Tester for testing the operational reliability of the cockpit oxygen distribution circuit

本発明は、緊急事態時に操縦室酸素分配回路から航空機の運航乗務員への酸素の供給を確保する複数の構成部品を有する操縦室酸素分配回路の動作信頼性を試験するためのテスタに関する。

運航乗務員用の酸素分配回路は、キャビン圧力が臨界値より下に低下する場合に航空機の操縦室に酸素を供給するものである。 現代の航空機では、運航乗務員用の酸素分配回路は、航空機の乗客用の酸素分配回路と別個である。 通常、乗客用の酸素分配回路は、酸素の薬液源を含み、すなわち、キャビン圧力が臨界値より下に低下すると、化学反応が開始され、その結果として酸素を発生する。 逆に、操縦室酸素分配回路では、酸素ボンベを使用し、緊急事態時にこの酸素ボンベから酸素が航空機の操縦室に供給される。

図1は、運航乗務員の酸素分配回路の例を示している。 酸素ボンベ10が、酸素源として設けられる。 酸素ボンベ10は、導管5および導管15を介して運航乗務員用のマスク4に接続される。 これらのマスク4は、通常、収納箱3に収納され、操縦室内部の圧力が降下すると収納箱3から解放される。 圧力計20が、酸素ボンベ10の出口に設けられる。 参照数字30は、圧力レギュレータを示し、この圧力レギュレータは、酸素ボンベ10によって供給されるガスの圧力を調整する(低下させる)。 電磁弁40が、酸素ボンベ10から酸素の流れを開始させまたは終了させるために設けられる。 航空機の正常動作の間、電磁弁40は、普通は開いており、運航乗務員によって航空機の操縦室内部に設けられるスィッチを介して閉鎖することができる(例えば、図4のスィッチ44を参照されたい)。 さらに、圧力スィッチ50が、導管15に設けられる。 導管15内部のガス圧力が所定の値より下に降下する場合には、圧力スィッチ50が開き、それによって操縦室内部の表示装置に低圧信号を開始させて、導管15内部のガス圧力が、緊急事態時に十分な量の酸素を運航乗務員に供給するにはもはや十分でないということを運航乗務員に警告することができる。 実際の航空機では、複数のこれらの酸素ボンベ10が設けられ、導管15がこれらの酸素ボンベ10に向かって分岐していることは言うまでもない。 導管13が、航空機の機外に超過圧力を排出するために設けられる。

航空機の地上試験には、行われるべきいくつかの異なる試験が必要である。 これらの試験は、例えば圧力計20、圧力レギュレータ30、電磁弁40および圧力スィッチ50を、操縦室酸素分配回路へのこれらの構成部品の接続の正確さに関して試験すること、すなわち、これらの構成部品が、操縦室内部の制御手段に通じる信号線に正確に接続されているかどうかを試験することを含む。 さらに、これらの構成部品を指定通りに制御することができるかどうかを検査し、および、例えば、航空機の操縦室に操縦室酸素分配回路によって与えることができる正確な圧力が、操縦室内部の表示装置に正確に表示されていることを検査することが重要である。

したがって、本発明の目的は、操縦室酸素分配回路の動作信頼性を試験するためのテスタを提供することであり、それにより、動作信頼性に関して、操縦室酸素分配回路のさまざまな構成部品の電気的接続および制御を試験することができる。

このおよび他の目的は、緊急事態時に操縦室酸素分配回路から航空機の運航乗務員への酸素の供給を確保する複数の構成部品を有する操縦室酸素分配回路の動作信頼性を試験するためのテスタによって解決される。 本発明によるテスタは、構成部品のうちの少なくとも1つの代わりに、テスタをこの酸素分配回路に電気的に接続する手段と、操縦室酸素分配回路へのテスタの電気的接続が所定の態様で確立したことを指示するインジケータと、テスタの出力信号を開始させるための切替え手段とを備え、この出力信号は、操縦室酸素分配回路に接続されると構成部品の作動状態を示すものである。

本発明によるテスタは、構成部品のうちの少なくとも1つの代わりに、操縦室酸素分配回路に接続される。 接続されると、テスタは、第1のステップで、このテスタが正確に接続されているかどうかを指示する。 この指示は、構成部品が、試験の完了後に操縦室酸素分配回路の電子制御インフラストラクチャに正確に配線され得るかどうかを指示するので重要である。 第2のステップで、テスタの切替え手段が、構成部品の出力信号(構成部品が操縦室酸素分配回路に接続された場合に出力されることになる信号)を模擬するように始動される。 テスタのこの出力信号は、操縦室内部の対応する表示装置に転送されて、仮想的に接続される構成部品の作動状態が指定された要求事項に適合していることを確かめることができる。 したがって、本発明によるテスタは、操縦室酸素分配回路の構成部品の電気的接続と、これらの構成部品が正しく機能することとを模擬するための簡単なツールを提供する。

