Способ формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами и устройство для его осуществления

Способ формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение относится к системам дистанционного управления машинами, в частности к системам управления малогабаритными летательными аппаратами, использующими пиротехнические батареи питания с электровоспламенителями. Задача изобретения - исключение несанкционированного формирования сигнала на запуск стартового двигателя. Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами, включающем сравнение текущего напряжения инициированной пиротехнической батареи питания аппаратуры управления в процессе ее выхода на режим с уровнем, равным минимальному рабочему напряжению аппаратуры, формирование сигнала сравнения и сигнала на запуск, дополнительно формируют стробирующий сигнал заданной длительности, превышающей максимально возможное время выхода на режим батарей данного типа, который анализируют на совпадение его с сигналом сравнения, а формирование сигнала на запуск осуществляют после их совпадения. Наряду со способом предлагается устройство, реализующее предложенный способ. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам дистанционного управления машинами и, в частности, к системам управления малогабаритными летательными аппаратами, использующим пиротехнические батареи питания с электровоспламенителями (ЭВ). Батареи питания в известных системах располагаются в съемном контейнере летательного аппарата, устанавливаемом на пусковую установку перед пуском, и инициируются при нажатии спускового устройства механизма пуска. В аппаратуре управления этих систем нашел применение способ формирования сигнала на запуск стартового двигателя (СД) летательного аппарата, включающий сравнение текущего напряжения инициированной перед пуском пиротехнической батареи питания аппаратуры управления в процессе ее выхода на режим с уровнем, равным минимальному рабочему напряжению аппаратуры, и при превышении этого уровня выдачу сигнала на запуск СД.

Устройство, служащее для осуществления известного способа, содержит сравнивающее устройство, выход которого соединен с обмоткой электромагнитного реле, один из входов сравнивающего устройства соединен с формирователем опорного напряжения, второй вход сравнивающего устройства соединен с входом устройства и одним из нормально разомкнутых контактов реле, а второй контакт реле соединен с выходом устройства. Приведенные выше способ и устройство реализованы в аппаратуре 9С474, конкретно в электронном устройстве, входящем в состав блока [1] , (прототип). Сравнивающее устройство в указанной схеме выполнено на транзисторах Т2 и Т1, формирователь опорного напряжения на полупроводниковых диодах (стабилитронах) Д2, Д3. Функцию электромагнитного реле выполняют реле Р2, Р5, Р7. Входом устройства является цепь контакта П9: 5 (+16ВНБ1), выходом - цепь контакта П9:12 (-16ВНБ2 Старт).

Известные способ и устройство обладают недостатком, который заключается в возможности несанкционированного формирования сигнала на запуск стартового двигателя. Это происходит при установке на пусковую установку (ПУ) контейнера с случайно инициированной (например, от статического электричества) батареей. В этом случае при установке контейнера с летательным аппаратом на ПУ произойдет формирование сигнала на запуск СД, самопроизвольный пуск летательного аппарате и, как следствие, поражение оператора.

Целью изобретения является создание способа и устройства, исключающих несанкционированное, т.е. без подачи на ЭВ батареи импульса с механизма пуска, формирование сигнала на запуск СД летательного аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами, включающем сравнение текущего напряжения инициированной пиротехнической батареи питания аппаратуры уравнения в процессе ее выхода на режим с уровнем, равным минимальному рабочему напряжению аппаратуры, формирование сигнала сравнения и сигнала на запуск, дополнительно, с момента подачи импульса на электровоспламенитель батареи, формируют стробирующий сигнал заданной длительности, превышающей максимально возможное время выхода на режим батарей данного типа, который анализируют на совпадение его с сигналом сравнения, а формирование сигнала на запуск осуществляют после их совпадения. Это позволяет создать систему управления повышенной безопасности.

Наряду со способом предлагается устройство, реализующее предложенный способ и объединенное с ним единым замыслом. Для достижения указанного результата в устройство для формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами, содержащее сравнивающее устройство, один из входов которого соединен с формирователем опорного напряжения, второй вход соединен с входом устройства и одним из пары нормально разомкнутых контактов электромагнитного реле, а второй контакт пары соединен с выходом устройства, дополнительно введены соединенный с вторым входом устройства формирователь убывающего напряжения, второе сравнивающее устройство, второй формирователь опорного напряжения, второе и третье электромагнитные реле, элементы И и ИЛИ, согласующее устройство, формирователь логической единицы и формирователь импульса, при этом формирователь убывающего напряжения через нормально разомкнутые контакты второго реле соединен с первым входом второго сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя опорного напряжения, выход второго сравнивающего устройства соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого сравнивающего устройства, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с одним из контактов первой пары третьего реле, второй контакт первой пары соединен с выходом формирователя логической единицы, выход элемента ИЛИ через согласующее устройство соединен с обмоткой третьего реле, первый вход устройства соединен с обмоткой второго реле и одним из контактов второй пары третьего реле, второй контакт второй пары через формирователь импульса соединен с обмоткой первого реле.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит сравнивающее устройство 1, первый формирователь опорного напряжения 2, формирователь убывающего напряжения 3, первое, второе и третье электромагнитные реле 4, 5 и 6, второе сравнивающее устройство 7, второй формирователь опорного напряжения 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, согласующее устройство 11, формирователь сигнала логической единицы 12, формирователь импульса 13, входные выходы 14 и 15, выходной вывод 16.

Сравнивающее устройство 1 представляет собой в общем случае блок общеизвестных схем сравнения по числу контролируемых пиротехнических батарей питания аппаратуры, объединенный по выходу логической схемой И.

Формирователь убывающего напряжения 3 представляет собой пассивное устройство (работающее при отсутствии напряжения питания), формирующее линейно или экспоненциально убывающее напряжение после подачи на него импульсного сигнала. При этом начальное значение формируемого напряжения соответствует амплитуде подаваемого на его вход импульса. В варианте реализации формирователь убывающего напряжения выполнен в виде пикового детектора, содержащего последовательно соединенные диод и запоминающий конденсатор, параллельно которому подсоединен разрядный резистор.

Формирователи опорных напряжений представляют собой широко известные в технике стабилизаторы напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В режиме санкционированного пуска летательного аппарата в исходном состоянии аппаратура управления, в том числе и заявленное устройство, обеспечены. При нажатии оператором кнопки пуска или спускового крючка, пусковое устройство формирует импульсный сигнал (U1), подаваемый в момент To на электровоспламенитель пиротехнической батареи питания аппаратуры управления и через вход 15 - на формирователь убывающего напряжения. Скорость убывания выходного напряжения формирователя (в варианте исполнения - постоянная времени разряда запоминающего конденсатора) выбрана таковой, что после окончания импульса на входе, выходное его напряжение уменьшается до величины опорного напряжения (U6) сравнивающего устройства 7 за заданное время Tm, большее максимально возможного времени выхода на режим батарей данного типа.

В процессе выхода на режим батареи запитывается аппаратура управления и при достижении напряжением батареи уровня срабатывания электромагнитного реле (U4) срабатывает реле 5. Последнее подключает выход формирователя убывающего напряжения 3 (U5) к входу сравнивающего устройства 7. Так как в этот момент входное напряжение сравнивающего устройства 7 превышает уровень формирователя опорного напряжения 8 (U6), на выходе сравнивающего устройства появляется сигнал, который длится до момента сравнения входного напряжения с опорным. Выходной сигнал сравнивающего устройства 7 (U7) подается на один из входов элемента И 9. На второй вход элемента И 9 подается сигнал сравнения с выхода сравнивающего устройства 1 (U8) в момент сравнения напряжения батареи с опорным напряжением формирователя 2 (U3). В момент совпадения этих сигналов на выходе логического элемента И 9 формируется сигнал (U9), который через схему ИЛИ 10 и согласующее устройство 11 подается на обмотку реле 6. Реле 6 срабатывает, контакты замыкаются и сигнал логической единицы с формирователя 12 через замкнувшуюся первую пару контактов реле 6 подается на второй вход элемента ИЛИ 10, при этом реле 6 блокируется. Этим предотвращаются отпускания и повторные его срабатывания при повторных срабатываниях сравнивающего устройства 1, например, из-за кратковременного уменьшения напряжения батареи при воздействии импульсной нагрузки.

Через вторую пару замкнувшихся контактов напряжение питания со входа 14 подается на вход формирователя импульса 13 (U10). Формирователь импульса, представляющий собой ждущий мультивибратор, формирует импульс (U11) длительностью, достаточной для запуска стартового двигателя летательного аппарата. Сформированный импульс подается на обмотку реле 4, при этом на выход 16 устройства подается через замкнувшиеся на время действия импульса контакты реле 4 напряжение питания батареи со входа 14.

При установке на ПУ контейнера с ранее инициированной и не выработавшей свой ресурс пиротехнической батареей питания аппаратуры управления на вход 14 заявленного устройства и вход сравнивающего устройства 1 будет подано напряжение вышедшей на режим батареи, превышающее опорное напряжение формирователя 2 (U3). На выходе устройства 1 формируется сигнал, который подается на один из входов элемента И 9. Так как в этой ситуации оператор не воздействовал на механизм пуска, импульсный сигнал на выходе 15 устройства будет отсутствовать. Будет отсутствовать также сигнал на выходе сравнивающего устройства 7 и на втором входе элемента И 9. Сигнал на выходе элемента И 9 будет отсутствовать. Реле 6 не сработает, и импульсный сигнал на запуск стартового двигателя на выходе 16 при этом не формируется. Таким образом предотвращается несанкционированный запуск летательного аппарата в момент установки его на ПУ. При нажатии после установки такого контейнера оператором кнопки пуска или спускового крючка через вход 15 на формирователь убывающего напряжения подается импульсный сигнал, выходной сигнал формирователя 3 через замкнувшиеся контакты реле 5 подается на сравнивающее устройство 7, которое формирует сигнал, подаваемый на второй вход элемента 9. На выходе элемента И 9 формируется сигнал и в дальнейшем работа устройства аналогична описанной выше при санкционированном пуске.

Формула изобретения

1. Способ формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами, включающий сравнение текущего напряжения инициированной пиротехнической батареи питания аппаратуры управления в процессе ее выхода на режим с уровнем, равным минимальному рабочему напряжению аппаратуры, формирование сигнала сравнения и сигнала на запуск, отличающийся тем, что дополнительно, с момента подачи импульса на электровоспламенитель батареи, формируют стробирующий сигнал заданной длительности, превышающей максимально возможное время выхода на режим батареи, который анализируют на совпадение его с сигналом сравнения, а формирование сигнала на запуск осуществляют после их совпадения.

2. Устройство для формирования сигнала на запуск стартового двигателя в системах управления летательными аппаратами, содержащее сравнивающее устройство, один из входов которого соединен с формирователем опорного напряжения, второй вход соединен с входом устройства и одним из пары нормально разомкнутых контактов электромагнитного реле, а второй контакт пары соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно введены соединенный с вторым входом устройства формирователь убывающего напряжения, второе сравнивающее устройство, второй формирователь опорного напряжения, второе и третье электромагнитные реле, элементы И и ИЛИ, согласующее устройство, формирователь логической единицы и формирователь импульса, при этом формирователь убывающего напряжения через контакты второго реле соединен с первым входом второго сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя опорного напряжения, выход второго сравнивающего устройства соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого сравнивающего устройства, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с одним из контактов первой пары третьего реле, второй контакт первой пары соединен с выходом формирователя логической единицы, выход элемента ИЛИ через согласующее устройство соединен с обмоткой третьего реле, первый вход устройства соединен с обмоткой второго реле и одним из контактов второй пары третьего реле, второй контакт второй пары через формирователь импульса соединен с обмоткой первого реле.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что формирователь убывающего напряжения выполнен в виде пикового детектора, содержащего последовательно соединенные диод и запоминающий конденсатор, параллельно которому подсоединен разрядный резистор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 13-2003

(73) Патентообладатель:ФГУП "Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения" (RU)

Договор № 15840 зарегистрирован 08.01.2003

Извещение опубликовано: 10.05.2003