NĂNG NỘI ĐỊA HOÁ
4. Thiết bị kiểm tra
Trong các năm 1960-1970, hệ thống kiểm tra khách quan đ−ợc chế tạo dựa trên nguyên lý tương tự, thông tin được lưu trên phim nhựa. Sau mỗi chuyến bay,
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
nhân viên kỹ thuật phải rửa phim và giải mã bằng mắt th−ờng qua thiết bị giải mã
dạng đèn chiếu.
Trong các năm 1970-1980, hệ thống đã đ−ợc cải tiến theo nguyên lý xung và thông tin đo đ−ợc ghi trên băng từ. Để giải mã thông tin, nhân viên kỹ thuật phải sử dụng thiết bị đọc thông tin trung gian, sau đó các thông tin này đ−ợc giải mã trên băng giấy chuyên dụng.
Trong các năm 1975-1985, hệ thống đã đ−ợc cải tiến theo nguyên lý số hoá
khối xử lý thông tin. Tuy nhiên thông tin đã được số hoá đó lại được tương tự hoá
để ghi trên băng từ. Vì vậy để lấy thông tin nhân viên kỹ thuật vẫn phải sử dụng thiết bị đọc và chuyển thông tin sang băng cattset, sau đó giải mã bằng 01 thiết bị khác mà thực chất là một tổ hợp máy tính số với phần mềm chuyên dụng.
Hiện nay trên các máy bay hiện đại của các nước Phương tây và các máy bay mới chế tạo của Nga, thí dụ nh−: M-28, SU-D, Mi-171 mà Quân chủng PK-KQ mới
đ−ợc trang bị, các hệ thống KTKQ đều làm việc theo nguyên lý số, thông tin đ−ợc ghi và lưu trữ trong thiết bị nhớ dạng COMPACTFLASH-PCMCIA hoặc các bộ nhớ bán dẫn FLASH DISK. Vì vậy tất cả các tính năng cần có của các thiết bị mặt
đất đ−ợc tích hợp chung vào 01 thiết bị giải mã mặt đất mà không cần phải có các thiết bị phụ trợ trung gian kèm theo nh− ở các hệ thống cũ.
+ Tình hình trong n−íc :
Hiện nay ngành kỹ thuật hàng không của Quân chủng Phòng không-Không quân đang dần từng bước chuyển sang chế độ bảo dưỡng theo trạng thái ( Quân chủng Phòng không-Không quân gọi là khai thác theo trạng thái) , vì vậy tầm quan trọng của các hệ thống kiểm tra khách quan lại càng có ý nghĩa hơn. Tuy nhiên do chủng loại máy bay, trực thăng rất đa dạng, lại sản xuất trong nhiều giai đoạn thời kỳ khác nhau vì vậy trong lực l−ợng Không quân đang sử dụng hơn 10 chủng loại
“Hộp đen”, từ những thế hệ đầu tiên sản xuất từ những năm 60 (SARPP-12) của Nga trên 75A đến thế hệ mới nhất là năm 2004(BUR-1 của Mỹ trên M-28 và TESTER trên SU-D). Chính điều đó đã gây ra nhiều khó khăn cho khai thác sử dụng, nhất là đối với các hệ thống kiểm tra khách quan thế hệ cũ liên tục phát sinh hỏng hóc trong khi vật t− phụ tùng thay thế hầu nh− không có. Đây chính là một trong các nội dung bức xúc của ngành kỹ thuật hàng không trong thời gian qua.
Đối với các loại máy bay và trực thăng nh−: 75A, Mi-8, L-39 hệ thống kiểm tra khách quan (KTKQ) SARPP-12 do Nga chế tạo làm việc theo nguyên lý t−ơng tự, ghi và lưu thông tin trên phim nhựa (Hình 1).
Do công nghệ lạc hậu và điều kiện đảm bảo vật t− rất khó khăn cho nên từ năm 1997 Viện kỹ thuật PK-KQ đã tiến hành cải tiến các hệ thống này bằng các hệ thống KTKQ kiểu “HĐ” ghi thông tin trên băng cát- xét dựa trên nguyên lý xung của hệ thống kiểm tra khách quan MSRP-12-96 trên máy bay AH-26.
