設備簡化了微處理器與航空電子總線的連接

加利福尼亞州海豹灘 -喜歡拉撒路從死里醒來，美國的通用航空業(yè)又回來了。由于平流層責任成本在1980年代幾乎消滅，輕型飛機制造商以1994年通用航空復興法案的形式接受復蘇。將責任限制在生產(chǎn)18年之后，該法案刺激了一系列飛機設計活動。生命跡象不會太快出現(xiàn)。受到暴漲的訴訟和保險費用的猛烈沖擊 - 該行業(yè)在1986年支付了2.1億美元的索賠 - 在過去的二十年里，通用航空(GA)飛機的產(chǎn)量從1978年的17,811降至去年的928，暴跌了95%。超過10萬人失去了工作

塞斯納飛機于1986年停止生產(chǎn)活塞式飛機;Piper Aircraft于1991年進入第11章;在203起事故案件中，山毛櫸飛機平均花費530,000美元為自己辯護，其中NTSB得出的結論是該飛機的設計和制造不是一個因素。

“通用航空制造商協(xié)會(GAMA)總裁埃德·斯廷普森說：”通用航空機隊的平均年齡為27歲。“我們被起訴了30年，40年和50年的飛機。”他認為，在立法之前，有一名飛行員撞毀了原本的Wright Flyer，他可以起訴Wright Brothers的設計缺陷 - 這架飛機建成92年后。

當責任法通過后，制造商積極響應。塞斯納正在重新開始生產(chǎn)172架，182架和206架飛機;派珀于去年七月擺脫破產(chǎn);穆尼飛機公司宣布將產(chǎn)量提高40%;眾多供應商推出了從航空電子設備到燃料系統(tǒng)，電子點火系統(tǒng)到機艙壓力系統(tǒng)的各種新設計。

“GAMA公司報告1995年的研發(fā)支出為15%，”Stimpson說。“在過去的四五年里，活塞飛機的使用量從零增加。”

最熱門的新設計之一是由加利福尼亞州長灘的先進空氣動力學和結構(AASI)制造的Jetcruzer 450。它結合了石墨復合材料機身和鋁制機翼。這種混合方法可以減輕體重，但是由于美國聯(lián)邦航空局對復合機翼采取謹慎態(tài)度，因此使飛機更容易認證。Pratt&Whitney(西棕櫚灘，佛羅里達州)PT6A-42發(fā)動機驅動推進器支柱，以352英里/小時的速度推進六座Jetcruzer 1400納米。這些是類似噴氣機的數(shù)字，價值120萬美元，比接近其表現(xiàn)的任何數(shù)字少40%。

1994年6月，Jetcruzer獲得了世界上第一臺抗旋轉飛機認證。美國聯(lián)邦航空局和AASI的飛行員試圖進行450次旋轉，但都沒有成功。“我自己試圖多次旋轉，這是不可能的，”該公司高級副總裁Gene Comfort表示。

飛機的秘密在于它的鴨式配置。工程師設計的小型前進翼型比主翼具有更大的迎角。它在機翼前停轉并使飛機保持控制。失速本身發(fā)生在良性58 kts - 3 kts所需的最大值 - 沒有襟翼。

供應商利益。飛機制造商并不是唯一一個享受業(yè)務增長的人。Unison Industries(佛羅里達州杰克遜維爾)最近推出了電子點火系統(tǒng)LASAR(有限管理局Spark Advance Regulator)。它建立在1980年代開發(fā)的技術基礎上，由于訴訟氣氛而被擱置。作為活塞式飛機的唯一經(jīng)過FAA認證的電子點火系統(tǒng)，LASAR將燃油消耗提高了8-14%。

獨特的是，它將電子設備與幾乎所有活塞引擎飛機上的機械雙磁系統(tǒng)集成在一起。原因：安全。“它基本上是一個微處理器控制的電子點火裝置，”該項目總工程師Norm MacLeod說。“但如果出現(xiàn)問題，發(fā)動機將恢復標準磁力。”

