Легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом

011500 Область техники Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для использования при построении легких многофункциональных самолетов, в частности, с управляющими интегрированными комплексами. Предшествующий уровень техники Известен самолет с системой управления общесамолетным оборудованием, в состав которого входят, в том числе, фюзеляж, крыло, оперение, шасси, основная и вспомогательная силовые установки,система управления общесамолетным оборудованием, которая имеет два контура автоматического управления, конструктивно оформленных в основной и резервный блоки преобразований и вычислений,подключенные к исполнительным устройствам через блок управления и контроля, а также контур ручного управления с пультами управления, светосигнальным табло и центральным светосигнальным огнем и сопряжена по мультиплексному каналу с комплексом бортовых цифровых вычислительных машин,электронной системой управления левого двигателя, электронной системой управления правого двигателя, системой регистрации и контроля, аппаратурой наведения и посадки, комплексной системой управления, а по кодовым линиям связи - с системой управления и контроля топлива, аппаратурой речевых сообщений, комплексной системой электронной индикации и вспомогательной силовой установкой (RU 2263044 С 1, В 64 С 13/00). Недостаток известного самолета связан с недостаточной реализацией функций контроля и диагностики радиоэлектронного и общесамолетного оборудования. Наиболее близким к предложенному является легкий многофункциональный самолет с повышенными маневренными возможностями, содержащий, в том числе, фюзеляж, крыло, оперение, шасси, силовую установку, а также управляющий интегрированный комплекс, включающий в себя систему информационного обмена, бортовую цифровую вычислительную систему управления полетом и учебнобоевыми действиями, внешнее запоминающее устройство и систему ввода информации, пилотажнонавигационное оборудование, комплексную систему управления самолетом с установленными в кабине летчика и оператора пультами системы, систему управления вооружением с установленными в кабине летчика и оператора пультами системы, комплексную систему электронной индикации, управления и прицеливания, информационные табло аварийной сигнализации, установленные в кабине летчика и оператора, двукратно резервированную систему управления общесамолетным оборудованием, бортовую систему объективного контроля, речевую информационно-управляющую систему, систему электроснабжения, внешнее и внутреннее светотехническое оборудование, комплексную систему аварийного покидания самолета, двукратно резервированную электронную систему управления силовой установкой, при этом система информационного обмена разделена на три независимых мультиплексных канала информационного обмена, между вычислительной системой и системой управления общесамолетным оборудованием, а также между комплексной системой электронной индикации, управления и прицеливания и комплексной системой управления самолетом выполнены радиальные связи (патент RU 2252899 С 1,В 64 С 13/00, приоритет 20.05.2004). Недостатком прототипа является недостаточная реализация функций контроля и диагностики радиоэлектронного и общесамолетного оборудования. Раскрытие изобретения Задачей изобретения является создание легкого многофункционального самолета, обеспечивающего повышенные возможности по реализации функций контроля и диагностики радиоэлектронного и общесамолетного оборудования. Для решения поставленной задачи предложен легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом, содержащий фюзеляж (1), крыло (2), оперение (3), шасси (4), силовую установку (5), пилотажно-навигационный комплекс, комплексную систему электронной индикации,комплексную систему аварийного покидания самолета, систему объективного контроля, комплексную систему управления, систему общесамолетного оборудования, нашлемную систему целеуказания, речевую информационно-управляющую систему, систему ввода информации, пульты управления, бортовой комплекс связи, бортовые панели техобслуживания, а также управляющий интегрированный комплекс(6), включающий бортовую цифровую вычислительную систему (7), систему информационного обмена из мультиплексных и радиальных каналов, а также системы и/или блоки сопряжения со всеми функциональными комплексами и системами самолета, в котором БЦВС (7) через соответствующие системы и/или блоки сопряжения связана мультиплексными каналами с комплексной системой электронной индикации, пультами управления, пилотажно-навигационным комплексом, комплексной системой электронной индикации, системой объективного контроля, комплексной системой управления, комплексом вооружения и системой общесамолетного оборудования, при этом система сопряжения с общесамолетным оборудованием (23) состоит из первого и второго блоков преобразований и вычислений БПВ-1 (27) и БПВ-2 (28), связанных с блоком управления и контроля