基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统及其设计方法技术方案

一种基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统及其设计方法，继电器电源与风扇控制电路保护自动开关的一端联通；风扇控制电路保护自动开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通。当刹车风扇开关的输入端a与断开端c联通时，刹车风扇开关断开；当刹车风扇开关的输入端a与继电器工作触点的输入端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通。本发明专利技术在刹车机轮温度达到温度高的条件时，能够在飞机着陆后及时可靠的对该刹车机轮进行降温，将飞机的起降周期从60～90min缩短到30min从而缩短飞机的起降时间，提高飞机的起降频率。同时节省了能源、降低了地勤人员劳动强度。

Temperature-based Airborne Brake Air Cooling Control System and Its Design Method

A temperature-based airborne brake air-cooling control system and its design method are presented. The relay power supply is connected with one end of the fan control circuit protection automatic switch; the other end of the fan control circuit protection automatic switch is connected with the input end of the right brake wheel landing switch; the output end of the right brake wheel landing switch is connected with the input end of the left brake wheel landing switch; and the left brake wheel landing switch is connected with the output end of the left brake wheel landing switch. The output end of the floor switch is connected with the input end of the brake fan switch. When the input end a of the brake fan switch is connected with the disconnection end c, the brake fan switch is disconnected; when the input end a of the brake fan switch is connected with the input end B of the relay working contact, the brake fan switch is connected with the working contact of the relay power supply. When the temperature of the brake wheel reaches the condition of high temperature, the invention can timely and reliably cool the brake wheel after the aircraft landing, shorten the take-off and landing period of the aircraft from 60 to 90 minutes to 30 minutes, thereby shortening the take-off and landing time of the aircraft and improving the take-off and landing frequency of the aircraft. At the same time, it saves energy and reduces the labor intensity of ground crew.

【技术实现步骤摘要】
基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统及其设计方法
本专利技术涉及一种飞机机载刹车风冷系统，具体是一种飞机机载刹车风冷控制系统及其设计方法。
技术介绍
现代飞机起飞速度更高、着陆重量更大、刹车速度更高，使飞机刹车能量更高，刹车机轮刹车装置温度大幅提高，要保证飞机快速出动，必须进行刹车装置的强行冷却。现代飞机刹车机轮冷却装置成为飞机刹车机轮和刹车系统设计的必须装置。现役二代、三代飞机多采用金属基粉末合金刹车材料，为保证飞机快速出动，采用地面强制水冷或风冷方法，保证飞机快速出动。具有摩擦特性好、吸热能力强、材料密度小、使用寿命长等优点的C/C、C/Si复合刹车材料克服了金属基粉末合金刹车材料的缺点，能更好满足飞机对刹车机轮的要求而被广泛使用，但C/C、C/Si复合刹车材料抗氧化能力差，造成刹车装置不能水冷，只能风冷的缺点。苏27飞机的机载刹车风冷系统电器原理图见图1。苏27飞机的机载刹车风冷系统由风扇电源电路自动保护开关1、风扇控制电路自动保护开关3、左路刹车机轮冷却风扇电机4、右路刹车机轮冷却风扇电机5、左路风扇电源接通接触器6、右路风扇电源接通接触器7、起落架放下位置终点开关8、刹车机轮冷却转换开关9、电机电源18和继电器电源2组成；刹车机轮冷却风扇控制系统采用手动控制。安装于左起落架前舱门的刹车机轮冷却转化开关9有开启/关闭两种状态，飞机每次飞行前刹车机轮冷却转化开关处于关闭状态。当飞机发动机工作时，即在飞机起-降滑跑、滑行和减速时，刹车机轮冷却风扇控制系统由电机电源18和继电器电源2供电；当飞机停在停机坪上，即飞机发动机停止工作时，刹车机轮冷却风扇控制系统由机场电源供电，飞机每次着陆后地勤人员根据刹车机轮降温需要，手动开启左起落架前舱门的刹车机轮冷却转化开关9，从而使“机载刹车风冷系统电机”高速旋转给刹车机轮刹车装置强力风冷散热。刹车机轮冷却电机总工作时间不大于25min，刹车机轮刹车装置温度降下来后手动断开左起落架前舱门的刹车机轮冷却转化开关9，从而操作“机载刹车风冷系统电机”停止旋转，地勤人员根据刹车机轮降温需要，可以手动操作刹车机轮冷却风扇旋转。现有技术的机载刹车风冷系统控制逻辑是在飞机完成着陆后，由地勤人员采用手动操作的方式实现机载刹车风冷系统的旋转/停止，达到飞机刹车机轮快速降温的目的，但是这个机载刹车风冷系统没有自动控制功能，增加了地勤人员的工作强度。经检索中国论文网公布了科技视界中收录的上海飞机设计研究院液压部刹车系统室的张祥剑2012年10月在上海发表的《民机刹车系统发展研究》中提到“每个刹车机轮上都装配有刹车冷却风扇，可高速冷却刹车缩短过站时间”；但是这篇论文中并没有说明刹车冷却风扇的控制逻辑，更没有说明刹车冷却风扇具有自动控制功能。经检索，公开号为CN106005379A的专利技术创造中公开了一种飞机刹车机轮的冷却方法和风冷装置。该专利技术创造一种飞机刹车机轮的冷却方法和风冷装置含有冷却盘和进风接头，冷却盘和进风接头之间通过柔性的通风管联通，冷却盘上有与飞机刹车机轮匹配的出风嘴；将冷却盘固定在飞机刹车机轮的侧面，冷却盘的出风嘴对应飞机刹车机轮的通风孔；将进风接头与冷风源接通，冷风通过进风接头和通风管进入冷却盘，再通过出风嘴向飞机刹车机轮通风孔实施冷却作用。但是，公开号为CN106005379A该专利技术创造是采用冷却盘和进风接头将冷却气体导入飞机刹车机轮通风孔实施冷却作用，在飞机刹车机轮上打孔会降低飞机刹车机轮的结构强度，同时采用外在气源对飞机刹车机轮进行冷却，增加了工作人员的劳动强度，延迟了飞机刹车机轮降温的时间。该专利技术创造没有明确说明温度警戒值设置的具体合理数值和风冷系统自动启动和停止具体要求。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的降低飞机刹车机轮的结构强度，以及所采用的外在气源对飞机刹车机轮进行冷却，延迟了飞机刹车机轮降温时间的不足，本专利技术提出了一种基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统及其设计方法。本专利技术包括主轮温度监控单元、刹车风扇开关、继电器电源和电源，刹车机轮冷却风扇电机、左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关、电机接通触点；所述的风扇电源电路自动保护开关有两个，分别位于左刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中和右刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中。风扇控制电路自动保护开关有一个；所述继电器电源与风扇控制电路自动保护开关的一端联通；风扇控制电路自动保护开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，该右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通。当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端c联通时，刹车风扇开关断开；当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通。所述主轮温度监控单元温度信号的输入点与温度传感器温度信号的输出点联通，主轮温度监控单元的两个刹车机轮温度状态TWD信号输出点分别与两个继电器控制触点的输入端联通，所述继电器接负载的工作触点与交流接触器的控制触点输入端联通；该交流接触器的控制触点输出端与刹车机轮冷却风扇电机控制触点联通，刹车机轮冷却风扇电机的工作触点通过电路保护自动开关与电机电源与联通。所述电机电源为三相115V，400Hz。飞机右机轮的刹车风冷控制系统与所述飞机左机轮的刹车风冷控制系统相同。在所述飞机右机轮的刹车风冷控制系统中，继电器电源与该右机轮的刹车风冷控制系统中的风扇控制电路自动保护开关的一端联通；该风扇控制电路自动保护开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，该右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通。本专利技术提出的所述基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统的控制过程是：步骤1，确定刹车机轮温度状态TWD：确定温度传感器采集到的温度门限。确定的温度门限分为高信号门限TWD1和低信号门限TWD2。根据确定的高信号门限TWD1和低信号门限TWD2，采用具有滞迴比较特性的温度状态识别方法，确定刹车机轮的温度状态TWD。该刹车机轮的温度状态TWD分为高温度状态与低温度状态。所确定的高信号门限TWD1的温度为300℃，低信号门限TWD2的温度为90℃。所述的高温度状态与低温度状态分别是：飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转前，温度传感器检测温度t小于门限TWD1，刹车机轮温度状态TWD输出为0，即为低温度状态；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转后，主轮温度监控单元检测温度t小于门限TWD2，刹车机轮温度状态TWD输出为0，即为低温度状态；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转前，温度传感器检测温度t大于门限TWD1，刹车机轮温度状态TWD输出为1，即为高温度状态；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转后，主轮温度监控单元检测温度t大于门限TWD2，刹车机轮温度状态TWD输出为1，即为高温度状态。步骤2，根据刹车机轮落地开关状态确定飞机空/地状态：通过左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关的通断共同确定飞机的空/地状态。在通过左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关的通断共同确定飞机的空/地状态时：当飞机在空中时，刹车机轮落地开关断开；当飞机在地面时，刹车机轮落地开关接通。左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统，其特征在于，包括主轮温度监控单元、刹车风扇开关、继电器电源和电源，刹车机轮冷却风扇电机、左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关、电机接通触点；所述的风扇控制电路保护自动开关有两个，分别位于左刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中和由刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中；所述继风扇控制电路自动保护开关有一个；电器电源的与风扇控制电路保护自动开关的一端联通；风扇控制电路保护自动开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，该右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通；当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端c联通时，刹车风扇开关断开；当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统，其特征在于，包括主轮温度监控单元、刹车风扇开关、继电器电源和电源，刹车机轮冷却风扇电机、左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关、电机接通触点；所述的风扇控制电路保护自动开关有两个，分别位于左刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中和由刹车机轮的机载刹车风冷控制系统中；所述继风扇控制电路自动保护开关有一个；电器电源的与风扇控制电路保护自动开关的一端联通；风扇控制电路保护自动开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，该右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通；当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端c联通时，刹车风扇开关断开；当刹车风扇开关的输入端a与刹车风扇开关的输出端b连通时，刹车风扇开关与继电器接电源的工作触点连通。2.如权利要求1所述基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统，其特征在于，所述主轮温度监控单元温度信号的输入点与温度传感器温度信号的输出点联通，主轮温度监控单元的两个刹车机轮温度状态TWD信号输出点分别与两个继电器控制触点的输入端联通，所述继电器接负载的工作触点与交流接触器的控制触点输入端联通；该交流接触器的控制触点输出端与刹车机轮冷却风扇电机控制触点联通，刹车机轮冷却风扇电机的工作触点通过电路保护自动开关与电机电源与联通；所述电机电源为三相115V，400Hz。3.如权利要求1所述基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统，其特征在于，飞机右机轮的刹车风冷控制系统与所述飞机左机轮的刹车风冷控制系统相同；在所述飞机右机轮的刹车风冷控制系统中，继电器电源与该右机轮的刹车风冷控制系统中的风扇控制电路保护自动开关的一端联通；该风扇控制电路保护自动开关的另一端与右刹车机轮落地开关输入端联通，该右刹车机轮落地开关的输出端与左刹车机轮落地开关输入端联通，左刹车机轮落地开关的输出端与刹车风扇开关的输入端联通。4.一种权利要求1所述基于温度的飞机机载刹车风冷控制系统的控制方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定刹车机轮温度状态TWD：确定温度传感器采集到的温度门限；确定的温度门限分为高信号门限TWD1和低信号门限TWD2；根据确定的高信号门限TWD1和低信号门限TWD2，采用具有滞迴比较特性的温度状态识别方法，确定刹车机轮的温度状态TWD；该刹车机轮的温度状态TWD分为高温度状态与低温度状态；步骤2，根据刹车机轮落地开关状态确定飞机空/地状态：通过左刹车机轮落地开关和右刹车机轮落地开关的通断共同确定飞机的空/地状态；步骤3，确定机载刹车风冷系统的控制过程：根据刹车机轮温度状态信号TWD和飞机空/地状态信号JLD确定机载刹车风冷系统自动控制逻辑；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转前，接通飞机刹车风扇开关，飞机在地面、刹车机轮温度状态TWD处于高温状态，继电器控制触点接通，继电器的工作触点接通；左路电机接通触点接通，刹车机轮冷却风扇电机高速旋转；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转前，接通飞机刹车风扇开关，飞机在地面、刹车机轮温度状态TWD处于低温状态，继电器控制触点断开，继电器的工作触点断开；使左路电机接通触点断电，禁止刹车机轮冷却风扇电机旋转；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转后，主轮温度监控单元检测温度t大于门限TWD2，刹车机轮温度状态TWD输出为1，即为高温度状态；刹车机轮冷却风扇电机继续高速旋转；飞机刹车后，刹车机轮冷却风扇电机开始旋转后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠平，韩亚国，陈雨，
申请(专利权)人：西安航空制动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61