心臟是一個16位Intel微控制器。它處理由歧管壓力和曲軸位置傳感器收集的信號，并從三維查找表中選擇最佳定時和火花能量。特殊的雙模磁鐵響應來自控制器的命令或在系統(tǒng)發(fā)生故障時正常工作。為了防止未檢測到的CPU故障，看門狗電路持續(xù)監(jiān)控其狀態(tài)。

盡管汽車已經(jīng)使用電子點火裝置十年左右，但為飛機設計一個不僅僅是技術轉讓。LASAR將火花輸出變化高達300% - 沒有自動點火的情況。它還具有故障安全性，可以承受EMI，雷達，多g加速度，高度，甚至是近乎未命中的雷擊。

在售后市場上，LASAR也被Lycoming選為Cessna 172的發(fā)動機。該系統(tǒng)可以很好地配合未來的發(fā)動機管理套件，也可以控制燃料混合物或螺旋槳槳距。“這是過去30年來飛機活塞發(fā)動機的最大發(fā)展，”Unison高級副總裁Brad Mottier表示。

另一位塞斯納受益人可能是加利福尼亞州北嶺的杜克斯公司。作為172的泵，閥門和執(zhí)行器的原始供應商，該公司希望在1998年之前增加600萬美元的新GA業(yè)務。該公司副總裁Chet Huffman認為這是時間問題。“我們從(GA)1979年的600萬美元的銷售額 - 到1979年的美元 - 到今天的30萬美元，”他說。“我們過去常常每月做2000個(燃油)泵，現(xiàn)在我們做了100個。”

霍夫曼認為，機艙壓力控制系統(tǒng)的最大潛力是工程師已經(jīng)重新設計了兩年。他說，最初的目標是套件飛機，對于想要制造加壓活塞式飛機的OEM來說，它將是完美的。

作為行業(yè)的一個縮影，Dukes最近十年來第一次聘請了GA首席工程師。如果它獲得預期的業(yè)務，該公司將雇用60多名員工，將其規(guī)模增加50%。“這個行業(yè)肯定會再次招聘，”Stimpson在GAMA表示贊同。“賽斯納計劃在其新的單引擎工廠增加1000名員工。”

政府的角色。為了重新強調NASA的“航空”，該機構于1994年啟動了先進的通用航空運輸實驗(AGATE)。它與來自美國宇航局的六年間共有6300萬美元的種子資金，共有61個行業(yè)和學術成員。目標：通過徹底重新思考輕型飛機設計來振興通用航空，并最終創(chuàng)建一個新的GA運輸系統(tǒng)。

為此，工程成員正在尋求推進飛機設計的各個方面，包括空氣動力學，航空電子設備，飛行控制，發(fā)動機設計，排放等。他們認為理想的通用航空飛機就像汽車一樣;在幾乎所有天氣都很容易飛行;提供直觀的，計算機化的航空電子設備;并吸引更廣泛的用戶。參與AGATE的公司包括：

* Cirrus Design(美國威斯康星州巴拉布)：更具空氣動力學的除冰系統(tǒng)。

* Seagull Technology(加利福尼亞州桑尼維爾)：先進的GPS和駕駛艙顯示器。

* Vision Micro Systems(華盛頓州貝靈厄姆)：發(fā)動機故障警告系統(tǒng)。

* DAR公司(勞倫斯，堪薩斯州)：基于PC的初步飛機設計軟件。

* BAR Inc.和Miami NDT Inc.(佛羅里達州邁阿密)與NASA Langley：檢測飛機蒙皮腐蝕的新方法。

--Mark A. Gottschalk，西方技術編輯

PDM縮短了Draper的繪圖搜索時間

馬薩諸塞州劍橋--Draper實驗室剛剛完成了主要試驗測試的第一階段，以確定產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件是否可以幫助工程師和管理人員找到工程圖紙和其他記錄。

Draper信息服務經(jīng)理Sheldon Buck說，來自Adra Systems的軟件Matrix通過了測試。Draper曾在三個部門測試該軟件，現(xiàn)在將其安裝在七個部門中。

德雷珀工程師一直在努力解決許多經(jīng)歷過重組的公司常見的問題：失去負責維護和存儲圖紙的員工。“我們依靠口口相傳來尋找文件，即使你必須知道完整的UNIX路徑和創(chuàng)建文檔的人，”巴克說。他補充說，使用Matrix，工程師將文檔搜索減少到幾分鐘，“或幾秒鐘”。

Buck表示Matrix的封裝功能允許工程師運行大部分其他工程軟件包，包括CADRA 2-D，AutoCAD，Pro / ENGINEER，ANSYS，MSC / -NASTRAN，Abaqus和Adams，而無需離開Matrix。“他們可以雙擊Matrix中的相應圖標，應用程序自動啟動，”他說。

當宇航員散步時，設備檢查條件

休斯頓 -宇航員的手指和腳趾在做艙外活動(EVA)時會遇到凍傷。這使得測量航天飛機外部和緊鄰航天服的溫度變得很重要。由聯(lián)合技術公司漢密爾頓標準管理服務公司開發(fā)的熱量儀表包(TIP)就是這樣做的。

TIP由五個數(shù)據(jù)記錄設備(DRD)和一個電池組組成。每個DRD都使用帶有裸露引線的封裝電路板，用于電源連接，熱敏電阻線，并在任務返回地球后讀取收集的數(shù)據(jù)。熱敏電阻的長度范圍從幾英寸到幾英尺。每個DRD都有一個熱敏電阻，延伸到額外車輛移動單元(EMU)上的指定位置。

電池組包括添加的電路板，10個電源線，手榴彈式激活拉銷，以及由紐約Port Washington，Tadiran Electronic Industries，Inc。提供的一個AA鋰亞硫酰氯電池。

一套DRD和一個電池組位于宇航員的主要生命支持子系統(tǒng)的一側，覆蓋有熱微米服裝(TMG)材料。熱敏電阻也位于生命支持子系統(tǒng)的后表面上。

在宇航員進入EVA之前，另一名機組人員拉動電池組激活引腳以釋放電池電量，以開始由五個DRD收集數(shù)據(jù)。對于每個溫度讀數(shù)，電池組功率從一個DRD交替到另一個DRD。這使得該裝置可以節(jié)省電力，因此單個電池可以在EVA期間容納許多DRD。

定制電纜有助于陸地直升機

加拿大安大略省- 當您在夜間或波濤洶涌的大海上登陸直升機時，您需要一個可靠的對接和處理系統(tǒng)。Indal Technologies的ASIST(飛機船，集成安全和橫越)系統(tǒng)將安裝在甲板上的固定裝置定位在下降的直升機下，對直升機進行阻礙和對準，然后將其移動到機庫中。

然而，ASIST的薄弱環(huán)節(jié)是沿著甲板軌道向下延伸的250英尺電纜。電纜提供控制輸入并將直升機位置信息發(fā)送給系統(tǒng)操作員。問題是雙重的：首先，MHOF-30 Mil-C-915電纜的護套無法承受在甲板的鋼表面上反復拖動。其次，由于90o和180o轉動通過張力控制器制成的電纜和電纜的5英尺/秒的高速度，電纜的導體易受“Z”扭結的影響。

Indal項目經(jīng)理大衛(wèi)克拉姆頓說：“原來的電纜失敗得相當嚴重 - 導體扭曲并穿過外部電纜涂層，護套被侵蝕并磨損。”

Indal與新澤西州費爾菲爾德的Olflex Wire&Cable公司聯(lián)系，設計出可以承受這些條件的電纜。定制的Olflex設計使用3根16-AWG和27根20-AWG導線，而不是原裝電纜的30根16-AWG導線。Olflex還增加了內(nèi)置張力構件并改變了電纜的鋪設?？死奉D說：“而不是將它們?nèi)坷p繞在一個方向上，導體是反包裝的。”由于電纜受到張力，而不是試圖扭曲的導體，力趨于平衡。

Olflex官員表示，這種新型，更堅固的護套能夠承受海水，飛機燃料，液壓油，潤滑油以及30至150F的溫度。帶有新電纜的系統(tǒng)目前正在測試中。

ASIST使用電光跟蹤系統(tǒng)，自動將固定裝置定位在直升機下，同時為飛行員提供視覺著陸提示。在接地時，系統(tǒng)固定直升機的探頭，操作員將飛機對準并將其引導到機庫中。電纜提供控制信號和電源。