БУК (29), а также блоков сопряжения с общесамолетным оборудованием, при этом БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28) подключены к мультиплексному каналу информационного обмена, а блок управления и контроля БУК (29) связан радиальными каналами как с блоками сопряжения ОСО, так и с системами и/или блоками сопряжения других систем самолета, которые, в свою очередь, связаны с мультиплексными или радиальными каналами системы информационно-1 011500 го обмена управляющего интегрированного комплекса (6). Благодаря предложенному изобретению повышается уровень автоматизации, управления, контроля и диагностики радиоэлектронного и общесамолетного оборудования за счет подключения практически всех элементов общесамолетного оборудования, а также особо важных систем радиолектронного оборудования к мультиплексным каналам информационного обмена. Краткое описание чертежей Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых на фиг. 1 изображен общий вид легкого многофункционального самолета с управляющим интегрированным комплексом; на фиг. 2 изображена схема управляющего интегрированного комплекса; на фиг. 3 - схема системы сопряжения с общесамолетным оборудованием,где 1 - фюзеляж; 2 - крыло; 3 - оперение; 4 - шасси; 5 - силовая установка (СУ); 6 - управляющий интегрированный комплекс (УИК); 7 - бортовая цифровая вычислительная система (БЦВС); 8 - первая бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ-1); 9 - вторая бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ-2); 10 - система сопряжения с пультами управления (СС ПУ); 11- система сопряжения с комплексной системой электронной индикации (СС КСЭИ); 12 - система сопряжения с речевой информационно-управляющей системой (СС РИУС); 13 - система сопряжения с системой ввода информации (СС СВИ); 14 - система сопряжения с нашлемной системой целеуказания (СС НСЦ); 15 - система сопряжения с пилотажно-навигационным комплексом (СС ПНК); 16 - система сопряжения с комплексной системой управления самолетом (СС КСУ); 17 - система сопряжения с бортовым комплексом связи (СС БКС); 18 - система сопряжения с системой объективного контроля (СС СОК); 19 - система сопряжения с системой управления силовой установкой (СС СУ СУ); 20 - система сопряжения с комплексной системой аварийного покидания самолета (СС КСАПС); 21 - система сопряжения с бортовыми панелями техобслуживания (СС БПТО); 22 - система сопряжения с комплексом вооружения (СС KB); 23 - система сопряжения с общесамолетным оборудованием (СС ОСО); 24 - первый мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-I); 25 - второй мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-II); 26 - третий мультиплексный канал информационного обмена (МКИО-III); 27 - первый блок преобразований и вычислений БПВ-1; 28 - второй блок преобразований и вычислений БПВ-2; 29 - блок управления и контроля (БУК); 30 - блок сопряжения с системой кондиционирования воздуха (БС СКВ); 31 - блок сопряжения с системой внутрикабинной сигнализации (БС СВКС); 32 - блок сопряжения с системой междусамолетного переговорного устройства (БС МСПУ); 33 - блок сопряжения с пневмогидросистемой (БС ПГС); 34 - блок сопряжения с системой торможения колес (БС СТК); 35 - блок сопряжения с системой пожарной защиты (БС СПЗ); 36 - блок сопряжения с системой обогрева лобового стекла (БС СОЛС); 37 - блок сопряжения с системой жизнеобеспечения (БС СЖО); 38 - блок сопряжения с системой электроснабжения (БС СЭС); 39 - блок сопряжения с системой управления и контроля топлива (БС СУИТ); 40 - блок сопряжения с системой топливорасходомера (БС СТР); 41 - блок сопряжения с кислородной системой (БС КС); 42 - блок сопряжения с системой управления шасси (БС СУШ); 43 - блок сопряжения с системой сигнализации замков фонаря (БС ССЗФ); 44 - блок сопряжения с системой внешнего светотехнического оборудования (БС СВСТО); 45 - блок сопряжения с топливной системой (БС ТС); 46 - блок сопряжения с системой управления створками воздухозаборников (БС СУ СВЗ); 47 - блок сопряжения с централизованной системой заправки масла (БС ЦСЗМ). Лучший вариант осуществления изобретения Легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом (фиг. 1) содержит фюзеляж (1), крыло (2), оперение (3), шасси (4), силовую установку (5), а также другие функцио-2 011500 нальные комплексы и системы, необходимые для обеспечения работы самолета. Управляющий интегрированный комплекс (УИК) (6) (фиг. 2) представляет собой совокупность взаимосвязанных программно-аппаратных средств, объединенных системой информационного обмена. УИК (6) содержит бортовую цифровую вычислительную систему (БЦВС) (7) с двумя бортовыми цифровыми вычислительными машинами: БЦВМ-1 (8) и БЦВМ-2 (9); системы и/или блоки сопряжения с другими комплексами или системами самолета; систему информационного обмена, состоящую из мультиплексных и радиальных каналов, для связи всех систем самолета с БЦВС (7). В качестве систем и/или блоков сопряжения УИК (6) содержит