专利名称:座舱压力调节器的制作方法
本发明是一种飞机气密座舱空气压力调节器。
现代飞机，特别是战斗机为实现对气密座舱内空气压力的调节，普遍采用间接式座舱压力调节器对座舱空气压力进行控制。为了满足飞机在地面时进行座舱气密性试验和调节器的余压特性试验的要求，座舱压力调节器设有手动气路开关。气路开关有三个位置断开位置——用于检查座舱气密性；余压位置——用于检查调节器的余压特性；接通位置——调节器正常工作。
除非在地面进行试验，气路开关总应置于接通位置。因此，在试验或维护之后，应按规定将气路开关恢复在接通位置。
调节器气路开关的误位导致飞行事故。在国内，战斗机由于气路开关误位，调节器处于不工作状态，飞机座舱空气压力持续增高，造成飞机受损，飞行员受伤。此类事故在飞机制造厂和空军曾发生过多起，在国外，此类事故也有发生。美国在一九八○年二月二十一日首次发表的美国军用规范MEL_E_87145(USAF)中，举例说明“由于维护后调节器处于不工作位置而造成座舱超压，结果导致损伤飞行员，并吹掉舱盖”。美国空军在此规范中明确提出“要求提供防止调节器在不工作位置的措施。”经过检索，未发现具有纠正调节器在不工作位置功能的座舱压力调节器。
典型的座舱压力调节器，是由座舱压力控制器(包括余压腔和绝对压力腔)、排气活门和手动气路开关所组成。
本发明的目的，在于提供一种当调节器由于气路开关误位处在不工作状态，而且仅在飞机升空时具有自动纠正误位功能的新的座舱压力调节器。
本发明的任务是通过以下途径来完成的。自动纠误位座舱压力调节器，由座舱压力控制器、排气活门、手动气路开关、逻辑控制单元、执行元件和备用气路转换机构所组成。其纠误位的工作原理如图1所示。当转换开关误位调节器处在不工作状态时，由气路开关手柄位置传感器和飞机状态(在地面或升空)信号进入逻辑控制单元，经运算后输出信号、控制执行元件，使气路接通。
逻辑控制单元有两个输入信号，即起落架收、放状态信号a，气路开关位置信号b，输出信号为p。电路采用正逻辑，即气路开关位于接通位置时，信号b为高电位，气路开关处于断开(余压或气密试验)位置时信号b为低电位；起落架收起状态，信号a为高电位，放下状态，信号a为低电位。
逻辑电路真值表为
由逻辑电路真值表，经运算，可得出逻辑关系式p＝a·
b本发明的控制方案是，在气路转换开关中增设一备用气路，当气路开关手柄误位时，通过执行元件使转换开关的备用气路接通，保证飞行的安全。手柄的复位，仍由地勤人员手动完成。因而执行元件可以设计成电磁铁或电磁阀等。有关逻辑电路、电磁执行元件和备用气路转换机构等具体结构，结合实施例作详细说明。
本发明与现有飞机座舱压力调节器比较，解决了现有座舱压力调节器由于气路开关误位调节器不工作，造成飞机座舱超压，损伤飞行员和飞机的事故，为飞机、特别是歼击机提供了一种安全可靠的座舱压力调节器。
图1、为自动纠误位逻辑控制系统框图。
图2、为纠误位后状态的电磁铁和备用气路转换机构原理图。
图3、为图2的A－A剖面图。
图4、为图2的B－B剖面图。
图5、为图2的C－C剖面图。
图6、为纠误位后状态的备用气路转换机构原理图。
图7、为逻辑控制电路原理图。
