(西安飛機工業(yè)(集團)有限責(zé)任公司試飛站飛行試驗室,陜西西安 710089)
為保障飛機飛行安全,國家有關(guān)飛行試驗管理規(guī)定,要求對飛行參數(shù)據(jù)進行譯碼判讀,通過飛參譯碼判讀方式,來檢驗飛機的飛行性能以及飛機的設(shè)計制造質(zhì)量,具體地說就是判讀識別飛機、發(fā)動機、機載設(shè)備的狀態(tài)信息以及故障信息,為飛機故障診斷、預(yù)測、輔助飛行訓(xùn)練、事故預(yù)防與調(diào)查分析提供科學(xué)依據(jù)。
飛機飛行過程中,機載飛行數(shù)據(jù)記錄器(防護記錄器)中記錄的飛行數(shù)據(jù)[1]。
將飛參數(shù)據(jù)由源碼轉(zhuǎn)化為物理量的過程。
按照相應(yīng)的判讀[2]標(biāo)準(zhǔn),對轉(zhuǎn)化為物理量的飛參數(shù)據(jù)進行分析判斷。
以飛機性能、指標(biāo)等要求制定的判讀規(guī)則[4],是飛參數(shù)據(jù)判讀的技術(shù)依據(jù)。
在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,一定溫度下,飛機在起飛狀態(tài)下,飛機設(shè)計部門對發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速范圍都有一定的要求,隨著飛機飛行參數(shù)數(shù)量的不斷增多,為了能快速對每架次飛機飛行的飛參性能進行測試,在飛參判讀軟件系統(tǒng)里,利用邏輯表達式以判讀標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn),甄別出飛參性能滿足技術(shù)指標(biāo)要求與否,但對于有些設(shè)計給定的技術(shù)指標(biāo)要求,用目前的自動判讀規(guī)則庫里邏輯表達式無法進行甄別,為了能夠驗證設(shè)計給定的技術(shù)指標(biāo),不妨用逆向思維來進行分析處理飛參自動判讀規(guī)則的此類難點問題,從而提升飛機飛行安全保障能力。
本文就發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為例作一介紹,相信會給讀者帶來收獲與啟發(fā)。設(shè)計要求,發(fā)動機在起飛狀態(tài)下,高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為A值<轉(zhuǎn)速表達式<B值,對于高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下限A值無法用邏輯式表達出來,究其原因,飛機在起飛飛行過程中,發(fā)動機的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是從0開始到轉(zhuǎn)速A值,最后到高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速B值,轉(zhuǎn)速B值是飛機發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的極限值。按照設(shè)計給定的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的指標(biāo)要求,從理論層面上講,在飛參自動判讀規(guī)則中,飛機處于起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不僅大于B值需要顯示發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限故障信息,同時高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于A值也需要顯示發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限故障信息。
對于飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值,不超過B值這兩項技術(shù)指標(biāo)要求當(dāng)中,高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過B值,在飛參判讀規(guī)則中,容易表示出來,即“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式>B值”,快速判讀可以甄別出并顯示發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限故障狀態(tài)信息。但對于飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值,這一技術(shù)指標(biāo)要求轉(zhuǎn)換為一條自動判讀規(guī)則來表達,不像“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式>B”值這條語句那樣簡單可以實現(xiàn)。因為高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于A值的情況,在飛機飛行中是普遍存在的,僅依據(jù)“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”來判讀,飛機在起飛狀態(tài)下發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于設(shè)計要求的高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速A值超限故障信息是可以的。但是在飛機起飛時的其他狀態(tài),發(fā)動機轉(zhuǎn)速也會出現(xiàn)低于高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速A值的情況。在這種情況下,飛參自動判讀系統(tǒng)也會顯示出發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限故障信息。由此可見,“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”這條語句不僅是針對飛機起飛狀態(tài)下的發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速出現(xiàn)超限的故障信息,而且包含飛機整個飛行過程中出現(xiàn)的發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于A值非真故障信息,飛機除在起飛狀態(tài)下,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于A值是符合飛行安全要求的。因此判讀飛機只在起飛狀態(tài)下這一時間段,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于A值超限的故障信息,目前在各型號飛機飛參自動判讀規(guī)則中還沒有見到。
在目前的飛參判讀規(guī)則中,只有“轉(zhuǎn)速表達式>B值”的語句表達式,而無“轉(zhuǎn)速表達式<A值”的判讀語句。為了能按設(shè)計給出的飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值,不超過B值這兩項技術(shù)指標(biāo)要求,依靠自動判讀規(guī)則語句,來獲得發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限的故障信息,筆者提出以逆向思維的分析方式可甄別出發(fā)動機在起飛狀態(tài)時,高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于A值超限故障信息的方法,以饗讀者。
飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機油門桿位置不低于C值,油門桿位置不大于D值。飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值,高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不大于B值。同是飛機在起飛狀態(tài)時,可將發(fā)動機油門桿與發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速關(guān)聯(lián)起來,常規(guī)做法是用發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來判讀發(fā)動機油門桿位置,現(xiàn)在反過來用發(fā)動機油門桿位置來判讀發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速未嘗不可。發(fā)動機油門桿位置不低于C值,與發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值關(guān)聯(lián)起來。油門桿位置不大于D值與發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不大于B值關(guān)聯(lián)起來。發(fā)動機油門桿在位置C值與位置D值之間,在飛機整個飛行中,只有在飛機起飛狀態(tài)時出現(xiàn)。在其他飛行狀態(tài)中,發(fā)動機油門桿數(shù)值不會與發(fā)動機油門桿C值與D值區(qū)間內(nèi)任一數(shù)值相重合。基于這種情形,判斷飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于A值時,用“C值<油門桿表達式<D值”&“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”來甄別發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于A值超限故障信息。為了能更準(zhǔn)確地進行判讀,可以在“C值<油門桿表達式<D值”&“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”這條語句的基礎(chǔ)上,再加上“E值<低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<F值”(E值和F值是設(shè)計給定的飛機在起飛狀態(tài)時,發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于E值,不高于F值),即表達式為“C值<油門桿表達式<D值”&“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”/“E值<低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<F值” &“高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速表達式<A值”,這樣就會得到更滿意的結(jié)果。
有興趣的讀者,可以使用本文的方法來解決甄別發(fā)動機低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超限故障信息的問題。同樣判讀發(fā)動機、APU的排氣溫度在起飛狀態(tài)下是否超限等也可參照此類方法進行解決。雖然難以直接判讀出設(shè)計給定的技術(shù)指標(biāo)所要求的在給定的時間段發(fā)動機、APU的性能指標(biāo),但根據(jù)從嚴(yán)的判讀原則[5]要求,可以將給定的時間段前后延長,前后延長的時間段包含給定的時間段范圍,通過多個條件的時間交集,即可間接地判讀發(fā)動機、APU起動時的排氣溫度,這樣的判讀結(jié)果也令人非常滿意。在實際分析處理的時候,要比本文所述方法更費一些周折,但經(jīng)過努力最終還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。
在飛參判讀過程中,會有許多類似用常見的邏輯表達式難以實現(xiàn)判讀的情況,不妨改變傳統(tǒng)思維模式,通過運用逆向思維的方式,從多個關(guān)聯(lián)的飛參逆向思維來判讀一個飛參性能,完成飛參判讀工作,按照設(shè)計要求,甄別出飛參反映的飛機相關(guān)故障信息,提升飛參自動判讀效率。