систему сопряжения с пультами управления (СС ПУ) (10), систему сопряжения с комплексной системой электронной индикации (СС КСЭИ) (11); систему сопряжения с речевой информационно-управляющей системой (СС РИУС) (12); систему сопряжения с системой ввода информации (СС СВИ) (13); систему сопряжения с нашлемной системой целеуказания (СС НСЦ) (14); систему сопряжения с пилотажно-навигационным комплексом(СС ПНК) (15); систему сопряжения с комплексной системой управления самолетом (СС КСУ) (16); систему сопряжения с бортовым комплексом связи (СС БКС) (17); систему сопряжения с системой объективного контроля (СС СОК) (18); систему сопряжения с системой управления силовой установкой (СС СУ СУ) (19); систему сопряжения с комплексной системой аварийного покидания самолета (СС КСАПС)(20); систему сопряжения с бортовыми панелями техобслуживания (СС БПТО) (21); систему сопряжения с комплексом вооружения (СС KB) (22); систему сопряжения с общесамолетным оборудованием (СС ОСО) (23). Система информационного обмена состоит из мультиплексных и радиальных каналов информационного обмена, в конкретном варианте исполнения легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом (6) содержит в системе информационного обмена три мультиплексных канала (24-26). В управляющем интегрированном комплексе БЦВС (7) посредством мультиплексных каналов связана с такими комплексами и системами самолета, как комплексная система электронной индикации(КСЭИ), пилотажно-навигационный комплекс (ПНК), комплексная система управления самолетом(КСУ), система объективного контроля (СОК), система управления силовой установкой (СУ СУ), комплексная система аварийного покидания самолета (КСАП), комплекс вооружения (KB), система общесамолетного оборудования через соответствующие системы сопряжения (11, 15, 16, 18, 19, 20, 22, 23). В состав системы сопряжения с системой общесамолетного оборудования (23) (фиг. 3) входят первый и второй блоки преобразований и вычислений БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28), блок управления и контроля(БУК) (29), а также внутрисистемная сеть информационного обмена из радиальных и мультиплексных каналов для обеспечения информационного обмена между элементами системы сопряжения с системой общесамолетного оборудования (23) и другими системами самолета, а также с БЦВС (7). Состав блоков сопряжения с общесамолетным оборудованием может изменяться в зависимости от комплектации самолета. В конкретном варианте исполнения в системе сопряжения с системой общесамолетного оборудования (23) присутствуют следующие блоки сопряжения: блок сопряжения с системой кондиционирования воздуха (БС СКВ) (30); блок сопряжения с системой внутрикабинной сигнализации(БС СВКС) (31); блок сопряжения с системой междусамолетного переговорного устройства (БС МСПУ)(32); блок сопряжения с пневмогидросистемой (БС ПГС) (33); блок сопряжения с системой торможения колес (БС СТК) (34); блок сопряжения с системой пожарной защиты (БС СПЗ) (35); блок сопряжения с системой обогрева лобового стекла (БС СОЛС) (36); блок сопряжения с системой жизнеобеспечения (БС СЖО) (37); блок сопряжения с системой электроснабжения (БС СЭС) (38); блок сопряжения с системой управления и контроля топлива (БС СУИТ) (39); блок сопряжения с системой топливорасходомера (БС СТР) (40); блок сопряжения с кислородной системой (БС КС) (41); блок сопряжения с системой управления шасси (БС СУШ) (42); блок сопряжения с системой сигнализации замков фонаря (БС ССЗФ) (43); блок сопряжения с системой внешнего светотехнического оборудования (БС СВСТО) (44); блок сопряжения с топливной системой (БС ТС) (45); блок сопряжения с системой управления створками воздухозаборников (БС СУ СВЗ) (46); блок сопряжения с централизованной системой заправки масла (БС ЦСЗМ) (47). Двукратное резервирование в системе сопряжения с системой общесамолетного оборудования обеспечивается за счет первого и второго блоков преобразований и вычислений БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28),которые связаны с блоком управления и контроля БУК (29). В свою очередь, БУК (29) обеспечивает проверку и контроль работы БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28). БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28) подключены к одному из мультиплексных каналов системы информационного обмена УИК (6), а БУК (29) связан радиальными каналами как со всеми блоками сопряжения, входящими в состав системы сопряжения с системой общесамолетного оборудования (23), так и с системами и/или блоками сопряжения других систем самолета, которые, в свою очередь, связаны с мультиплексными или радиальными каналами системы информационного обмена УИК (6). Работа легкого многофункционального самолета с управляющим интегрированным комплексом (6)-3 011500 обеспечивает решение следующих задач: общие, обеспечивающие эксплуатацию самолета во всем диапазоне летно-технических характеристик с помощью источников информации о целях на борту, оборудования по управлению планером, работой двигателя и т.