本发明将结合以上附图中的实施例作进一步详述实施例1逻辑控制单元的逻辑判断电路，采用与非门逻辑电路，图7为逻辑控制电路原理图。选用抗干扰性能较强的HTL类型数字集成电路。在气路开关手柄〔3〕处设置一微动开关〔4〕，提供气路开关位置信号；起落架信号可从起落架位置终点开关引出，或从表征起落架位置状态的信号盒中引出。电路电源引用飞机上的27V直流电源，经过降压(15V)和稳压供逻辑电路用。逻辑控制单元输出的高电位信号，控制一微型继电器，使电磁铁电路的常开触头闭合。逻辑控制单元的输出端还与一个误位存在指示灯电连接，用来提醒飞行员，使之下机后通知地勤人员，纠正调节器气路开关的手柄位置。但该指示灯的发光应当柔和且位置适当，以不分散飞行员精力为原则。逻辑控制单元设计成一个控制盒。
执行元件如图2所示由电磁铁〔8〕、压力弹簧〔9〕和电磁铁壳体〔7〕组成。电磁铁的功率和压力弹簧的参数，根据气路转换开关开启和关闭力的大小进行具体设计。备用气路转换机构和电磁铁的连接形式如图2所示气路开关手柄〔3〕通过连接螺钉〔5〕和螺帽〔6〕与电磁铁壳体〔7〕相连接，电磁铁壳体〔7〕上部的中心有一个方形孔与气路开关手柄〔3〕的方形心轴的下部相配合，电磁铁〔8〕和压力弹簧〔9〕置于电磁铁壳体〔7〕之内。压板〔1〕由螺钉〔2〕与壳体固定连接。在气路开关手柄〔3〕处设置一微动开关〔4〕。电磁铁壳体〔7〕的下端为一方形孔与备用气路转换机构活塞体〔10〕上端的方形体相配合，其配合为滑动配合。备用气路转换机构的壳体〔12〕下端一横截面上设有三个沿圆周90°分布的孔(见附图4)在其上方另一横截面上设有相同的三个孔分别同余压腔、绝对压力腔和排气活门相连通。在壳体〔12〕下端三孔所在横截面的活塞体〔10〕上设有一丁字形孔(见附图3)，在丁字形孔上方一横截面的活塞体〔10〕上设有一个十字形孔(见附图4)或在活塞体〔10〕圆柱面上设一环形凹槽，十字形孔与丁字形孔间的距离应小于壳体〔12〕的上、下孔间的距离。在壳体〔12〕的上端设有一自锁机构，由销钉〔13〕、压力弹簧〔16〕组成，在销钉〔13〕下方相距为十字形孔与壳体〔12〕上方的三孔间距离处所在横截面的活塞体〔10〕上设有两个沿圆周成90°分布的凹槽，槽的两侧面成锥形角(见附图5)。
此方案的控制原理及过程在正常情况下，电磁铁〔8〕中的压力弹簧〔9〕把活塞体〔10〕推到正常工作位置，活塞〔10〕上的丁字形孔与壳体〔12〕下面的三个孔相连通，调节器处在正常工作状态。作余压或气密试验时，操纵气路开关手柄〔3〕转动到相应位置，手柄〔3〕通过方形心轴带动电磁铁壳体〔7〕和活塞〔10〕一起转动到相应位置。当气路开关手柄〔3〕处在气密或余压试验位置时，气路不通，调节器处于不工作状态，当飞机升空时，逻辑控制单元输出高电位信号，控制电磁铁〔8〕克服压力弹簧〔9〕的作用力，将活塞〔10〕拉到最高处，即活塞〔10〕上部的四方体端面与电磁铁壳体〔7〕的方形孔底面的接触为止，此时，活塞体〔10〕的十字形孔与壳体〔12〕的上面的三个孔接通(见附图4)，使调节器处于工作位置，保证了飞行的安全，同时，活塞〔10〕上的凹槽与壳体〔12〕上的自锁销钉〔13〕相对，压力弹簧〔16〕将销钉〔13〕推入活塞〔10〕的凹槽中，将活塞锁住，即使在飞行过程中由于该部分电路出现故障，仍能保证调节器的正常工作。自锁机构的复位，是通过地勤人员纠正误位或在地面作试验时，转动气路开关手柄〔3〕带动活塞〔10〕转动，活塞〔10〕上凹槽的侧面将自锁销钉〔13〕推入壳体〔12〕中，活塞〔10〕在电磁铁中的压力弹簧〔9〕的作用下向下移动到正常位置。
