أنواع المحركات.تستخدم الأنواع المختلفة من الطائرات أنواعًا مختلفة من المحركات. على سبيل المثال، الطائرات الخفيفة والمتوسطة الحجم مجهزة بمحركات احتراق داخلي تعمل بالبنزين، والتي تختلف في طريقة التبريد (الهواء أو الماء) وفي طريقة الكربنة (مع مكربن عائم أو غير عائم)؛ تستخدم الطائرات الثقيلة طويلة المدى محركات تعمل بالوقود الثقيل، ومحركات الديزل، والتي توفر قدرًا أكبر من الاقتصاد في استهلاك الوقود في الرحلات الجوية الطويلة.
يوجد لكل من هذه المحركات مجموعة من الأدوات التي توفر تحكمًا عقلانيًا لهذا المحرك والتحكم في تشغيله (الشكل 11).
نظرًا لحقيقة أن إيقاف المحرك في الهواء يتسبب في هبوط اضطراري للطائرة، فإن الدور الأكثر أهمية تلعبه الأجهزة التي تراقب تشغيل المحرك ككل وتظهر حالة التشغيل لوحداته الفردية. وباستخدام هذه الأجهزة، يتمتع الطيار أيضًا بفرصة ضبط وضع تشغيل المحرك بشكل صحيح للحفاظ على قوته وإطالة عمر الخدمة.
بالإضافة إلى ذلك، تتيح الأجهزة الاستخدام الكامل لقوة المحرك لتحقيق أقصى سرعة طيران والقدرة على المناورة في القتال الجوي. أخيرا، بمساعدة الأدوات، يمكنك ضبط الوضع الأكثر اقتصادا لتشغيل المحرك، مما يوفر الوقود أثناء الرحلة.
حاليا، بسبب انتشار المحركات النفاثة، تم فتح مجال عمل جديد لمصمم أدوات الطائرات. تعتمد المحركات النفاثة على مبادئ مختلفة تمامًا عن محركات الاحتراق الداخلي، وتتطلب استخدام تصميمات جديدة لأدوات الطائرات.
محرك البنزين.يعتمد تشغيل هذا المحرك على استخدام الطاقة الحرارية الصادرة عن البنزين أثناء الاحتراق في أسطوانة المحرك. وتتحول طاقة البنزين المحروق إلى عمل ميكانيكي في الهواء مما يولد قوة جر تضمن تقدم الطائرة.
لتشغيل المحرك بشكل طبيعي طوال الرحلة بأكملها، من الضروري تدفق الوقود دون انقطاع إلى المحرك. يتم إمداد أسطوانات المحرك بالوقود عن طريق مجموعة من الوحدات المدمجة في نظام طاقة المحرك. يتم تخزين الوقود في خزانات الغاز، والتي توضع عادة داخل الطائرات (أجنحة الطائرات).
عداد البنزينيشير إلى كمية الوقود في الخزانات. تعتبر قراءات هذا الجهاز ذات أهمية خاصة للطيار في رحلة طويلة.
الأكسجين ضروري لاحتراق البنزين في أسطوانات المحرك. لذلك يجب أن يدخل البنزين إلى الأسطوانات ليس في صورة سائلة، بل في حالة ذرية مع الهواء، على شكل ما يسمى بالخليط القابل للاحتراق. يتم تحضير الخليط القابل للاحتراق في المكربن. يتم ضمان التدفق المستمر للبنزين إلى المكربن بواسطة مضخة البنزين، التي تضخ البنزين بشكل مستمر من الخزانات إلى المكربن تحت ضغط ثابت معين، والذي يتم الحفاظ عليه بواسطة صمام تخفيض الضغط. بالنسبة لمحركات البنزين ذات المكربنات العائمة، يجب أن يكون هذا الضغط في حدود 0.2-0.35 أجهزة الصراف الآلي، وإذا كان هناك مكربنًا غير عائم - 0.5-1 أجهزة الصراف الآلي. مع انخفاض الضغط، لن يكون تدفق الوقود إلى المكربن كافيا، الأمر الذي سيؤدي إلى انقطاع في تشغيل المحرك.
تين. 11. الأجهزة التي تتحكم في تشغيل محرك الطائرة.
يقيس مقياس ضغط البنزين الضغط الذي يدخل عنده البنزين إلى المكربن. توضح قراءات عداد البنزين ومقياس ضغط البنزين حالة نظام إمداد البنزين بالمحرك والإمداد المستمر بالوقود.
قد يكون تكوين الخليط القابل للاحتراق المحضر في المكربن (أي نسبة البنزين ومحتوى الهواء) مختلفًا. لتحديد تكوين الخليط، يتم استخدام محلل الغاز، مما يشير إلى ما يسمى بمعامل الهواء الزائد α. معامل صغير α. يشير إلى أن كمية الهواء في الخليط ليست كافية للاحتراق الكامل للبنزين؛ مثل هذا الخليط يسمى "غني". يشير معامل α المرتفع إلى وجود كمية كبيرة من الهواء، وفي هذه الحالة يسمى الخليط "خفيفًا". يتطلب كل وضع تشغيل للمحرك تكوين الخليط الخاص به.
عند التحرك، تتغلب أجزاء المحرك على مقاومة الاحتكاك، مما يؤدي إلى تآكل الأجزاء وفقدان قوة المحرك. يضمن نظام تزييت المحرك إمدادًا ثابتًا بالزيت لجميع أجزاء الاحتكاك لتقليل الاحتكاك وتآكل المواد. لضمان التشحيم الكافي والمتواصل، يتم توفير الزيت تحت الضغط الناتج عن مضخة الزيت. في محركات الطائرات الحديثة، يتم الحفاظ على هذا الضغط ثابتًا خلال 5-8 أجهزة الصراف الآلي باستخدام صمام تخفيض الضغط. تتم الإشارة إلى الضغط في نظام التشحيم بواسطة مقياس ضغط الزيت.
يعتمد التشغيل العادي للمحرك أيضًا إلى حد كبير على درجة حرارة زيت التشحيم. في درجات الحرارة المنخفضة (أقل من 10-20 درجة مئوية)، تزداد لزوجة الزيت بشكل كبير، وينخفض معدل تدفقه عبر خطوط الأنابيب، ومن الصعب بشكل خاص إمداد الزيت من خلال قنوات صغيرة المقطع لتشحيم محامل المحرك.
درجة حرارة الزيت المرتفعة جدًا لها أيضًا تأثير سيء على أداء المحرك. في درجات الحرارة المرتفعة، تنخفض لزوجة الزيت، ويصبح سائلا ويتم الاحتفاظ به بشكل سيء في الفجوات بين أجزاء الاحتكاك؛ عند درجات الحرارة المرتفعة جدًا، يحترق الزيت وتسد منتجات احتراقه أسطح الاحتكاك. وبالتالي، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة زيت التشحيم ضمن حدود معينة، على سبيل المثال، عند مدخل المحرك 55-70 درجة مئوية، عند مخرج المحرك 90-110 درجة مئوية. الزيادات قصيرة المدى في درجة حرارة الزيت مقبولة خلال حدود معينة.
يتم قياس درجة حرارة الزيت ميزان حرارة الزيت.يتم تغيير درجة حرارة الزيت أثناء الطيران بطريقتين: إما عن طريق تغيير سرعة المحرك، أو عن طريق تغيير ظروف تبريد مبرد الزيت. على سبيل المثال، عندما تكون درجة حرارة الزيت مرتفعة للغاية، فإنها إما تقلل من سرعة المحرك أو تفتح مخمدات مبرد الزيت، وبالتالي تزيد من تدفق الهواء، وبالتالي التبريد.
عندما يحترق الخليط القابل للاحتراق، تنطلق كمية كبيرة من الحرارة، وتصبح أسطوانات المحرك ساخنة جدًا. في درجات الحرارة المرتفعة للغاية، تبدأ الأسطوانات في التشوه، مما قد يتسبب في تعطل مكابس المحرك. وللمحافظة على درجة حرارة الأسطوانات والمكابس ضمن الحدود المقبولة يجب استخدام التبريد الاصطناعي. اعتمادًا على طريقة إزالة الحرارة، تنقسم محركات الطائرات إلى محركات مبردة بالهواء ومحركات مبردة بالسائل.
مع تبريد الهواء، يتم نفخ الأسطوانات بواسطة تيار من الهواء. تتم مراقبة درجات حرارة الأسطوانات في هذه المحركات عن طريق قياس درجة حرارة رؤوس الأسطوانات بمقاييس حرارة خاصة. الحد الأقصى المسموح به لتسخين رؤوس أسطوانات المحرك هو 240-250 درجة مئوية.
عندما يتم تبريد المحرك بالسوائل، تتم إزالة الحرارة الزائدة عن طريق الماء أو سائل خاص يغسل الجدران الخارجية للأسطوانات بشكل مستمر وينقل الحرارة إلى الهواء الموجود في المبرد. في المحركات المبردة بالسائل، يتم الحكم على تسخين الأسطوانة بشكل غير مباشر - من خلال درجة حرارة السائل الخارج من أغطية الأسطوانة. كما أن لدرجة الحرارة هذه لها حد مسموح به، ويختلف من محرك إلى آخر، حسب تصميم نظام التبريد وخصائص سائل التبريد.
مع تبريد المياه، تبلغ درجة حرارة الماء المسموح بها عند المخرج حوالي 85-90 درجة مئوية. ولزيادة هذا الحد، يتم استخدام سوائل خاصة ذات نقطة غليان أعلى من 100 درجة مئوية، بالإضافة إلى أنظمة تبريد تعمل تحت ضغط مرتفع. وفي هذه الحالات يمكن زيادة الحد الأعلى لدرجة حرارة السائل إلى 110-120 درجة مئوية. ويتم قياس درجة حرارة السائل الخارج من أغلفة الأسطوانة ميزان حرارة الماء.
ليس فقط ارتفاع درجة الحرارة يشكل خطورة على المحرك، ولكن أيضًا التبريد المفرط للأسطوانات، لأن هذا يقلل من معدل احتراق الخليط القابل للاحتراق. يفقد المحرك استجابة الخانق، أي سرعة الانتقال إلى وضع تشغيل آخر. يعد فقدان استجابة دواسة الوقود أمرًا خطيرًا بشكل خاص أثناء الهبوط، عندما يكون من الضروري في بعض الحالات زيادة سرعة المروحة بسرعة حتى لا تفقد السرعة.
الحد الأدنى لدرجة الحرارة المسموح بها لرؤوس الأسطوانات للمحركات المبردة بالهواء هو حوالي 120 درجة مئوية. ويجب تنظيم الحد الأدنى لدرجة حرارة سائل التبريد عند مخرج المحرك، وكذلك درجة حرارة زيت التشحيم، بشكل صارم ضمن الحدود المحددة.
أثناء الطيران، يتم التحكم في درجة الحرارة عن طريق تغيير وضع تشغيل المحرك أو فتح مصاريع الرادياتير، مما يغير ظروف التبريد. يتم تجهيز بعض المحركات بآلات أوتوماتيكية تحافظ على درجة حرارة معينة للأسطوانات أو السوائل عن طريق تغيير ظروف التبريد. ومع ذلك، فإن استخدام الآلات الأوتوماتيكية لا يستبعد استخدام موازين الحرارة لمراقبة صلاحية الآلات الأوتوماتيكية.
يعتمد دفع المروحة، التي تدفع الطائرة في الهواء، على عدد الدورات في الدقيقة للمروحة، وبالتالي على عدد الدورات في الدقيقة لعمود المرفق. تظهر سرعة دوران عمود المحرك مقياس سرعة الدوران.تم تجهيز معظم المحركات بآلة أوتوماتيكية تحافظ على عدد ثابت من دورات المروحة عن طريق تغيير زاوية ريشها (خطوة المروحة). في هذه الحالة، يظهر مقياس سرعة الدوران مدى جودة عمل الآلة المروحية. أثناء الإقلاع، ومن أجل الاستفادة بشكل أفضل من قوة المحرك، يتم عادةً تغيير التحكم في المروحة لزيادة السرعة.
للاحتراق الكامل للبنزين، هناك حاجة إلى كمية معينة من الأكسجين. الأكسجين موجود في الهواء الذي يمتصه المحرك. ولكن على ارتفاعات عالية، يكون الهواء مخلخلًا جدًا وعندما يتم امتصاصه في الأسطوانات، لا يوجد ما يكفي من الأكسجين لحرق الوقود. ولهذا السبب، تقل قوة المحرك عند الارتفاع. ومن الضروري تزويد المحركات ذات الارتفاعات العالية بشاحن فائق يقوم بضغط الهواء وإمداده بالضغط المطلوب إلى الأسطوانات.
ويسمى هذا الضغط بالضغط المعزز ويتم قياسه مقياس الضغط والفراغ.يحتوي عدد من المحركات على جهاز أوتوماتيكي يحافظ على ضغط التعزيز المستمر في خط الشفط لمحرك الطائرة. أثناء الإقلاع، يزداد الضغط المعزز بمقدار 100-200 ملم زئبقي. الفن، وهو أمر ضروري لزيادة القوة التي يطورها المحرك.
للحفاظ على استجابة المحرك المطلوبة، يجب أن يتبخر البنزين الموجود في المكربن بسرعة كافية. يعتمد معدل التبخر على درجة حرارة المكربن، والتي يتم قياسها باستخدام مقياس حرارة المكربن.
محرك الوقود الثقيل.في الآونة الأخيرة، بدأ استخدام محركات الديزل في الطائرات - محركات تعمل بالوقود الثقيل (الكيروسين والزيت وزيت الغاز). الميزة الرئيسية لمحرك الديزل على محرك البنزين هي انخفاض استهلاك الوقود.
يشبه نظام طاقة الديزل نظام الطاقة لمحرك البنزين، الذي يحتوي على مكربنًا غير قابل للطفو مع حقن مباشر للوقود. يتدفق الوقود من الخزان إلى مضخة الوقود، حيث يتم توفيره تحت ضغط 2-4 أجهزة الصراف الآلي إلى مضخة الوقود. تضخ المضخة الوقود تحت ضغط يتراوح بين 500-1000 ضغط جوي إلى الحاقنات التي تضخ الوقود في أسطوانات المحرك. ولا يتم إشعال الوقود بواسطة شمعة إشعال كهربائية، كما هو الحال في محركات البنزين، ولكنه يشعل نفسه عن طريق تسخين الهواء. يتم تسخين الهواء إلى درجة الحرارة المطلوبة بسبب درجة ضغطه العالية في أسطوانات المحرك.
يتم قياس كمية الوقود في الخزانات بواسطة مقياس الوقود، تمامًا كما هو الحال في محرك البنزين. لقياس الضغط الذي يتم بموجبه إمداد الوقود بواسطة المضخة إلى مضخة الوقود، يتم استخدام مقياس ضغط الوقود، وهو مشابه في التصميم لمقياس ضغط البنزين، ولكنه يختلف في نطاق القياس. أجهزة قياس ضغط الوقود المستخدمة في محركات الديزل لها نطاق قياس يصل إلى 6 أجهزة الصراف الآلي، ومقياس ضغط محرك البنزين مع المكربن العائم - ما يصل إلى 1 أجهزة الصراف الآلي؛ في محرك البنزين بالحقن المباشر، يتم استخدام مقياس ضغط بنطاق قياس يتراوح بين 1.5-3 أجهزة الصراف الآلي.
أداة تقيس استهلاك الوقود الفوري، ما يسمى مقياس تدفق الوقود.
يعتمد التحكم في محرك الديزل على مبدأ مختلف عن التحكم في محرك البنزين. في المحرك المكربن، تتنوع القوة عن طريق تغيير كمية خليط الوقود الموردة إلى الأسطوانات. للقيام بذلك، افتح صمام الخانق المتصل بمقبض التحكم (قطاع الخانق). يتم تغيير قوة الديزل عن طريق تغيير كمية الوقود الموردة من خلال جهاز تحويل خاص في مضخة الوقود. يتم توصيل رف التحكم في المضخة بمقبض قطاع الوقود الموجود في قمرة القيادة للطيار.
في محرك الديزل، يجب تحديد جرعات الوقود الموردة بدقة، وبالتالي، من الضروري إجراء قياس دقيق لاستهلاك الوقود الفوري. بطبيعة الحال، لا يحتاج محرك الديزل إلى محلل غاز ومقياس حرارة مكربن. تتوافق أنظمة التشحيم والتبريد لمحرك الديزل مع دوائر مماثلة لمحرك البنزين. وبناء على ذلك، يتم استخدام نفس أدوات التحكم والقياس في محركات الديزل: مقياس ضغط الزيت، ومقاييس حرارة الماء والزيت، ومقياس حرارة رأس الأسطوانة.
تستخدم محركات الديزل أيضًا نظام الشحن الفائق للحفاظ على قوتها عند مستوى عالٍ. ونظرًا لغياب تفجير الوقود، فإن محرك الديزل يسمح بضغط معزز أعلى من محرك البنزين. أجهزة قياس الضغط والفراغ المستخدمة في محركات الديزل لها حد قياس أعلى.
تقوم أجهزة مراقبة المحرك بقياس: ضغط ودرجة حرارة الوقود وزيت المحرك؛ سرعة دوران العمود المرفقي للمحرك وكميته واستهلاك الوقود بالساعة ؛ درجة حرارة رؤوس الأسطوانات أو غازات العادم والاهتزاز وغيرها من المعالم. تتيح لك معرفة هذه المعلمات التحكم في أوضاع تشغيل المحرك على الأرض وأثناء الطيران.
أجهزة قياس الضغط
الطائرة مجهزة بمقاييس ضغط لمراقبة الضغط في أنظمة زيت المحرك والوقود والنظام الهيدروليكي ونظام تشغيل هواء المحرك ومعدات الأكسجين.
أ) أجهزة قياس الضغط والفراغ قم بقياس ضغط الخليط القابل للاحتراق في أنبوب الشفط لمحرك الطائرة في المدى من 0 إلى 1.5 - 2 أجهزة الصراف الآلي. العنصر الحساس عبارة عن صندوق لا سائلي (الشكل 1) مثبت في غلاف محكم الغلق. يدخل الضغط المقاس من خلال التركيب إلى جسم الجهاز. عندما يتغير الضغط، يتشوه الصندوق اللاسائلي ويحرك السهم من خلال آلية النقل.
أرز. 1- جهاز قياس الضغط والفراغ
1 - صندوق اللاسائلي. 2 - مركز الصندوق الثابت؛ 3 - مركز الصندوق المتحرك؛ 4 - معوض درجة الحرارة. 5 - الجر. 6 - المناسب. 7 - الأسطوانة. 8 - قطاع التروس. 9 - السهم. 10- الربيع
ب) أجهزة قياس الضغط الميكانيكية
يعتمد مبدأ تشغيل مقياس الضغط الميكانيكي (الشكل 2) على استخدام عنصر حساس - زنبرك أنبوبي 1، حيث يدخل الضغط المقاس من خلال التركيب. تحت تأثير هذا الضغط، يتوسع الزنبرك ويحرك نهايته الحرة 2 السهم.
أرز. 2 رسم تخطيطي حركي لمقياس الضغط الميكانيكي
1 – ربيع أنبوبي. 2 – نهاية متحركة للزنبرك الأنبوبي
مثال على استخدام مقياس الضغط (MA-100) على متن طائرة L-410 UVP، وهو مصمم لقياس ضغط الخليط الهيدروليكي في نظام فرامل الانتظار. يظهر الجزء الأمامي من المؤشر في الشكل. 3.
تم تصميم مقياس الضغط الميكانيكي ذو المؤشرين LUN-1446.01-8 لقياس الضغط في نظام الفرامل. يظهر الجزء الأمامي من المؤشر في الشكل. 3. مبدأ التشغيل مشابه لمقياس الضغط MA-100.
أرز. 3 الأجزاء الأمامية لمؤشرات قياس الضغط MA-100 وLUN-1446.01-8
ج) أجهزة قياس الضغط عن بعد قياس ضغط الوقود والزيت والخليط الهيدروليكي في نظام الفرامل. وهي تتكون من أجهزة استشعار مثبتة على المحرك ومؤشرات على لوحة عدادات الطيار.
1 - المغناطيس الدائم. 2 – المغناطيس المتحرك 1 – الغشاء ; 2 - قضيب. 3 - مرساة.
3 - مقياس الجهد. 4 - الاتصال المنزلق. 4 - الثنائيات. 5 - المغناطيس المتحرك.
5- الغشاء 6- السهم
أرز. 4 - مخطط التحكم عن بعد الشكل. 5- مخطط قياس الضغط
مقياس الضغط على التيار المباشر على التيار المتردد
مقياس الضغط المزود بمستشعر قياس الجهد (الشكل 4) عبارة عن غلاف محكم الغلق، يوجد بداخله صندوق قياس الضغط. يدخل الضغط المقاس إلى الصندوق، مما يؤدي إلى تشويه صندوق الضغط. يتم تحويل تشوه صندوق قياس الضغط إلى حركة التلامس المنزلق لمقياس الجهد P، المتضمن في دائرة الجسر مع مقياس النسبة. يتم تشغيل المجموعة من شبكة DC.
ترتبط عيوب محولات قياس الجهد بتآكل مقياس الجهد، وفشل الاتصال بسبب الاهتزازات والتقلبات في الضغط المقاس، ودرجات الحرارة المرتفعة.
يتم التخلص من هذه العيوب في أجهزة قياس الضغط الحثية عن بعد من نوع DIM. فيها، يتم تحويل حركة المركز المتحرك لصندوق الضغط تحت تأثير الضغط إلى تغيير في فجوات الهواء في الدائرة المغناطيسية التي تم تركيب ملفات الحث عليها. يؤدي تغيير الفجوات إلى تغييرات في المحاثات المضمنة في دائرة جسر التيار المتردد.
أرز. 6 أجزاء أمامية لمقاييس الضغط ذات المؤشرين 2DIM-240 و2DIM-150
مثال على استخدام مقياس الضغط DIM على طائرة L-410 UVP: يتم عرض الضغط في الشبكة الرئيسية وفي دائرة الفرامل بواسطة مقياس الضغط الحثي عن بعد 2DIM-240. تشتمل مجموعة مقياس الضغط الحثي عن بعد 2DIM-240 على: مقياس ضغط ذو مؤشرين UI2-240K (الشكل 6) وجهازي استشعار ضغط ID-240.
يتم تشغيل المجموعة من شبكة تيار متردد بقوة 36 فولت و400 هرتز.
محتويات المقال
أدوات الطيرانالأجهزة التي تساعد الطيار على الطيران بالطائرة. اعتمادًا على الغرض منها، تنقسم أدوات الطيران الموجودة على متن الطائرة إلى أجهزة الطيران والملاحة وأجهزة مراقبة تشغيل محركات الطائرات وأجهزة الإشارة. تعمل أنظمة الملاحة والآلات الأوتوماتيكية على تحرير الطيار من الحاجة إلى مراقبة قراءات الأجهزة باستمرار. تتضمن مجموعة أدوات الطيران والملاحة مؤشرات السرعة ومقاييس الارتفاع ومقاييس التغير ومؤشرات الموقف والبوصلات ومؤشرات موقع الطائرة. تشمل الأجهزة التي تراقب تشغيل محركات الطائرات أجهزة قياس سرعة الدوران، وأجهزة قياس الضغط، ومقاييس الحرارة، وأجهزة قياس الوقود، وما إلى ذلك.
في الأدوات الحديثة الموجودة على متن الطائرة، يتم عرض المزيد والمزيد من المعلومات على مؤشر مشترك. يسمح المؤشر المدمج (متعدد الوظائف) للطيار بتغطية جميع المؤشرات المدمجة فيه في لمحة واحدة. لقد سمح التقدم في مجال الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر بمزيد من التكامل في تصميم لوحة أجهزة القياس في قمرة القيادة وإلكترونيات الطيران. تمنح أنظمة التحكم في الطيران الرقمية المتكاملة بالكامل وشاشات CRT للطيار فهمًا أفضل لموقف الطائرة وموقعها مما كان ممكنًا في السابق.
نوع جديد من العرض المدمج - الإسقاط - يمنح الطيار الفرصة لعرض قراءات الأجهزة على الزجاج الأمامي للطائرة، وبالتالي دمجها مع البانوراما الخارجية. ولا يُستخدم نظام العرض هذا في الطائرات العسكرية فحسب، بل في بعض الطائرات المدنية أيضًا.
أدوات الطيران والملاحة
توفر مجموعة أدوات الطيران والملاحة وصفًا لحالة الطائرة والتأثيرات اللازمة على عناصر التحكم. وتشمل هذه الأدوات الارتفاع والوضع الأفقي والسرعة الجوية والسرعة العمودية ومؤشرات مقياس الارتفاع. ولزيادة سهولة الاستخدام، تم تجميع الأجهزة على شكل حرف T. أدناه سنناقش بإيجاز كل جهاز من الأجهزة الرئيسية.
مؤشر الموقف.
مؤشر الموقف هو جهاز جيروسكوبي يوفر للطيار صورة للعالم الخارجي كنظام إحداثيات مرجعي. يحتوي مؤشر الموقف على خط أفق مصطنع. يغير رمز الطائرة موضعه بالنسبة إلى هذا الخط اعتمادًا على كيفية تغيير موضع الطائرة نفسها بالنسبة إلى الأفق الحقيقي. في مؤشر موقف القيادة، يتم دمج مؤشر الموقف التقليدي مع أداة التحكم في الطيران. يُظهر مؤشر موقف الأمر الموقع المكاني للطائرة، وزوايا الميل والالتفاف، والسرعة الأرضية، وانحراف السرعة (صحيح من سرعة الهواء "المرجعية"، التي يتم ضبطها يدويًا أو حسابها بواسطة كمبيوتر التحكم في الطيران) ويوفر بعض معلومات الملاحة. في الطائرات الحديثة، يعد مؤشر موقف الأوامر جزءًا من نظام أدوات الملاحة الجوية، والذي يتكون من زوجين من أنابيب أشعة الكاثود الملونة - اثنان من أنابيب أشعة الكاثود لكل طيار. أحدهما عبارة عن مؤشر لمواقف الأوامر، والآخر عبارة عن جهاز ملاحة للتخطيط ( انظر أدناه). تعرض شاشات CRT معلومات حول الموقع المكاني وموضع الطائرة في جميع مراحل الرحلة.
جهاز الملاحة المخطط له.
يُظهر جهاز الملاحة المخطط (PND) المسار والانحراف عن المسار المحدد واتجاه محطة الملاحة الراديوية والمسافة إلى هذه المحطة. PNP هو مؤشر مدمج يجمع بين وظائف أربعة مؤشرات - مؤشر الاتجاه، ومؤشر الإشعاع المغناطيسي، ومؤشرات الاتجاه والمدى. توفر نقطة POP الإلكترونية المزودة بمؤشر خريطة مدمج صورة خريطة ملونة تشير إلى الموقع الحقيقي للطائرة بالنسبة للمطارات وأدوات الملاحة الراديوية الأرضية. توفر عروض اتجاه الطيران وحسابات الدوران ومسارات الطيران المطلوبة القدرة على الحكم على العلاقة بين الموقع الحقيقي للطائرة والموقع المطلوب. وهذا يسمح للطيار بضبط مسار الرحلة بسرعة ودقة. ويمكن للطيار أيضًا عرض الظروف الجوية السائدة على الخريطة.
مؤشر السرعة الجوية.
عندما تتحرك طائرة في الغلاف الجوي، يخلق تدفق الهواء القادم ضغطًا عالي السرعة في أنبوب بيتوت المثبت على جسم الطائرة أو على الجناح. يتم قياس السرعة الجوية من خلال مقارنة ضغط السرعة (الديناميكي) مع الضغط الساكن. تحت تأثير الفرق بين الضغوط الديناميكية والثابتة، ينحني غشاء مرن، والذي يرتبط به سهم، مما يشير إلى سرعة الهواء بالكيلومترات في الساعة على مقياس. يُظهر مؤشر السرعة الجوية أيضًا السرعة التطورية وعدد الماخ والسرعة التشغيلية القصوى. يوجد مؤشر سرعة جوية احتياطي على اللوحة المركزية.
المقارن المتغير.
يعد المتغير ضروريًا للحفاظ على معدل ثابت للصعود أو الهبوط. مثل مقياس الارتفاع، فإن المتغير هو في الأساس مقياس بارومتر. ويشير إلى معدل التغير في الارتفاع عن طريق قياس الضغط الساكن. تتوفر أيضًا أجهزة قياس المتغيرات الإلكترونية. يشار إلى السرعة العمودية بالأمتار في الدقيقة.
مقياس الارتفاع.
يحدد مقياس الارتفاع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر بناءً على العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع. هذا، في جوهره، بارومتر، لا يتم معايرته بوحدات الضغط، ولكن بالأمتار. يمكن تمثيل بيانات مقياس الارتفاع بعدة طرق - باستخدام الأسهم، ومجموعات العدادات، والطبول والأسهم، أو من خلال الأجهزة الإلكترونية التي تستقبل إشارات من أجهزة استشعار ضغط الهواء. انظر أيضابارومتر.
أنظمة الملاحة والأتمتة
تم تجهيز الطائرات بآلات وأنظمة ملاحية مختلفة تساعد الطيار على التنقل بالطائرة على طول مسار معين وإجراء مناورات ما قبل الهبوط. بعض هذه الأنظمة مستقلة تمامًا؛ ويتطلب البعض الآخر اتصالاً لاسلكيًا بمساعدات الملاحة الأرضية.
أنظمة الملاحة الإلكترونية.
هناك عدد من أنظمة الملاحة الجوية الإلكترونية المختلفة. المنارات الراديوية شاملة الاتجاهات هي أجهزة إرسال راديوية أرضية يصل مداها إلى 150 كيلومترًا. وهي تحدد عادةً الخطوط الجوية، وتوفر إرشادات النهج، وتكون بمثابة نقاط مرجعية لنهج الأجهزة. يتم تحديد الاتجاه إلى المنارة متعددة الاتجاهات بواسطة جهاز تحديد الاتجاه التلقائي الموجود على متن الطائرة، والذي يتم عرض مخرجاته بواسطة سهم مؤشر الاتجاه.
الوسيلة الدولية الرئيسية للملاحة الراديوية هي منارات الراديو السمتية متعددة الاتجاهات VOR؛ يصل مداها إلى 250 كم. تُستخدم إشارات الراديو هذه لتحديد المسار الجوي ومناورات ما قبل الهبوط. يتم عرض معلومات VOR على PNP وعلى مؤشرات الأسهم الدوارة.
تحدد معدات تحديد المدى (DME) نطاق خط البصر ضمن حوالي 370 كيلومترًا من منارة راديوية أرضية. يتم تقديم المعلومات في شكل رقمي.
للعمل مع منارات VOR، بدلاً من جهاز الإرسال والاستقبال DME، عادةً ما يتم تثبيت المعدات الأرضية لنظام TACAN. يوفر نظام VORTAC المركب القدرة على تحديد السمت باستخدام منارة VOR شاملة الاتجاهات والمدى باستخدام قناة المدى TACAN.
نظام الهبوط الآلي هو نظام منارة يوفر توجيهًا دقيقًا للطائرة أثناء الاقتراب النهائي من المدرج. تقوم إشارات الراديو الخاصة بالهبوط المحلي (يبلغ مداها حوالي 2 كم) بتوجيه الطائرة إلى الخط الأوسط لمهبط الطائرات؛ تنتج منارات مسار الانزلاق شعاعًا راديويًا موجهًا بزاوية حوالي 3 درجات إلى شريط الهبوط. يتم عرض مسار الهبوط وزاوية مسار الانزلاق على مؤشر موقف الأمر وPOP. تُظهر المؤشرات الموجودة على جانب وأسفل مؤشر موقف الأمر انحرافات عن زاوية مسار الانزلاق والخط الأوسط لشريط الهبوط. يقدم نظام التحكم في الطيران معلومات نظام هبوط الأجهزة عبر علامة التصويب على مؤشر موقف الأمر.
أوميغا ولوران هما نظامان للملاحة اللاسلكية يوفران، باستخدام شبكة من إشارات الراديو الأرضية، منطقة تشغيل عالمية. يسمح كلا النظامين بالرحلات الجوية على أي طريق يختاره الطيار. يتم استخدام "لوران" أيضًا عند الهبوط دون استخدام معدات الاقتراب الدقيقة. يُظهر مؤشر موقف الأمر وPOP والأدوات الأخرى موقع الطائرة ومسارها وسرعتها الأرضية، بالإضافة إلى المسار والمسافة والوقت المقدر للوصول لنقاط الطريق المحددة.
أنظمة القصور الذاتي.
نظام معالجة وعرض بيانات الرحلة (FMS).
يوفر نظام FMS رؤية مستمرة لمسار الرحلة. فهو يحسب السرعات الجوية والارتفاعات ونقاط الصعود والهبوط الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود. في هذه الحالة، يستخدم النظام خطط الرحلة المخزنة في ذاكرته، ولكنه يسمح أيضًا للطيار بتغييرها وإدخال خطط جديدة من خلال شاشة الكمبيوتر (FMC/CDU). يقوم نظام FMS بإنشاء وعرض بيانات الطيران والملاحة والتشغيل؛ كما أنه يصدر أوامر إلى الطيار الآلي ومدير الرحلة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يوفر ملاحة أوتوماتيكية مستمرة من لحظة الإقلاع إلى لحظة الهبوط. يتم عرض بيانات FMS على لوحة التحكم ومؤشر موقف الأوامر وشاشة الكمبيوتر FMC/CDU.
أجهزة التحكم في تشغيل محركات الطائرات
يتم تجميع مؤشرات أداء محرك الطائرة في وسط لوحة العدادات. بمساعدتهم، يتحكم الطيار في تشغيل المحركات، وكذلك (في وضع التحكم اليدوي في الطيران) يغير معلمات التشغيل الخاصة بها.
هناك حاجة إلى العديد من المؤشرات والضوابط لمراقبة الأنظمة الهيدروليكية والكهربائية وأنظمة الوقود والصيانة والتحكم فيها. المؤشرات وعناصر التحكم، الموجودة إما على لوحة مهندس الطيران أو على اللوحة المفصلية، غالبًا ما تكون موجودة على مخطط مقلد يتوافق مع موقع المحركات. تُظهر المؤشرات التذكيرية موضع معدات الهبوط واللوحات والشرائح. يمكن أيضًا الإشارة إلى موضع الجنيحات والمثبتات والمفسدات.
أجهزة الإنذار
في حالة حدوث خلل في تشغيل المحركات أو الأنظمة، أو التكوين غير الصحيح أو وضع التشغيل للطائرة، يتم إصدار رسائل تحذيرية أو إخطار أو رسائل استشارية للطاقم. ولهذا الغرض، يتم توفير وسائل الإشارة المرئية والمسموعة واللمسية. يمكن للأنظمة الحديثة الموجودة على متن الطائرة تقليل عدد الإنذارات المزعجة. يتم تحديد أولوية هذا الأخير حسب درجة الاستعجال. تعرض شاشات العرض الإلكترونية الرسائل النصية بالترتيب والتأكيد المناسب لأهميتها. تتطلب رسائل التحذير اتخاذ إجراء تصحيحي فوري. الإخطار - لا يتطلب سوى التعرف الفوري، واتخاذ الإجراءات التصحيحية - لاحقًا. تحتوي الرسائل الاستشارية على معلومات مهمة للطاقم. عادةً ما يتم إرسال رسائل التحذير والإشعارات بشكل مرئي ومسموع.
أنظمة الإنذار التحذيرية تحذر الطاقم من انتهاكات ظروف التشغيل العادية للطائرة. على سبيل المثال، يحذر نظام التحذير من المماطلة الطاقم من مثل هذا التهديد من خلال اهتزاز عمودي التحكم. يوفر نظام تحذير الاقتراب الأرضي رسائل تحذير صوتية. يوفر نظام التحذير من قص الرياح إشارة مرئية ورسالة صوتية عندما يواجه مسار الطائرة تغييرًا في سرعة الرياح أو اتجاهها مما قد يتسبب في انخفاض مفاجئ في السرعة الجوية. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض مقياس درجة الصوت على مؤشر موقف القيادة، مما يسمح للطيار بتحديد زاوية الصعود المثالية بسرعة لاستعادة المسار.
الاتجاهات الرئيسية
"الوضع S"، وهو رابط البيانات المقترح لمراقبة الحركة الجوية، يسمح لمراقبي الحركة الجوية بنقل رسائل الزجاج الأمامي إلى الطيارين. نظام التنبيه من الاصطدام المروري (TCAS) هو نظام موجود على متن الطائرة يوفر معلومات للطاقم حول المناورات المطلوبة. يقوم نظام TCAS بإبلاغ الطاقم بظهور طائرات أخرى في مكان قريب. ثم يصدر بعد ذلك رسالة تحذير ذات أولوية تشير إلى المناورات المطلوبة لتجنب الاصطدام.
أصبح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وهو نظام ملاحي عسكري عبر الأقمار الصناعية يغطي الكرة الأرضية بأكملها، متاحًا الآن للمستخدمين المدنيين. وبحلول نهاية الألفية، تم استبدال أنظمة Laurent وOmega وVOR/DME وVORTAC بالكامل تقريبًا بأنظمة الأقمار الصناعية.
تساعد شاشة مراقبة حالة الطيران (FSM)، وهي مجموعة متقدمة من أنظمة الإخطار والتحذير الموجودة، الطاقم في حالات الطيران غير الطبيعية وفشل النظام. تقوم شاشة FSM بجمع البيانات من جميع الأنظمة الموجودة على متن السفينة وتصدر تعليمات نصية للطاقم ليتبعها في حالات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك، يقوم بمراقبة وتقييم فعالية التدابير التصحيحية المتخذة.
أدوات الطيران
الأجهزة التي تساعد الطيار على الطيران بالطائرة. اعتمادًا على الغرض منها، تنقسم الأجهزة الموجودة على متن الطائرة إلى أجهزة الطيران والملاحة وأجهزة مراقبة تشغيل محركات الطائرات وأجهزة الإشارة. تعمل أنظمة الملاحة والآلات الأوتوماتيكية على تحرير الطيار من الحاجة إلى مراقبة قراءات الأجهزة باستمرار. تشتمل مجموعة أدوات الطيران والملاحة على مؤشرات السرعة ومقاييس الارتفاع ومقاييس التغير ومؤشرات الموقف والبوصلات ومؤشرات موقع الطائرة. تشمل الأجهزة التي تراقب تشغيل محركات الطائرات أجهزة قياس سرعة الدوران، وأجهزة قياس الضغط، ومقاييس الحرارة، وأجهزة قياس الوقود، وما إلى ذلك. في الأدوات الحديثة الموجودة على متن الطائرة، يتم عرض المزيد والمزيد من المعلومات على مؤشر مشترك. يسمح المؤشر المدمج (متعدد الوظائف) للطيار بتغطية جميع المؤشرات المدمجة فيه في لمحة واحدة. لقد سمح التقدم في مجال الإلكترونيات وتكنولوجيا الكمبيوتر بمزيد من التكامل في تصميم لوحة أجهزة القياس في قمرة القيادة وإلكترونيات الطيران. تمنح أنظمة التحكم في الطيران الرقمية المتكاملة بالكامل وشاشات CRT للطيار فهمًا أفضل لموقف الطائرة وموقعها مما كان ممكنًا في السابق.
تعد لوحة التحكم في الطائرات الحديثة أكثر اتساعًا وأقل ازدحامًا من الطائرات القديمة. توجد أدوات التحكم مباشرة "تحت يد" و"تحت قدم" الطيار.
نوع جديد من العرض المدمج - الإسقاط - يمنح الطيار الفرصة لعرض قراءات الأجهزة على الزجاج الأمامي للطائرة، وبالتالي دمجها مع البانوراما الخارجية. ولا يُستخدم نظام العرض هذا في الطائرات العسكرية فحسب، بل في بعض الطائرات المدنية أيضًا.
أدوات الطيران والملاحة
توفر مجموعة أدوات الطيران والملاحة وصفًا لحالة الطائرة والتأثيرات اللازمة على عناصر التحكم.
وتشمل هذه الأدوات الارتفاع والوضع الأفقي والسرعة الجوية والسرعة العمودية ومؤشرات مقياس الارتفاع. ولزيادة سهولة الاستخدام، تم تجميع الأجهزة على شكل حرف T. أدناه سنناقش بإيجاز كل جهاز من الأجهزة الرئيسية.مؤشر الموقف.
مؤشر الموقف هو جهاز جيروسكوبي يوفر للطيار صورة للعالم الخارجي كنظام إحداثيات مرجعي. يحتوي مؤشر الموقف على خط أفق مصطنع. يغير رمز الطائرة موضعه بالنسبة لهذا الخط اعتمادًا على كيفية تغيير الطائرة نفسها لموقعها بالنسبة للأفق الحقيقي. في مؤشر موقف القيادة، يتم دمج مؤشر الموقف التقليدي مع أداة التحكم في الطيران. يُظهر مؤشر موقف الأمر وضعية الطائرة، وزوايا الميل والالتفاف، والسرعة الأرضية، وانحراف السرعة (صحيح من سرعة الهواء "المرجعية"، التي يتم ضبطها يدويًا أو حسابها بواسطة كمبيوتر التحكم في الطيران) ويوفر بعض معلومات الملاحة. في الطائرات الحديثة، يعد مؤشر موقف الأوامر جزءًا من نظام أدوات الملاحة الجوية، والذي يتكون من زوجين من أنابيب أشعة الكاثود الملونة - اثنان من أنابيب أشعة الكاثود لكل طيار. أحدهما عبارة عن مؤشر لسلوك القيادة، والآخر عبارة عن أداة ملاحية للتخطيط (انظر أدناه). تعرض شاشات CRT معلومات حول الموقع المكاني وموضع الطائرة في جميع مراحل الرحلة.يُظهر جهاز الملاحة المخطط (PND) المسار والانحراف عن المسار المحدد واتجاه محطة الملاحة الراديوية والمسافة إلى هذه المحطة. PNP هو مؤشر مدمج يجمع بين وظائف أربعة مؤشرات - مؤشر الاتجاه، ومؤشر الإشعاع المغناطيسي، ومؤشرات الاتجاه والمدى. توفر نقطة POP الإلكترونية المزودة بمؤشر خريطة مدمج صورة خريطة ملونة تشير إلى الموقع الحقيقي للطائرة بالنسبة للمطارات وأدوات الملاحة الراديوية الأرضية. توفر عروض اتجاه الطيران وحسابات الدوران ومسارات الطيران المطلوبة القدرة على الحكم على العلاقة بين الموقع الحقيقي للطائرة والموضع المطلوب. وهذا يسمح للطيار بضبط مسار الرحلة بسرعة ودقة. ويمكن للطيار أيضًا عرض الظروف الجوية السائدة على الخريطة.
مؤشر السرعة الجوية.عندما تتحرك طائرة في الغلاف الجوي، يخلق تدفق الهواء القادم ضغطًا عالي السرعة في أنبوب بيتوت المثبت على جسم الطائرة أو على الجناح. يتم قياس السرعة الجوية من خلال مقارنة سرعة الضغط (الديناميكي) مع الضغط الساكن. تحت تأثير الفرق بين الضغوط الديناميكية والثابتة، ينحني غشاء مرن، والذي يرتبط به سهم، مما يشير إلى مقياس سرعة الهواء بالكيلومترات في الساعة. يُظهر مؤشر السرعة الجوية أيضًا السرعة التطورية وعدد الماخ والسرعة التشغيلية القصوى. يوجد مؤشر سرعة جوية احتياطي على اللوحة المركزية.
المقارن المتغير.يعد المتغير ضروريًا للحفاظ على معدل ثابت للصعود أو الهبوط. مثل مقياس الارتفاع، فإن المتغير هو في الأساس مقياس بارومتر. ويشير إلى معدل التغير في الارتفاع عن طريق قياس الضغط الساكن. تتوفر أيضًا أجهزة قياس المتغيرات الإلكترونية. يشار إلى السرعة العمودية بالأمتار في الدقيقة.
مقياس الارتفاع.يحدد مقياس الارتفاع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر بناءً على العلاقة بين الضغط الجوي والارتفاع. هذا، في جوهره، بارومتر، لا يتم معايرته بوحدات الضغط، ولكن بالأمتار. يمكن تمثيل بيانات مقياس الارتفاع بعدة طرق - باستخدام الأسهم، ومجموعات العدادات، والطبول والأسهم، أو من خلال الأجهزة الإلكترونية التي تستقبل إشارات من أجهزة استشعار ضغط الهواء. انظر أيضًا البارومتر.
أنظمة الملاحة والأتمتة
تم تجهيز الطائرات بآلات وأنظمة ملاحية مختلفة تساعد الطيار على التنقل بالطائرة على طول مسار معين وإجراء مناورات ما قبل الهبوط. بعض هذه الأنظمة مستقلة تمامًا؛ ويتطلب البعض الآخر اتصالاً لاسلكيًا بمساعدات الملاحة الأرضية.
أنظمة الملاحة الإلكترونية.هناك عدد من أنظمة الملاحة الجوية الإلكترونية المختلفة. المنارات الراديوية متعددة الاتجاهات هي أجهزة إرسال راديوية أرضية يصل مداها إلى 150 كيلومترًا. وهي تحدد عادةً الخطوط الجوية، وتوفر إرشادات النهج، وتكون بمثابة نقاط مرجعية لنهج الأجهزة. يتم تحديد الاتجاه إلى المنارة متعددة الاتجاهات بواسطة جهاز تحديد الاتجاه التلقائي الموجود على متن الطائرة، والذي يتم عرض مخرجاته بواسطة سهم مؤشر الاتجاه. الوسيلة الدولية الرئيسية للملاحة الراديوية هي منارات الراديو السمتية متعددة الاتجاهات VOR؛ يصل مداها إلى 250 كم. تُستخدم إشارات الراديو هذه لتحديد المسار الجوي ومناورات ما قبل الهبوط. يتم عرض معلومات VOR على PNP وعلى مؤشرات الأسهم الدوارة. تحدد معدات تحديد المدى (DME) نطاق خط البصر ضمن حوالي 370 كيلومترًا من منارة راديوية أرضية. يتم تقديم المعلومات في شكل رقمي. للعمل مع منارات VOR، بدلاً من جهاز الإرسال والاستقبال DME، عادةً ما يتم تثبيت المعدات الأرضية لنظام TACAN. يوفر نظام VORTAC المركب القدرة على تحديد السمت باستخدام منارة VOR شاملة الاتجاهات والمدى باستخدام قناة المدى TACAN. نظام الهبوط الآلي هو نظام منارة يوفر توجيهًا دقيقًا للطائرة أثناء الاقتراب النهائي من المدرج. تقوم إشارات الراديو الخاصة بالهبوط المحلي (يبلغ مداها حوالي 2 كم) بتوجيه الطائرة إلى الخط الأوسط لمهبط الطائرات؛ تنتج منارات مسار الانزلاق شعاعًا راديويًا موجهًا بزاوية حوالي 3 درجات إلى شريط الهبوط. يتم عرض مسار الهبوط وزاوية مسار الانزلاق على مؤشر موقف الأمر وPOP. تُظهر المؤشرات الموجودة على جانب وأسفل مؤشر موقف الأمر انحرافات عن زاوية مسار الانزلاق والخط الأوسط لشريط الهبوط. يقدم نظام التحكم في الطيران معلومات نظام هبوط الأجهزة عبر علامة التصويب على مؤشر موقف الأمر. نظام دعم الهبوط بالموجات الدقيقة هو نظام توجيه هبوط دقيق بمدى لا يقل عن 37 كم. يمكن أن يوفر الاقتراب على طول مسار متقطع، على طول "مربع" مستطيل أو في خط مستقيم (من المسار)، بالإضافة إلى زاوية مسار انزلاق متزايدة يحددها الطيار. يتم تقديم المعلومات بنفس الطريقة المتبعة في نظام هبوط الأجهزة.
انظر أيضاالمطار ; مراقبة الحركة الجوية. أوميغا ولوران هما نظامان للملاحة اللاسلكية يوفران، باستخدام شبكة من إشارات الراديو الأرضية، منطقة تشغيل عالمية. يسمح كلا النظامين بالرحلات الجوية على أي طريق يختاره الطيار. يتم استخدام "لوران" أيضًا عند الهبوط دون استخدام معدات الاقتراب الدقيقة. يُظهر مؤشر موقف الأمر وPOP والأدوات الأخرى موقع الطائرة ومسارها وسرعتها الأرضية، بالإضافة إلى المسار والمسافة والوقت المقدر للوصول لنقاط الطريق المحددة.
أنظمة القصور الذاتي.نظام الملاحة بالقصور الذاتي والنظام المرجعي بالقصور الذاتي مستقلان تمامًا. لكن يمكن لكلا النظامين استخدام أدوات تنقل خارجية لتصحيح الموقع. الأول منهم يكتشف ويسجل التغيرات في الاتجاه والسرعة باستخدام الجيروسكوبات ومقاييس التسارع. منذ لحظة إقلاع الطائرة، تستجيب أجهزة الاستشعار لتحركاتها ويتم تحويل إشاراتها إلى معلومات الموقع. وفي الثانية، يتم استخدام الجيروسكوبات الليزرية الحلقية بدلاً من الجيروسكوبات الميكانيكية. جيروسكوب الليزر الحلقي عبارة عن مرنان ليزر ثلاثي الحلقات مزود بشعاع ليزر مقسم إلى شعاعين ينتشران على طول مسار مغلق في اتجاهين متعاكسين. وينتج عن الإزاحة الزاوية اختلاف في تردداتها، والتي يتم قياسها وتسجيلها. (يستجيب النظام للتغيرات في تسارع الجاذبية ودوران الأرض.) يتم إرسال بيانات الملاحة إلى POP، ويتم إرسال بيانات الموقع في الفضاء إلى الأفق الاصطناعي للتحكم. بالإضافة إلى ذلك، يتم نقل البيانات إلى نظام FMS (انظر أدناه). انظر أيضاجيروسكوب؛ الملاحة بالقصور الذاتي. نظام معالجة وعرض بيانات الرحلة (FMS). يوفر نظام FMS رؤية مستمرة لمسار الرحلة. فهو يحسب السرعات الجوية والارتفاعات ونقاط الصعود والهبوط الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود. في هذه الحالة، يستخدم النظام خطط الرحلة المخزنة في ذاكرته، ولكنه يسمح أيضًا للطيار بتغييرها وإدخال خطط جديدة من خلال شاشة الكمبيوتر (FMC/CDU). يقوم نظام FMS بإنشاء وعرض بيانات الطيران والملاحة والتشغيل؛ كما يصدر أوامر إلى الطيار الآلي ومدير الرحلة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يوفر ملاحة أوتوماتيكية مستمرة من لحظة الإقلاع إلى لحظة الهبوط. يتم عرض بيانات FMS على لوحة التحكم ومؤشر موقف الأوامر وشاشة الكمبيوتر FMC/CDU.
أجهزة التحكم في تشغيل محركات الطائرات
يتم تجميع مؤشرات أداء محرك الطائرة في وسط لوحة العدادات. بمساعدتهم، يتحكم الطيار في تشغيل المحركات، وكذلك (في وضع التحكم اليدوي في الطيران) يغير معلمات التشغيل الخاصة بها. هناك حاجة إلى العديد من المؤشرات والضوابط لمراقبة الأنظمة الهيدروليكية والكهربائية وأنظمة الوقود والصيانة والتحكم فيها. المؤشرات وعناصر التحكم، الموجودة إما على لوحة مهندس الطيران أو على اللوحة المفصلية، غالبًا ما تكون موجودة على مخطط مقلد يتوافق مع موقع المحركات. تُظهر المؤشرات التذكيرية موضع معدات الهبوط واللوحات والشرائح. يمكن أيضًا الإشارة إلى موضع الجنيحات والمثبتات والمفسدات.
أجهزة الإنذار
في حالة حدوث خلل في تشغيل المحركات أو الأنظمة، أو التكوين غير الصحيح أو وضع التشغيل للطائرة، يتم إصدار رسائل تحذيرية أو إخطار أو رسائل استشارية للطاقم. ولهذا الغرض، يتم توفير وسائل الإشارة المرئية والمسموعة واللمسية. يمكن للأنظمة الحديثة الموجودة على متن الطائرة تقليل عدد الإنذارات المزعجة. يتم تحديد أولوية هذا الأخير حسب درجة الاستعجال. تعرض شاشات العرض الإلكترونية الرسائل النصية بالترتيب والتأكيد المناسب لأهميتها. تتطلب رسائل التحذير اتخاذ إجراء تصحيحي فوري. الإخطار - يتطلب التعرف الفوري فقط، والإجراءات التصحيحية - في المستقبل. تحتوي الرسائل الاستشارية على معلومات مهمة للطاقم. عادةً ما يتم إرسال رسائل التحذير والإشعارات بشكل مرئي ومسموع. أنظمة الإنذار التحذيرية تحذر الطاقم من انتهاكات ظروف التشغيل العادية للطائرة. على سبيل المثال، يحذر نظام التحذير من المماطلة الطاقم من مثل هذا التهديد من خلال اهتزاز عمودي التحكم. يوفر نظام تحذير الاقتراب الأرضي رسائل تحذير صوتية. يوفر نظام التحذير من قص الرياح إشارة مرئية ورسالة صوتية عندما يواجه مسار الطائرة تغييرًا في سرعة الرياح أو اتجاهها مما قد يتسبب في انخفاض مفاجئ في السرعة الجوية. بالإضافة إلى ذلك، يتم عرض مقياس درجة الصوت على مؤشر موقف القيادة، مما يسمح للطيار بتحديد زاوية الصعود المثالية بسرعة لاستعادة المسار.
الاتجاهات الرئيسية
"الوضع S" - رابط البيانات المقترح لمراقبة الحركة الجوية - يسمح لمراقبي الحركة الجوية بنقل الرسائل إلى الطيارين المعروضة على الزجاج الأمامي للطائرة. نظام التنبيه من الاصطدام المروري (TCAS) هو نظام موجود على متن الطائرة يوفر معلومات للطاقم حول المناورات المطلوبة. يقوم نظام TCAS بإبلاغ الطاقم بظهور طائرات أخرى في مكان قريب. ثم يصدر بعد ذلك رسالة تحذير ذات أولوية تشير إلى المناورات المطلوبة لتجنب الاصطدام. أصبح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وهو نظام ملاحي عسكري عبر الأقمار الصناعية يغطي الكرة الأرضية بأكملها، متاحًا الآن للمستخدمين المدنيين. وبحلول نهاية الألفية، تم استبدال أنظمة Laurent وOmega وVOR/DME وVORTAC بالكامل تقريبًا بأنظمة الأقمار الصناعية. تساعد شاشة مراقبة حالة الطيران (FSM)، وهي مجموعة متقدمة من أنظمة الإخطار والتحذير الموجودة، الطاقم في حالات الطيران غير الطبيعية وفشل النظام. تقوم شاشة FSM بجمع البيانات من جميع الأنظمة الموجودة على متن السفينة وتصدر تعليمات نصية للطاقم ليتبعها في حالات الطوارئ. بالإضافة إلى ذلك، يقوم بمراقبة وتقييم فعالية التدابير التصحيحية المتخذة.
الأدب
دخون يو. إلخ. كتيب عن دعم الاتصالات وهندسة الراديو للرحلات الجوية. م.، 1979 بودنر ف.أ. أجهزة المعلومات الأولية. م. ، 1981 فوروبييف ف.ج. أدوات الطيران وأنظمة القياس. م، 1981
موسوعة كولير. - المجتمع المفتوح. 2000 .
- معجم المصطلحات العسكرية
- (على متن SOC) وسائل تقنية مخصصة لتسجيل وتخزين معلومات الرحلة التي تميز ظروف الطيران وتصرفات الطاقم وعمل المعدات الموجودة على متن الطائرة. يتم استخدام RNS في: تحليل الأسباب و... ... ويكيبيديا
مجموعة من الطرق والوسائل لتحديد الموقع والحركة الفعليين والمرغوبين للطائرة باعتبارها نقطة مادية. يتم تطبيق مصطلح الملاحة في كثير من الأحيان على الطرق الطويلة (السفن والطائرات وبين الكواكب... ... موسوعة كولير
مجموعة من المعارف التطبيقية التي تتيح لمهندسي الطيران الدراسة في مجال الديناميكا الهوائية ومشاكل القوة وبناء المحركات وديناميكيات طيران الطائرات (أي النظرية) لإنشاء طائرة جديدة أو تحسين... ... موسوعة كولير هي طريقة لقياس تسارع سفينة أو طائرة وتحديد سرعتها وموقعها والمسافة المقطوعة من نقطة مرجعية باستخدام نظام مستقل. أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (التوجيه) تنتج الملاحة ... ... موسوعة كولير
جهاز للتحكم الآلي في الطائرة (الاستمرار في مسار معين)؛ يستخدم في الرحلات الطويلة، مما يسمح للطيار بالراحة. تستخدم أجهزة لها نفس مبدأ التشغيل، ولكن تختلف في التصميم، للتحكم... ... موسوعة كولير
مجموعة من المؤسسات العاملة في مجال تصميم وإنتاج واختبار الطائرات والصواريخ والمركبات الفضائية والسفن، فضلا عن محركاتها والمعدات الموجودة على متنها (المعدات الكهربائية والإلكترونية، وما إلى ذلك). هذه المؤسسات... ... موسوعة كولير
أجهزة قياس الضغطيستخدم في الطائرات لقياس ضغط الوقود، وضغط الزيت، وزيادة الضغط (في المحركات المكبسية)، وما إلى ذلك.
تُستخدم الصناديق الغشائية أو النوابض الأنبوبية المانومترية كعناصر حساسة في أجهزة قياس الضغط. الصناديق الغشائية هي عبارة عن وصلة بين غشائين معدنيين مموجين أو أكثر بحيث يتشكل بينهما تجويف يتواصل مع الضغط المقاس. يتم لحام المراكز الصلبة بمراكز الأغشية، ويتم توصيلها عبر آلية نقل بمؤشر قياس الضغط.
أنبوب الضغط عبارة عن أنبوب مجوف ذو مقطع عرضي بيضاوي، منحني بسلاسة على طول قوس دائري، أحد طرفيه ثابت بشكل صارم ويتواصل مع الوسط الذي يتم قياسه، والآخر حر في التحرك تحت تأثير قوى الضغط. يتم أيضًا توصيل الطرف الحر للزنبرك الأنبوبي من خلال آلية النقل بإبرة قياس الضغط.
تُستخدم مقاييس الضغط المزودة بصناديق غشائية لقياس الضغوط المنخفضة وبزنبرك الضغط - الضغوط العالية. لأغراض السلامة من الحرائق، من أجل عدم توفير الوقود للجهاز الموجود على لوحة القيادة، تم تجهيز مقاييس الضغط لقياس ضغط الوقود بأجهزة استقبال خاصة (فواصل). تحتوي أجهزة قياس الضغط التي تقيس ضغط الزيت أيضًا على أجهزة استقبال مثبتة تزيد من دقة قراءات الجهاز. إذا تم إمداد ضغط الزيت مباشرة إلى نابض الضغط، فإن قراءات الجهاز سوف تتأخر إلى حد ما بسبب اللزوجة العالية للزيت. جهاز استقبال قياس الضغط عبارة عن غرفة مقسمة إلى تجاويف مغلقة بواسطة غشاء غير مرن. يتم توفير الزيت (البنزين) في تجويف واحد، ويجب قياس ضغطه، ويتم ملء التجويف الثاني المتصل بالمؤشر بسائل (التولوين) ذو لزوجة منخفضة.
في المحركات المكبسية من المهم معرفة ضغط الهواء أو الخليط في أنابيب الشفط. يتم قياس هذه المعلمة بواسطة جهاز يسمى مقياس الضغط والفراغ (الشكل 129). العنصر الحساس في مقياس الضغط الفراغي هو صندوق لا سائلي. يتم توفير الضغط المقاس من الشاحن الفائق من خلال تركيب في جسم الجهاز. ينتقل تشوه الصندوق اللاسائلي تحت تأثير الضغط عبر المركز الصلب إلى آلية النقل ثم إلى المؤشر. لتقليل خطأ قراءة الجهاز بسبب تأثير درجة الحرارة، تم تجهيزه بمعوضات ثنائية المعدن.
حاليًا، تُستخدم أجهزة قياس الضغط الكهربائية على نطاق واسع، وتتميز بالدقة العالية وبساطة التصميم والوزن المنخفض والأبعاد. يظهر الرسم التخطيطي لمقياس الضغط الكهربائي عن بعد في الشكل. 130.
العنصر الحساس في أجهزة قياس الضغط الكهربائية هو صندوق الضغط الذي يتشوه تحت الضغط. تنتقل حركة المركز الصلب لصندوق الضغط عبر القضيب إلى الكرسي الهزاز الذي يتحكم في حركة ذراع المقاومة المتغيرة. عندما تكون فرشات المقاومة المتغيرة في المنتصف وتكون المقاومة R3 و R4 متساوية (دائرة الجسر متوازنة)، تتدفق تيارات متساوية عبر الإطارين I و II، مما يخلق مجالات مغناطيسية متساوية القوة حولهما. يأخذ سهم المؤشر الموضع الأوسط.
عندما يتغير ضغط المقاومة، يشكل R3 و R4 ذراعين متغيرين لدائرة الجسر. سوف يصبح الجسر غير متوازن وسوف ينحرف المغناطيس مع سهم مؤشر الضغط.
موازين الحرارةمصمم لقياس درجة حرارة الغازات في المحركات التوربينية الغازية ودرجة حرارة رؤوس أسطوانات المحركات المكبسية وما إلى ذلك.
وفقًا لمبدأ تشغيل العناصر الحساسة، تنقسم موازين الحرارة إلى المجموعات التالية:
موازين الحرارة التمددية التي تعتمد على مبدأ التمدد الحراري للسوائل والمواد الصلبة تحت ضغط خارجي ثابت (الزئبق، الكحول، ثنائي المعدن، إلخ)؛
موازين الحرارة المانومترية القائمة على مبدأ قياس ضغط السائل أو البخار أو الغاز داخل وعاء مغلق ذو حجم ثابت عند تغير درجة الحرارة؛ موازين الحرارة الكهربائية؛ موازين الحرارة الحرارية، الخ.
النوعان الأخيران من موازين الحرارة هما الأكثر انتشارًا، حيث أنهما أسهل في الاستخدام عن بعد.
لقياس درجة حرارة رؤوس الأسطوانات ودرجة حرارة غاز العادم، يتم استخدام أجهزة قياس الحرارة الحرارية، والتي تتميز بتصميمها البسيط وحساسيتها العالية.
يعتمد مبدأ تشغيل موازين الحرارة الحرارية على استخدام التأثير الكهروحراري، والذي يتمثل في حقيقة أنه في دائرة مغلقة تتكون من موصلين مختلفين ولها وصلتين، تنشأ التيارات عند درجات حرارة مختلفة للوصلات. من خلال حجم التيارات الحرارية الناشئة في الدائرة، يمكن الحكم على قيمة درجة حرارة الجسم (البيئة). يتم قياس التيارات الحرارية باستخدام جلفانومتر متصل بالدائرة، ويتم تدرج مقياسه بالدرجة المئوية.
يعتمد مبدأ تشغيل موازين الحرارة الكهربائية على خاصية الموصلات أو أشباه الموصلات لتغيير المقاومة الكهربائية حسب درجة الحرارة. ويتم تجميع موازين الحرارة من هذا النوع وفق تصميم جسر يكون أحد أذرعه عنصرًا حساسًا للحرارة. يتم وضع العنصر الحساس للحرارة في البيئة التي يجب قياس درجة حرارتها.
يتم استخدام الجلفانومتر أو مقياس اللوجومتر كمقياس لدرجة الحرارة في موازين الحرارة الكهربائية. عادة ما يتم اختيار قيمة المقاومة للعنصر الحساس للحرارة بحيث تكون دائرة الجسر متوازنة عند درجة حرارة تساوي متوسط قيمة نطاق درجة الحرارة للوسط المقاس. مع زيادة (تناقص) درجة الحرارة، يصبح الجسر غير متوازن وينحرف سهم مؤشر الجهاز في اتجاه أو آخر.
مقاييس سرعة الدورانتعمل على قياس عدد دورات عمود المحرك. وفقا لمبدأ تشغيل الجزء الحساس، يمكن أن تكون أجهزة قياس سرعة الدوران: الطرد المركزي، الكهربائية، المغناطيسية، الاحتكاك، إلخ. واحدة من أبسط وأكثر استخداما على نطاق واسع في مجال الطيران هي أجهزة قياس سرعة الدوران المغناطيسية عن بعد.
يعتمد مبدأ عملها على ظاهرة إحداث تيارات إيدي في جسم معدني تحت تأثير المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم دوار. يظهر الرسم التخطيطي لمقياس سرعة الدوران المغناطيسي في الشكل. 131.
يتكون مقياس سرعة الدوران من مغناطيس دائم وقرص خفيف الوزن من النحاس أو الألومنيوم ومؤشر. عندما يدور مغناطيس دائم، تتولد تيارات دوامية في القرص النحاسي وتتفاعل مع المجال المغناطيسي للمغناطيس. يبدأ القرص النحاسي بالدوران. يتناسب عزم التفاعل بين القرص النحاسي والمغناطيس الدائم مع سرعة الدوران. يتصل القرص النحاسي بالمؤشر ويتم منعه من الدوران بواسطة زنبرك لولبي، تتناسب درجة التواءه مع عدد دورات المغناطيس. يمكن استخدام زاوية انحراف السهم للحكم على قيمة الثورات.
في مقاييس سرعة الدوران الكهربائية، يتم توصيل مستشعر مقياس سرعة الدوران - مولد التيار المتردد - بعمود المحرك من خلال علبة التروس. يتناسب تردد التيار الناتج عن المولد مع عدد دورات عمود المحرك. يتدفق التيار عبر أسلاك التوصيل إلى مؤشر مقياس سرعة الدوران، مما يتسبب في دوران محرك كهربائي متزامن، يتم توصيل مغناطيس دائم متعدد الأقطاب على محوره. يتم وضع مغناطيس دائم في غطاء معدني (عنصر الاستشعار). عندما يدور مغناطيس دائم، تتولد تيارات دوامية في الغطاء النحاسي، مما يؤدي إلى احتجازه. لكن دوران الغطاء يقاومه زنبرك حلزوني. يوجد سهمين لمؤشر السرعة متصلين بمحور الغطاء، أحدهما متصل مباشرة بمحور الغطاء ويدور بنفس سرعة الغطاء، والآخر متصل بالمحور من خلال ناقل الحركة و يدور بسرعة أقل 10 مرات. بفضل هذا الاتصال، تقوم إحدى الإبرة المؤشرة بدورة كاملة عندما تتغير سرعة المحرك بمقدار 1000 دورة في الدقيقة، والأخرى عندما تتغير سرعة العمود بمقدار 10000 دورة في الدقيقة. يؤدي هذا إلى تحسين دقة قراءات الجهاز.
عدادات الوقودمصممة لقياس كمية الوقود في خزانات الطائرات. تعتمد مبادئ بناء عدادات الوقود على قياس مستوى (حجم) الوقود باستخدام العوامة العائمة ووزن عمود الوقود باستخدام مقياس الضغط ومعلمات الدوائر الكهربائية عند تعرضها لإشارات تتعلق بمستوى أو ضغط الوقود. وقود. تشمل هذه المجموعة من الأجهزة أيضًا أجهزة قياس الزيت، أي الأدوات المستخدمة لقياس كمية الزيت في الطائرة.
في الطائرات الحديثة، توجد خزانات الوقود على مسافة كبيرة من لوحة العدادات، وبالتالي يجب أن تكون أجهزة قياس الوقود بعيدة. عدادات الوقود الكهربائية تلبي هذا المطلب بالكامل. الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر هي عدادات الوقود السعوية، التي يعتمد مبدأ تشغيلها على قياس قيمة السعة للمكثفات الخاصة (أجهزة الاستشعار) المرتبطة بعلاقة معينة مع كمية الوقود في الخزان.
العنصر الحساس لمقياس الوقود السعوي هو مستشعر مكثف أسطواني، وهو عبارة عن مجموعة من أنبوبين إلى ستة أنابيب موضوعة بشكل متحد فيما يتعلق ببعضها البعض. يتم ضمان ثبات الفجوات بين الأنابيب عن طريق تركيب جوانات عازلة خاصة. اعتمادًا على مستوى السائل في الخزان، ستكون سعة المكثف مختلفة.
إذا تم تضمين مستشعر مكثف في دائرة الجسر، فمع تغير السعة عندما يتغير مستوى السائل، سيصبح الجسر غير متوازن. سيتم توفير الجهد من قطر الجسر إلى المحرك (المحرك الكهربائي)، والذي سيحرك إبرة مقياس الوقود إلى موضع جديد.
عدادات التدفقتستخدم لقياس التدفق اللحظي أو المتوسط للسوائل والغازات لكل وحدة زمنية. وتستخدم عدادات التدفق، على سبيل المثال، للتحكم في استهلاك الوقود والزيت والهواء.
بناءً على مبدأ تشغيل الجزء الحساس، تنقسم أجهزة قياس التدفق إلى عدة أنواع. ومع ذلك، فإن معظم الأدوات تعتمد على قانون برنولي. وفي هذا الصدد، فإن قياس تدفق السوائل والغازات يعود في الواقع إلى قياس سرعة حركتها على مساحة مقطعية ثابتة لخط الأنابيب، أو على العكس من ذلك، إلى قياس مساحة متغيرة بسرعة ثابتة. تُستخدم أيضًا عدادات التدفق على نطاق واسع، ويعتمد مبدأ تشغيلها على قياس سرعة دوران المكره الموضوعة في تدفق السائل.
الأدب المستخدم: مؤلفو "أساسيات الطيران": ج.أ. نيكيتين، أ. باكانوف
تحميل الملخص: ليس لديك حق الوصول لتنزيل الملفات من خادمنا.