Đối với các máy bay nh−: SU-B, Mi-172, Ka-28, Ka-32 …các hệ thống KTKQ loại “TECTEР”, “БУР-1” do Nga chế tạo đã sử dụng kỹ thuật số và ghi thông tin trên băng từ. Nh−ng do phần lớn các thiết bị này đ−ợc chế tạo từ những năm 80 với công nghệ ch−a thật hoàn chỉnh nhất là lại sử dụng trong điều kiện khí hậu môi tr−ờng khắc nghiệt của Việt nam vì vậy các máy ghi băng và các đầu từ hỏng rất nhiều, sửa chữa rất khó khăn và không mua đ−ợc phụ tùng thay thế. Trong những năm 1998-2001, Viện kỹ thuật PK-KQ đã nghiên cứu ứng dụng bộ nhớ FLASHROM để thay thế thiết bị lưu trữ và bảo vệ thông tin cho hệ thống kiểm tra
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
khách quan trên máy bay AH-26 và SU-B. Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ khả
năng thay thế thiết bị lưu trữ trên băng từ bằng bộ nhớ kiểu FLASHROM.
Luận giải về việc đặt ra mục tiêu và những nội dung cần nghiên cứu của Đề tài - Nh− ở trờn đã đề cập, hiện nay trên máy bay vận tải quân sự AH-26 và trực thăng họ Mi của Quân chủng PKKQ đang sử dụng hệ thống kiểm tra khách quan cải tiến kiểu “HĐ-8” làm việc dựa trên ph−ơng pháp ghi thông tin trên băng cát- xét theo nguyên lý xung. Qua quá trình sử dụng, các hệ thống kiểm tra khách quan kiểu “HĐ-8” này đã bộc lộ nhiều yếu điểm về độ tin cậy và độ chính xác do làm việc dựa trên nguyên lý lạc hậu. Hơn nữa việc ứng dụng hệ thống này đối với các máy bay phản lực
Hỡnh 1. Sơ đồ khối của hệ thống kiểm tra khách quan SARPP-12
Hình 1. Sơ đồ khối của hệ thống kiểm tra khách quan SARPP-12 do Nga chế tạo
nh− 75A, L-39 là hoàn toàn không cho phép do thời gian đọc và giải mã thông tin giữa các chuyến bay mất rất nhiều thời gian. Vì vậy hiện nay trên các loại máy bay phản lực này vẫn phải sử dụng hệ thống SARPP-12 do Nga chế tạo.
- Kết quả của đề tài “Nghiên cứu chế tạo thiết bi lưu trữ và bảo vệ thông tin sử dụng bộ nhớ dạng FLASHROM” thay thế cho ph−ơng pháp ghi trên băng từ mới chỉ giới hạn nghiên cứu cải tiến một (khối lưu trữ thông tin) trong nhiều thiết bị thành phần của hệ thống trong khi đa số các thiết bị còn lại của hệ thống nh−: thiết bị biến đổi và mã hoá thông tin, bộ phân phối tín hiệu và các thiết bị mặt đất vẫn phải sử dụng các thiết bị của hệ thống cũ của Nga mà ch−a đ−ợc đầu t− nghiên cứu cải tiến đồng bộ, trong khi đó các hỏng hóc không những chỉ xảy ra ở thiết bị lưu trữ mà còn ở tất cả các thiết bị còn lại.
Chính vì vậy việc nghiên cứu cải tiến đồng bộ hoá các hệ thống KTKQ là thật sự cấp thiết, nhất là trong giai đoạn hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin, hoàn toàn có đủ điều kiện để nghiên cứu thiết kế chế tạo ra các hệ thống KTKQ mới, hoàn chỉnh với đầy đủ các tính năng tương đương với các
Nguồn
Sensor tham số Sensor lệnh đơn
Thiết bị xử lý, mã hoá và phân phối thông tin YCC-3
Thiết bị lưu trữ và bảo vệ thông tin trên phim nhùa K12-51
Thiết bị rửa phim
Thiết bị giải mã đèn
chiÕu
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
hệ thống KTKQ nói trên đồng thời có thể bổ xung thêm các tính năng mới giúp cho việc khai thác sử dụng hệ thống đ−ợc dễ dàng và thuận tiện hơn.
