一种歼轰七A型飞机液压系统维修训练台

摘要

本发明公开了一种歼轰七A型飞机液压系统维修训练台，以计算机仿真技术为核心，利用仿真的仿制件以及驾驶舱相关控制面板、操纵手柄、脚蹬、显示器等器件，配合液压系统模拟训练软件和仿真控制软件，为机务维修人员提供一个可反复进行维修训练的模拟操作平台，实现歼轰七A型飞机液压系统维修知识学习、维修工作程序和维护技能训练以及培训效果考核等教学功能，使受训人员了解歼轰七A型飞机液压系统的维修特点，理解该型飞机液压系统及其附件的功能组成、工作原理、安装布局和交联关系，熟知维护保养、性能检测、飞行检查的标准以及飞行检查、附件拆装的程序，掌握液压系统的维护检查、故障判断与排除方法。

说明书

技术领域

本发明属于飞机训练台领域，具体涉及一种歼轰七A型飞机液压系统维修训练台。

背景技术

飞机液压系统是飞机的重要系统，对飞机机务维修人员来说，只有熟练掌握飞机液压系统日常维修程序和技能，才能保证飞机维护工作准确到位，确保飞机飞行安全。目前，飞机机务维修人员的液压系统维修技能训练主要采用课堂讲授结合飞机实装练习的模式。课堂讲授主要是借助于多媒体课件、挂图、模板等教具实施教学，可同时对多人进行培训，训练效率高，对原理类教学内容来说，教学效果也较好，但存在理论学习与实践作业脱节的问题。机上实装练习可以较好解决操作技能的训练问题，可以较好培养受训者的动手能力，训练效果好，但受飞机数量、场地、时间、天气、其他专业工作协调以及安全性等因素的限制，训练效率较低，同时，受训人员在实装飞机上频繁练习不仅会影响飞机使用寿命，而且也会产生故障隐患，对飞行安全造成潜在威胁。另外，无论是课堂教学还是实装练习，都不能有效地对受训者进行飞机液压系统故障诊断与排除的训练，造成受训者的技能短板。为提高歼轰七A型飞机液压系统教学训练质量，满足飞行保障任务对机务维修人员的技能要求，设计开发歼轰七A型飞机液压系统维修训练台。

目前，JH-7A型飞机已批量装备空军和海军航空兵部队，部队急需对机务维修人员进行岗前培训和日常维修训练。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种歼轰七A型飞机液压系统维修训练台，能够丰富部队的训练手段，提高训练效率，有效避免在实装飞机上进行维修训练时对人员和飞机设备产生的各种不安全因素。

为了达到上述目的，本发明包括维修训练操作台台体，维修训练操作台台体上设置有显示系统、维修训练操纵台和脚蹬，维修训练操作台台体背部设置有模拟拆装附件舱，模拟拆装附件舱包括若干模拟维护窗口，每个模拟维护窗口中均设置有为与飞机实装件的外形相同的仿制件以及与仿制件配合的控制盒和开关，所有仿制件接头均能够拆卸，每个模拟维护窗口中的控制盒和开关均通过控制单元仿真电连接至维修训练操作台台体，拆装附件舱包括若干设备柜和若干工具箱，拆装附件箱背部设置有地面设备接口。

所述维修训练操纵台包括驾驶舱相关控制面板、仪表、油门、鼠标、键盘、操纵手柄和多功能显示器。

所述控制单元包括用于供电的电源系统、用于模拟与仿真的计算机系统、用于与模拟维护窗口仿制件、控制盒和开关相连的接口系统，以及用于与模拟维护窗口仿制件、控制盒和开关进行数据交换的总线系统。

所述接口系统包括数据输入接口和数据输出接口，数据输入接口连接每个模拟维护窗口中的控制盒和开关，并将信号发送至总线系统中的总线CAN模块，总线CAN模块连接数据输出接口和总线LAN模块，总线LAN模块连接计算机系统中的模拟训练计算机和液压系统仿真计算机，模拟训练计算机连接显示系统，液压系统仿真计算机连接多功能显示器，数据输出接口连接每个模拟维护窗口中的控制盒和开关。

所述模拟训练计算机用于系统起动控制、训练内容控制、考核评判记录、飞机故障设置、系统维护检测和系统操作帮助，模拟训练计算机连接设备操作检测模拟模块、故障现象模拟模块、部附件拆装模拟模块、地面勤务模拟模块、原理图同步显示模块和维修资料查询模块；液压系统仿真计算机连接主供压部分模块、助力供压部分模块、起落架收放部分模块、机轮刹车部分模块、前轮转弯减摆部分模块、襟翼操纵部分模块、减速板收放部分模块、雷达天线驱动部分模块、地面设备模块、非航空电子监控处理机模块、彩色多功能显示器模块、发动机启动模块、自动油门系统模块和电源系统模块；主供压部分模块、助力供压部分模块、起落架收放部分模块、机轮刹车部分模块、前轮转弯减摆部分模块、襟翼操纵部分模块、减速板收放部分模块、雷达天线驱动部分模块、地面设备模块、非航空电子监控处理机模块、彩色多功能显示器模块、发动机启动模块、自动油门系统模块和电源系统模块均连接数据交互模块、数据采集模块、仪表信号控制模块和声响控制模块，数据交互模块连接设备操作检测模拟模块、故障现象模拟模块、部附件拆装模拟模块、地面勤务模拟模块、原理图同步显示模块和维修资料查询模块；数据交互模块连接接口系统和总线系统，数据采集模块连接接口系统，仪表信号控制模块和声响控制模块均连接维修训练操纵台。

所述模拟维护窗口包括液压泵模拟维护窗口、油箱增压蓄压器模拟维护窗口、主液压油箱模拟维护窗口和助力液压系统液压柱塞泵模拟维护窗口；

液压泵模拟维护窗口内设置有液压泵、主系统回油滤和系统高压油滤；油箱增压蓄压器模拟维护窗口内设置有油箱增压蓄压器；主液压油箱模拟维护窗口内设置有主液压邮箱；助力液压系统液压柱塞泵模拟维护窗口内设置有助力液压系统液压柱塞泵。

所述模拟维护窗口上设置有飞机实装件的外形相同的盖板。

工具箱包括专用工具箱和常用工具箱，设备柜为地面设备柜。

与现有技术相比，本发明以计算机仿真技术为核心，利用仿真的仿制件以及驾驶舱相关控制面板、操纵手柄、脚蹬、显示器等器件，配合液压系统模拟训练软件和仿真控制软件，为机务维修人员提供一个可反复进行维修训练的模拟操作平台，实现歼轰七A型飞机液压系统维修知识学习、维修工作程序和维护技能训练以及培训效果考核等教学功能，使受训人员了解歼轰七A型飞机液压系统的维修特点，理解该型飞机液压系统及其附件的功能组成、工作原理、安装布局和交联关系，熟知维护保养、性能检测、飞行检查的标准以及飞行检查、附件拆装的程序，掌握液压系统的维护检查、故障判断与排除方法，从而使受训人员形成该型飞机液压系统维修保障的能力。该训练台具有综合化程度高、训练层次全面、训练范围广、可靠性高、维修性好、升级能力和功能扩展能力强等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明维修训练操作台的示意图；

图3为本发明模拟拆装附件舱的示意图；

图4为本发明地面设备接口的示意图；

图5为本发明的运行原理图；

图6为本发明模拟训练计算机和液压系统仿真计算机的模块连接图；

其中，1、维修训练操作台；2、模拟拆装附件舱；3、专用工具柜；4、常用工具柜；5、训练台控制显示器；6、驾驶舱相关控制面板；7、仪表；8、油门；9、鼠标；10、接口系统；11、电源系统；12、脚蹬；13、计算机系统；14、总线系统；15、键盘；16、操纵手柄；17、多功能显示器；18、系统高压油滤；19、主系统回油滤；20、液压泵；21、主液压油箱；22、油箱增压蓄压器；23、助力液压系统液压柱塞泵；24、地面设备接口；25、维修训练操纵台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图1至图6，本发明包括维修训练操作台台体1，维修训练操作台台体1上设置有显示系统5、维修训练操纵台25和脚蹬12，维修训练操作台台体1背部设置有模拟拆装附件舱2，模拟拆装附件舱2包括若干模拟维护窗口，每个模拟维护窗口中均设置有为与飞机实装件的外形相同的仿制件以及与仿制件配合的控制盒和开关，所有仿制件接头均能够拆卸，每个模拟维护窗口中的控制盒和开关均通过控制单元仿真电连接至维修训练操作台台体1，拆装附件舱2包括若干设备柜和若干工具箱，拆装附件箱2背部设置有地面设备接口24，模拟维护窗口上设置有飞机实装件的外形相同的盖板。

