[其他]電子電動(dòng)式飛機(jī)座艙壓力調(diào)節(jié)器及其調(diào)節(jié)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107740
• 申請日: 1985-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN85107740A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)文江;林育才
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空學(xué)院
• 主分類號(hào): B63D13/04
• 分類號(hào): B63D13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于調(diào)節(jié)飛機(jī)座艙空氣壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)器。

美國專利3376803和英國專利1219307等專利所公布的飛機(jī)座艙壓力調(diào)節(jié)器，是把座艙壓力（或座艙高度）的指令信號(hào)按排成外界氣壓（或飛機(jī)高度）的函數(shù)，作為座艙的調(diào)壓規(guī)律，并且按此規(guī)律產(chǎn)生座艙壓力指令信號(hào)。與此同時(shí)，為了防止飛機(jī)升降速度增大時(shí)引起使人不舒適的過大的座艙壓力變化速率，調(diào)節(jié)器中采用了速率限制值為固定值的速率限制電路。這種方法和調(diào)節(jié)器適用于旅客機(jī)的正常飛行（爬升、巡航和下降），但是不適用于軍用飛機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行。因?yàn)閼?zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中有非常大的升降速度，其值可能超過正常飛行的十幾倍甚至幾十倍。此時(shí)，對于正常飛行很合適的調(diào)壓規(guī)律曲線，對于戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行必然變得很不合適，并且引起非常大的座艙壓力變化速率。此外，這種由戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行造成的非常大的座艙壓力變化速率，靠固定值的速率限制并不能達(dá)到滿意的效果，而且還可能引起新的問題。因?yàn)樵趹?zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中不但有速率限制的問題，而且還有一個(gè)戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的高度范圍的問題。當(dāng)速率限制值取用較小數(shù)值時(shí)，對于機(jī)動(dòng)飛行高度范圍小的戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行是滿意的，此時(shí)座艙壓力變化速率較小，較為舒適。而對于高度范圍大的戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行來說，當(dāng)飛機(jī)大速度俯沖時(shí)，就可能因座艙壓力變化速率限制太小而造成在戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行尚未完成之前，就出現(xiàn)座艙內(nèi)外壓差已經(jīng)減小到零的新問題。若把速率限制值取得較大，可以滿足高度范圍大的戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的需要，但是對于高度范圍小的戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行來說，卻是不必要地增大了座艙壓力變化速率，降低了舒適性。所以固定值的速率限制達(dá)不到各種戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行都滿意的效果，因而不適用于軍用飛機(jī)。

此外，上述專利也沒有考慮到軍用飛機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的另外兩個(gè)特殊問題。一是戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行給控制系統(tǒng)帶來的特殊問題。為了保證戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中，在低空大速度升降時(shí)有良好的控制性能，要求座艙排氣閥門有非常大的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以跟上高度的變化。然而由于座艙是個(gè)慣性環(huán)節(jié)，非常大的閥門轉(zhuǎn)速在高空平飛或小速度升降時(shí)，又會(huì)引起非常大的超調(diào)量，從而引起座艙壓力的波動(dòng)和不穩(wěn)定。這個(gè)問題用一般的控制方法是不能解決的。二是戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行給排氣閥門帶來的特殊問題。由于戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中供氣量變動(dòng)很大，要求閥門有很大的可調(diào)比，其值可達(dá)137∶1以上。目前飛機(jī)上使用的一般調(diào)節(jié)閥（如平板閥、蝶閥等）達(dá)不到這樣大的可調(diào)比。

本發(fā)明的目的是要提供一種適用于軍用飛機(jī)，也適用于旅客機(jī)的電子電動(dòng)式座艙壓力調(diào)節(jié)器。并且提供一種調(diào)節(jié)方法來解決大速度戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行給調(diào)節(jié)器帶來的各種特殊問題，即戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的高度范圍和座艙壓力變化速率限制之間的矛盾，大速度升降所要求的閥門轉(zhuǎn)動(dòng)的快速性和座艙壓力控制的穩(wěn)定性之間的矛盾，以及要求有很大的閥門可調(diào)比以適應(yīng)戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中供氣量變動(dòng)的需要等。使得本發(fā)明不但能在正常飛行中，而且能在大速度戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行中，保證座艙壓力和壓力變化速率符合要求，并達(dá)到滿意的調(diào)節(jié)效果。

本發(fā)明采用面式壓力調(diào)節(jié)規(guī)律，調(diào)節(jié)器不是按照一條曲線的規(guī)律來產(chǎn)生座艙壓力指令信號(hào)，而是在一個(gè)面的范圍內(nèi)，根據(jù)飛行情況的變化，自動(dòng)選擇最佳調(diào)壓規(guī)律曲線來產(chǎn)生座艙壓力指令。（所謂“最佳”，就是既可以保證座艙壓力變化速率不超過允許值，并盡可能接近舒適區(qū)，又可以允許戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行有足夠大的高度范圍。）上述的面是大氣壓力曲線，最大余壓曲線，最小座艙壓力平線和機(jī)場壓力平線所圍的面。它是座艙壓力的允許取值面。

根據(jù)飛行情況自動(dòng)選擇最佳調(diào)壓規(guī)律的辦法是，當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的高度范圍不大，速率限制和機(jī)動(dòng)飛行的高度范圍的矛盾還不明顯時(shí)，選擇斜率的絕對值較小的曲線來作調(diào)壓規(guī)律曲線，使得座艙壓力變化速率盡可能接近舒適區(qū)。當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)飛行的高度范圍增大，上述矛盾突出時(shí)，加大調(diào)壓規(guī)律曲線斜率的絕對值，使座艙壓力變化速率增大，以阻止或減慢座艙對外界壓差的減小，從而避免出現(xiàn)座艙內(nèi)外壓差減小到零的問題。此時(shí)對于速率的要求是不超過生理允許的極限值。

最佳調(diào)壓規(guī)律可以有各種不同的具體形式，一般說來，它是座艙壓力P_c，外界壓力P_H和座艙壓力變化速率dp_c/dτ的函數(shù)，

即

f（P_c，P_H，dp_c/dτ）＝0……（1）

當(dāng)飛機(jī)升降速度較小，由此而引起的座艙壓力變化速率完全處在舒適范圍之內(nèi)時(shí)，最佳調(diào)壓規(guī)律就變?yōu)橹皇亲搲毫屯饨鐗毫Φ暮瘮?shù)，而與壓力變化速率無關(guān)，即

g（P_c，P_H）＝0……（2）