飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警電路設(shè)計(jì)及虛警率計(jì)算

肖鵬，呼明亮，于方春，趙君，閆穩(wěn)

（航空工業(yè)西安航空計(jì)算技術(shù)研究所，陜西西安，710119）

1 概述

發(fā)動機(jī)在工作中因機(jī)件嚴(yán)重磨損、燃油泄漏、電氣著火等可能出現(xiàn)火警，若不加以控制，不僅會嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)動機(jī)，還直接危及飛行安全。因此現(xiàn)代飛機(jī)均設(shè)置了發(fā)動機(jī)的火警探測系統(tǒng)，在發(fā)動機(jī)發(fā)生火情時(shí)[1]，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)出火警信號，并可對發(fā)動機(jī)實(shí)施滅火。本文設(shè)計(jì)了基于氣動式火警探測傳感器的火警信號探測電路[2～3]，并針對虛警誤報(bào)分析電路引起虛警的故障模式，計(jì)算電路的虛警率。

2 飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警探測電路設(shè)計(jì)

2.1 飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警探測電路的設(shè)計(jì)原理

飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警電路系統(tǒng)原理如圖1 所示，通過火警信號探測電路采集安裝在風(fēng)扇機(jī)匣、燃燒室機(jī)匣和發(fā)動機(jī)吊艙的火警探測傳感器輸入信號，將調(diào)理后的電信號發(fā)送給FPGA 進(jìn)行火警邏輯判斷，F(xiàn)PGA 通過局部總線將火警信息發(fā)送給CPU，CPU 收到后通過高速數(shù)據(jù)總線上報(bào)給處理機(jī)或者顯示系統(tǒng)。

圖1 火警電路系統(tǒng)組成

火警信號探測電路是采集飛機(jī)氣動式火警探測傳感器的輸入電路的電阻來判斷傳感器安裝區(qū)域的火警狀態(tài)，電路設(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警信號探測電路

飛機(jī)發(fā)動機(jī)火警探測電路由三部分組成：

(1)惠斯通電阻橋電路

選擇電阻R2 與R3 阻值相同，使得R3 對地的電壓為5V，選擇適當(dāng)?shù)腞1，根據(jù)火警傳感器的輸出，使火警時(shí)伙計(jì)探測傳感器的分壓小于1V，正常時(shí)大于9V。

(2)儀表運(yùn)算放大器

儀表運(yùn)算放大器將惠斯通電阻橋電路中R3 對地電路和火警傳感器對地電壓兩端電壓差分采集，發(fā)動機(jī)火警傳感器正常時(shí)，儀表運(yùn)算放大器輸出電壓大于4V；……