维修训练操纵台25包括驾驶舱相关控制面板6、仪表7、油门8、鼠标9、键盘15、操纵手柄16和多功能显示器17。

控制单元包括用于供电的电源系统11、用于模拟与仿真的计算机系统13、用于与模拟维护窗口仿制件、控制盒和开关相连的接口系统10，以及用于与模拟维护窗口仿制件、控制盒和开关进行数据交换的总线系统14。

接口系统10包括数据输入接口和数据输出接口，数据输入接口连接每个模拟维护窗口中的控制盒和开关，并将信号发送至总线系统14中的总线CAN模块，总线CAN模块连接数据输出接口和总线LAN模块，总线LAN模块连接计算机系统13中的模拟训练计算机和液压系统仿真计算机，模拟训练计算机连接显示系统5，液压系统仿真计算机连接多功能显示器17，数据输出接口连接每个模拟维护窗口中的控制盒和开关。

模拟训练计算机用于系统起动控制、训练内容控制、考核评判记录、飞机故障设置、系统维护检测和系统操作帮助，模拟训练计算机连接设备操作检测模拟模块、故障现象模拟模块、部附件拆装模拟模块、地面勤务模拟模块、原理图同步显示模块和维修资料查询模块；液压系统仿真计算机连接主供压部分模块、助力供压部分模块、起落架收放部分模块、机轮刹车部分模块、前轮转弯减摆部分模块、襟翼操纵部分模块、减速板收放部分模块、雷达天线驱动部分模块、地面设备模块、非航空电子监控处理机模块、彩色多功能显示器模块、发动机启动模块、自动油门系统模块和电源系统模块；主供压部分模块、助力供压部分模块、起落架收放部分模块、机轮刹车部分模块、前轮转弯减摆部分模块、襟翼操纵部分模块、减速板收放部分模块、雷达天线驱动部分模块、地面设备模块、非航空电子监控处理机模块、彩色多功能显示器模块、发动机启动模块、自动油门系统模块和电源系统模块均连接数据交互模块、数据采集模块、仪表信号控制模块和声响控制模块，数据交互模块连接设备操作检测模拟模块、故障现象模拟模块、部附件拆装模拟模块、地面勤务模拟模块、原理图同步显示模块和维修资料查询模块；数据交互模块连接接口系统10和总线系统14，数据采集模块连接接口系统10，仪表信号控制模块和声响控制模块均连接维修训练操纵台25。

模拟维护窗口包括液压泵模拟维护窗口、油箱增压蓄压器模拟维护窗口、主液压油箱模拟维护窗口和助力液压系统液压柱塞泵模拟维护窗口；

液压泵模拟维护窗口内设置有液压泵20、主系统回油滤19和系统高压油滤18；油箱增压蓄压器模拟维护窗口内设置有油箱增压蓄压器22；主液压油箱模拟维护窗口内设置有主液压邮箱；助力液压系统液压柱塞泵模拟维护窗口内设置有助力液压系统液压柱塞泵23。

工具箱包括专用工具箱3和常用工具箱4，设备柜为地面设备柜。

本发明的基本功能如下：

(1)液压系统及其部(附)件维护工作的程序和方法训练；

设计开发歼轰七A型飞机液压系统功能与状态仿真控制软件，通过配合维修训练操作台和模拟拆装附件舱设备，实现歼轰七A型飞机液压系统及其部(附)件维护工作的程序和方法的模拟训练。

(2)液压系统及其部(附)件工作性能检查和调整训练；

设计开发歼轰七A型飞机液压系统功能与状态仿真控制软件，通过配合维修训练操作台，实现歼轰七A型飞机液压系统及其部(附)件工作性能检查和调整的模拟训练。

(3)液压系统及其部(附)件故障排除模拟训练；

设计歼轰七A型飞机液压系统的故障数据库，模拟歼轰七A型飞机液压系统的故障现象，开展故障诊断与排除相关教学训练，提高学员发现故障分析故障、解决故障的能力。

(4)液压系统主要部(附)件拆装训练；

利用模拟拆装附件舱仿制设备，实现轰七A型飞机液压系统主要部(附)件拆装的模拟训练。

(5)液压系统地面设备模拟训练；

根据实际机务工作中，在测试液压系统性能时需要使用的各种地面设备的情况，设计制作虚拟地面设备，实现液压系统地面测试设备使用方法的教学与训练。

(6)液压系统及其部(附)件的原理构造学习；

集成歼轰七A型飞机液压系统相关图片数据库，建立液压系统LRU级部件的三维结构模型，并显示电子版相关维修技术资料，为开展液压系统及其部(附)件的原理构造教学训练提供支持。

(7)训练考核；

按照歼轰七A型飞机维护规程对液压系统飞行检查的相关规定，设计开发液压系统工作和性能检查训练考核功能，对受训人员的操作过程进行记录、分析、处理，最终形成操作评判结果，用于实习操作的考核与评价。

(8)维修技术资料查询；

建立多媒体维修技术资料库，提供给受训人员进行维修技术学习和故障信息查询。

(9)系统自检测；

设计自检测功能，对训练台所有的数字信号、模拟信号进行自检测，准确判明各系统支路信号以及传感器、电门、开关、按钮等部(附)件是否正常、良好，提高训练台的可维修性。

体前部上方设计一个垂直面和一个水平面。垂直面设计与铅垂线夹角70°，上半部分用于放置训练台控制显示器，下半部分用于放置与液压系统维修工作相关的1:1比例仿真驾驶舱控制面板、仪表、开关和多功能显示器。水平面用于放置1:1比例的仿真驾驶杆、油门手柄以及计算机键盘和鼠标。台体前部下方设置有1:1比例的仿真脚蹬。

台体下方设计设备舱，主要用于放置仿真控制计算机系统、电源系统和接口及总线系统设备。台体下方正面设计安装两扇对开式舱门，便于设备舱内计算机、电源等系统设备的维护。

训练台控制显示器采用高亮度、大视角的工业级液晶显示器，表面四周带5cm左右的边框，边框采用5mm的圆弧导脚，显示器整体固定在边框上，再通过螺栓固定在台体框架上，主要用来完成控制系统运行及维护、进行故障设置、操作考核评判等功能，可显示工作原理图、进行故障隔离模拟训练、模拟显示地面勤务、进行驾驶舱外部检查以及查阅技术手册等。

与液压系统维修工作相关的仿真驾驶舱控制面板、仪表、开关和多功能显示器，依据飞机原驾驶舱设备控制面板的结构布局和功能特点，设计制造与原设备控制盒、仪表、开关、多功能显示器功能、外观、尺寸、颜色一致的，并且能够可靠的通过数据接口系统受控于仿真控制计算机控的仿真部件。仿真控制盒、仪表、开关、多功能显示器接口部分采用规格一致的输入输出接口板、电源接口和总线接口。