污染探測器感知機翼上的冰

明尼蘇達州伯恩斯維爾- 羅斯蒙特航空航天公司的一種新型傳感系統(tǒng)聲稱是第一個能夠檢測飛機機翼大面積上的冰或污染的系統(tǒng)。被稱為HALO，它可以感知冰厚0.0006英寸，但預計不會超過0.002英寸，以防止誤報。

HALO使用波導技術沿著皮膚表面上的路徑或皮膚頂部的覆蓋物發(fā)送超聲波聲能。成對的傳感器和接收器 - 每個機翼可能多達四組 - 與聲波一起“俯仰和捕捉”。該系統(tǒng)基于頻率而非幅度。它利用了這樣一個事實，即每種類型的污染物 - 乙二醇，水，雪或冰 - 會以不同的頻率衰減不同的量。

該項目的設計工程經(jīng)理Mike Peterson說：“最重要的突破之一是能夠判斷某些東西是否粘附在表面上。”HALO通過掃描一系列頻率并尋找僅與粘冰結合的子集來實現(xiàn)這一點。

在開發(fā)兩年的過程中，目前正在由McDonnell Douglas和Northwest Airlines評估的MD-80上安裝原型系統(tǒng)。僅用于地面使用，它不僅可以改善檢測，還可以消除飛行員對視覺檢查的依賴。

彼得森認為，該系統(tǒng)也可能有助于FAA設定可接受污染的閾值，而不是現(xiàn)在使用的過于謹慎的“零”。這可以減少不必要地使用的乙二醇除冰液的環(huán)境影響。

電腦加快行李辦理登機手續(xù)

達拉斯- 讓航空公司乘客繞過登機柜臺的計算機技術：現(xiàn)在就是機票!

美國德克薩斯州達拉斯市的西南航空公司最近開始測試無線掌上電腦的使用情況，他們在路邊的天空蓋板加速行李托運并同時確認預訂。最終的目標：無票旅行，在極具競爭力的航空旅行市場中削減成本。

這些設備將使天空卡能夠通過姓名，確認號，航班號或指示符查詢客戶的無票旅行預訂。掌上電腦由俄亥俄州阿克倫市的Telxon公司設計。

這些基于486的pin / touch Windows計算機稱為Telxon 1134(R)，包括20 MB的存儲空間和8 MB的RAM。它們還擁有大約2,000英尺的范圍。

PC通過Telxon的Aironet(TM)部門的收音機與售票柜臺通信。它集成在計算機中，提供頻率范圍為900 MHz的擴頻無線電數(shù)據(jù)通信。這些電腦的尺寸為8.4 x 5.4英寸，重量為35.2盎司。

PC可以打印出乘客行程的副本，然后可以將其用作收據(jù)。乘客然后將收據(jù)帶到大門，在那里他們會獲得一張塑料登機牌。通行證在飛機上一次轉入。這些程序可以節(jié)省大約15個步驟的票據(jù)處理。

西南航空公司營銷自動化和業(yè)務開發(fā)總監(jiān)Charles Zug表示，達拉斯路邊登記系統(tǒng)的早期測試結果看起來很有希望。“我們樂觀地認為，新技術將極大地幫助我們?yōu)榭蛻籼峁└蟮谋憷?，并使旅行盡可能輕松。”

Zug預測，未來的計算機應用程序可以使用掃描儀進行行李托運(類似于條形碼)，或允許乘客使用讀卡器獲取常旅客信息或作為付款方式。

設備簡化了微處理器與航空電子總線的連接

紐約州波希米亞- 工程師仍在使用ARINC 429航空電子數(shù)據(jù)總線，該數(shù)據(jù)總線自20世紀70年代末開始出現(xiàn)并且沒有任何消失的跡象。但是，將32位單向總線連接到今天的微處理器并不是一件容易的事。它通常需要大量離散的邏輯組件和復雜的設計。

為滿足總線與當今微處理器之間靈活，智能接口的需求，ILC數(shù)據(jù)設備公司(DDC)設計了DD-42900 ARINC 429收發(fā)器。DDC設計工程師Todd Decker說：“這部件對微處理器總線架構更友好 - 你有一個地址總線，數(shù)據(jù)總線，讀寫閃存線 - 而不是離散邏輯組件。”

