民用飞机系统机电综合的发展
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机电综合控制技术在民机水废水系统中的应用摘要:机电综合控制作为目前民用飞机上最先进的机电系统综合管理方式,在国外已经得到了广泛的应用。
国内民机也开始初步进行机电综合控制方式的研究。
本文介绍了传统水废水系统的几种控制方式,以及机电综合控制下的民机水废水系统设计方法与架构,设计特点等,为大型客机水废水系统的设计提供参考。
关键词:机电综合控制水废水系统民用飞机传统的机电系统大部分采用机械液压模拟电气控制系统,一部分系统采用数字电传控制系统。
典型飞机有:B737、B757、B767、B777、伊尔76、C -17。
目前机电系统大部分采用数字控制系统,典型飞机有:A320、A330、A340、A380、B -787。
国外机电系统综合研究起步较早,早在上世纪70年代,机电综合控制技术就已在军机上得到了应用[1]。
在民机方面,A380 和波音787 飞机的出现推动了机电综合化的发展。
机电综合控制技术越来越成为民用飞机的主流。
1 水废水系统概述民用飞机水废水系统的主要功能是在机内贮藏并提供足够量的饮用水,采用压力供水方式为机上厨房及盥洗室提供饮用水、冷热盥洗用水和马桶冲洗用水,并采用机内外压差作动力对厨房工作灰水,盥洗室盥洗灰水以及马桶废水进行处理,并在飞机地面维护时,进行废水排放,以满足乘客机上生活的需要[2]。
系统有自动控制、报警功能及防止结冰的加温或保温措施。
水废水系统作为民机上必不可少的机电系统,已成功的在B787 飞机上采用了机电综合控制技术。
2 传统的水废水系统控制方式民用飞机水废水系统的操作控制方式经历了以下几个阶段:人工机械式控制->独立式控制-> 机电综合控制。
水废水系统目前几种代表性的控制方案有:(1)人工机械式控制(2)独立式控制(集中控制方案)(3)独立式控制(分布式控制方案)(4)机电综合控制方案人工机械式控制方式是通过机械缆绳,将系统设备的作动阀手柄与机外维护界面手柄连接,通过人工拉动手柄,从而打开或关闭系统加水或排水阀。
飞机机电系统中央维护交互设计摘要:随着我国经济持续发展,飞机机电系统也在不断成熟。
飞机的维护技术已经过很长一段时间的发展,从早期B727通过按键灯对单个的、联合式航电设备进行测试以确定其健康状态,发展到B777使用集中式飞机维护管理系统来收集各系统数据以确定系统整体的运行状态。
民用飞机维护系统设计的好坏,对提升飞机的经济性和安全性有着重要的作用。
研究从B727到B777/B787机上维护系统的功能设计,阐述维护系统发展趋势。
提出对我国民用大型客机机载维护系统的研制建议。
关键词:飞机机电系统;中央维护交互;设计引言在目前的军用飞机机务保障工作中,维修人员主要依靠飞行员的事后反馈来掌握飞行过程中航空装备的性能。
这一传统工作模式不能及时、准确地把握飞机和机载设备状态,无法提前排除隐患、制定维修方案。
针对这种情况,飞机中央维护系统的研制尤为必要,它能实时记录并传输重要机载设备的性能参数,使维修人员在地面就能掌握飞机的空中状态,最大限度缩短排故时间,提升安全性。
由于机载系统庞大,设备繁多,维护数据的传输和整合具有一定的实施难度,具体表现在:1)数据记录和分析缺少顶层规划,尤其是在记录范围、数据格式、硬件接口方面,缺乏明确标准;2)数据来源众多,网络总线负荷量大,需要信息整合及统一调度;3)需要一个可快速开发的控制终端,减少对大量机载设备的反复整改。
上述实施难点对中央维护系统的研制提出了标准化、模块化的设计需求,同时系统需具备统一、有序、稳定、快速开发的特点。
飞机机电系统包含庞大的分支设备,与多个重要子系统交联,例如动力系统、燃油系统、环控系统、液压系统、供电系统等。
机电综合系统肩负着对众多子系统设备的管理与调度,并实时获取各分支的中央维护信息,按需传输至中央控制区。
本文针对机电系统中央维护功能,提出了一种交互设计方案,分别从通信网络、场景设计、时序控制等三个方面进行介绍。
1早期维护系统的发展自20世纪80年代开始,采用复杂电子软硬件的数字系统开始逐渐取代机械系统和模拟系统来执行部分飞机系统功能,如B737NG、B757、B767及MD-90、A320等,数字系统的引入给飞机制造商和用户带来诸多好处的同时,也引入其他一些问题,特别是对飞机维护人员来说,排除这类数字系统设备的故障就只能仅仅局限于根据系统本身提供的一些故障信息进行故障的诊断和隔离工作。
综 述 Overview随着民用飞机的飞行品质、安全性、舒适性和经济性要求的不断提高,飞机制造商应用了大量的先进技术,其中综合航电系统占有重要的地位和份额。
从波音777到空客A380和波音787,民用飞机综合航电系统的技术已经达到了一个前所未有的水平,其典型特征是集成模块化航空电子设备和远程数据采集器的大量使用。
这些系统的使用既体现了当今综合航电技术的最新水平,也预示了未来综合航电技术的发展趋势。
国内外发展状况当今先进民用飞机的综合航电系统都采用了开放式结构、IMA 和先进数据总线等技术,系统的集成度越来越高,功能也越来越强大。
以下分别对空客A380和波音787的综合航电系统进行介绍。
. A380的综合航电系统A380飞机的综合航电系统使用了集成模块化航空电子设备(IMA )架构,采用了商用货价产品(CTOS )技术,使用Integrity -178B 操作系统。
A380共有32个IMA 模块,4个用于民用飞机综合航电系统技术发展研究摘 要:本文介绍了民用飞机综合航电系统技术的研究现状和发展趋势,从集成模块化航空电子设备、开放式结构和先进数据总线等几个方面阐述了其特点,并探讨了该系统的关键技术。
关键词:综合航电;集成模块化航空电子设备;开放式结构;数据总线Research on Integrated Avionics System of Civil Aircraft 孙欢庆/中国商飞上海飞机设计研究院显示、告警等功能,4个用于起落架,4个用于环控、引气等功能,4个用于数据管理,2个用于电气系统,14个用于电传操纵系统、自动驾驶系统、液压系统、燃油系统等,这些模块都属于外场可更换模块(LRM )。
A380的核心处理和输入/输出模块称为CPIOM 。
每个CPIOM 模块均含有1个中央处理器线路板,1个电源和输入/输出线路板,2个输入/输出线路板,1个PCI 内部互联板和端系统电路。
A380使用全双工网络,符合ARINC 664(AFDX )标准。
未来民用飞机的发展与展望民用飞机是一种面向全球竞争的商品,是现代科学技术的高度集成。
民用飞机科学技术是一个国家科学技术水平和工业发展水平的直接体现,也是一个国家参与全球经济合作加速进入世界科技大国的重要力量。
进入21世纪以来,随着我国经济技术的快速发展,党和国家充分认清发展民用飞机对于转变经济增长方式、带动科学技术发展、增强国家综合实力和国际竞争力的重大意义,把发展大型飞机列入重要议事日程,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》把发展大型飞机作十六个重大专项之一,将大型民用飞机纳入国家战略新兴产业发展重点之一。
从市场发展前景看来,伴随着航空技术的进步和运输组织管理及服务水平的提高,特别是大型民用运输机出现后,世界民航业一直处于快速增长状态。
到目前,全球形成了以北美、欧洲和亚太地区为主的三大航空市场,共占全球市场份额接近90%。
从上个世纪80年代以来,受经济全球化、发达国家放松航空管制以及向后工业化转变等一系列因素的影响驱动,世界民航业呈现出一些值得关注的重要特征和趋势,使得发展格局和利益获取已经和正在发生着深刻变化。
近十多年来,高新科技的研制和应用正在并将进一步提升民用航空的安全水平,促进民用航空持续快速发展。
一是发展了超大型飞机制造技术。
2008年已投入运营的载客量最大的空中客车A380飞机,合理采用了碳纤维等新材料和新型发动机等高新技术,飞机的安全性和舒适度得到大幅提高。
波音公司正在制造的7E7将第一次实现中型飞机尺寸与大型飞机航程的结合,具有较高燃油效率,出色的环保性能。
二是在空中交通管理领域广泛应用现代通信、卫星、自动化和计算机技术,展开了以星基导航为主导的空管技术革命。
三是兴起了绿色化的航空运输革命。
从改善飞机空气动力、提高发动机燃油性能、研制新一代聚合物和复合材料等方面降低航空运输对环境的污染。
就我国民用飞机发展看来按照通常定义,飞机主要可分为飞机机体、发动机及机载设备三大部分。
文章编号:1001-893X(2002)06-0023-04未来十年综合航电系统的发展趋向Ξ汪桂华(中国西南电子技术研究所,四川成都610036)摘 要:本文主要阐述未来十年国外综合航电系统的总的发展趋向,重点介绍了在开放式系统结构的研究与应用、采用C OTS技术、模块化、多传感器综合技术等方面的发展趋向。
关键词:综合航电系统;开放式系统结构;C OTS技术;模块化;多传感器综合;发展中图分类号:V243 文献标识码:AThe Developing T rend of I ntegrated AvionicsSystem in Future T en YearsWANG Gui-hua(S outhwest China Institute of E lectronic T echnology,Chengdu610036,China)Abstract:The developing trend of integrated avionics system in foreign countries in future10years is presented, with em phasis on such aspects as the research application of open system architecture,C OTS technology, m odularization and multi-sens or integration(MSI)technology.K ey w ords:Integrated avionics system;Open system architecture;C OTS technology;M odularization;Multi-sens or integration(MSI);Development 综合航空电子系统(下称综合航电系统)是现代化战斗机的一个重要组成部分,战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。
航空机电设备与控制技术,是指应用机械、电气、电子、计算机、通信等多种技术手段,为民用和军用航空器提供动力、驾驶控制、通讯导航、火控指挥、环境控制、安全保护等方面的设备和系统。
这项技术发展自航空早期的简单机械式控制到现代高科技智能化控制,成为现代航空的重要组成部分。
一、发展历程20世纪初期,机械式、液压式、电气式等控制技术开始应用于航空器。
1930年代,自动驾驶器和电气量自动控制系统逐步问世;1950年代,液压控制技术得到广泛应用,随着半导体技术的发展,电气控制技术也得以进一步提高;1960年代,数字计算机逐步成为控制系统的主要组成部分,国际上开始发展综合机电控制技术;1970年代,航空机电控制系统开始实现数字化、集成化,航空器的设计和制造进入了新阶段。
二、现代发展现代航空机电设备和控制系统已经具有高度的智能化、数字化、安全化特征:智能化:采用计算机、控制器、检测传感器等智能设备,实现航空器的主副控制、导航、通信、火控等多种功能,极大提高了飞行安全和操作效率。
数字化:使航空器控制系统更为科学和精确,航空器控制所需的信息经处理后,以数字形式传递和控制,提高了精度和可靠性。
安全化:采用多重控制、自动纠错、自动备份、故障保护等技术手段,保障飞行安全。
目前,航空机电设备和控制技术的应用范围不断扩张,特别是飞行控制、导航、通信等系统的提高,则对整个航空器的使用和发展产生了重要影响。
三、航空机电设备和控制技术发展的趋势未来,全球航空市场将不断扩大,航空机电设备和控制技术将会出现以下几个趋势:自适应和智能化技术发展迅速:将在航空领域中有重要的应用和推广,特别是采用先进的传感器技术、智能控制和电子化技术,实现机舱、外部机载设备、飞机引擎和实验室实时监测和自动控制。
飞行管理系统的发展将继续以数字化、网络化、智能化的方向为主,通过全球定位系统、数据链技术等保证使用的效率和准确性,实现更加高效的航空交通运输体系。
航空器与地面系统的通讯将越来越多地采用卫星技术,101个卫星在轨交通管理技术将不断完备,这将导致更快的响应时间,更加高效的数据传输,以及更安全的飞行体验。
一种基于机电综合技术的新型商用飞机燃油控制系统喻文韬【摘要】本文首先对机电综合技术及传统商用客机燃油控制系统做了简单介绍,并在其基础上分析了现阶段传统商用客机燃油控制系统遇到的困境,继而提出了一种基于机电综合技术的新型商用飞机燃油控制系统架构,最后分析了此架构的优势及未来发展的前景.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2018(000)025【总页数】3页(P1-3)【关键词】商用飞机;机电综合;燃油控制系统【作者】喻文韬【作者单位】上海飞机设计研究院,中国上海 201210【正文语种】中文【中图分类】TU17;TU850 前言商用飞机上的机电综合技术是一种将分散于各个机械系统中的不同的控制功能集中在一个机电综合控制系统(IEMS)中进行统一管理的技术。
它有减少设备数量、数据共享更加便利、减少电缆数量和重量等显著优点,因此已经成为了民用飞机设计的一种趋势。
国外的民用飞机行业十分重视对机电综合技术的研究,在B787、A380项目中,液压、燃油、起落架、水/废水等系统均采用了此项技术。
国内民用飞机产业对机电综合管理技术的研究还处于起步阶段。
自从国家发展民用飞机产业,启动了新舟60、ARJ21、C919等重点型号项目,机电综合管理技术的研究还处于起步阶段。
新舟60飞机由于是在运七200A飞机基础上改进的机型,所以机载机电系统基本沿用了各系统独立设计的模式,没有体现出机电系统的综合。
而ARJ21作为国内最新研制的支线飞机,选用COLLINS公司2套数据采集装置(DCU)初步实现了机电系统的数据采集和集中处理,不具备综合控制能力,在机电系统综合管理方面没有实质进展。
仅有C919飞机采用的是分散管理集中控制式的机电综合管理技术,以综合模块化航电(IMA)架构为基础,将水/废水系统的控制逻辑驻留在航电的通用处理模块(GPM)中。
此控制逻辑是由水/废水系统而非统一的IEMS负责开发和管理的。
1 商用飞机燃油系统根据CCAR-25-R4《运输类飞机适航标准》的规定,燃油系统的构造和布置,在每种很可能出现的运行情况下,包括申请审定的飞行中,应允许发动机或辅助动力装置工作的任何机动飞行,必须保证以发动机和辅助动力装置正常工作所需的流量和压力向其供油。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。