Mục tiêu và nội dung của đề tài đặt ra là: dựa trên nguyên lý số hoá và ứng dụng công nghệ máy tính nhúng, thiết kế chế tạo đồng bộ hệ thống mới với
đầy đủ các tính năng của hệ thống SARPP-12 cũ đồng thời bổ xung hoàn thiện thêm các tính năng mới của các hệ thống KTKQ trên các loại máy bay hiện đại, nhằm tiến tới đồng bộ hoá các hệ thống KTKQ trên các loại máy bay tiêm kích phản lực, vận tải quân sự và trực thăng.
Liệt kờ danh mục các công trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài đ∙
trích dẫn khi đánh giá tổng quan:
Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng FLASHROM để thay thế khối lưu trữ thông tin M2-T3, HĐ-26 trên máy bay SU-B và AH-26”. Nguyễn Văn Hải, Viện kỹ thuật QS PK-KQ. (1998-2001)
Nội dung nghiên cứu khoa học và triển khai thực nghiệm của Đề tài và ph−ơng án thực hiện
Các vấn đề chính đặt ra nghiên cứu và giải quyết ở đây là:
Nội dung 1: Nghiên cứu và phân tích nguyên lý làm việc và tính năng kỹ thuật của các hệ thống KTKQ nh− SARPP-12, MSRP-12-96 và các hệ thống hiện đại BUR-1, TESTER trên các loại máy bay M-28, SU-D.
Nội dung 2: Nghiên cứu ứng dụng máy tính nhúng công nghiệp để thiết kế chế tạo hệ thống kiểm tra khách quan KQ-SAP-12(bao gồm: khối biến đổi mã hoá và phân phối thông tin, khối lưu trữ bảo vệ và khối nguồn chuyên dụng) thay thế toàn bộ hệ thống SARPP-12 do Nga chế tạo trên các máy bay huấn luyện L-39, trực thăng MI-8 và máy bay phản lực tiêm kích 75A dựa trên nguyên lý số hoá.
Nội dung 3: Nghiên cứu khả năng ứng dụng các loại bộ nhớ chuyên dụng dạng CF, IFD và PCMCIA.
Nội dung 4: Lựa chọn hệ điều hành, giao thức với các thiết bị ngoại vi và công cô lËp tr×nh.
Nội dung 5: Nghiên cứu lựa chọn các cấu hình thiết bị hệ thống và các giải pháp về phần mềm chuyên dụng.
Nội dung 6: Nghiên cứu nguyên lý làm việc của các sensor chuyên dụng hàng không để lựa chọn phương pháp số hoá tín hiệu.
Nội dung 7: Nghiên cứu và phân tích nguyên lý làm việc của thiết bị mã hoá và biến đổi thông tin YCC-3 cũ dựa trên việc xây dựng lại một số sơ đồ mạch điện liên quan của các panen chính trong thiết bị để từ đó có thể thiết kế chế tạo mới thiết bị mã hoá MH-SAP-12 theo nguyên lý số hoá.
Nội dung 8: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin để chế tạo thiết bị ghi thông tin GTS-SAP-12 thay thế thiết bị lưu trữ bảo vệ thông tin K12-51 đạt được các tính năng tương đương với các hệ thống trên các máy bay hiện đại như M-28 và SU-D.
Nội dung 9: Nghiên cứu lựa chọn khối nguồn nuôi chuyên dụng có khả năng làm việc trên kỹ thuật hàng không.
Nội dung 10: Nghiên cứu thử nghiệm độ tin cậy làm việc của hệ thống trong môi trường đặc biệt của kỹ thuật hàng không: các nguồn nhiễu, sự ảnh hưởng của áp
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
suất khí quyển, rung xóc quá tải, nhiệt độ môi trường và khả năng chịu được trong môi tr−ờng n−ớc biển, hoá chất…
Nội dung 11: Thiết kế chế tạo các khối thử nghiệm phục vụ cho việc nghiên cứu trong PTN
Nội dung 12: Căn cứ vào tính năng và yêu cầu kỹ thuât của các thiết bị YCC-3 và K12-51 cũng nh− khả năng lắp đặt trên máy bay để xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật đối với hệ thống KQ-SAP-12 mới.
Nội dung 13: Xây dựng sơ đồ khối và thuật toán làm việc của cả hệ thống KQ- SAP-12.
Nội dung 14: Dựa trên thuật toán đã xây dựng, viết phần mềm ứng dụng cho thiết bị GTS-SAP-12 đảm bảo tính năng tương đương như thiết bị K12-51 đồng thời
đáp ứng đ−ợc yêu cầu mới về tính năng kỹ thuật.