功能包括數(shù)據(jù)匹配處理器，數(shù)據(jù)存儲處理器，兩個發(fā)送通道，四個接收通道，128字x32位共享RAM，以及故障檢測和自檢功能。片上智能允許接收器通道對ARINC 429標簽和目標位進行解碼和排序。兩個發(fā)送通道具有環(huán)繞數(shù)據(jù)驗證電路。所有六個通道都具有32位x32字FIFO緩沖區(qū)。

“這部分給表帶來的是排隊傳出消息，并在沒有微處理器幫助的情況下檢索和存儲數(shù)據(jù)的能力，”Decker說。“這使微處理器釋放出更多的航空電子功能，而不是數(shù)據(jù)管理功能。”

羅克韋爾 - 柯林斯設計工程師約翰·柏斯克說，“在集成所有這些功能之前，還沒有其中任何一部分。”他是DDC在設計界面之前接受調查的客戶之一。“這將使設計工程師的工作變得更加容易。”

乘客幫助選擇21日世紀飛機的內(nèi)飾

加利福尼亞州長灘 - 利用航空公司乘客的結果，麥克唐納道格拉斯為MD-95的內(nèi)飾選擇了一種未來主義設計，即其推出的新一代twinengine噴氣式飛機。該公司正在向航空公司提供這種飛機，作為為中短程航線建造的新型100人乘客型號。

超過500人，包括航空公司乘客，乘務員和航空公司高管，評估了三家供應商提供的三個全尺寸MD-95內(nèi)部模型。要求參與者根據(jù)外觀，造型和吸引力進行評估。評估員來自巴西，加拿大，哥倫比亞，芬蘭，意大利，日本，韓國，墨西哥，新西蘭，中華人民共和國，菲律賓，新加坡，西班牙，英國，美國和越南。奧地利里德的Fischer Advanced Composite Components生產(chǎn)內(nèi)飾。

“我們希望以時尚而實用，內(nèi)部功能的21名乘客，以配合MD-95的國家的最先進的技術ST世紀會想到，” 95的室內(nèi)設計項目經(jīng)理杰里·紐柯克解釋說。“因此，我們開發(fā)了一個評估程序，以確定乘客和航空公司最需要的客艙特征。”

參與者花了大約50分鐘對模型進行深入評估并回應書面調查。他們的評估讓麥克唐納道格拉斯有機會在深入設計之前獲得反饋。

根據(jù)調查結果，機艙將配備更寬更深的行李箱。整個駕駛室均可提供符合人體工程學設計的全握式扶手。從乘客服務單元下降的可選視頻監(jiān)視器將位于每三排機艙的兩側。道格拉斯的窄體前輩中廣泛使用的五個座位也將被使用。

搜索技術幫助救援人員

伊利諾伊州帕克里奇- 去年7月，在韓國首爾一家五層樓的百貨商店倒塌后幸存者安全受損后，這場悲劇再次證明，即使看似活埋，人們有時也會幸存下來。在首爾，發(fā)現(xiàn)了二十多名幸存者，用植物油涂上油脂，然后穿過一條130英尺長的狹窄通道進入安全區(qū)。

然而，要做出如此戲劇性的救援，工人必須首先找到受害者。最近在洛杉磯，日本，俄克拉荷馬城和韓國發(fā)生的災難有助于推進最新的救援技術發(fā)展。“這些悲劇正在考驗我們，”弗吉尼亞費爾法克斯縣消防救援隊營長Michael Tamillow指出。“我們每次去這些網(wǎng)站都會取得進步。”

新的聽力設備，搜索攝像頭和熱傳感設備的出現(xiàn)為救援隊伍提供了幫助。其中一種稱為搜索凸輪的設備是在百貨公司倒閉前四個月由首爾消防局購買的。據(jù)報道，在現(xiàn)場使用它有助于確認幸存者的存在。