好ましい実施形態では、出力信号は、構成部品の所定の作動状態を示すものである。 テスタは、切替え手段の使用によって、テスタにより模擬される構成部品の所定の作動状態を示す出力信号を発生させることができるので、特定の緊急事態を、テスタによって模擬することができ、個々の構成部品の挙動を、この種の状況において検査することができる。 したがって、操縦室酸素分配回路の構成部品の動作信頼性を、テスタの出力信号を基礎として一意に決めることができる。 この動作信頼性は、例えば操縦室内部の表示装置に模擬された酸素ボンベ圧力を表示し、かつこの模擬された酸素ボンベ圧力を酸素ボンベ内部の実際の圧力と比較することによって確認することができる。

次いでテスタに代わって構成部品が操縦室酸素分配回路に接続される場合、テスタの出力信号は、構成部品よって発生される出力信号に対応することが好ましい。 したがって、構成部品が操縦室酸素分配回路に接続される場合、出力信号は、構成部品の実際の作動特性につての直接的かつ明白な評価基準である。

他の実施形態によれば、テスタを操縦室酸素分配回路に電気的に接続する手段は、入力および出力をそれぞれが有する複数の端子を備えている。 この複数の端子は、操縦室酸素分配回路の対応する構成部品に設けられる複数の端子に対応することが好ましい。 このようにして、テスタに設けられる端子は構成部品に設けられる端子と同一であるので、テスタは、操縦室酸素分配回路に容易に接続することができ、したがって、アダプタの使用が回避される。 このことは、操縦室酸素分配回路について動作信頼性の試験を行うためのこのテスタの使用を大いに容易にする。

テスタの切替え手段は、複数のリレーを備えることが好ましい。 さらに、リレーは、切替えると出力信号を異なる端子の出力に割り当てることが好ましい。 したがって、要求されるリレーの数は、操縦室酸素分配回路のいくつかの構成部品の作動状態を示す複数の出力信号を模擬する源泉となる1個のリレーにより減少する。

さらに、リレーは、航空機の操縦室に配置される制御ユニットからのテスタにより受信される入力信号によって制御可能であることが好ましい。 このことは、例えば操縦室内部に設けられる対応するスィッチを介して電磁弁を駆動することによって、および、テスタを使用して圧力レギュレータに現在作用している圧力を模擬することによって容易に試験することができる。 この模擬された圧力は、操縦室内部の圧力計の特定の圧力読み値を生じる対応する圧力信号を開始させるべきである。 この圧力読み値は、圧力読み値が正確であることを確認するために比較データと比較することができる。 正確である場合、電磁弁および圧力レギュレータの電気制御は、指定通りであると想定することができる。

他の好ましい実施形態では、インジケータは、複数の発光ダイオードを備えている。 これらの発光ダイオードにより、テスタのユーザは、操縦室酸素分配回路へのテスタ、したがって構成部品の電気的接続が指定通りでないかどうかを直ちに認識することができる。 各発光ダイオードは、上記複数の端子の入力に接続されることが好ましい。 他の好ましい実施形態では、各発光ダイオードは、端子の入力にグランド電位を印加すると活性であることが実現される。

他の実施形態では、テスタが、圧力レギュレータ、電磁弁、酸素圧力計および圧力スィッチの代わりに、操縦室酸素分配回路に接続される。 したがって、圧力レギュレータ、電磁弁、酸素圧力計および圧力スィッチの電気的接続および制御は、1個の単一のテスタで試験することができ、これらのすべては操縦室酸素分配回路の主要な構成部品である。

テスタの入力信号および出力信号は、0ボルトと20ボルトDCの範囲にあることが好ましい。

本発明の他の態様は、緊急事態時に操縦室酸素分配回路から航空機の運航乗務員への酸素の供給を確保する複数の構成部品を有する操縦室酸素分配回路の動作信頼性を試験するためのテスタの使用法を特徴としており、ここに、テスタは、先に説明したようなものである。

本発明の他の態様は、緊急事態時に操縦室酸素分配回路から航空機の運航乗務員への酸素の供給を確保する複数の構成部品を有する操縦室酸素分配回路の動作信頼性を試験する方法を特徴とする。 本発明によるこの方法は、構成部品のうちの少なくとも1つの代わりに、テスタを操縦室酸素分配回路に電気的に接続するステップと、操縦室酸素分配回路へのテスタの電気的接続が所定の態様で確立したことをインジケータによって確認するステップと、テスタの出力信号を開始させるための切替え手段を始動するステップとを含み、この出力信号は、操縦室酸素分配回路に接続されると構成部品の作動状態を示すものである。

本発明による方法の好ましい実施形態は、操縦室酸素分配回路に接続されると出力信号が構成部品の所定の作動状態を示すことを確認するステップと、もし示されなければ、この出力信号が構成部品の所定の作動状態を示すまで、操縦室酸素分配回路を調整するステップとをさらに含んでいる。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照することによって、本発明の好ましい実施形態についての次の詳細な説明から明らかになるであろう。

航空機の機上に設けられた操縦室酸素分配回路の例の概略図である。

本発明によるテスタの配線図であり、操縦室酸素分配回路の端子と接続されることになるテスタの端子を示す図である。

本発明によるテスタの内部に設けられた電子基板の配線図である。

例示として、航空機の操縦室の内部に設けられたスィッチによる電磁弁の制御を示す図である。

既に図1を参照して説明したように、操縦室酸素分配回路は頻繁な保守試験を必要とし、それによって、操縦室酸素分配回路の個々の構成部品を、航空機の機上に設けられる操縦室酸素分配回路の電子制御インフラストラクチャに正確に接続できるかどうかを検査する。 いったん構成部品の電気的接続が指定通りであることが確立されると、さらに、例えば航空機の操縦室の内部に設けられるアクチュエータ、スィッチ、表示装置等のこれらの構成部品へのおよび該構成部品からの信号線を介した個々の構成部品の制御が、緊急事態時に運航乗務員に操縦室酸素分配回路からの十分な酸素を供給するようなものであることを確認しなければならない。 本発明によるテスタは、これらの試験を行う容易で便利な方法を提供するものである。

図2は、本発明によるテスタ100の配線図である。 このテスタは、圧力計20、圧力レギュレータ30、電磁弁40および圧力スィッチ50(図1を参照されたい)などの構成部品の代わりに、操縦室酸素分配回路1(図1を参照されたい)の電子インフラストラクチャの端子に接続されることになる端子20'、30'、40'、および50'を備える。 特に、端子30'は、圧力レギュレータ30の対応する端子に接続されることになり、端子20'は、圧力計20の対応する端子に接続されることになり、端子50'は、圧力スィッチ50の対応する端子に接続されることになり、端子40'は、電磁弁40の対応する端子に接続されることになる。 したがって、航空機の地上試験の間、個々の構成部品20、30、40および50は、テスタ100によって置き換えられる。

テスタ100は電子基板110を収容しており、この電子基板110は、図3を参照して詳細に説明される。 さらに、各端子20'、30'、40'、および50'が操縦室酸素分配回路の対応する端子に正確に接続されているかどうかを指示するために、4個の発光ダイオード(LED)が設けられる。 LED120は、端子20'、30'、40'、および50'のそれぞれの信号線に接続される。 図2で見ることができるように、LED120は、端子30'の接点Kおよび接点D、端子50'の接点A、ならびに端子40'の接点Bの信号線をグランド電位に接続すると、活性であるようになる。 LEDのうちのすべてが活性である場合、テスタ100のユーザは、操縦室酸素分配回路1のそれぞれの端子へのテスタ100の接続が要求通りに確立されていることを確信することができる。 LEDのうちの1個、またはすべてが不活性のままである場合、接続が指定通りでなく、それにより、ユーザは、操縦室酸素分配回路への圧力レギュレータ30などの元の構成部品を接続するとその構成部品が誤動作を生じるであろうと推論することができる。 したがって、LED120によって、操縦室酸素分配回路の端子へのおよびこの端子からの配線が正確であること、および、いかなる信号線も、何らかの他の理由のために例えば切断、ショートや欠陥がないということを確かめることができる。

図3を参照すると、図2の参照数字110で指示される電子基板が、詳細に示されている。 以下では、図3の電子基板を、例示としてその機能に関して説明することにし、この試験は、テスタ100を用いて操縦室酸素分配回路について行うことができる。 3つの異なる試験を説明することにする。 例示としてここで紹介する試験は網羅的なものではなく、他の試験をテスタ100を用いて行うことができることが指摘される。 この3つの試験の説明のために、テスタ100を操縦室酸素分配回路1に接続すると、テスタ100 のLED120のすべてが活性であると仮定する。

テスタ100を操縦室酸素分配システムに接続すると、電流の流れがトランジスタT1に生じ、その結果としてリレーRL4が閉じられる。 したがって、2Vの信号が、端子30'の接点Aに対応する接点2に印加される。 この2Vの出力信号は、航空機の正常動作の間、圧力レギュレータ30によって正常に発生される2Vの出力信号に対応する。 この2Vの出力信号は、航空機の操縦室内部の表示装置に表示される所定の酸素圧力読み値(x psi)をもたらす。 換言すれば、テスタ100は、圧力レギュレータ30の出力信号が航空機の操縦室内部の表示装置に正確な酸素圧力読み値を生じることを確認するために、圧力レギュレータ30の出力信号を模擬する。

第2の例示的な試験は、航空機の操縦室に設けられるスィッチ44の作動と、電源42とスィッチ44との間の作動接続を確立することとを含む(図4を参照されたい)。 スィッチ44を押すと、電源42によって供給される電圧(ここでは、28Vである)が、電磁弁40の接点Aに印加される。 図2を参照すると、端子40'の接点Aは、電子基板110の接点12に対応する。 したがって、接点12の28Vの入力信号(図3を参照されたい)が、閉リレーRL1をもたらし、したがって、4Vの出力信号が、電子基板110の接点2に印加される。 接点2は、端子30'の接点Aに対応する(図2を参照されたい)。 こうして、4Vの出力信号が、端子30'の接点Aに印加される。 4Vの出力信号は、航空機の正常動作の間、圧力レギュレータ30によって正常に発生される。 端子30'の接点Aの4Vの出力信号は、航空機の操縦室内部の表示装置に表示されている他の酸素圧力読み値(y psi)をもたらす。 この酸素圧力読み値が正確な場合、圧力レギュレータ30の電気配線および制御は指定通りであることが確かめられる。 さらに、航空機の正常動作の間、圧力レギュレータによって発生される出力信号が、操縦室内部の表示装置に正確な酸素圧力読み値を生じるかどうかを試験することができる。

第3の例示的な試験としては、スィッチ44が手動で開かれ、それによって電源42までの作動接続が維持される。 スィッチ44が開いた状態では、電源42の電圧(28V)が、電磁弁40の接点Cに印加される(図4を参照されたい)。 電磁弁40の接点Cは、電子基板110の接点15に対応する(図2を参照されたい)。 接点15の28Vの入力信号は、閉リレーRL3を生じ、したがって接点16をグランド電位と接続する。 したがって、端子50'の接点Bは、グランド電位にあり、これは、操縦室内部に低酸素圧力警報を生じる。 第3の例示的な試験が操縦室内部の警報を生じる場合、端子40'(したがって、電磁弁40)の接点Cまでの電気配線は指定通りであることが確かめられる。 同時に、対応する警報信号が航空機の操縦室内部で開始されるかどうかを確認することによって、航空機の正常動作の間、圧力スィッチ50が正確な出力信号を出力することが確認できる。

本発明の要旨は、航空機の機上に設けられる操縦室酸素分配回路の複数の構成部品を試験する容易で便利な方法を提供することである。 構成部品自体を試験する代わりに、構成部品は操縦室酸素分配回路から引っ込められ、通常なら複数の構成部品が接続される操縦室酸素分配回路の端子に、本発明によるテスタの端子が接続される。

好ましい実施形態では対応するインジケータ、すなわちLEDをテスタに設けたことによって、構成部品の端子までの操縦室酸素分配回路の電子制御インフラストラクチャの電気配線が指定通りであることを容易に確認することができる。 いったん正確な配線方式が確立されると、テスタによってさまざまな構成部品の出力信号を模擬して、これらの出力信号が例えば操縦室内部の表示装置上に対応する酸素圧力読み値を生じることを確認するために、さまざまな試験を行うことができる。 したがって、本発明によるテスタは、特に操縦室酸素分配回路の動作信頼性の試験に関して、航空機の地上試験を大いに簡単化するものである。

1 操縦室酸素分配回路
2 接点
3 収納箱
4 マスク
5、13、15 導管
10 酸素ボンベ
12 接点
20 酸素圧力計、構成部品
30 圧力レギュレータ、構成部品
40 電磁弁、構成部品
42 電源
44 スィッチ
50 圧力スィッチ、構成部品
20'、30'、40'、50' 端子
100 テスタ
110 電子基板
120 インジケータ、発光ダイオード、LED
RL1、RL2、RL3、RL4 リレー、切替え手段
T1 トランジスタ
A、B、C、D、K 接点
x、y 酸素圧力読み値