АВИАЦИОННЫЕ БОРТОВЫЕ ПРИБОРЫ
приборное оборудование, помогающее летчику вести самолет. В зависимости от назначения авиационные бортовые приборы делятся на пилотажно-навигационные, приборы контроля работы авиадвигателей и сигнализационные устройства. Навигационные системы и автоматы освобождают пилота от необходимости непрерывно следить за показаниями приборов. В группу пилотажно-навигационных приборов входят указатели скорости, высотомеры, вариометры, авиагоризонты, компасы и указатели положений самолета. К приборам, контролирующим работу авиадвигателей, относятся тахометры, манометры, термометры, топливомеры и т.п. В современных бортовых приборах все больше информации выносится на общий индикатор. Комбинированный (многофункциональный) индикатор дает возможность пилоту одним взглядом охватывать все объединенные в нем индикаторы. Успехи электроники и компьютерной техники позволили достичь большей интеграции в конструкции приборной доски кабины экипажа и в авиационной электронике. Полностью интегрированные цифровые системы управления полетом и ЭЛТ-индикаторы дают пилоту лучшее представление о пространственном положении и местоположении самолета, чем это было возможно ранее.
ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ современного авиалайнера более просторна и менее загромождена, чем на авиалайнерах прежних моделей. Органы управления расположены непосредственно "под рукой" и "под ногой" пилота.
Новый тип комбинированной индикации - проекционный - дает пилоту возможность проецировать показания приборов на лобовое стекло самолета, тем самым совмещая их с панорамой внешнего вида. Такая система индикации применяется не только на военных, но и на некоторых гражданских самолетах.
ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ
Совокупность пилотажно-навигационных приборов дает характеристику состояния самолета и необходимых воздействий на управляющие органы. К таким приборам относятся указатели высоты, горизонтального положения, воздушной скорости, вертикальной скорости и высотомер. Для большей простоты пользования приборы сгруппированы Т-образно. Ниже мы кратко остановимся на каждом из основных приборов.
Указатель пространственного положения. Указатель пространственного положения представляет собой гироскопический прибор, который дает пилоту картину внешнего мира в качестве опорной системы координат. На указателе пространственного положения имеется линия искусственного горизонта. Символ самолета меняет положение относительно этой линии в зависимости от того, как сам самолет меняет положение относительно реального горизонта. В командном авиагоризонте обычный указатель пространственного положения объединен с командно-пилотажным прибором. Командный авиагоризонт показывает пространственное положение самолета, углы тангажа и крена, путевую скорость, отклонение скорости (истинной от "опорной" воздушной, которая задается вручную или вычисляется компьютером управления полетом) и представляет некоторую навигационную информацию. В современных самолетах командный авиагоризонт является частью системы пилотажно-навигационных приборов, которая состоит из двух пар цветных электронно-лучевых трубок - по две ЭЛТ для каждого пилота. Одна ЭЛТ представляет собой командный авиагоризонт, а другая - плановый навигационный прибор (см. ниже). На экраны ЭЛТ выводится информация о пространственном положении и местоположении самолета во всех фазах полета.
Плановый навигационный прибор. Плановый навигационный прибор (ПНП) показывает курс, отклонение от заданного курса, пеленг радионавигационной станции и расстояние до этой станции. ПНП представляет собой комбинированный индикатор, в котором объединены функции четырех индикаторов - курсоуказателя, радиомагнитного индикатора, индикаторов пеленга и дальности. Электронный ПНП с встроенным индикатором карты дает цветное изображение карты с индикацией истинного местоположения самолета относительно аэропортов и наземных радионавигационных средств. Индикация направления полета, вычисления поворота и желательного пути полета предоставляют возможность судить о соотношении между истинным местоположением самолета и желаемым. Это позволяет пилоту быстро и точно корректировать путь полета. Пилот может также выводить на карту данные о преобладающих погодных условиях.
Указатель воздушной скорости. При движении самолета в атмосфере встречный поток воздуха создает скоростной напор в трубке Пито, закрепленной на фюзеляже или на крыле. Воздушная скорость измеряется путем сравнения скоростного (динамического) напора со статическим давлением. Под действием разности динамического и статического давлений прогибается упругая мембрана, с которой связана стрелка, показывающая по шкале воздушную скорость в километрах в час. Указатель воздушной скорости показывает также эволютивную скорость, число Маха и максимальную эксплуатационную скорость. На центральной панели расположен резервный пневмоуказатель воздушной скорости.
Вариометр. Вариометр необходим для поддержания постоянной скорости подъема или снижения. Как и высотомер, вариометр представляет собой, в сущности, барометр. Он указывает скорость изменения высоты, измеряя статическое давление. Имеются также электронные вариометры. Вертикальная скорость указывается в метрах в минуту.
Высотомер. Высотомер определяет высоту над уровнем моря по зависимости атмосферного давления от высоты. Это, в сущности, барометр, проградуированный не в единицах давления, а в метрах. Данные высотомера могут представляться разными способами - с помощью стрелок, комбинаций счетчиков, барабанов и стрелок, посредством электронных приборов, получающих сигналы датчиков давления воздуха. См. также БАРОМЕТР .
НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И АВТОМАТЫ
На самолетах устанавливаются различные навигационные автоматы и системы, помогающие пилоту вести самолет по заданному маршруту и выполнять предпосадочное маневрирование. Некоторые такие системы полностью автономны; другие требуют радиосвязи с наземными средствами навигации.
Электронные навигационные системы. Существует ряд различных электронных систем воздушной навигации. Всенаправленные радиомаяки - это наземные радиопередатчики с радиусом действия до 150 км. Они обычно определяют воздушные трассы, обеспечивают наведение при заходе на посадку и служат ориентирами при заходе на посадку по приборам. Направление на всенаправленный радиомаяк определяет автоматический бортовой радиопеленгатор, выходная информация которого отображается стрелкой указателя пеленга. Основным международным средством радионавигации являются всенаправленные азимутальные радиомаяки УКВ-диапазона VOR; их радиус действия достигает 250 км. Такие радиомаяки используются для определения воздушной трассы и для предпосадочного маневрирования. Информация VOR отображается на ПНП и на индикаторах с вращающейся стрелкой. Дальномерное оборудование (DME) определяет дальность прямой видимости в пределах около 370 км от наземного радиомаяка. Информация представляется в цифровой форме. Для совместной работы с маяками VOR вместо ответчика DME обычно устанавливают наземное оборудование системы TACAN. Составная система VORTAC обеспечивает возможность определения азимута с помощью всенаправленного маяка VOR и дальности с помощью дальномерного канала TACAN. Система посадки по приборам - это система радиомаяков, обеспечивающая точное наведение самолета при окончательном заходе на посадочную полосу. Курсовые посадочные радиомаяки (радиус действия около 2 км) выводят самолет на среднюю линию посадочной полосы; глиссадные радиомаяки дают радиолуч, направленный под углом около 3° к посадочной полосе. Посадочный курс и угол глиссады представляются на командном авиагоризонте и ПНП. Индексы, расположенные сбоку и внизу на командном авиагоризонте, показывают отклонения от угла глиссады и средней линии посадочной полосы. Система управления полетом представляет информацию системы посадки по приборам посредством перекрестья на командном авиагоризонте. СВЧ-система обеспечения посадки - это точная система наведения при посадке, имеющая радиус действия не менее 37 км. Она может обеспечивать заход по ломаной траектории, по прямоугольной "коробочке" или по прямой (с курса), а также с увеличенным углом глиссады, заданным пилотом. Информация представляется так же, как и для системы посадки по приборам.
См. также АЭРОПОРТ ; ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ . "Омега" и "Лоран" - радионавигационные системы, которые, используя сеть наземных радиомаяков, обеспечивают глобальную рабочую зону. Обе системы допускают полеты по любому маршруту, выбранному пилотом. "Лоран" применяется также при заходе на посадку без использования средств точного захода. Командный авиагоризонт, ПНП и другие приборы показывают местоположение самолета, маршрут и путевую скорость, а также курс, расстояние и расчетное время прибытия для выбранных путевых точек.
Инерциальные системы. Инерциальная навигационная система и инерциальная система отсчета являются полностью автономными. Но обе системы могут использовать внешние средства навигации для коррекции местоположения. Первая из них определяет и регистрирует изменения направления и скорости с помощью гироскопов и акселерометров. С момента взлета самолета датчики реагируют на его движения, и их сигналы преобразуются в информацию о местоположении. Во второй вместо механических гироскопов используются кольцевые лазерные. Кольцевой лазерный гироскоп представляет собой треугольный кольцевой лазерный резонатор с лазерным лучом, разделенным на два луча, которые распространяются по замкнутой траектории в противоположных направлениях. Угловое смещение приводит к возникновению разности их частот, которая измеряется и регистрируется. (Система реагирует на изменения ускорения силы тяжести и на вращение Земли.) Навигационные данные поступают на ПНП, а данные положения в пространстве - на командный авиагоризонт. Кроме того, данные передаются на систему FMS (см. ниже). См. также ГИРОСКОП ; ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ . Система обработки и индикации пилотажных данных (FMS). Система FMS обеспечивает непрерывное представление траектории полета. Она вычисляет воздушные скорости, высоту, точки подъема и снижения, соответствующие наиболее экономному потреблению топлива. При этом система использует планы полета, хранящиеся в ее памяти, но позволяет также пилоту изменять их и вводить новые посредством компьютерного дисплея (FMC/CDU). Система FMS вырабатывает и выводит на дисплей летные, навигационные и режимные данные; она выдает также команды для автопилота и командного пилотажного прибора. В дополнение ко всему она обеспечивает непрерывную автоматическую навигацию с момента взлета до момента приземления. Данные системы FMS представляются на ПНП, командном авиагоризонте и компьютерном дисплее FMC/CDU.
ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
Индикаторы работы авиадвигателей сгруппированы в центре приборной доски. С их помощью пилот контролирует работу двигателей, а также (в режиме ручного управления полетом) изменяет их рабочие параметры. Для контроля и управления гидравлической, электрической, топливной системами и системой поддержания нормальных рабочих условий необходимы многочисленные индикаторы и органы управления. Индикаторы и органы управления, размещаемые либо на панели бортинженера, либо на навесной панели, часто располагают на мнемосхеме, соответствующей расположению исполнительных органов. Индикаторы мнемосхем показывают положение шасси, закрылков и предкрылков. Может указываться также положение элеронов, стабилизаторов и интерцепторов.
СИГНАЛИЗАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
В случае нарушений в работе двигателей или систем, неправильного задания конфигурации или рабочего режима самолета вырабатываются предупредительные, уведомительные или рекомендательные сообщения для экипажа. Для этого предусмотрены визуальные, звуковые и тактильные средства сигнализации. Современные бортовые системы позволяют уменьшить число раздражающих тревожных сигналов. Приоритетность последних определяется по степени неотложности. На электронных дисплеях высвечиваются текстовые сообщения в порядке и с выделением, соответствующими степени их важности. Предупредительные сообщения требуют немедленных корректирующих действий. Уведомительные - требуют лишь немедленного ознакомления, а корректирующих действий - в последующем. Рекомендательные сообщения содержат информацию, важную для экипажа. Предупредительные и уведомительные сообщения делаются обычно и в визуальной, и в звуковой форме. Системы предупредительной сигнализации предупреждают экипаж о нарушении нормальных условий эксплуатации самолета. Например, система предупреждения об угрозе срыва предупреждает экипаж о такой угрозе вибрацией обеих штурвальных колонок. Система предупреждения опасного сближения с землей дает речевые предупредительные сообщения. Система предупреждения о сдвиге ветра дает световой сигнал и речевое сообщение, когда на маршруте самолета встречается изменение скорости или направления ветра, способное вызвать резкое уменьшение воздушной скорости. Кроме того, на командном авиагоризонте высвечивается шкала тангажа, что позволяет пилоту быстрее определить оптимальный угол подъема для восстановления траектории.
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
"Режим S" - предполагаемый канал обмена данными для службы управления воздушным движением - позволяет авиадиспетчерам передавать пилотам сообщения, выводимые на лобовое стекло самолета. Сигнализационная система предупреждения воздушных столкновений (TCAS) - это бортовая система, выдающая экипажу информацию о необходимых маневрах. Система TCAS информирует экипаж о других самолетах, появляющихся поблизости. Затем она выдает сообщение предупредительного приоритета с указанием маневров, необходимых для того, чтобы избежать столкновения. Глобальная система местоопределения (GPS) - военная спутниковая система навигации, рабочая зона которой охватывает весь земной шар, - теперь доступна и гражданским пользователям. К концу тысячелетия системы "Лоран", "Омега", VOR/DME и VORTAC практически полностью вытеснены спутниковыми системами. Монитор состояния (статуса) полета (FSM) - усовершенствованная комбинация существующих систем уведомления и предупреждения -помогает экипажу в нештатных летных ситуациях и при отказах систем. Монитор FSM собирает данные всех бортовых систем и выдает экипажу текстовые предписания для выполнения в аварийных ситуациях. Кроме того, он контролирует и оценивает эффективность принятых мер коррекции.
ЛИТЕРАТУРА
Духон Ю.И. и др. Справочник по связи и радиотехническому обеспечению полетов. М., 1979 Боднер В.А. Приборы первичной информации. М., 1981 Воробьев В.Г. Авиационные приборы и измерительные системы. М., 1981
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
- Словарь военных терминов
- (бортовые СОК) технические средства, предназначеные для регистрации и сохранения полетной информации, характеризующей условия полёта, действия экипажа и функционирование бортового оборудования. СОК используются для: анализа причин и… … Википедия
Совокупность методов и средств для определения действительных и желаемых положения и движения летательного аппарата, рассматриваемого как материальная точка. Термин навигация чаще применяется к длительным маршрутам (суда, самолеты, межпланетные… … Энциклопедия Кольера
Совокупность прикладных знаний, позволяющих авиационным инженерам на занятий в области аэродинамики, проблем прочности, двигателестроения и динамики полета летательных аппаратов (т.е. теории) создать новый летательный аппарат или улучшить… … Энциклопедия Кольера - метод измерения ускорения судна или летательного аппарата и определения его скорости, положения и расстояния, пройденного им от исходной точки, при помощи автономной системы. Системы инерциальной навигации (наведения) вырабатывают навигационную… … Энциклопедия Кольера
Устройство для автоматического управления самолетом (удержания на заданном курсе); применяется в длительных перелетах, позволяет летчику отдохнуть. Приборы того же принципа действия, но отличающиеся конструктивно, используются для управления… … Энциклопедия Кольера
Совокупность предприятий, занятых конструированием, производством и испытаниями самолетов, ракет, космических аппаратов и кораблей, а также их двигателей и бортового оборудования (электрической и электронной аппаратуры и др.). Эти предприятия… … Энциклопедия Кольера
Количество топлива в баках измеряется с помощью дистанционных топливомеров. Для измерения мгновенного или суммарного расхода топлива применяются расходомеры. Рассмотрим принцип работы применяющихся на современных самолетах топливомеров и расходомеров. Топливомеры. Принцип действия топливомеров основан на измерении уровня топлива в баках...
6.4. Приборы для измерения давления жидкостей и газов
В качестве приборов для измерения давления жидкостей и газов используются дистанционные манометры. Наибольшее применение в авиации получили электромеханические (типа ЭДМУ и ЭМ) и. электроиндукционные (типа ДИМ) манометры...6.3. Авиационные термометры
Авиационные термометры относятся к группе дистанционных приборов, позволяющих измерять температуру жидких и газообразных сред: масла, охлаждающих жидкостей, воздуха и газов. В зависимости от принципа действия они подразделяются на термоэлектрические термометры и электрические термометры сопротивления. Термоэлектрические термометры. Принцип действия этих термометров основан на измерении термоэлектродвижущей силы, возникающей в замкнутой цепи из двух последовательно соединенных электродов термопары...6.2. Авиационные тахометры
Тахометры служат для измерения частоты вращения вала авиадвигателя. Необходимость измерения этого параметра обуславливается тем, что по его значениям можно косвенно судить о развиваемой двигателем мощности или тяге и тепловой напряженности его работы, что весьма важно для правильной эксплуатации силовой установки. В качестве измерителей частоты вращения вала двигателя применяются центробежные и электрические магнитоиндукционные1 тахометры. Центробежные тахометры используются как датчики в системах автоматического регулирования динамических параметров турбокомпрессориых установок авиадвигателей и в качестве датчиков систем программного управления режимами их работы. Электрические дистанционные тахометры благодаря высокой надежности получили широкое применение практически на всех типах современных самолетов. Комплект электрического дистанционного тахометра, внешний вид которого показан на смотреть статью под номером 6.1, а, состоит из датчика и указателя...6.1. Общие сведения
В полете необходимо управлять режимом работы силовых установок, поскольку наибольшая эффективность, надежность и ресурс обеспечиваются при оптимальном режиме их работы. Для контроля параметров работы силовых установок и их систем самолеты оборудованы соответствующим приборным оборудованием. По показаниям приборов экипаж имеет возможность систематически и объективно контролировать основные параметры работы двигателей и систем, а затем, сравнивая их с номинально требуемыми, корректировать режим работы силовых установок. Основными параметрами, характеризующими режим работы силовой установки, являются: частота вращения вала двигателя, его мощность, тяга или крутящий момент, температура масла и выходящих газов для ГТД, давление топлива, масла и гидросмеси системы, количество и расход топлива. На самолетах эти параметры контролируются дистанционными приборами, которые облегчают их монтаж на самолете, повышают надежность работы, обеспечивают выполнение противопожарных требований в кабинах, а также создают необходимые предпосылки для автоматизированного или автоматического управления работой силовой установки. Широко используются комбинированные показывающие приборы, у которых в одном корпусе размещаются механизмы нескольких указателей, контролирующих различные параметры...Содержание статьи
АВИАЦИОННЫЕ БОРТОВЫЕ ПРИБОРЫ , приборное оборудование, помогающее летчику вести самолет. В зависимости от назначения авиационные бортовые приборы делятся на пилотажно-навигационные, приборы контроля работы авиадвигателей и сигнализационные устройства. Навигационные системы и автоматы освобождают пилота от необходимости непрерывно следить за показаниями приборов. В группу пилотажно-навигационных приборов входят указатели скорости, высотомеры, вариометры, авиагоризонты, компасы и указатели положений самолета. К приборам, контролирующим работу авиадвигателей, относятся тахометры, манометры, термометры, топливомеры и т.п.
В современных бортовых приборах все больше информации выносится на общий индикатор. Комбинированный (многофункциональный) индикатор дает возможность пилоту одним взглядом охватывать все объединенные в нем индикаторы. Успехи электроники и компьютерной техники позволили достичь большей интеграции в конструкции приборной доски кабины экипажа и в авиационной электронике. Полностью интегрированные цифровые системы управления полетом и ЭЛТ-индикаторы дают пилоту лучшее представление о пространственном положении и местоположении самолета, чем это было возможно ранее.
Новый тип комбинированной индикации – проекционный – дает пилоту возможность проецировать показания приборов на лобовое стекло самолета, тем самым совмещая их с панорамой внешнего вида. Такая система индикации применяется не только на военных, но и на некоторых гражданских самолетах.
ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ
Совокупность пилотажно-навигационных приборов дает характеристику состояния самолета и необходимых воздействий на управляющие органы. К таким приборам относятся указатели высоты, горизонтального положения, воздушной скорости, вертикальной скорости и высотомер. Для большей простоты пользования приборы сгруппированы Т-образно. Ниже мы кратко остановимся на каждом из основных приборов.
Указатель пространственного положения.
Указатель пространственного положения представляет собой гироскопический прибор, который дает пилоту картину внешнего мира в качестве опорной системы координат. На указателе пространственного положения имеется линия искусственного горизонта. Символ самолета меняет положение относительно этой линии в зависимости от того, как сам самолет меняет положение относительно реального горизонта. В командном авиагоризонте обычный указатель пространственного положения объединен с командно-пилотажным прибором. Командный авиагоризонт показывает пространственное положение самолета, углы тангажа и крена, путевую скорость, отклонение скорости (истинной от «опорной» воздушной, которая задается вручную или вычисляется компьютером управления полетом) и представляет некоторую навигационную информацию. В современных самолетах командный авиагоризонт является частью системы пилотажно-навигационных приборов, которая состоит из двух пар цветных электронно-лучевых трубок – по две ЭЛТ для каждого пилота. Одна ЭЛТ представляет собой командный авиагоризонт, а другая – плановый навигационный прибор (см. ниже ). На экраны ЭЛТ выводится информация о пространственном положении и местоположении самолета во всех фазах полета.
Плановый навигационный прибор.
Плановый навигационный прибор (ПНП) показывает курс, отклонение от заданного курса, пеленг радионавигационной станции и расстояние до этой станции. ПНП представляет собой комбинированный индикатор, в котором объединены функции четырех индикаторов – курсоуказателя, радиомагнитного индикатора, индикаторов пеленга и дальности. Электронный ПНП с встроенным индикатором карты дает цветное изображение карты с индикацией истинного местоположения самолета относительно аэропортов и наземных радионавигационных средств. Индикация направления полета, вычисления поворота и желательного пути полета предоставляют возможность судить о соотношении между истинным местоположением самолета и желаемым. Это позволяет пилоту быстро и точно корректировать путь полета. Пилот может также выводить на карту данные о преобладающих погодных условиях.
Указатель воздушной скорости.
При движении самолета в атмосфере встречный поток воздуха создает скоростной напор в трубке Пито, закрепленной на фюзеляже или на крыле. Воздушная скорость измеряется путем сравнения скоростного (динамического) напора со статическим давлением. Под действием разности динамического и статического давлений прогибается упругая мембрана, с которой связана стрелка, показывающая по шкале воздушную скорость в километрах в час. Указатель воздушной скорости показывает также эволютивную скорость, число Маха и максимальную эксплуатационную скорость. На центральной панели расположен резервный пневмоуказатель воздушной скорости.
Вариометр.
Вариометр необходим для поддержания постоянной скорости подъема или снижения. Как и высотомер, вариометр представляет собой, в сущности, барометр. Он указывает скорость изменения высоты, измеряя статическое давление. Имеются также электронные вариометры. Вертикальная скорость указывается в метрах в минуту.
Высотомер.
Высотомер определяет высоту над уровнем моря по зависимости атмосферного давления от высоты. Это, в сущности, барометр, проградуированный не в единицах давления, а в метрах. Данные высотомера могут представляться разными способами – с помощью стрелок, комбинаций счетчиков, барабанов и стрелок, посредством электронных приборов, получающих сигналы датчиков давления воздуха. См. также БАРОМЕТР .
НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И АВТОМАТЫ
На самолетах устанавливаются различные навигационные автоматы и системы, помогающие пилоту вести самолет по заданному маршруту и выполнять предпосадочное маневрирование. Некоторые такие системы полностью автономны; другие требуют радиосвязи с наземными средствами навигации.
Электронные навигационные системы.
Существует ряд различных электронных систем воздушной навигации. Всенаправленные радиомаяки – это наземные радиопередатчики с радиусом действия до 150 км. Они обычно определяют воздушные трассы, обеспечивают наведение при заходе на посадку и служат ориентирами при заходе на посадку по приборам. Направление на всенаправленный радиомаяк определяет автоматический бортовой радиопеленгатор, выходная информация которого отображается стрелкой указателя пеленга.
Основным международным средством радионавигации являются всенаправленные азимутальные радиомаяки УКВ-диапазона VOR; их радиус действия достигает 250 км. Такие радиомаяки используются для определения воздушной трассы и для предпосадочного маневрирования. Информация VOR отображается на ПНП и на индикаторах с вращающейся стрелкой.
Дальномерное оборудование (DME) определяет дальность прямой видимости в пределах около 370 км от наземного радиомаяка. Информация представляется в цифровой форме.
Для совместной работы с маяками VOR вместо ответчика DME обычно устанавливают наземное оборудование системы TACAN. Составная система VORTAC обеспечивает возможность определения азимута с помощью всенаправленного маяка VOR и дальности с помощью дальномерного канала TACAN.
Система посадки по приборам – это система радиомаяков, обеспечивающая точное наведение самолета при окончательном заходе на посадочную полосу. Курсовые посадочные радиомаяки (радиус действия около 2 км) выводят самолет на среднюю линию посадочной полосы; глиссадные радиомаяки дают радиолуч, направленный под углом около 3° к посадочной полосе. Посадочный курс и угол глиссады представляются на командном авиагоризонте и ПНП. Индексы, расположенные сбоку и внизу на командном авиагоризонте, показывают отклонения от угла глиссады и средней линии посадочной полосы. Система управления полетом представляет информацию системы посадки по приборам посредством перекрестья на командном авиагоризонте.
«Омега» и «Лоран» – радионавигационные системы, которые, используя сеть наземных радиомаяков, обеспечивают глобальную рабочую зону. Обе системы допускают полеты по любому маршруту, выбранному пилотом. «Лоран» применяется также при заходе на посадку без использования средств точного захода. Командный авиагоризонт, ПНП и другие приборы показывают местоположение самолета, маршрут и путевую скорость, а также курс, расстояние и расчетное время прибытия для выбранных путевых точек.
Инерциальные системы.
Система обработки и индикации пилотажных данных (FMS).
Система FMS обеспечивает непрерывное представление траектории полета. Она вычисляет воздушные скорости, высоту, точки подъема и снижения, соответствующие наиболее экономному потреблению топлива. При этом система использует планы полета, хранящиеся в ее памяти, но позволяет также пилоту изменять их и вводить новые посредством компьютерного дисплея (FMC/CDU). Система FMS вырабатывает и выводит на дисплей летные, навигационные и режимные данные; она выдает также команды для автопилота и командного пилотажного прибора. В дополнение ко всему она обеспечивает непрерывную автоматическую навигацию с момента взлета до момента приземления. Данные системы FMS представляются на ПНП, командном авиагоризонте и компьютерном дисплее FMC/CDU.
ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
Индикаторы работы авиадвигателей сгруппированы в центре приборной доски. С их помощью пилот контролирует работу двигателей, а также (в режиме ручного управления полетом) изменяет их рабочие параметры.
Для контроля и управления гидравлической, электрической, топливной системами и системой поддержания нормальных рабочих условий необходимы многочисленные индикаторы и органы управления. Индикаторы и органы управления, размещаемые либо на панели бортинженера, либо на навесной панели, часто располагают на мнемосхеме, соответствующей расположению исполнительных органов. Индикаторы мнемосхем показывают положение шасси, закрылков и предкрылков. Может указываться также положение элеронов, стабилизаторов и интерцепторов.
СИГНАЛИЗАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА
В случае нарушений в работе двигателей или систем, неправильного задания конфигурации или рабочего режима самолета вырабатываются предупредительные, уведомительные или рекомендательные сообщения для экипажа. Для этого предусмотрены визуальные, звуковые и тактильные средства сигнализации. Современные бортовые системы позволяют уменьшить число раздражающих тревожных сигналов. Приоритетность последних определяется по степени неотложности. На электронных дисплеях высвечиваются текстовые сообщения в порядке и с выделением, соответствующими степени их важности. Предупредительные сообщения требуют немедленных корректирующих действий. Уведомительные – требуют лишь немедленного ознакомления, а корректирующих действий – в последующем. Рекомендательные сообщения содержат информацию, важную для экипажа. Предупредительные и уведомительные сообщения делаются обычно и в визуальной, и в звуковой форме.
Системы предупредительной сигнализации предупреждают экипаж о нарушении нормальных условий эксплуатации самолета. Например, система предупреждения об угрозе срыва предупреждает экипаж о такой угрозе вибрацией обеих штурвальных колонок. Система предупреждения опасного сближения с землей дает речевые предупредительные сообщения. Система предупреждения о сдвиге ветра дает световой сигнал и речевое сообщение, когда на маршруте самолета встречается изменение скорости или направления ветра, способное вызвать резкое уменьшение воздушной скорости. Кроме того, на командном авиагоризонте высвечивается шкала тангажа, что позволяет пилоту быстрее определить оптимальный угол подъема для восстановления траектории.
ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
«Режим S» – предполагаемый канал обмена данными для службы управления воздушным движением – позволяет авиадиспетчерам передавать пилотам сообщения, выводимые на лобовое стекло самолета. Сигнализационная система предупреждения воздушных столкновений (TCAS) – это бортовая система, выдающая экипажу информацию о необходимых маневрах. Система TCAS информирует экипаж о других самолетах, появляющихся поблизости. Затем она выдает сообщение предупредительного приоритета с указанием маневров, необходимых для того, чтобы избежать столкновения.
Глобальная система местоопределения (GPS) – военная спутниковая система навигации, рабочая зона которой охватывает весь земной шар, – теперь доступна и гражданским пользователям. К концу тысячелетия системы «Лоран», «Омега», VOR/DME и VORTAC практически полностью вытеснены спутниковыми системами.
Монитор состояния (статуса) полета (FSM) – усовершенствованная комбинация существующих систем уведомления и предупреждения –помогает экипажу в нештатных летных ситуациях и при отказах систем. Монитор FSM собирает данные всех бортовых систем и выдает экипажу текстовые предписания для выполнения в аварийных ситуациях. Кроме того, он контролирует и оценивает эффективность принятых мер коррекции.
0Манометры применяются на самолете для измерения давления топлива, масла, наддува (в поршневых двигателях) и т. д.
В качестве чувствительных элементов в манометрах используются мембранные коробки или манометрические трубчатые пружины. Мембранные коробки представляют собой соединение двух или большего числа гофрированных металлических мембран таким образом, что между ними образуется полость, сообщаемая с измеряемым давлением. К серединам мембран припаиваются жесткие центры, связанные через передаточный механизм со стрелкой указателя манометра.
Манометрическая трубка представляет собой плавно изогнутую по дуге окружности полую трубку овального сечения, один конец которой жестко закреплен и сообщается с измеряемой средой, a второй - свободно перемещается под действием сил давления. Свободный конец трубчатой пружины также связан через передаточный механизм со стрелкой манометра.
Манометры с мембранными коробками применяются для измерения малых давлений, а с манометрической пружиной - высоких давлений. В целях пожарной безопасности, чтобы не подводить топливо к прибору, расположенному на приборной доске, манометры для измерения давления топлива снабжаются специальными приемниками (разделителями). В манометрах, измеряющих давление масла, также устанавливаются приемники, увеличивающие точность показаний прибора. При непосредственном подводе давления масла в манометрическую пружину показания прибора несколько запаздывали бы по причине высокой вязкости масла. Приемник манометра представляет собой камеру, разделенную на две герметичные полости неупругой диафрагмой. В одну полость подводится масло (бензин), давление которого необходимо измерить, а вторая полость, соединяемая с указателем, заполняется жидкостью (толуолом), имеющей малую вязкость.
В поршневых двигателях важно знать давление воздуха или смеси во всасывающих патрубках. Этот параметр замеряется прибором, получившим название мановакуумметра (рис. 129). Чувствительным элементом мановакуумметра является анероидная коробка. Измеряемое давление от нагнетателя подается через штуцер в корпус прибора. Деформация анероидной коробки под действием давления передается через жесткий центр на передаточный механизм и далее на стрелку указателя. Для уменьшения погрешности показания прибора из-за влияния температуры в нем предусматриваются биметаллические компенсаторы.
В настоящее время широкое применение получили электрические манометры, отличающиеся высокой точностью, простотой конструкции, малым весом и габаритами. Принципиальная схема электродистанциониого манометра показана на рис. 130.
Чувствительным элементом электрических манометров является манометрическая коробка, которая под действием давления деформируется. Перемещение жесткого центра манометрической коробки передается через шток на качалку, управляющую движением рычага реостата. Когда щетки реостата находятся посередине и сопротивления R3 и R4 равны (мостовая схема сбалансирована), по рамкам I и II протекают равные токи, создающие вокруг них магнитные поля равной напряженности. Стрелка указателя при этом занимает среднее положение.
При изменении давления сопротивления R3 и R4 образуют два переменных плеча мостовой схемы. Мост разбалансируется и магнит со стрелкой указателя давления отклонится.
Термометры предназначены для измерения температуры газов в газотурбинных двигателях, температуры головок цилиндров поршневых двигателей и т. д.
По принципу действия чувствительных элементов термометры различаются на следующие группы:
термометры расширения, основанные на принципе теплового расширения жидкостей и твердых тел при постоянном внешнем давлении (ртутные, спиртовые, биметаллические и др.);
манометрические термометры, основанные на принципе измерения давления жидкости, пара или газа внутри замкнутого сосуда постоянного объема при изменении температуры; электрические термометры; термоэлектрические термометры и др.
Последние два типа термометров получили наибольшее распространение, так как их легче выполнить дистанционными.
Для измерения температуры головок цилиндров и температуры отработавших газов применяются термоэлектрические термометры, отличающиеся простотой конструкции и высокой чувствительностью.
Принцип действия термоэлектрических термометров основан на использовании термоэлектрического эффекта, заключающегося в том, что в замкнутой цепи, составленной двумя разнородными проводниками и имеющими два спая, возникают токи при различной температуре спаев. По величине возникающих в цепи термотоков можно судить о величине температуры тела (среды). Измерение термотоков осуществляется при помощи включенного в цепь гальванометра, шкала которого градуируется в °С.
Принцип действия электрических термометров основан на свойстве проводников или полупроводников менять электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Термометры этого типа собраны по схеме моста, одно из плечей которого является теплочувствительным элементом. Теплочувствительный элемент помещается в среду, температуру которой необходимо замерить.
В качестве измерителя температуры в электрических термометрах применяется гальванометр или логометр. Величина сопротивления теплочувствительного элемента обычно подбирается такой, при которой мостовая схема была бы сбалансирована при температуре, равной среднему значению диапазона изменения температур замеряемой среды. При возрастании (понижении) температуры мост разбалансируется и стрелка указателя прибора отклонится в ту или иную сторону.
Тахометры
служат для измерения числа оборотов вала двигателя. По принципу действия чувствительной части тахометры могут: быть центробежные, электрические, магнитные, фрикционные и т. д. Одним из наиболее простых и широко используемых в авиации являются дистанционные магнитные тахометры.
Принцип действия их основан на явлении наведения в металлическом теле вихревых токов под действием магнитного поля вращающегося постоянного магнита. Схема магнитного тахометра показана на рис. 131.
Тахометр состоит из постоянного магнита, легкого медного или алюминиевого диска и указателя. При вращении постоянного магнита в медном диске индуктируются вихревые токи, взаимодействующие с магнитным полем магнита. Медный диск начинает вращаться. Момент взаимодействия между медным диском и постоянным магнитом пропорционален скорости вращения. Медный диск связан со стрелкой указателя и удерживается от вращения спиральной пружиной, степень скручивания которой пропорциональна числу оборотов магнита. Do углу отклонения стрелки можно судить о величине оборотов.
У электрических тахометров с валом двигателя через редуктор связан датчик тахометра - генератор переменного тока. Частота тока, вырабатываемого генератором, пропорциональна числу оборотов вала двигателя. Ток через соединительные провода поступает в указатель тахометра, приводя во вращение синхронный электрический моторчик, на оси которого крепится многополюсный постоянный магнит. Постоянный магнит помещается в металлический колпачок (чувствительный элемент). При вращении постоянного магнита в медном колпачке индуктируются вихревые токи, стремящиеся увлечь его. Но вращению колпачка противодействует спиральная пружина. С осью колпачка связаны две стрелки указателя оборотов, одна из которых соединяется непосредственно с осью колпачка и вращается с той же скоростью, что и колпачок, а другая - соединяется с осью через шестеренчатую передачу и поворачивается со скоростью, в 10 раз меньшей. Благодаря такой связи одна стрелка указателя делает полный оборот при изменении числа оборотов вала двигателя на 1 000 об/мин, а другая - при изменении оборотов вала на 10 000 об/мин. Это улучшает точность показаний прибора.
Топливомеры предназначены для измерения количества топлива в баках летательного аппарата. Принципы построения топливомеров основываются на измерении уровня (объема) топлива при помощи плавающего поплавка, веса столба топлива при помощи манометра и параметров электрических цепей при воздействии на них сигналов, связанных с уровнем или давлением топлива. К этой группе приборов относятся и масломеры, т. е. приборы, служащие для измерения количества масла на самолете.
На современных летательных аппаратах топливные баки находятся на большом расстоянии от приборной доски, в связи с чем топливомеры должны быть дистанционными. Этому требованию полностью удовлетворяют электрические топливомеры. Наиболее широкое применение в настоящее время нашли емкостные топливомеры, принцип действия которых основан на измерении величины емкости специальных конденсаторов (датчиков), связанных определенной зависимостью с количеством топлива в баке.
Чувствительным элементом емкостного топливомера служит цилиндрический конденсаторный датчик, представляющий собой набор от двух до шести коаксиально расположенных по отношению друг к другу труб. Постоянство зазоров между трубами обеспечивается установкой специальных изоляционных прокладок. В зависимости от уровня жидкости в баке емкость конденсатора будет различной.
Если конденсаторный датчик включить в мостовую схему, то с изменением его емкости при изменении уровня жидкости мост разбалансируется. Напряжение с диагонали моста поступит на исполнительный механизм (электродвигатель), который переместит стрелку указателя топливомера в новое положение.
Расходомеры служат для измерения мгновенного или среднего расхода жидкостей и газов в единицу времени. Расходомеры применяются, например, для контроля расхода топлива, масла, воздуха.
По принципу действия чувствительной части расходомеры подразделяются на несколько типов. Однако большинство приборов в своей основе используют закон Бернулли. В связи с этим замер расхода жидкостей и газов сводится фактически к измерению скорости их движения при постоянной площади проходного сечения трубопровода или, наоборот, к измерению переменной площади при постоянной скорости. Широко используются также расходомеры принцип действия которых основан на измерении скорости вращения, помещенной в поток жидкости крыльчатки.
Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.
Приборы контроля работы двигателя измеряют: давление и температуру топлива и масла двигателя; скорость вращения коленчатого вала двигателя, количество и часовой расход топлива; температуру головок цилиндров или выходящих газов, вибрацию и другие параметры. Знание этих параметров позволяет контролировать режимы работы двигателя на Земле и в полете.
Манометры
На самолете устанавливают манометры контроля давления в масляной и топливной систем двигателя, гидравлической системы, воздушной системы запуска двигателя и кислородного оборудования.
а) Мановакуумметры измеряют давление горючей смеси во всасывающем патрубке авиадвигателя в диапазоне от 0 до 1,5 - 2 атм. Чувствительным элементом является анероидная коробка (рис.1), установленная в герметичный корпус. Измеряемое давление поступает через штуцер внутрь корпуса прибора. При изменении давления анероидная коробка деформируется и через передаточный механизм перемещает стрелку.
Рис. 1 – Мановакуумметр
1 – анероидная коробка; 2 – неподвижный центр коробки; 3 – подвижный центр коробки; 4 – температурный компенсатор; 5 – тяга; 6 – штуцер; 7 – валик; 8 – зубчатый сектор; 9 – стрелка; 10 – пружина
б) Механические манометры
Принцип работы механического манометра (рис.2) основан на использовании чувствительного элемента - трубчатой пружины 1, внутрь которой через штуцер поступает измеряемое давление. Под действием этого давления пружина разжимается и ее свободный конец 2, двигаясь, перемещает стрелку.
Рис. 2 Кинематическая схема механического манометра
1 – трубчатая пружина; 2 – подвижный конец трубчатой пружины
Пример использования такого манометра (МА-100) на самолете Л-410 УВП, который предназначен для измерения давления гидросмеси в системе стояночного тормоза. Лицевая часть указателя представлена на рис. 3.
Двухстрелочный механический манометр ЛУН-1446.01-8 предназначен для измерения давления в тормозной системе. Лицевая часть указателя показана на рис. 3. Принцип действия аналогичен манометру МА-100.
Рис. 3 Лицевые части указателей манометра МА-100 и ЛУН-1446.01-8
в) Дистанционные манометры измеряют давление топлива, масла, гидросмеси в системе тормозов. Состоят из датчиков, установленных на двигателе и указателей на приборной доске пилотов.
1 – постоянный магнит; 2 – подвижный магнит 1 – мембрана; 2 – шток; 3 – якорь;
3 – потенциометр; 4 – скользящий контакт; 4 – диоды; 5 – подвижный магнит;
5 – мембрана 6 – стрелка
Рис. 4 - Схема дистанционного Рис. 5 - Схема манометра
манометра на постоянном токе на переменном токе
Манометр с потенциометрическим датчиком (рис. 4) представляет собой герметичный корпус, внутри которого имеется манометрическая коробка. Внутрь коробки поступает измеряемое давление, которое деформирует манометрическую коробку. Деформация манометрической коробки преобразуется в перемещение скользящего контакта потенциометра П, включенного в мостовую схему с логометром. Питание комплекта от сети постоянного тока.
Недостатки потенциометрических преобразователей, связанны с износом потенциометра, нарушением контактов при вибрациях и колебаниях измеряемого давления, повышенных температурах.
Эти недостатки устранены в дистанционных индуктивных манометрах типа ДИМ. В них перемещение подвижного центра манометрической коробки под действием давления преобразуется в изменение воздушных зазоров в магнитопроводе, на котором установлены катушки индуктивности. Изменение зазоров приводит к изменению индуктивностей, которые включены в мостовую схему переменного тока.
Рис. 6 Лицевые части двухстрелочных манометров 2ДИМ-240 и 2ДИМ-150
Пример использования манометра ДИМ на самолете Л-410 УВП: Давление в основной сети и в контуре тормозов отбражается дистанционным индуктивным манометром 2ДИМ-240. В комплект дистанционного индуктивного манометра 2ДИМ-240 входят: манометр двухстрелочный УИ2-240К (рис. 6) и два датчика давления ИД-240.
Питание комплекта от сети переменного тока 36 В 400 Гц.