本发明的仿真功能如下：

1)液压系统设备仿真；

主要按照歼轰七A型的飞机维修手册，实现手册中与液压系统相关的的座舱控制面板、仪表工作状态模拟以及飞机多功能显示器相关显示状态模拟，包括下列内容：

告警灯盒(右侧仪表板)液压泵低压警告；

起落架信号灯盒(中央仪表板)指示襟翼、减速板位置；

襟翼控制盒(左操纵台)襟翼收放，并指示位置；

应急电动泵控制开关(辅助仪表板)控制应急电动泵的接通和断开；

减速板收放弹性按钮(驾驶杆手柄)控制减速板短时间打开；

减速板收放滑动开关(油门杆手柄)控制减速板长时间打开；

双针液压压力表(辅助仪表板)指示主、助液压系统压力；

液压系统非航空电子监控处理机(NAMP)画面显示；

2)工卡模拟；

主要按照歼轰七A型飞机维修手册，实现手册中与液压系统相关的工作流程模拟、设备状态仿真，包括下列内容：

地面电源、油泵车与加油车的使用工作流程模拟；

液压油的加添与放出工作流程模拟；

减摆器的检查与油、气灌充工作流程模拟；

刹车压力的检查与调整工作流程模拟；

刹车压力自动调节装置的检查工作流程模拟；

起落架收放工作的检查工作流程模拟；

襟翼、减速板收放工作的检查工作流程模拟；

主液压泵蓄压器气压的测量与灌充工作流程模拟；

液压系统密封性的检查工作流程模拟；

应急放起落架和襟翼工作的检查工作流程模拟；

刹车压力自动调节装置的检查工作流程模拟；

起起落架收上锁和轮舱盖密合性的检测与调整工作流程模拟；

襟翼收上与放下位置的检测与调整工作流程模拟；

液压泵出口压力的检测与调整工作流程模拟；

液压油污染度的检测与液压油的更换工作流程模拟；

刹车压力的检测与调整工作流程模拟；

前轮转弯减摆助力器的工作检查流程模拟；

前轮转弯蓄压器的工作检查流程模拟；

液压系统主要部(附)件拆装工作流程模拟；

3)故障排除模拟；

主要针对歼轰七A型飞机常见故障，实现与液压系统相关的常见诊断及排除工作流程模拟，包括下列内容：

液压系统压力过大或过小；

液压系统压力表指针摆动；

液压系统效率不符合要求；

液压系统漏油；

起落架收放时间不符合要求；

起落架收上后锁不住或放不下；

飞机刹不了车或转不了弯；

前、主起落架均收不上或放不下；

收放起落架过程中，单个起落架不能收、放或不能上锁；

起落架不能全部应急放下或放下后上不了锁；

起落架收放位置误指示；

踩下刹车脚蹬后，无刹车压力；

刹车脚蹬踩到底时，刹车压力达不到最大值；

松刹后，刹车压力不回零；

两机轮间的刹车压力值大于0.5MPa；

用防滑检查开关检查时，防滑检查灯常亮；

在系统加压情况下，转动转弯手轮，系统无转弯反应或随动性差；

在操纵转弯性能的检查中，如产生前轮及转弯手轮不能回中或在转弯操纵的全行程范围内，在转弯手轮转动到任意角度后，解除手轮上的操纵力，机轮或助力器作动筒仍维续运动，不能停止；

飞行滑行过程中发生前轮摆振；

左右襟翼收放不协调故障；

4)辅助教学；

主要实现各种辅助教学训练功能，包括下列内容：

液压系统及其主要部(附)件功用、组成及工作原理学习(电子图片、三维结构模型)；

液压系统主要部(附)件识别、拆装学习(电子图片、三维结构模型)；

液压系统维护工作流程及方法学习(电子图片、三维结构模型)；

训练科目设定；

维修技术资料查询；

液压系统飞行检查；

液压系统状态参数设定；

液压系统故障状态设定；

5)原理同步；

利用维修训练操作台上的液晶显示屏显示主要系统常用原理图，采用二维图形动态显示系统正常运行情况，与维修训练操作台上的仿真驾驶舱设备操作同步联动。

原理图同步的每个原理图均附有颜色变化说明，并可达到以下要求：

开关类随原理进程打开闭合；

电路类随通电与否变化颜色；

管路类按油液气体种类以及压力大小分类颜色；

管路类工作时根据需要制作动画类运行，以显示油液流动方向；

仪表信号类与仿真驾驶舱仪表信号指示同步；

作动筒、翼类活动情况受座舱操纵控制。

6)训练考核；

主要实现歼轰七A型液压系统模拟训练考核与评判功能，可对学员的操作过程进行记录分析处理，按照维修工艺卡规定的标准操作流程对操作进行评判，并列出操作过程中的错误。

7)系统控制；

主要实现系统控制功能，包括下列内容：

主控界面；

程序管理；

系统自检；

硬件数据采集；

硬件输出控制；

数据接口定义；

软件间数据传输；

8)系统检测

通过系统检测程序，能自动测试与液压系统相关的驾驶舱内各个仿真可操纵部附件、各模拟仪表、信号灯、显示器以及各种板卡、电气线路的工作是否良好。

系统检测数据在维修训练操作台液晶显示屏上显示。