д.; специальные, позволяющие осуществлять подготовку и применение средств поражения целей, радиоэлектронного противодействия им. Оборудование для реализации первой группы задач, как правило, функционирует или находится в состоянии дежурной готовности к применению в течение всех этапов полета, т.е. от взлета до посадки. Специальные задачи решаются с помощью оборудования, которое работает эпизодически: при преодолении зоны противовоздушной обороны противника, при контакте с целью и т.д. Благодаря УИК (6) все системы самолета находятся в тесном информационном, логическом и энергетическом взаимодействии. Архитектура УИК (6) является открытой. Она позволяет наращивать состав бортового оборудования, состав вооружения и варьировать комплектацией прицельной системы с минимальными доработками аппаратурной части и соответствующими доработками модульной структуры программного обеспечения БЦВС (7) и других комплексов и систем самолета. УИК (6) обеспечивает решение задач в реальном масштабе времени с возможностями активного управления самолетом и его системами для решения следующих задач: накопления данных об обстановке, синтеза обстановки на основе равнохарактерной информации и анализа в реальном масштабе времени; выбора оптимальной траектории для облета зон ПВО противника; изменения и уточнения маршрута полета; выборки рекомендаций по применению тактических решений на различных этапах ведения воздушного боя; классификации и выбора целей; определения количества одновременно обстреливаемых целей, последовательности и наряда расходуемых средств поражения; организации управления режимами работы комплексов, входящих в УИК (6); оптимального применения средств обнаружения и средств радиоэлектронного подавления; определения взаимодействия и распределение функций между самолетами группы; контроля работы УИК (6) и т.д. Индикационное обеспечение пилотажно-навигационных режимов, контроля работы общесамолетного оборудования и боевого применения может быть реализовано на жидкокристалической матрице,что позволяет не только предъявлять возрастающий объем информации от различных средств на ограниченной площади приборной доски, но и оптимизировать условия для восприятия количественной приборной и естественной внекабинной информации, повысить ее наглядность. СС ОСО (23) обеспечивает выполнение следующих функций: прием от блоков сопряжения аналоговой и дискретной информации, а также прием информации по кодовым линиям с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 с изм. 2; прием информации, передаваемой по мультиплексному каналу информационного обмена с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87; логическую обработку принятой информации; формирование и выдачу сигнальной информации; формирование и выдачу в сопрягаемые системы при их наземном контроле, сигналов запроса исправности, инициирующих их запуск в режим расширенного контроля; управление общесамолетным оборудованием в ручном и автоматическом режимах; полетный контроль технического состояния общесамолетного оборудования и других систем самолета; организацию наземного контроля систем и оборудования (всех или каких) при техническом обслуживании и подготовке к полету; прием результатов контроля сопрягаемых систем в виде дискретных сигналов и транспортирование их в БЦВС (7) по мультиплексному каналу информационного обмена с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87; формирование и выдачу в аппаратуру речевых сообщений кодов речевых сообщений по кодовой линии с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 с изм. 2; управление режимами работы системы объективного контроля по мультиплексному каналу информационного обмена с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 26765. 52-87. СС ОСО (23) обеспечивает выполнение следующих функций: формирование и выдачу управляющих сигналов в блоки сопряжения с общесамолетным оборудованием (30-47); обеспечение трансляции поступающих сигналов с пультов управления. СС ОСО (23) может обеспечивать выполнение функций управления в ручном режиме (для чего-4 011500 предусмотрены органы ручного управления "РУЧН/АВТ", которые расположены на одном из пультов управления в кабине), а также в автоматическом режиме. СС ОСО (23) обеспечивает прием и обработку информации, передаваемой от сопрягаемых систем по кодовым линиям связи с параметрами, соответствующими требованиям ГОСТ 18977-79 и РТМ 149575 с изм. 2, скорость передачи информации 50 кбит/с + 1%. При логической обработке сигналов в режиме расширенного контроля СС ОСО (23) проводит самоконтроль, результаты которого направляет по мультиплексному каналу в БЦВС (7) и СС СОК (18). СС ОСО (23) обеспечивает выдачу в каждую из сопрягаемых систем самолета сигналов "запроса исправности". Параметры сигналов: наличие сигнала - напряжение от 16,5 до 33 В (ток нагрузки - до 40 мА); отсутствие сигнала - разрыв цепи (ток утечки - до 0,2 мА). СС ОСО (23) обеспечивает