花费 最严重的处所 在于高温高压区域,也就是燃烧室和高压涡轮,而这个部位的高温高压给及时 测量造成了很大年夜 大年夜 艰苦 ,无法长时光 靠得住 的测量数据。所以工程师会将一款发念头 的各部位在地面测试台和控制 测试台工作特点 摸透,然后做个虚拟发念头 在FADEC里和真发念头 一路 运行,然后用一些比较 随便 马虎 测量的数据例如轴转数、进气压力、排气温度来修改 虚拟发念头 。对发念头 的控制 敕令 也同时给真发念头 和虚拟发念头 。而虚拟发念头 的所罕见 据都是随时随便 读取的不须要 测量。

  一台商用航发和一台军用航发的FADEC体系 大年夜 大年夜 致功能 一样,接收 从飞翔 员或者主动 飞翔 体系 来的敕令 调剂 推力,控制 压气机定子角度(绝大年夜 大年夜 多半 可以超音速飞翔 用的发念头 还可以经由过程 收敛片调收敛扩大年夜 超音速尾喷的几何构造 ),控制 燃油体系 ,发念头 工况显示,以及焚烧 。

  值得一提的是,有一种发念头 型号的FADEC是经由过程 燃油来冷却的,因为高空燃油温度比较 低,可以有效 为FADEC降温,只要还有燃油就可认为 其降温,而当燃油耗尽,也就没有须要 再控制 发念头 了。

 

  复杂 工况对体系 稳定 性请求 极高

  不仅航电体系 功能 这么复杂 ,并且 它的工况也同样复杂 ,是以 对体系 稳定 性结实 性请求 极高。想象一下,战斗 机在沙场 上灵活 躲避 导弹,溘然 飞控电脑宕机重启了,或者载着几百小我 的客机刚从机场起飞 ,飞控宕机了,后果 都将不堪 假想 。

  而战斗 机的FADEC更是要结实 到扔到火里烧,然后拿出来放到冰里,再从楼上扔下去,接上线就能用,要经历 各类 振动测试,而小我 电脑在这种振动下5秒钟都活不过 。

  其次航电体系 还要经历 电磁兼容性测试,体系 之间不克不及 互相影响。

 

  运算性够用就行

  相较于航电运算机能 ,其稳定 性、安然 性和结实 性都更为重要 ,对于运算机能 ,飞机上够用就行。

  航电对于飞机的安然 性至关重要 ,这也是为什么当一个型号换了航电单位 往后 也就掉 落 去了适航证,须要 再走一遍取证过程 的原因。而从新 走一遍取证过程 ,这须要 巨量的资金和精力 投入,所以在一个型号几十年的分娩 过程 中核心 航电体系 变革 也很小。

  同时,因为一个飞机型号在设计时很有可能选的航电体系 是当时 的成熟技能 ,而不是当时 最新技能 ,所以拿当时 的成熟技能 再加几十年,和几十年后最新的手机电脑运算机能 当然是差远了。

  而这又催生了一个生意,在这款飞机分娩 的后半程,可能很多 航电体系 供给 商已经不分娩 了,而飞机分娩 又不克不及 停,是以 就有一些人在早期时囤积了很多 套体系 ,等供给 商停产往后 再以极高价格 卖给飞机制造 商。他们可是赚了不少钱。

  原始的航电体系 是每一个子体系 输出一个数据要个别 分给所有须要 这个数据的体系 ,例如静压力数据须要 发空速计算 单位 和飞翔 高度计算 单位 等等。

  而现代航电体系 进行了模块化改革 应用 LRU(Line WordStr able Unit)单位 ,每个单位 会把数据输出到数据总线中,再从数据总线中读取本身 须要 数据。而在LRU在闲置时可以应用 本身 的运算才能 来分担 别的LRU的运算义务 。

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