Search Cam由加利福尼亞州貝克斯菲爾德的搜索系統(tǒng)公司設計和制造，由一個剛性伸縮式探頭上的傳感器組成。1.75英寸直徑的頭部包含攝像頭，麥克風，揚聲器和燈，使工作人員能夠看到，聽到并與幸存者通信。救援人員將裝置的視頻監(jiān)視器放在胸前，這樣他們就可以在伸出探頭的同時觀察現(xiàn)場。由Maxon Precision Motors Inc.，Burlingame，CA制造的減速電機安裝在設備的頭部內(nèi)，使工作人員能夠將攝像機擺動180度。

12英尺的伸縮式探頭足夠長，使工人能夠搜索10英尺厚的混凝土地板。“它將救援隊的眼睛和耳朵延伸到倒塌建筑的空間，”搜索系統(tǒng)的創(chuàng)始人兼設備設計師斯科特·帕克說。該單位的成本約為10,000美元，已成為所有聯(lián)邦緊急事務管理協(xié)會的26個搜索和救援團隊的標準庫存。

傾聽生活。工程師們還在設計傳感器套件，以“傾聽”倒塌建筑物的生命。一種方法可從Mistral Inc.，Bethesda，MD獲得，它采用聲學和地震傳感器，采用3英寸高的圓柱形單元，降低到現(xiàn)場。它被稱為TPL-310，由以色列特拉維夫的Elpam電子有限公司開發(fā)，用于應對恐怖活動的結果。該系統(tǒng)采用一個聲學傳感器進行通信，四個地震傳感器檢查被困受害者的敲擊和刮擦引起的振動。

同樣，教堂山的Delsar公司提供Life Detector，它使用單個傳感器來覆蓋地震和聲學頻率。傳感器設計用于檢測低至1 Hz的振動。過濾器可以抑制噪音，使救援人員能夠確定受害者的位置。

新的救生技術也已擴展到救援人員和受害者的領域。Delsar的AC Hot Stick為工人提供了高壓交流電線的預警。它使用高靈敏度AC放大器來幫助檢測，并在用戶靠近交流線路時提供聲光報警。AC熱棒已被用于建筑物倒塌以及風和冰暴的后果。

救援人員說，最重要的新技術是節(jié)省時間的技術。在尋找幸存者的競賽中，傳感器節(jié)省的時間可以解釋生與死之間的差異。“我們看起來似乎沒有什么比這更快，”Tamillow指出。“我們需要技術方面的幫助，以幫助更快地找到受害者。”

可再生燃料的動力。

“冷凍飛機”演示器將基于戴姆勒 - 奔馳A310客機。其改進的空中客車發(fā)動機將使用液態(tài)氫(LH2)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的煤油燃料。

工程師選擇液態(tài)氫作為其質量 - 能量比和安全特性。為了減少存儲量，將氣體過冷卻成液體。機身上方的四個加壓隔熱罐將使燃料保持在-253℃和大約1.5個大氣壓。

雖然整體發(fā)動機配置不會改變，但工程師將重新設計燃燒室，以盡量減少氮氧化物的排放?？s短的燃燒室將包括熱交換器以在注入之前蒸發(fā)液態(tài)氫。

項目工程師預測，飛機的油箱，泵，管道和閥門將需要大量的設計工作。最大的工程障礙涉及結構材料，絕緣材料和填充罐的熱力學。合作伙伴公司包括Pratt&Whitney Canada，AlliedSignal，俄羅斯機身制造商圖波列夫和俄羅斯發(fā)動機公司TRUD。戴姆勒 - 奔馳工程師表示，如果示范車輛成功，生產(chǎn)模型可以在2010年投入使用。

波音設計與PEEK達到峰值

華盛頓州西雅圖- 為了設計757型和737-300型飛機上的兩個發(fā)動機部件，波音公司憑借其固有的阻燃性，耐熱性和耐化學性而轉向PEEK(聚醚醚酮)。

連接到發(fā)動機框架的流體屏障由來自明尼蘇達州Winona的RTP公司的特種復合RTP 2299X PEEK組成。38英寸零件是世界上最大的注塑PEEK零件之一，可在發(fā)生燃油泄漏時保護發(fā)動機部件。

當737-300的發(fā)動機啟動時，起動器排氣管道在防止發(fā)動機艙內(nèi)積聚空氣方面起著關鍵作用。