выдачу 80 команд управления (КУ) напряжением от 16,5 до 33 В с током нагрузки от 0,1 до 3,5 А, поступающих на исполнительные устройства, пускатели и коммутации. СС ОСО (23) обеспечивает выдачу десяти разовых команд в блок сопряжения с топливной системой (БС ТС) (45) в следующем виде: наличие сигнала - логическая единица - напряжение (3,71,3) В; отсутствие сигнала - логический ноль - напряжение (0 до 0,44) В. СС ОСО (23) обеспечивает работу в следующих форматах:"оконечное устройство - оконечное устройство". СС ОСО (23) при отказе БЦВС (7) обеспечивает функционирование по мультиплексному каналу системы информационного обмена УИК (6) в качестве контроллера, а при отказе мультиплексного канала СС ОСО (23) соединяется с пультами управления радиальными каналами. Электропитание системы осуществляется от системы электроснабжения СЭС, состоящей из двух вторичных каналов постоянного тока с номинальным напряжением 27 В. Качество электроэнергии соответствует ГОСТ 19705-89 для систем с выпрямительными устройствами. Блоки преобразований и вычислений БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28) подключаются к двум каналам СЭС и нормально работают при параметрах качества электроэнергии по одному каналу - для нормального и аварийного режимов (в установившихся и переходных режимах), при этом второй канал электропитания может быть запитан электроэнергией с параметрами качества для ненормального режима. При одновременном перерыве в электропитании или одновременной просадке напряжения в соответствии с п.2.2. 11. ГОСТ 19705-89 по двум каналам на стоянке система не выходит из строя и не выдает ложных сигналов и команд (кроме их снятия) при восстановлении качества электроэнергии хотя бы в одном канале электропитания СЭС; до нормального или аварийного значения параметров работоспособность системы должна полностью восстановиться без вмешательства экипажа (автоматически) за время до 1 с. За счет системы сопряжения с комплексом вооружения (СС KB) (22) самолет при подготовке авиационных средств поражения (АСП), размещаемых на нем, к применению решает следующие задачи: осуществляет выбор АСП к применению; производит подготовку и пуск (сброс) выбранного вооружения в соответствии с требуемой временной циклограммой; передает в БЦВС (7) информацию о типе, наличии и готовности к применению АСП; формирует необходимые блокировки для обеспечения безопасности при эксплуатации и применения АСП; осуществляет встроенный контроль системы и учебно-тренировочный режим в части вооружения; осуществляет подачу электропитания от бортовых источников на АСП; осуществляет преобразование и передачу сигналов целеуказания в АСП. Промышленная применимость Изобретение может быть использовано в авиационной технике при построении легких многоцелевых самолетов с управляющими интегрированными комплексами для повышения эффективности реализации функций контроля и диагностики всех систем самолета, в том числе радиоэлектронного и общесамолетного оборудования. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Легкий многофункциональный самолет с управляющим интегрированным комплексом, содержащий фюзеляж (1), крыло (2), оперение (3), шасси (4), силовую установку (5), пилотажно-навигационный комплекс, комплексную систему электронной индикации, комплексную систему аварийного покидания самолета, систему объективного контроля, комплексную систему управления, систему общесамолетного оборудования, нашлемную систему целеуказания, речевую информационно-управляющую систему, систему ввода информации, пульты управления, бортовой комплекс связи, бортовые панели техобслуживания, а также управляющий интегрированный комплекс (6), включающий бортовую цифровую вычислительную систему (7), систему информационного обмена из мультиплексных и радиальных каналов, а также системы и/или блоки сопряжения со всеми функциональными комплексами и системами самолета,-5 011500 в котором БЦВС (7) через соответствующие системы и/или блоки сопряжения связана мультиплексными каналами с комплексной системой электронной индикации, пультами управления, пилотажнонавигационным комплексом, комплексной системой электронной индикации, системой объективного контроля, комплексной системой управления, комплексом вооружения и системой общесамолетного оборудования, отличающийся тем, что система сопряжения с общесамолетным оборудованием (23) состоит из первого и второго блоков преобразований и вычислений БПВ-1 (27) и БПВ-2 (28), связанных с блоком управления и контроля БУК (29), а также блоков сопряжения с общесамолетным оборудованием,при этом БПВ-1 и БПВ-2 (27, 28) подключены к мультиплексному каналу информационного обмена, а блок управления и контроля БУК (29) связан радиальными каналами как с блоками сопряжения ОСО, так и с системами и/или блоками сопряжения других систем самолета, которые в свою очередь связаны с мультиплексными или радиальными каналами системы информационного обмена управляющего интегрированного комплекса (6).