民用飞机舱门传感器设计分析

2017-09-05严立浩

山东工业技术 2017年15期

严立浩

摘要：舱门傳感器目的是监视舱门关闭、上闩、上锁、滑梯预位等状态信息。当舱门处在关闭位置时，必须有措施防止舱门在未完全关闭和锁定的情况下，将飞机增压到不安全的水平。舱门告警系统完成了这些状态信息的采集并及时反馈给机组人员。另外，舱门信号系统还集成了对飞行锁、货舱门供电等的控制功能。本文通过对作动器的工作模式，条款要求等进行分析，对相关设计进行研究。

关键词：舱门；传感器；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.096

0 引言

舱门传感器目的是监视舱门关闭、上闩、上锁、滑梯预位等状态信息。当舱门处在关闭位置时，必须有措施防止舱门在未完全关闭和锁定的情况下，将飞机增压到不安全的水平。舱门告警系统完成了这些状态信息的采集并及时反馈给机组人员。

由于门的告警系统是以高精度的接近传感器为基础，将舱门运动机构的物理位置信息，通过传感器的电磁感应，转化为电气信号，达到显示舱门锁闩等系统状态的目的。系统包括接近传感器、感应标靶、舱门系统运动构件、指示标牌和支架等。接近传感器的设计必须考虑到指示位置、安装调节、接近方式、在危险点前及时发出报警信号、避免产生虚报警等方面因素。基于安全性考虑和各项适航条款，舱门告警系统的设计非常重要。

1 适航与设计要求

对于舱门告警系统，相关适航要求条款如下：

a）满足25.783（e）（1）：舱门的关闭、锁闩等位置应设计有接近传感器，以监控舱门的状态信息，并将信号显示在操作人员可以直接观察到的位置；

b）满足25.783（e）（2）：对于舱门没有关闭或锁闩未完成的状况下，设计的接近传感器应及时反映出未完成信号，并显示在操作人员可以直接观察到的位置；

c）满足25.783（e）（3）：对于初始运动非向内的门或未锁闩可能有危险的门，如果门没有完全关闭、锁闩和锁定则给驾驶员发出信号，该信号在驾驶舱内是直接可见的；

d）满足25.783（e）（4）：舱门告警系统必须设计成，在起飞滑跑最初阶段之前或者在起飞滑跑最初阶段中，如果未完成关闭、上闩上锁等状态，必须要向驾驶舱发出声学警告；

e）满足25.783（f）：在最直接反映锁闩等状态的位置，舱门告警系统必须设计有直接的物理指示，并且在运行照明条件下或者通过手电筒或同等光源的手段，该措施必须是永久的和清晰可辨的。

2 传感器选用

接近传感器是飞机结构设计中常用的一种传感器，大多用在需要检测关闭状态的口盖，机械传动机构中。他的作用是用来探测机构的运动状态，反应给驾驶舱和机组操作人员。确保舱门在起飞前处于安全的状态。

常用接近传感器有两种，圆柱形传感器由于感应曲线较为容易控制，普遍应用于现代航空领域。方形传感器用于感应距离较长，结构变形量较大的感应位置，比如舱门与机身之间的关闭传感器安装位置。

现代接近传感器分为需要连接器和尾线夹连接的传感器和直接出线式传感器，需要连接器的传感器优势在于拆卸更换方便，维护性好。但需要的尾部安装空间较大，在空间有限的情况下不适宜选用。直接出线式传感器最大优势在于尾部安装空间需求小，利于结构机构布置。同时直接出线没有信号干扰，可靠性好。在舱门内部空间狭小的区域，推荐选用直接出线式传感器，尾部空间足够时，推荐选用连接器式传感器。

3 系统设计

传感器的设计，需要考虑以下几点：

a）安装位置要尽量直接指示机构状态；

b）传感器和标靶要注意安装的调节问题；

c）传感器安装的准确定位；

d）传感器尾部的空间考虑；

e）接近方式的考虑；

f）指示功能的考虑；

g）传感器标靶设计；

h）避免产生虚报警。

接近传感器的设计最关键点是满足感应曲线的情况下，发出正确的信号。如图1所示为圆形传感器的接近、远离曲线，红色区域为制造、装配公差区域。

此外，物理指示需布置在在最直接反映锁闩等状态的位置。为防止电子信号系统的误示和故障情况发生，舱门告警系统必须设计有直接的物理指示，并且物理指示要可靠、稳定。故采取将物理指示标牌与机构零件做成一体的方式，保证最直接、直观显示机构状态。