实施例2，本方案的结构原理如图6所示，由余压腔〔1〕和绝对压力腔〔4〕构成的控制器、气路开关〔5〕、误位指示灯〔6〕、电磁阀〔7〕、电源〔8〕、逻辑控制单元〔9〕、起落架信号〔11〕、排气活门〔12〕组成。本方案的执行元件为电磁阀〔7〕，其上腔与余压腔〔1〕的气路〔2〕和绝对压力腔〔4〕的气路〔3〕相连通，下腔与排气活门〔12〕的气路〔13〕相连通，构成备用气路转换机构。电磁阀的功率及其压力弹簧的参数可根据调节器的空气压力大小(小于一个大气压)确定，并对电磁阀进行结构设计，也可采用准电磁阀。逻辑控制单元的逻辑电路与实施例1相同仅对电路中的两种元件选用的不相同，一是气路开关〔5〕手柄处设置的为一位置传感器〔10〕，用来产生气路开关〔5〕手柄位置信号，另一个是逻辑控制单元的输出信号控制电磁阀电路的为一电子开关。此电子开关由一个简单的晶体管开关电路组成，电路中的元器件可根据电磁阀功率的大小选择。
本方案是为了对现有飞机座舱压力调节器进行改装而设计的，电磁阀置于 调节器之外，在调节器气路引出处加一过渡盘，将余压腔、绝对压力腔和排气活门与电磁阀接通。其具体连接结构可根据现有调节器壳体的具体结构由该专业的一般技术人员进行设计。
本方案的控制原理及过程当手动气路开关〔5〕误位气路不通而飞机升空时，逻辑控制单元〔9〕输出高电位信号，控制电磁阀〔7〕打开阀门，调节器的余压腔〔1〕和绝对压力腔〔4〕由气路〔2〕和〔3〕经电磁阀〔7〕及气路〔13〕与排气活门〔12〕接通，使飞机座舱〔15〕内的空气保持在规定的压力范围内，保证了飞行安全。
权利要求
1.一种飞机用，特别是战斗机用座舱压力调节器，由余压腔和绝对压力腔组成的控制器、排气活门及手动气路开关组成，其特征在于由逻辑控制电路，其输出端与执行元件相电连接和由执行元件控制的备用气路转换机构所组成。
2.根据权利要求
1的座舱压力调节器，其特征在于所述的逻辑控制电路有两个信号输入端和两个输出端。
3.根据权利要求
1或2的座舱压力调节器，其特征在于所述的逻辑控制电路的两个信号输入端和两个输出端，其中一个信号输入端为飞机起落架收、放状态信号，另一个信号输入端为气路开关位置信号，一个输出端与执行元件电连接，另一个输出端与误位提示灯电连接。
4.根据权利要求
1的座舱压力调节器，其特征在于所述的执行元件是一个电磁铁或电磁阀。
5.根据权利要求
1的座舱压力调节器，其特征在于所述的备用气路转换机构是由活塞体和与之相配的壳体组成，在壳体孔下部一横截面上有三个沿圆周成90°分布的孔，分别与余压腔、绝对压力腔和排气活门相通，在此截面上部的另一横截面上也有相同的三个孔，与余压腔、绝对压力腔和排气活门相通，在壳体下部三孔所在截面的活塞体上有一丁字形孔，在活塞体丁字形孔上部的另一横截面上有一十字形孔或一环形凹槽，丁字形孔与十字形孔间的距离应小于壳体上的上、下孔间的距离。
6.根据权利要求
1或5的座舱压力调节器，其特征在于所述的备用气路转换机构有一个自锁机构。
7.根据权利要求
6的座舱压力调节器，其特征在于所述的自锁机构是壳体的上部设有一个带压缩弹簧的销钉，在与其相对应的活塞体上设有两个沿圆周成90°分布的凹槽，凹槽的两侧面成一锥形角。
专利摘要
一种用于飞机座舱空气压力调节的具有自动纠正误位功能的座舱压力调节器。本实用新型由控制器、排气活门、手动开关、逻辑控制单元、电磁铁和备用气路转换机构组成。当手动开关误位调节器不工作且飞机升空时，逻辑控制单元输出高电位信号，控制电磁铁工作，将备用气路转换机构接通，调节器恢复正常工作，保证了飞行的安全。
文档编号B64D45/00GK86207427SQ86207427
公开日1988年2月10日 申请日期1986年10月15日
发明者翟昱民 申请人:国菅一三四厂科技委办公室导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan