THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH KIỂM TRA THAM SỐ ĐỘNG CƠ CHÍNH AL-31F CỦA MÁY BAY SU27

Header Page 1 of 166.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

------o--------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: TỰ ĐỘNG HOÁ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH
KIỂM TRA THAM SỐ ĐỘNG CƠ CHÍNH AL-31F CỦA
MÁY BAY SU27

VŨ ANH TUẤN

Thái Nguyên năm 2009

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 1 of 166.




Header Page 2 of 166.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

------o--------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH
KIỂM TRA THAM SỐ ĐỘNG CƠ CHÍNH AL-31F CỦA
MÁY BAY SU27
NGÀNH: TỰ ĐỘNG HOÁ
MÃ SỐ :
HỌC VIÊN: VŨ ANH TUẤN
NGƯỜI HD KHOA HOC: PGS-TS. ĐỖ XUÂN TIẾN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

PSG.TS ĐỖ XUÂN TIẾN
Thái Nguyên năm 2009

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 2 of 166.




Header Page 3 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Vũ Anh Tuấn học viên lớp cao học K10 - Chuyên ngành Tự

động hoá. Tôi xin cam đoan những kết quả trong luận văn này hoàn toàn do
tôi nghiên cứu, thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phó giáo sư, Tiến
sĩ Đỗ Xuân Tiến và tham khảo những nguồn tài liệu đã trích dẫn.
Học viên

Vũ Anh Tuấn

MỤC LỤC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 3 of 166.




Header Page 4 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
Tran
g
Lời cam đoan...................................................................................................................
Mục lục..............................................................................................................................
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt..................................................................
Danh mục các bảng biểu.............................................................................................
Danh mục các đồ thị, hình vẽ....................................................................................
Mở đầu..............................................................................................................................
Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy
động cơ ở mặt đất
I.1. Giới thiệu chung về động cơ al-31f......................................................................

1

I.2. Các Tham số cần kiểm tra, phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra
khi động cơ al-31f làm việc ở mặt đất. ......................................................................

3

I.2.1. Các tham số cần kiểm tra. ........................................................................

3

I.2.2. Phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra. ........................................

4

Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm luq-cpa
trên máy bay
II.1. Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính..........................................................

17

II.1.1. Yêu cầu trao đổi thông tin của máy tính với môi trường bên
ngoài .........................................................................................................................

18

II.1.2. Các dạng thông tin và loại thông tin trao đổi giữa máy tính và
thiết bị ngoại vi. .....................................................................................................

21

II.1.3. Vai trò, nhiệm vụ và chức năng của khối ghép nối...........................

22

II.1.4. Đặc trưng chung của khối ghép nối. .....................................................

26

II.1.5. Cấu trúc chung của một khối ghép nối. ...............................................

32

II.1.6. Chương trình phục vụ trao đổi tin cho khối ghép nối......................

34

II.1.7. Giao diện của máy tính trong đo lường và điều khiển....................

36

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 4 of 166.




Header Page 5 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
II.2. Mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm kiểm tra luq-cpa trên máy bay....

40

II.2.1. Khái quát. ....................................................................................................

40

II.2.2. Sơ đồ ghép nối máy tính với đầu cắm kiểm tra luq-cpa trên máy
bay Su-27. ...............................................................................................................

41

Chương III. khối ghép nối, chương trình kiểm tra tham số động cơ al31f trên máy vi tính
III.1. Thiết kế khối ghép nối. ........................................................................................

43

III.1.1. Đặt vấn đề. .................................................................................................

43

III.1.2. Tổ chức phần cứng cho khối ghép nối. ...............................................

43

III.1.3. Xây dựng phần mềm của khối ghép nối. ............................................

62

III.2. Xây dựng chương trình kiểm tra tham số động cơ al-31f trên máy vi

67

tính......
III.2.1. Phần nhập dữ liệu vào RAM. ................................................................

70

III.2.2. Phần xử lý dữ liệu. ...................................................................................

70

III.2.3. Phần xử lý đồng hồ. .................................................................................

71

III.2.4. Phần xử lý đồ thị. .....................................................................................

73

III.2.5. Phần xử lý dữ liệu. ...................................................................................

73

III.2.6. Phần xử lý đưa ra bảng thông báo về tình trạng sự cố của động
cơ khi kiểm tra. ......................................................................................................
Kết luận và kiến nghị.....................................................................................
Phụ lục.............................................................................................................
Tài liệu tham khảo.........................................................................................

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 5 of 166.



74


Header Page 6 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU
vca

- Hộp phụ tùng máy bay.

vna

- Các lá hướng dòng cửa vào động cơ.

dqv

- Truyền cảm tốc độ vòng quay dạng tần số.

cnd

- Máy nén thấp áp.

cda

- Hộp phụ tùng động cơ.

cvd

- Máy nén cao áp.

cpa

- Thiết bị kiểm tra.

crd

- Tổ hợp điều chỉnh động cơ crd-99b.

np

- Bơm cao áp np-96M.

nr

- Bơm điều chỉnh nr-31B.

oxc

- Buồng đốt chính.

pnc

- Bàn kiểm tra mặt đất npc-99.

pnp

- Bàn kiểm tra mặt đất pnp-132b-1.

rx

- Miệng phun phản lực.

fc

- Buồng đốt tăng lực.

KNG - Khối ghép nối.
MVT - Máy vi tính.
TBN

- Thiết bị ngoại vi.

VXL - Vi xử lý

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 6 of 166.




Header Page 7 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở
máy động cơ ở mặt đất
Bảng 1.1. Tham số động cơ trên giàn thử.....................................................

2

Bảng 1.2. Thành phần các thiết bị kiểm tra pnc-99 xepz 3.......................

4

Bảng 1.3. Các tham số kiểm tra tương ứng với các loại truyền

6

cảm.......
Bảng 1.4. Các chân cắm mang thông tin của đầu cắm luq-cpa................

15

Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm
luq-cpa trên máy bay
Bảng 2.1. Chức năng chân cắm ở cổng máy in............................................

36

Bảng 2.2. Chức năng chân cắm của cổng nối tiếp RS-232 ở máy tính

38

PC
Phụ lục
Bảng 1.1. Các tham số liên tục của TECTER trên Su-27..........................
Bảng 1.2. Các lệnh ngắt quãng của

TECTER trên Su-

27..........................
Bảng 1.3. Đồ thị chuẩn của các tham số.......................................................

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Chương I. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 7 of 166.




Header Page 8 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
máy động cơ ở mặt đất
Hình 1.1. Sơ đồ khối của thiết bị kiểm tra khách quan..............................

10

Hình 1.2. Cấu trúc một chu trình ghi trên băng từ......................................

14

Hình 1.3. Sơ đồ tín hiệu lấy ra một chu kỳ...................................................

16

Chương II. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm
luq-cpa trên máy bay
Hình 2.1. Cấu trúc hệ trao đổi tin giữa MVT và TBN...............................

18

Hình 2.2. Vị trí và vai trò của KGN...............................................................

23

Hình 2.3. Các cấu trúc đường dây liên hệ của MVT và KGN .................

27

Hình 2.4. Các dạng truyền số liệu...................................................................

30

Hình 2.5. Sơ đồ khối của khối ghép nối........................................................

33

Hình 2.6. Bố trí chân ở cổng máy in của máy tính PC..............................

36

Hình 2.7. Bố trí chân của cổng nối tiếp ở máy tính PC loại 25 chân.....

37

Hình 2.8. Bố trí chân của cổng nối tiếp ở máy tính PC loại 9 chân.......

38

Hình 2.9. Sơ đồ khối ghép nối giữa đầu cắm luq-cpa máy bay với
cổng COM của máy tính....................................................................................

42

Chương III. khối ghép nối, chương trình kiểm tra tham số động
cơ al-31f trên máy vi tính
Hình 3.1. Sơ đồ chân tín hiệu của on-chíp 80C51......................................

44

Hình 3.2. Sơ đồ chức năng của on-chip 80C51...........................................

47

Hình 3.3. Tổ chức của ( SFR ) trong R..........................................................

49

Hình 3.4. Thanh ghi từ trạng thái chương trình PSW................................

50

Hình 3.5. Tổ chức không gian của bộ nhớ chương trình EPROM ..........

51

Hình 3.6. Bảng vector ngắt của ON-CHIP 80C51......................................

52

Hình 3.7. Không gian của bộ nhớ dữ liệu RAM.........................................

53

Hình 3.8. Phân đoạn bộ nhớ RAM trong on-chip.......................................

54

Hình 3.9. Sơ đồ tổ chức bộ nhớ dữ liệu ngoại trú.......................................

55

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 8 of 166.

Header Page 9 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
Hình 3.10. Tạo xung đồng hồ cho on-chip...................................................

55

Hình 3.11. Minh hoạ chu kỳ máy trên...........................................................

56

Hình 3.12. Sơ đồ nguyên lý IC chuẩn mức CMOS-TTL phối hợp đầu
vào...............................................................................................................

56

Hình 3.13. Sơ đồ cấu tạo và chân cắm của MAX 232...............................

57

Hình 3. 14. Quy luật bổ sung, loại bỏ của queue........................................

59

Hình 3.15. Cách tổ chức queue........................................................................

59

Hình 3.16. Sơ đồ chức năng của khối ghép nối...........................................

60

Hình 3.17. Sơ đồ nguyên lý truyền cổng nối tiếp ở Mode 2....................

61

Hình 3.18. Chương trình kiểm tra tham số động cơ...................................

72

Hình 3.19. Bảng hiển thị trên các đồng hồ đo tham số..............................

73

Hình 3.20. Bảng đồ thị các tham số động cơ máy bay..............................

74

Hình 3.21. Bảng nhập và chỉnh sửa số liệu. ................................................

75

Hình 3.22. Bảng kết luận về tình trạng động cơ..........................................

75

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của Khoa học - Kỹ thuật ngày nay kỹ thuật điện
tử và kỹ thuật chế tạo vi điện tử cũng đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc.
Đây là những bước tiến tiền đề cho sự phát triển của kỹ thuật vi xử lý là bước

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 9 of 166.




Header Page 10 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
ngoặt quan trọng trong sự phát triển của khoa học máy tính và xử lý thông tin
và là công cụ để thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học khác.
Kỹ thuật điện tử và kỹ thuật vi xử lý từ lâu đã được ứng dụng phổ biến
trong các trang thiết bị kỹ thuật của ngành hàng không. Việc trang bị các máy
tính số và hệ vi xử lý cho các hệ thống trên máy bay đã giúp giải quyết dễ
dàng và tối ưu hơn các bài toán do yêu cầu của nhiệm vụ đặt ra, nâng cao hiệu
suất sử dụng và giảm nhỏ các thiệt hại về kinh tế trong quá trình làm việc và
chiến đấu đối với máy bay dân sự và máy bay quân sự.
Trong hầu hết các loại máy bay thế hệ mới đang sử dụng trong Quân
chủng Phòng không-Không quân Việt Nam SU-27 được sử dụng như một
máy bay chiến đấu và đánh chặn tầm xa. Nó thường xuyên thực hiện các
chuyến bay trong các nhiệm vụ chiếm ưu thế trên không và có thể thực hiện
gần như mọi nhiệm vụ chiến đấu. Để có thể thực hiện tốt nhiệm vụ trước khi
cất cánh SU-27 cần phải được kiểm tra tham số làm việc của các hệ thống
truyền động và động cơ, cũng như đánh giá tình trạng chất lượng của các thiết
bị. Theo phương pháp kiểm tra truyền thống thì các thiết bị đo được sử dụng
chủ yếu là các dụng cụ hiển thị kiểu kim và tổ hợp báo đèn tín hiệu vì vậy các
thông tin đặc trưng cho các tham số chưa được xử lý nên tính tổng hợp và
đánh giá hỏng hóc có độ tập trung không cao. Công việc kiểm tra vẫn mang
tính chất thủ công chưa tự động hoá nên hiệu qủa các tiến trình kiểm tra còn

thấp.
Việc áp dụng kỹ thuật mới tự động hoá hoàn toàn quá trình kiểm tra các
tham số làm việc của máy bay bằng máy tính sẽ rút ngắn thời gian, nâng cao
chất lượng của quá trình kiểm tra đồng thời giúp cho việc khai thác và sử
dụng có hiệu quả các trang thiết bị trên máy bay. Với tính cấp thiết như đã
trình bày ở trên tôi chọn đề tài " Thiết kế hệ thống tự động hoá quá trình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 10 of 166.




Header Page 11 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
kiểm tra tham số động cơ chính al-31f của máy bay SU27 " với mục tiêu
của luận văn là:
- Nghiên cứu hoạt động của hệ thống kiểm tra tham số động cơ chính
al-31f của máy bay SU-27 từ đó tìm hiểu phương pháp tổ chức thu thập và xử
lý số liệu cũng như đặc điểm của các tham số cần kiểm tra và rút ra kết luận
về ưu điểm, nhược điểm của hệ thống kiểm tra đang sử dụng.
- Dựa trên cơ sở những nhược điểm của hệ thống kiểm tra cũ, áp dụng
những tiến bộ của tin học, khoa học máy tính và vi xử lý trong đo lường giám
sát, thiết kế hệ thống kiểm tra mới cho phép tự động hoá hoàn toàn quá trình
kiểm tra, rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượng của quá trình kiểm tra.
Bố cục của luận văn bao gồm ba chương
Chương 1. Kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy
động cơ ở mặt đất.
Chương 2. Xây dựng mô hình ghép nối máy tính với đầu cắm luq-cpa

trên máy bay
Chương 3. Khối ghép nối, xây dựng chương trình kiểm tra tham số
động cơ al-31f bằng máy vi tính.
Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp
đỡ nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đỗ Xuân Tiến, sự giúp của
các thầy cô trong bộ môn Tự động hoá Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp
Thái Nguyên, Bộ môn Vi xử lý Học viện Kỹ thuật quân sự, Khoa sau Đại học
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.
Do hạn chế về thời gian và tài liệu tham khảo nên luận văn chắc chắn
không tránh khỏi sự thiếu sót kính mong được sự quan tâm, góp ý của các
thầy cô và bạn bè đồng nghiệp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 11 of 166.




Header Page 12 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày

tháng

năm 2009

Học viên
Vũ Anh Tuấn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 12 of 166.




Header Page 13 of 166.
-1-

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

CHƯƠNG I
KIỂM TRA THAM SỐ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ al-31f
KHI MỞ MÁY ĐỘNG CƠ Ở MẶT ĐẤT
I.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ al-31f
Động cơ al-31f là loại động cơ có hai guồng nén (thấp áp cnd và cao áp
cvd), hai luồng khí (luồng trong và luồng ngoài). Dòng khí của cả hai luồng
sẽ đƣợc trộn chung sau tuốc bin để vào buồng đốt tăng lực rồi qua miệng
phun ra ngoài. Động cơ al-31f có các thành phần chính sau đây:
- Máy nén.
- Buồng đốt chính OKC.
- Tuốc bin.
- Luồng ngoài.
- Buồng đốt tăng lực fc và bộ phận trộn 2 luồng khí.
- Miệng phun phản lực PC.
- Hộp phụ tùng động cơ cda và phần truyền động các trục động cơ tới
bộ biến tốc độ của các truyền cảm tốc độ vòng quay thấp áp.
- Các hệ thống: dầu nhờn, dầu đốt, hệ thống chống đóng băng và hệ
thống mở máy...

Trên mỗi máy bay Su-27 có lắp 2 động cơ al-31f. Mỗi động cơ đƣợc cố
định bằng 3 điểm, hai điểm chính nằm trên ống chuyển tiếp nối giữa máy nén
thấp áp cnd và máy nén cao áp cvd lắp trên khoang 38 của máy bay, một điểm
bổ trợ phía sau lắp giữa khung 45 và 45a của máy bay. Trục dọc của động cơ
đƣợc lắp song song với trục đối xứng máy bay, phần đầu của động cơ đƣợc
lắp chúc 30, phần miệng phun lắp chúc 50 so với phƣơng ngang.
Một số tính năng cơ bản của động cơ:
- Lực đẩy khi tăng lực toàn phần chế độ (b): 12500kg lực.
- Lực đẩy khi động cơ ở MAKC chế độ (b): 7500 kg lực.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 13 of 166.




Header Page 14 of 166.
-2-

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

- Lƣợng khí lớn nhất qua động cơ: 112 kg/giây.
- Tỷ số nén (của cả cnd và cvd): 23,7.
- Tỷ số giãn nở của tuốc bin:
+ Ở chế độ pf: 2,96.
+ Ở chế độ MAKC: 3,1.
- Hệ số phân khí giữa 2 luồng m = G1/G2 : 0,56.
- Trọng lƣợng động cơ:
+ Trọng lƣợng rỗng: (1520 + 2%) kg.
+ Trọng lƣợng khi đóng thùng (1819 + 2%) kg kể cả crd và hộp kíp.

Bảng 1.1. Tham số động cơ trên giàn thử
n1

Chế độ làm

Vòng/

việc của đ.c

pf

mf
MAKC

n2
Vòng/

Lực đẩy
kg lực

%

phút

%

b

98+1-2

9996

1001

13300

12500-2%

ub

94+1-2

9590

971,5

12900

114002%1%

b

98+1-2

9996

10010,5

13300

 8450

ub

94,5+1-2

9640

97,51,5

12970

8000

b

98+1-2

9996

1001

13300

76702%

ub

94,5+1-2

9640

97,51,5

12970

7100 2%

70  2

9300

 250

mg

phút

Suất tiêu hao
nhiên liệu
kg/kg lực.giờ
 1,92+0,04

 0,93+0,02

 0,75+0,02

Hệ thống điều khiển chế độ làm việc của động cơ al-31f là hệ thống
điều khiển điện thủy lực gồm có:
- Tổ hợp điều chỉnh động cơ crd-99b.

- Bơm điều chỉnh HP-31B.
- Khối điều khiển miệng phun và tăng lực rxf-31v.
- Khối mồi dầu tăng lực 4033.
I.2. CÁC THAM SỐ CẦN KIỂM TRA, PHƢƠNG PHÁP LẤY CÁC THAM
SỐ CẦN KIỂM TRA KHI ĐỘNG CƠ al-31f LÀM VIỆC Ở MẶT ĐẤT.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 14 of 166.




Header Page 15 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-3-

I.2.1. Các tham số cần kiểm tra.
Căn cứ vào sự hoạt động của động cơ al-31f, vào quá trình theo dõi và
xử lý các thông tin về chất lƣợng làm việc của động cơ ở mặt đất ta cần kiểm
tra và thu thập các tham số của động cơ nhƣ sau:
1. Tốc độ vòng quay rô to thấp áp n1 của động cơ dƣới dạng điện áp
xoay chiều tần số thay đổi từ (7  100)Hz hoặc (0,3  3)KHz với sai số không
quá 4%. Thang đo của đồng hồ chỉ thị từ (0 115)% tốc độ thực của n1.
2. Tốc độ vòng quay rô to thấp áp n2 của động cơ dƣới dạng điện áp
xoay chiều tần số thay đổi từ (7  100)Hz hoặc (0,3  3)KHz với sai số không
quá 4%. Thang đo của đồng hồ chỉ thị từ (0 115)% tốc độ thực của n2.
3. Vị trí góc lá hƣớng dòng máy nén thấp áp của động cơ pcnd dƣới
dạng điện áp một chiều thay đổi từ (0 6,3)V với sai số không vƣợt quá 2,5%,
thang đo của đồng hồ chỉ thị từ 00 đến 1200.

4. Vị trí góc lá hƣớng dòng máy nén cao áp của động cơ pcbd dƣới
dạng điện áp một chiều thay đổi từ (0 6,3)V với sai số không vƣợt quá 2,5%,
thang đo của đồng hồ chỉ thị từ 00 đến 1200.
5. Đƣờng kính miệng phun drx dƣới dạng điện áp một chiều từ (0 6,3)V,
thang đo của đồng hồ (0 120)cm.
6. Độ rung của thân động cơ dƣới dạng điện áp một chiều, thay đổi từ
(0 6,3)V với sai số không vƣợt quá 11,5% thang đo của đồng hồ.
7. Các loại áp suất dầu nhờn, áp suất nhiên liệu dƣới dạng điện áp một
chiều thay đổi từ (0 6,3)V, với sai số không quá 2,5% thang đo của đồng hồ.
8. Các loại áp suất không khí dƣới dạng điện áp một chiều thay đổi từ
(0 6,3)V với sai số không quá 2,5% thang đo của đồng hồ.
I.2.2. Phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra.
I.2.2.1. Phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra từ các truyền cảm thông
qua đầu cắm của thiết bị kiểm tra pnc-99.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 15 of 166.




Header Page 16 of 166.
-4-

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
a. Thành phần.

Thiết bị kiểm tra tham số động cơ làm việc ở mặt đất pnc-99 xepz 3
thành phần gồm các thiết bị trong bảng 1.2
Bảng 1.2. Thành phần các thiết bị kiểm tra pnc-99 xepz 3

Tên thiết bị

Stt

Số lượng

1

Bàn kiểm tra mặt đất pnc-99 xepz 3

1

2

Dây nối wx-99

1

3

Dây kéo dài wu-99

1

4

Dây bổ trợ wd-99

1

5

Truyền cảm áp suất icd6tda-1500

2

6

Truyền cảm áp suất icd6tdf-4

2

7

Truyền cảm áp suất dt-40 hoặc icd6td-25

3

8

Truyền cảm áp suất dt-60

1

9

Truyền cảm báo rung động cơ

1

10

Hộp phụ tùng

1

Cầu chì vp 2b-1 , 2,04 250V

2

Đèn CM-28 -1,5

1

b. Những tham số thiết bị kiểm tra pnc-99 kiểm tra được khi động cơ al-31f
làm việc ở mặt đất.
1. Vòng quay rô to của máy nén thấp áp nrnd.
2. Vòng quay rô to của máy nén cao áp nrbd.
3. Góc xoay lá hƣớng dòng máy nén thấp áp cnd.
4. Góc xoay lá hƣớng dòng máy nén cao áp cvd.
5. Đƣờng kính miệng phun drx.
6. Độ rung động cơ.
7. Áp suất dầu nhờn PM.
8. Áp suất dầu nhờn của hộp phụ tùng PMBKA.
9. Áp suất không khí của bộ BBT.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 16 of 166.

Header Page 17 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-5-

10. Áp suất không khí ở cửa vào động cơ P 1.
11. Áp suất không khí sau tuốc bin thấp áp P4 hoặc P4*.
12. Áp suất nhiên liệu buồng đốt chính PTOK.
13. Áp suất không khí ở cửa vào của bộ trao đổi nhiệt (làm mát).
14. Áp suất không khí sau máy nén cao áp P2.
15. Áp suất không khí ở cửa vào của bộ trao đổi nhiệt Pq1P.
16. Áp suất nhiên liệu ở buồng đốt tăng lực Ptfc.
c. Phương pháp đo các tham số của động cơ bằng thiết bị kiểm tra mặt đất pnc-99.
- Vòng quay rô to của máy nén thấp áp nrnd, vòng quay rô to của máy nén
cao áp nrbd lấy từ truyền cảm d3 đƣợc đo bằng đồng hồ ite-2t [nrnd/1/, nrbd/2/].
- Góc xoay lá hƣớng dòng cnd, cvd và đƣờng kính miệng phun drx từ truyền
cảm dx-11 đƣợc đƣa tới các đồng hồ ip 33-05 (n1,n2) [cnd/1/, cvd/2/, drx/1/].
- Độ rung của vỏ động cơ lấy từ truyền cảm MB-27-1 đo bằng đồng hồ
uc-68v [ vibrajiz ].
- Áp suất dầu nhờn, áp suất nhiên liệu và các loại áp suất không khí
đƣợc lấy từ các truyền cảm icd6t hoặc loại truyền cảm dt đƣợc chỉ thị trên
đồng hồ đo bằng Microampe PA1, PA2.
Cần lƣu ý khi thiết bị làm việc với loại truyền cảm nào thì phải đặt
chuyển mạch SA3 ở vị trí tƣơng ứng. Vì chỉ có hai đồng hồ chỉ thị nên các
loại áp suất kiểm tra trên động cơ chỉ kiểm tra đƣợc đồng thời 2 loại cùng một
lúc tức chỉ mắc 2 truyền cảm đồng thời cùng một lúc. Các loại truyền cảm
dùng để lấy tín hiệu kiểm tra phụ thuộc vào các tham số cần kiểm tra (các loại
truyền cảm và các tham số cần kiểm tra ta có thể xem ở bảng 1.3)

Các tín hiệu analog từ các truyền cảm đƣợc đƣa đến các cơ cấu chỉ thị
trên máy bay và các cơ cấu chỉ thị trên thiết bị kiểm tra pnc-99. Trên các chân
cắm của đầu cắm vào thiết bị kiểm tra pnc-99 ta chỉ nhận đƣợc các tín hiệu từ
18.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 17 of 166.




Header Page 18 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-6-

Bảng 1.3. Các tham số kiểm tra tƣơng ứng với các loại truyền cảm
Các tham số

Stt

Ký hiệu

Loại truyền
cảm

1

Áp suất dầu nhờn

PM

icd6tdf-4

2

Áp suất dầu khí

Pxufl

icd6tda-1500

3

Áp suất dầu nhờn BKA

PM BKA

icd6tda-1500

4

Áp suất không khí ở cửa

P1 *

icd6tda-1500

Ghi chú

vào động cơ
5

Áp suất không khí ở sau

P4* (P4)

icd6tdf-4

tua bin thấp áp
6

Áp suất nhiên liệu buồng

PTOK

dt-60

đốt chính
7

Áp suất của BBT

Pqt6

dt-40

8

Áp suất không khí sau

P2

dt-40

máy nén cao áp
9

Áp suất ở cửa ra BBT

Pq17

dt-40

10

Áp suất nhiên liệu buồng

Ptfc

dt-40

đốt tăng lực

d. Đánh giá ưu nhược điểm của phương pháp.
*Ưu điểm:
- Phƣơng pháp đo các tham số của động cơ bằng thiết bị kiểm tra mặt
đất pnc-99 cho ta giá trị thực của tín hiệu, nó tỉ lệ với các tham số cần kiểm
tra từ truyền cảm gắn trên động cơ.
- Tín hiệu thu đƣợc là giá trị tức thời và liên tục trong suốt quá trình đo

nếu xử lý tốt sẽ cho kết quả đo có độ chính xác cao.
* Nhược điểm:
- Tín hiệu đo thu đƣợc từ các truyền cảm là tín hiệu điện ở dạng tƣơng
tự có biên độ nhỏ nếu xử lý không tốt sẽ ảnh hƣởng đến kết quả của phép đo.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 18 of 166.




Header Page 19 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-7-

- Mối quan hệ hàm số giữa tín hiệu đo thu đƣợc từ các truyền cảm và
các tham số vật lý cần kiểm tra không tuyến tính nên việc xử lý tín hiệu phức
tạp.
I.2.2.2. Phương pháp lấy các tham số cần kiểm tra bằng đầu cắm kiểm tra
luq-cpa của hệ thống kiểm tra khách quan TECTER.
Trên mỗi máy bay Su-27 có trang bị một hệ thống kiểm tra khách quan
(TECTER) nó có nhiệm vụ ghi lại các tham số và đánh giá tình trạng làm việc
của toàn bộ các thiết bị trên máy bay trong đó có động cơ al-31f tín hiệu cung
cấp cho TECTER đƣợc lấy từ đầu cắm luq-cpa.
a. Một số nét cơ bản về thiết bị kiểm tra khách quan (TECTER).
Thiết bị kiểm tra khách quan TECTER-Y3 xeri 3 dùng để thu thập,
biến đổi và ghi vào băng từ các thông tin đặc trƣng cho trạng thái kỹ thuật của
máy bay, vị trí của máy bay trong không gian và thao tác của phi công trong
quá trình bay nhằm phục vụ cho việc điều tra tai nạn bay, cho phi công tự học

tập để nâng cao trình độ của mình cũng nhƣ giáo viên kiểm tra đƣợc việc thực
hiện các bài bay của phi công.
a.1. Tính năng kỹ thuật.
Thiết bị kiểm tra khách quan TECTER-Y3 xeri 3 sử dụng trên Su-27
ghi đƣợc các tham số sau:
- 59 tham số liên tục (xem bảng 1-1 phụ lục) bao gồm:
+ 37 tham số tín hiệu thay đổi từ (0  6,3)V.
+ 4 tham số đo tần số từ (7  100)Hz hoặc (0,3  3)KHz.
+ 2 tham số kiểm tra điện áp nguồn 27V.
+ 2 tham số kiểm tra điện áp nguồn 115V, 400Hz.
+ 2 tham số tín hiệu một chiều điện áp (0  50)mV (dùng để đo nhiệt độ).
+ 5 tham số mã nhị phân.
+ 7 tham số dịch vụ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 19 of 166.




Header Page 20 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-8-

- 56 tín hiệu ngắt quãng (xem bảng 1-2 ở phụ lục).
Các tham số khác bao gồm:
- Sai số tái hiện các tín hiệu liên tục không vƣợt quá (0,1  3,3)%, sai
số ghi thời gian không vƣợt quá  0,35%.
- Tần số ghi các tham số (1  8) lần trong một giây ở chế độ 256 lần ghi

trong một giây và (2  16) lần trong một giây ở chế độ 512 lần ghi trong một
giây.
Thời gian ghi các tham số là 3 giờ cuối cùng của chuyến bay ở chế độ
256 lần ghi trong một giây hoặc 1,5 giờ cuối cùng của chuyến bay ở chế độ
512 lần ghi trong một giây. Thời gian chuẩn bị cho hệ thống làm việc không
quá 5 phút khi nhiệt độ từ (-200C  600)C. Thời gian sang băng và tái hiện
thông tin trong 3 giờ ghi không quá 30 phút. Điện áp cung cấp (18  33)V và
công suất tiêu hao tính từ đầu ra của khối nguồn không quá 10W.
Các thông tin đặc trƣng về trạng thái kỹ thuật của máy bay sau khi thu
thập sẽ đƣợc ghi trong khối 2Tv và đƣợc bảo vệ trong các điều kiện sau:
+ Chịu đƣợc ngập trong xăng, dầu đốt, các dầu thuỷ lực và dung dịch
chất cháy không quá 2 giờ.
+ Chịu ngập trong nƣớc biển không dƣới 36 giờ.
+ Chịu đƣợc tải trọng va đập không nhỏ hơn 1000 lần.
+ Chịu đƣợc nóng ở nhiệt độ 11100C trong vòng 15 phút.
+ Các thông tin ghi trong băng bảo quản trong điều kiện bình thƣờng để
trong nhà kho cho phép trong vòng 60 ngày đêm.
Việc sao chép lại thông tin lên băng từ khác đƣợc tiến hành nhờ thiết bị
“obkor - mp” tốc độ sang băng nhanh gấp 10 lần tốc độ ghi trên máy bay. Giải
mã thông tin ghi đƣợc ở mặt đất đƣợc thực hiện nhờ tổ hợp “topak”, khả năng
làm việc của hệ thống đƣợc kiểm tra bằng các mạch tự kiểm tra trong khối

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 20 of 166.




Header Page 21 of 166.

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

-9-

5tv. Thiết bị bảo đảm làm việc tốt trong điều kiện rung xóc tuần hoàn với tần
số từ (5  2000) Hz.
a.2. Thành phần.
Thiết bị kiểm tra khách quan TECTER-Y3 xeri 3 bao gồm các khối
sau:
- Khối thu nhập thông tin 1tv.
- Khối tích lũy và bảo vệ thông tin 2tv.
- Khối đặt các tham số dịch vụ 5tv.
- Khối phối hợp bx 1-02.
- Các truyền cảm tín hiệu.
- Đầu cắm kiểm tra “luq-cpa”.
a.3. Nguyên lý biến đổi và ghi các thông tin lên băng từ.
Nguyên lý làm việc của thiết bị kiểm tra khách quan đƣợc thể hiện trên
sơ đồ chức năng hình 1.5.
Các tín hiệu từ các truyền cảm đều đƣợc đƣa vào khối 1tv, tín hiệu
tƣơng tự đƣợc đƣa vào dƣới hai dạng:
- Dạng đã đƣợc chuẩn hoá với tín hiệu đầu vào của khối đƣợc đƣa
thẳng vào khâu chuyển mạch tín hiệu tƣơng tự để phân phối đến khâu biến
đổi mã tần số pqc-1, pqc-2 hoặc mã điện áp pnc. Các tín hiệu chuẩn hoá đối
với khối 1tv là các điện áp một chiều thay đổi từ (06,3)V nhƣ: các tín hiệu
của truyền cảm mu-616, mp-95, dvi, dxi, dau-72, ixtr2-4, dx-11v...
- Dạng tín hiệu chƣa đƣợc chuẩn hoá với tín hiệu đầu vào của khâu
biến đổi mã điện áp và tần số nhƣ: các tín hiệu của truyền cảm nhiệt độ T-99
(tín hiệu thay đổi từ (0 50)mV); các tín hiệu xoay chiều 36V, f = 400 Hz; tín
hiệu một chiều 27 V; các tín hiệu tỷ lệ với điện trở thay đổi. Các tín hiệu này
phải đi qua thiết bị phối hợp trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 21 of 166.




Footer Page 22 of 166.

Khối 1Tv
111tv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

bx
(nhị phân)
1giây

Khâu chuyển mạch
bx và sơ đồ tạo
bx ở cửa ra

Mã mạch tự
kiểm tra
ecran

Khâu đặt
tham số dịch
vụ tự động

Khâu tạo
thời gian

Khâu chuyển mạch
xung và tham số
dịch vụ

a1 b1 a2 b2

Bộ chuyển mạch ghi trên băng từ (cmn )

Xung nhị phân

Tín hiệu
đóng
nguồn

Bộ nguồn

Khâu chuyển mạch tín hiệu tƣơng tự

+12,6v
+6,3v
+6,135v
+5v
-15v
-12,6v

+12,5v

18-31v

Bộ ổn áp

Khuếch đai
ghi

Khối tạo tín hiệu
đóng hệ thống

Cơ cấu quay
băng

Đầu từ

Mạch đọc
ngƣợc

Tới khối
1Tv

Khâu sƣởi ấm

Khuếch đại tạo
dạng

Mạch kiểm tra
khối 2Tv

+27v

chisn
h

Đến
đầu
cắm
M.B

Khối
2Tv

5TV

Khối 5tv

Khối bảo
vệ điện
áp dƣới
480v

17 - 31v

Khối tạo tham
số dịch vụ

Lƣới điện khẩn cấp

Các cầu chì
F1, F2, F3 tốt

5 Tv tốt
F1, F2, F3 pd

Ghi
5tv ixpr

Khối chỉ thị bur
r[gixtrator

Mạch điều
khiển bằng tay

Mạch kiểm
tra các cầu chì

Mạch kiểm
tra bur

Mạch kiểm
tra khối 1TB

Mạch kiểm
tra pnc

Mạch kiểm
tra pqc

Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

Từ khối

5TB
17-31v

Khối thu nhận mã
nhị phân lƣỡng cực
và của sơ đồ tự
kiểm tra

pqc-2

pqc-1

pnc
Bộ khuếch đại

Khâu tạo tín
hiệu
điều khiển

Thiết bị
phối hợp trong

Các truyền cảm
tín hiện tƣơng tự

Thiết bị phối
hợp ngoài

Header Page 22 of 166.
- 10 -

Tới đầu cắm MB

Hình 1.1. Sơ đồ khối của thiết bị kiểm tra khách quan.




Header Page 23 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

- 11 -

Khâu phối hợp đối với các tín hiệu của truyền cảm cặp nhiệt T-99 gồm
có bộ biến đổi điện áp một chiều thành xoay chiều, bộ khuếch đại và bộ chỉnh
lƣu. Để bù tác động ảnh hƣởng của nhiệt độ bên ngoài ta sử dụng bộ bù nhiệt
với các phần tử và từ các điốt.
Khâu phối hợp với các tín hiệu 36V, 400Hz là bộ chỉnh lƣu 2 nửa chu
kỳ làm bằng các điốt, khi điện áp đầu vào thay đổi từ (0  40)V thì điện áp
một chiều ra thay đổi từ (0  6,3)V.
Khâu phối hợp đối với tín hiệu 115V, 400 Hz là bộ chia điện áp và bộ
nắn dòng một pha một nửa chu kỳ, khi điện áp xoay chiều ở đầu vào thay đổi
từ (0  125)V thì điện áp một chiều ở đầu ra thay đổi từ (0  6.3)V.
Khâu phối hợp đối với điện áp một chiều 27V là bộ chia điện áp bằng
điện trở, khi điện áp thay đổi từ (0  33)V thì điện áp một chiều ra thay đổi từ
(0  6,3)V.
Khâu phối hợp đối với các truyền cảm dạng điện trở là các mạch trong
bộ chuyển mạch và khuếch đại, các điện trở này đƣợc cung cấp bởi nguồn
điện ổn định 6,3V. Các tín hiệu sau khi qua các thiết bị phối hợp đƣợc chuẩn
hoá biến đổi thành tín hiệu thay đổi từ (0  6,3)V đều đƣợc đƣa đến đầu vào

của khâu chuyển mạch tín hiệu tƣơng tự.
Khâu chuyển mạch tín hiệu tƣơng tự căn cứ vào quy trình đo các tham
số, sẽ lần lƣợt chuyển đổi tín hiệu của chúng đƣa đến khâu biến đổi mã điện
áp pnc và mã tần số pqc rồi đƣa qua bộ chuyển mạch tích lũy từ KMH.
Khâu biến đổi mã điện áp pnc nằm trong khối 1tv dùng để biến đổi điện
áp một chiều thay đổi từ (0  6,3)V thành mã nhị phân song song 9 bít.
Trong khối 1tv có hai bộ biến đổi mã tần số pqc-1 và pqc-2 dùng để
biến đổi tần số tín hiệu của các truyền cảm tốc độ vòng quay động cơ thành
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 23 of 166.




Header Page 24 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

- 12 -

mã nhị phân 14 bít và đƣợc ghi lên ở 2 địa chỉ. Tín hiệu sau khi biến đổi thành
dạng mã đƣợc đƣa đến bộ chuyển mạch ghi trên băng từ KMH đặt trong khối
1tv.
Bộ chuyển mạch KMH dùng để chuyển mạch tín hiệu đƣa đến bộ
khuếch đại ghi trong khối 2tv phù hợp với trình tự và chu kỳ ghi từng tín hiệu.
Trình tự ghi đƣợc tạo bởi bộ tạo tín hiệu điều khiển trong khối 1tv.
Tín hiệu ngắt quãng từ các truyền cảm qua khâu chuyển mạch tín hiệu
ngắt quãng (nhị phân) bx và sơ đồ tạo tín hiệu ngắt quãng của khối 1tv đƣợc
đƣa tới khâu khuếch đại ghi trong khối 2tv để đƣa đến đầu từ ghi lại trên băng
từ.

Máy phát dao động thạch anh với tần số 81.920 KHz bảo đảm sự làm
việc đồng bộ của các khâu và các khối trong thiết bị kiểm tra khách quan.
Mỗi chu kỳ ghi là một giây, có nghĩa là tất cả các tham số từ các truyền
cảm tín hiệu đƣợc ghi trên băng từ ít nhất một lần trong một giây (trừ các
tham số dịch vụ). Thiết bị kiểm tra khách quan có 2 chế độ ghi là chế độ 256
phép đo trong một giây và 512 phép đo trong một giây. Các chế độ này tƣơng
ứng đƣợc gọi tắt là chế độ “256” và chế độ “512”. Việc chuyển từ chế độ
“256” sang chế độ “512” đƣợc thực hiện tự động khi có tín hiệu báo hỏng,
chế độ “256” (tín hiệu điện áp 27 V). Thời gian chuyển từ chế độ “256” sang
chế độ “512” khoảng (12) giây. Khi tắt chế độ “512” thì thiết bị kiểm tra
khách quan vẫn còn tiếp tục làm việc ở chế độ này 8 giây nữa, sau đó mới tự
động chuyển sang chế độ “256”. Việc ghi trên băng từ ở chế độ “512” cũng
tƣơng tự nhƣ chế độ “256” chỉ khác là tất cả quá trình đều xảy ra nhanh gấp
hai lần, có nghĩa là một chu trình ghi của thiết bị kiểm tra khách quan ở chế
độ “512” chỉ kéo dài trong vòng 0,5 giây.
Tốc độ quay băng từ ở chế độ “512” tăng lên 2 lần. Ở chế độ “256” mỗi
lần đo chiếm khoảng 4 miligiây (ms), ở mỗi lần đo phải chuyển mạch các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 24 of 166.




Header Page 25 of 166.
Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật

- 13 -

truyền cảm đƣa đến đầu vào của các khâu biến đổi mã, sau đó khuếch đại

xung mã để ghi trên băng từ trong khối 2tv. Quá trình kể trên tốn kém 0,5
giây. Vì vậy khi cần đo 4 tín hiệu tần số tỉ lệ với tốc độ vòng quay của 4
truyền cảm tốc độ vòng quay của động cơ ta phải sử dụng 2 khâu biến đổi mã
tần số pqc khi đó tín hiệu mã của tần số đo cũng đƣợc ghi trên băng từ bít thứ
1 đến bít thứ 8.
Những tín hiệu nhị phân đƣợc ghi bằng 10 đƣờng. Ngoài các tham số
bay và các tham số dịch vụ, trên băng từ còn đƣợc ghi xung bắt đầu chu trình
inj với tần số là 1Hz, xung này đƣợc ghi trùng với lần đo thứ nhất và xung
nhịp ti với tần số 256 Hz lệch với các xung tín hiệu một nửa nhịp (2ms) nhằm
giảm sai số do lệch băng từ gây ra khi tái hiện. Cấu trúc của một chu trình ghi
trên băng từ nhƣ hình 1.2. Giá trị của một từ thông tin tín hiệu đƣợc xác định
bằng các xung mã nằm giữa hai nhịp xung liền nhau. Địa chỉ của tín hiệu ghi
đƣợc tính bằng số thứ tự của xung nhịp tính từ đầu chu trình.
Chúng ta khảo sát một chu trình ghi của thiết bị kiểm tra khách quan. Ở
lần đo thứ nhất (địa chỉ thứ nhất) thiết bị tiến hành kiểm tra điện áp đầu vào
của bộ biến đổi mã điện áp, khi hở mạch tất cả đầu vào của khâu chuyển
mạch (khối 1tv), khi đó điện áp đo đƣợc phải bằng không, mã tín hiệu này
đƣợc đƣa đến sơ đồ kiểm tra độ chính xác của khâu biến đổi mã điện áp và
đƣa đến bộ ghi trên băng từ. Đồng thời với lần đo thứ nhất, bộ chuyển mạch
cùng với các truyền cảm tần số dvbi-1 và dvbi-2 với các cửa vào của pqc-1,
pqc-2. Tín hiệu đánh dấu bắt đầu chu trình inj cũng đƣợc tạo ra trong lần đo
này. Tín hiệu này đƣa đến sơ đồ tự kiểm tra bộ pnc để đƣa chúng về trạng thái
ban đầu.
Các mã về thông tin tín hiệu biến đổi theo điện áp qua bộ biến đổi pnc
đƣợc ghi trên các địa chỉ của chúng, giá trị của một từ thông tin tín hiệu xác

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Footer Page 25 of 166.