Nội dung 15: Nghiên cứu khả năng tích hợp tính năng của tất cả các thiết bị mặt
đất trên hệ thống cũ vào trong duy nhất 01 thiết bị DTS-SAP-12 theo phương án của các hệ thống kiểm tra
khách quan trên các loại máy bay hiện đại (SU-D, M-28, Mi-171) nhằm tạo các
điều kiện thuận lợi khi khai thác sử dụng.
Nội dung 16: Nghiên cứu thiết kế cải tiến vỏ bảo vệ thiết bị GTS-SAP-12 đạt
đ−ợc các tính năng kỹ thuật theo yêu cầu về: khả năng chịu đ−ợc quá tải, rung lắc, nhiệt độ, nước...
Nội dung 17: Nghiên cứu xây dựng tính năng kỹ thuật và thiết kế chế tạo Trạm giải mã mặt đất TGM-SAP-12 theo phương án thiết kế mới.
Nội dung 18: Xây dựng ph−ơng pháp thử nghiệm trong PTN và trên 03 loại máy bay.
Nội dung 19: Xây dựng Quy trình công nghệ chế tạo và Quy trình thử nghiệm mặt đất và trên 03 loại máy bay.
Nội dung 20: Tổ chức triển khai chế tạo, ghép nối và lắp ráp các khối.
Nội dung 21: Tích hợp và hiệu chỉnh toàn hệ thống.
Nội dung 22: Xây dựng các Tài liệu kỹ thuật cho hệ thống KQ-SAP-12
Nội dung 23: Tổ chức thử nghiệm trong PTN để xác định chất l−ợng sản phẩm.
Nội dung 24: Tổ chức thử nghiệm trên 03 loại máy bay để xác định khả năng sử dụng sản phẩm trên máy bay.
Cách tiếp cận, ph−ơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng Cách tiếp cận:
• Khảo sát tìm hiểu tài liệu kỹ thuật của các hệ thống kiểm tra khách quan trên các loại máy bay của Quân chủng nh−: SARRP-12, BUR-1, TESTER và các hệ thống hiện đại khác trên thế giới.
• Khảo sát thực tế tại các đơn vị sử dụng.
• Căn cứ vào tính năng kỹ thuật, nguyên lý làm việc và thực tế khai thác sử dụng tại đơn vị để xây dựng tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống
• Xây dựng sơ đồ khối hệ thống.
• Xây dựng thuật toán làm việc của hệ thống.
• Thiết kế chế tạo các thiết bị thử nghiệm trong Phòng thí nghiệm.
• Lựa chọn phương pháp số hoá các tín hiệu từ các truyền cảm để đảm bảo khả
năng t−ơng thích với hệ thống mới.
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
• Lựa chọn thiết bị trên cơ sở sử dụng máy tính công nghiệp để chế tạo mới thiết bị lưu trữ và bảo vệ thông tin GTS-SAP-12 thay thế thiết bị K12-51 (Hình1).
• Lựa chọn thiết bị để chế tạo thiết bị mã hoá và biến đổi thông tin MH-SAP- 12 thay thế thiết bị YCC-3 (Hình 1).
• Nghiên cứu lựa chọn và ứng dụng công nghệ mới để chế tạo thiết bị giải mã
mặt đất và lập dựng đồ thị chuẩn DTS-SAP-12.
• Nghiên cứu lựa chọn thiết bị để chế tạo Trạm giải mã cố định TGM-SAP-12
• Tích hợp hệ thống và thử nghiệm trong Phòng thí nghiệm
• Đánh giá và so sánh kết quả.
• Hoàn thiện sản phẩm.
• Thử nghiệm trên máy bay Mi-8, L-39 và 75A.
Ph−ơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng:
Một vài nét chính về tính năng và yêu cầu kỹ thuật chung đối với các hệ thống kiểm tra khách quan trên thế giới
+ TÝnh n¨ng kü thuËt:
- Biến đổi và ghi đ−ợc các tham số liên tục theo thời gian thực.
- Biến đổi và ghi đ−ợc các lệnh đơn theo thời gian thực.
- Ghi đ−ợc các tham số phục vụ nh−: ngày giờ chuyến bay, số chuyến bay...
- Lưu lại được thông tin của 17 giờ bay.
- Giải mã dưới dạng bảng số hoặc đồ thị - Lập đồ thị chuẩn các tham số.
+ Yêu cầu kỹ thuật:
- Thời gian làm việc liên tục: 10 tiếng
- Các tham số đ−ợc ghi với sai số không quá 5%
- Nguồn nuôi: 18 đến 27VDC
- Chịu đ−ợc nhiệt độ 11000C trong thời gian 30 phút - Chịu đ−ợc n−ớc biển trong 30 ngày.
- Chịu đ−ợc các hoá chất nh− dầu hoả, chất gây cháy trong thời gian 3 giờ - Chịu đ−ợc quá tải: đến 10g
+ Các thiết bị thành phần:
Các thiết bị trên máy bay:
- Các bộ truyền cảm
- Thiết bị mã hoá và phân kênh - Thiết bị ghi và lưu thông tin - Thiết bị nguồn điện chuyên dụng Các thiết bị d−ới mặt đât:
- Thiết bị đọc thông tin - Thiết bị lập số liệu chuẩn
- Thiết bị giải mã và phân tích kết quả.
- Thiết bị kiểm tra.
Nguyên lý làm việc của hệ thống kiểm tra khách quan SARPP-12 của Nga
Nghiên cứu khả năng gia công chế tạo và sản xuất vật r− phụ tùng máy bay HKVN giai đoạn 2007 - 2015
Nguyên lý làm việc của hệ thống KTKQ SARPP-12 do Nga chế tạo là các tín hiệu điện từ hệ thống các truyền cảm trên máy bay đ−ợc đ−a tới thiết bị mã hoá và phân phối tín hiệu YCC-3. Tại đây chúng được biến đổi theo nguyên lý tương tự (Analog) và được đưa đến thiết bị ghi và lưu trữ trên phim K12-51 theo nguyên lý quang học. Sơ đồ khối của hệ thống xem Hình 1.
Đối với các hệ thống này, để giải mã tín hiệu sau chuyến bay, cần phải có thiết bị rửa phim, sau đó phim sẽ đ−ợc đ−a vào trạm giải mã để tiến hành giải mã nhờ thiết bị giải mã dạng đèn chiếu.
Về tính năng kỹ thuật hệ thống SARPP-12 do Nga chế tạo có khả năng ghi đ−ợc các tham số sau:
Trên máy bay L-39 (SARPP-12GM) 06 Tham số liên tục:
Độ cao khí áp, Tốc độ đồng hồ, Quá tải đứng, Vòng quay động cơ, Vị trí tay ga
Góc bánh lái lên xuống 10 Tham số lệnh đơn:
áp suất dầu đốt Min, Thu càng, ắc quy không nạp, Không phóng ghế, Cháy
động cơ, Buồng lái hở, Mất áp suất thuỷ lực chính, áp suất dầu nhờn Min, Đóng
®−êng cÊp dÇu, Phãng ghÕ K2
Trên máy bay Su-A(SARPP-12G) 06 tham số liên tục:
Độ cao khí áp, Tốc độ đồng hồ, Quá tải đứng, Vòng quay động cơ, Quá tải dọc
Góc bánh lái lên xuống 11 tham số lệnh đơn:
Mất áp suất sau bơm, Mồi lửa tăng lực, ắc quy không nạp, Hỏng điều chỉnh nhiệt độ, Mất áp suất thuỷ lực chính, Mất áp suất thuỷ lực phụ, Còn 600kg, Bật CAY-22, Hỏng CAY-22, ấn nút chiến đấu BK, Chế độ tăng lực MAX
Trên máy bay 75A-Bis (SARPP-12G) 06 Tham số liên tục:
Độ cao khí áp,Tốc độ đồng hồ, Quá tải đứng, Vòng quay động cơ, Quá tải dọc và Góc bánh lái lên xuống
09 Tham số lệnh đơn:
Mất áp suất thuỷ lực chính, Mất áp suất thuỷ lực phụ, Còn 600kg, Bật CAY, Miệng phun MAX, ấn nút chiến đấu BK, Miệng phun tăng lực, Góc tấn tới hạn bật thiết bị PAK-753
Trên trực thăng Mi-8(SARPP-12D):
06 Tham số liên tục: