Los dispositivos de control del motor miden: presión y temperatura del combustible y del aceite del motor; velocidad de rotación del cigüeñal del motor, cantidad y consumo de combustible por hora; temperatura de las culatas o gases de escape, vibración y otros parámetros. El conocimiento de estos parámetros le permite controlar los modos de funcionamiento del motor en tierra y en vuelo.
manómetros
La aeronave está equipada con manómetros para controlar la presión en los sistemas de aceite y combustible del motor, sistema hidráulico, sistema de arranque de aire del motor y equipo de oxígeno.
a) Manómetros y vacuómetros mida la presión de la mezcla combustible en la tubería de succión de un motor de avión en el rango de 0 a 1,5 - 2 atm. El elemento sensible es una caja aneroide (Fig. 1), instalada en una carcasa sellada. La presión medida ingresa a través del accesorio al cuerpo del dispositivo. Cuando la presión cambia, la caja aneroide se deforma y mueve la flecha a través de un mecanismo de transmisión.
Arroz. 1 – Manómetro y vacuómetro
1 – caja aneroide; 2 – centro fijo de la caja; 3 – centro móvil de la caja; 4 – compensador de temperatura; 5 – tracción; 6 – ajuste; 7 – rodillo; 8 – sector de engranajes; 9 – flecha; 10 – primavera
b) Manómetros mecánicos
El principio de funcionamiento de un manómetro mecánico (Fig. 2) se basa en el uso de un elemento sensible: un resorte tubular 1, en el que ingresa la presión medida a través de un accesorio. Bajo la influencia de esta presión, el resorte se expande y su extremo libre 2, al moverse, mueve la flecha.
Arroz. 2 Diagrama cinemático de un manómetro mecánico.
1 – resorte tubular; 2 – extremo móvil del resorte tubular
Un ejemplo del uso de un manómetro de este tipo (MA-100) en el avión L-410 UVP, que está diseñado para medir la presión de la mezcla hidráulica en el sistema de freno de mano. La parte frontal del puntero se muestra en la Fig. 3.
El manómetro mecánico de dos agujas LUN-1446.01-8 está diseñado para medir la presión en el sistema de frenos. La parte frontal del puntero se muestra en la Fig. 3. El principio de funcionamiento es similar al del manómetro MA-100.
Arroz. 3 Partes frontales de los indicadores de manómetro MA-100 y LUN-1446.01-8
c) Manómetros remotos Mida la presión de combustible, aceite y mezcla hidráulica en el sistema de frenos. Consisten en sensores instalados en el motor e indicadores en el panel de instrumentos del piloto.
1 – imán permanente; 2 – imán móvil 1 – membrana; 2 – varilla; 3 – ancla;
3 – potenciómetro; 4 – contacto deslizante; 4 – diodos; 5 – imán en movimiento;
5 – membrana 6 – flecha
Arroz. 4 - Esquema del mando a distancia Fig. 5 - Diagrama del manómetro
manómetro en corriente continua en corriente alterna
Un manómetro con sensor potenciométrico (Fig. 4) es una carcasa sellada, dentro de la cual se encuentra una caja de manómetro. La presión medida ingresa a la caja, lo que deforma la caja de presión. La deformación de la caja manométrica se convierte en movimiento del contacto deslizante del potenciómetro P, incluido en el circuito puente con el ratiometro. El kit se alimenta desde una red DC.
Las desventajas de los convertidores potenciométricos están asociadas con el desgaste del potenciómetro, fallas de contacto debido a vibraciones y fluctuaciones en la presión medida y temperaturas elevadas.
Estas deficiencias se eliminan con manómetros inductivos remotos del tipo DIM. En ellos, el movimiento del centro móvil de la caja de presión bajo la influencia de la presión se convierte en un cambio en los entrehierros en el circuito magnético en el que están instaladas las bobinas de inductancia. Cambiar los espacios conduce a cambios en las inductancias que se incluyen en el circuito puente de CA.
Arroz. 6 Partes frontales de los manómetros de dos agujas 2DIM-240 y 2DIM-150
Un ejemplo de uso de un manómetro DIM en un avión L-410 UVP: La presión en la red principal y en el circuito de frenos se muestra mediante un manómetro inductivo remoto 2DIM-240. El conjunto del manómetro inductivo remoto 2DIM-240 incluye: un manómetro de dos agujas UI2-240K (Fig. 6) y dos sensores de presión ID-240.
El kit se alimenta desde una red AC de 36 V 400 Hz.
Contenido del artículo
INSTRUMENTOS DE AVIACIÓN, instrumentación que ayuda al piloto a pilotar la aeronave. Según su finalidad, los instrumentos a bordo de las aeronaves se dividen en dispositivos de vuelo y navegación, dispositivos de seguimiento del funcionamiento de los motores de las aeronaves y dispositivos de señalización. Los sistemas de navegación y las máquinas automáticas liberan al piloto de la necesidad de controlar constantemente las lecturas de los instrumentos. El grupo de instrumentos de vuelo y navegación incluye indicadores de velocidad, altímetros, variómetros, indicadores de actitud, brújulas e indicadores de posición de aeronaves. Los instrumentos que monitorean el funcionamiento de los motores de las aeronaves incluyen tacómetros, manómetros, termómetros, medidores de combustible, etc.
En los instrumentos de a bordo modernos, cada vez se muestra más información en un indicador común. Un indicador combinado (multifuncional) permite al piloto cubrir todos los indicadores combinados en él de un vistazo. Los avances en electrónica y tecnología informática han permitido una mayor integración en el diseño del panel de instrumentos de la cabina y la aviónica. Los sistemas de control de vuelo digitales totalmente integrados y las pantallas CRT brindan al piloto una mejor comprensión de la actitud y posición de la aeronave de lo que antes era posible.
Un nuevo tipo de pantalla combinada, la proyección, brinda al piloto la oportunidad de proyectar las lecturas de los instrumentos en el parabrisas del avión, combinándolas así con el panorama exterior. Este sistema de visualización se utiliza no sólo en aviones militares, sino también en algunos aviones civiles.
INSTRUMENTOS DE VUELO Y NAVEGACIÓN
La combinación de instrumentos de vuelo y navegación proporciona una descripción del estado de la aeronave y las influencias necesarias sobre los elementos de control. Dichos instrumentos incluyen indicadores de altitud, posición horizontal, velocidad aérea, velocidad vertical y altímetro. Para mayor facilidad de uso, los dispositivos están agrupados en forma de T. A continuación analizaremos brevemente cada uno de los dispositivos principales.
Indicador de actitud.
El indicador de actitud es un dispositivo giroscópico que proporciona al piloto una imagen del mundo exterior como sistema de coordenadas de referencia. El indicador de actitud tiene una línea de horizonte artificial. El símbolo del avión cambia de posición con respecto a esta línea dependiendo de cómo el propio avión cambia de posición con respecto al horizonte real. En el indicador de actitud de comando, se combina un indicador de actitud convencional con un instrumento de control de vuelo. El indicador de actitud de comando muestra la posición espacial de la aeronave, los ángulos de cabeceo y balanceo, la velocidad sobre el terreno, la desviación de la velocidad (a partir de la velocidad del aire de "referencia", que se establece manualmente o se calcula mediante la computadora de control de vuelo) y proporciona cierta información de navegación. En los aviones modernos, el indicador de actitud de comando es parte del sistema de instrumentos de navegación de vuelo, que consta de dos pares de tubos de rayos catódicos de colores: dos CRT para cada piloto. Un CRT es un indicador de actitud de comando y el otro es un dispositivo de navegación de planificación ( vea abajo). Las pantallas CRT muestran información sobre la posición espacial y la posición de la aeronave en todas las fases del vuelo.
Dispositivo de navegación planificado.
El dispositivo de navegación planificada (PND) muestra el rumbo, la desviación del rumbo indicado, el rumbo de la estación de radionavegación y la distancia a esta estación. PNP es un indicador combinado que combina las funciones de cuatro indicadores: indicador de rumbo, indicador radiomagnético, indicadores de rumbo y alcance. Un POP electrónico con un indicador de mapa incorporado proporciona una imagen de mapa en color que indica la verdadera ubicación de la aeronave en relación con los aeropuertos y las radioayudas para la navegación terrestres. Las pantallas de dirección de vuelo, los cálculos de giro y las rutas de vuelo deseadas brindan la capacidad de juzgar la relación entre la posición real de la aeronave y la deseada. Esto permite al piloto ajustar de forma rápida y precisa la trayectoria de vuelo. El piloto también puede mostrar las condiciones climáticas predominantes en el mapa.
Indicador de velocidad del aire.
Cuando un avión se mueve en la atmósfera, el flujo de aire que se aproxima crea una presión de alta velocidad en un tubo Pitot montado en el fuselaje o en el ala. La velocidad del aire se mide comparando la presión de velocidad (dinámica) con la presión estática. Bajo la influencia de la diferencia entre presiones dinámicas y estáticas, se dobla una membrana elástica a la que está conectada una flecha que indica en una escala la velocidad del aire en kilómetros por hora. El indicador de velocidad aérea también muestra la velocidad evolutiva, el número de Mach y la velocidad operativa máxima. Un indicador de velocidad del aire de respaldo está ubicado en el panel central.
Variómetro.
Es necesario un variómetro para mantener una velocidad constante de ascenso o descenso. Al igual que un altímetro, un variómetro es esencialmente un barómetro. Indica la tasa de cambio de altitud midiendo la presión estática. También se encuentran disponibles variómetros electrónicos. La velocidad vertical se indica en metros por minuto.
Altímetro.
El altímetro determina la altitud sobre el nivel del mar basándose en la relación entre la presión atmosférica y la altitud. Se trata, de hecho, de un barómetro, calibrado no en unidades de presión, sino en metros. Los datos del altímetro se pueden representar de diversas formas: mediante flechas, combinaciones de contadores, tambores y flechas, o mediante dispositivos electrónicos que reciben señales de sensores de presión de aire. Ver también BARÓMETRO.
SISTEMAS DE NAVEGACIÓN Y AUTOMÁTICAS
Los aviones están equipados con varias máquinas y sistemas de navegación que ayudan al piloto a navegar a lo largo de una ruta determinada y realizar maniobras previas al aterrizaje. Algunos de estos sistemas son completamente autónomos; otros requieren comunicación por radio con ayudas a la navegación terrestre.
Sistemas electrónicos de navegación.
Existen varios sistemas electrónicos de navegación aérea diferentes. Las radiobalizas omnidireccionales son transmisores de radio terrestres con un alcance de hasta 150 km. Por lo general, definen vías respiratorias, brindan orientación para la aproximación y sirven como puntos de referencia para las aproximaciones por instrumentos. La dirección hacia la baliza omnidireccional está determinada por un buscador de dirección automático a bordo, cuya salida se muestra mediante una flecha indicadora de rumbo.
Los principales medios internacionales de radionavegación son las radiobalizas azimutales omnidireccionales VOR; su alcance alcanza los 250 km. Estas radiobalizas se utilizan para determinar la ruta aérea y para maniobras previas al aterrizaje. La información VOR se muestra en el PNP y en los indicadores de flecha giratoria.
El equipo telémetro (DME) determina el alcance de la línea de visión dentro de unos 370 km desde una radiobaliza terrestre. La información se presenta en formato digital.
Para trabajar junto con las balizas VOR, en lugar de un transpondedor DME, se suele instalar equipo terrestre del sistema TACAN. El sistema VORTAC compuesto proporciona la capacidad de determinar el azimut utilizando la baliza omnidireccional VOR y el alcance utilizando el canal de medición TACAN.
Un sistema de aterrizaje por instrumentos es un sistema de baliza que proporciona una guía precisa a una aeronave durante la aproximación final a la pista. Las radiobalizas de localización y aterrizaje (alcance de unos 2 km) guían la aeronave hasta la línea central de la pista de aterrizaje; Las balizas de trayectoria de planeo producen un haz de radio dirigido en un ángulo de aproximadamente 3° con respecto a la pista de aterrizaje. El rumbo de aterrizaje y el ángulo de la trayectoria de planeo se presentan en el indicador de actitud de comando y en el POP. Los índices ubicados en el costado y en la parte inferior del indicador de actitud de comando muestran desviaciones del ángulo de la trayectoria de planeo y la línea central de la pista de aterrizaje. El sistema de control de vuelo presenta información del sistema de aterrizaje por instrumentos a través de una mira en el indicador de actitud de comando.
Omega y Laurent son sistemas de radionavegación que, utilizando una red de radiobalizas terrestres, proporcionan un área operativa global. Ambos sistemas permiten vuelos por cualquier ruta elegida por el piloto. "Loran" también se utiliza al aterrizar sin el uso de equipos de aproximación de precisión. El indicador de actitud de comando, POP y otros instrumentos muestran la posición, ruta y velocidad de avance de la aeronave, así como el rumbo, la distancia y el tiempo estimado de llegada para puntos de referencia seleccionados.
Sistemas inerciales.
Sistema de procesamiento y visualización de datos de vuelo (FMS).
El sistema FMS proporciona una visión continua de la trayectoria del vuelo. Calcula velocidades aéreas, altitudes, puntos de ascenso y descenso que son más eficientes en cuanto a combustible. En este caso, el sistema utiliza planes de vuelo almacenados en su memoria, pero también permite al piloto cambiarlos e ingresar otros nuevos a través de la pantalla de la computadora (FMC/CDU). El sistema FMS genera y muestra datos operativos, de navegación y de vuelo; también emite órdenes al piloto automático y al director de vuelo. Además, proporciona navegación automática continua desde el momento del despegue hasta el momento del aterrizaje. Los datos FMS se presentan en el panel de control, el indicador de actitud de comando y la pantalla de la computadora FMC/CDU.
DISPOSITIVOS DE CONTROL DE OPERACIÓN DE MOTORES DE AERONAVES
Los indicadores de rendimiento del motor de avión están agrupados en el centro del panel de instrumentos. Con su ayuda, el piloto controla el funcionamiento de los motores y también (en el modo de control de vuelo manual) cambia sus parámetros de funcionamiento.
Se requieren numerosos indicadores y controles para monitorear y controlar los sistemas hidráulicos, eléctricos, de combustible y de mantenimiento. Los indicadores y controles, ubicados en el panel del ingeniero de vuelo o en el panel con bisagras, a menudo están ubicados en un diagrama mímico correspondiente a la ubicación de los actuadores. Los indicadores nemotécnicos muestran la posición del tren de aterrizaje, flaps y slats. También se podrá indicar la posición de alerones, estabilizadores y spoilers.
DISPOSITIVOS DE ALARMA
En caso de mal funcionamiento en el funcionamiento de motores o sistemas, o configuración o modo de funcionamiento incorrecto de la aeronave, se generan mensajes de advertencia, notificación o asesoramiento para la tripulación. Para ello están previstos medios de señalización visual, sonora y táctil. Los modernos sistemas a bordo pueden reducir el número de alarmas molestas. La prioridad de este último está determinada por el grado de urgencia. Las pantallas electrónicas muestran mensajes de texto en el orden y énfasis apropiados a su importancia. Los mensajes de advertencia requieren una acción correctiva inmediata. La notificación requiere solo una familiarización inmediata y acciones correctivas posteriormente. Los mensajes de aviso contienen información importante para la tripulación. Los mensajes de advertencia y notificación suelen presentarse tanto en forma visual como de audio.
Los sistemas de alarma de advertencia advierten a la tripulación sobre violaciones de las condiciones normales de operación de la aeronave. Por ejemplo, el sistema de alerta de pérdida alerta a la tripulación de dicha amenaza mediante la vibración de ambas columnas de control. El sistema de advertencia de proximidad al suelo proporciona mensajes de advertencia por voz. El sistema de advertencia de cizalladura del viento proporciona una advertencia visual y un mensaje de voz cuando la ruta de una aeronave encuentra un cambio en la velocidad o dirección del viento que podría causar una disminución repentina de la velocidad del aire. Además, se muestra una escala de inclinación en el indicador de actitud de comando, que permite al piloto determinar rápidamente el ángulo de ascenso óptimo para restablecer la trayectoria.
TENDENCIAS CLAVE
El “Modo S”, el enlace de datos propuesto para el control del tráfico aéreo, permite a los controladores transmitir mensajes a los pilotos que se muestran en el parabrisas del avión. El Sistema de Alerta de Colisión de Tráfico (TCAS) es un sistema a bordo que proporciona información a la tripulación sobre las maniobras requeridas. El sistema TCAS informa a la tripulación sobre la aparición de otras aeronaves cercanas. Luego emite un mensaje de prioridad de advertencia que indica las maniobras necesarias para evitar una colisión.
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), un sistema de navegación por satélite militar que cubre todo el mundo, ya está disponible para los usuarios civiles. A finales del milenio, los sistemas Laurent, Omega, VOR/DME y VORTAC fueron sustituidos casi por completo por sistemas satelitales.
El Monitor de estado de vuelo (FSM), una combinación avanzada de sistemas de notificación y advertencia existentes, ayuda a la tripulación en situaciones de vuelo anormales y fallas del sistema. El monitor FSM recopila datos de todos los sistemas a bordo y emite instrucciones de texto a la tripulación para que las sigan en situaciones de emergencia. Además, monitorea y evalúa la efectividad de las medidas correctivas tomadas.
INSTRUMENTOS DE AVIACIÓN
Instrumentación que ayuda al piloto a pilotar la aeronave. Según su finalidad, los instrumentos a bordo de las aeronaves se dividen en dispositivos de vuelo y navegación, dispositivos de seguimiento del funcionamiento de los motores de las aeronaves y dispositivos de señalización. Los sistemas de navegación y las máquinas automáticas liberan al piloto de la necesidad de controlar constantemente las lecturas de los instrumentos. El grupo de instrumentos de vuelo y navegación incluye indicadores de velocidad, altímetros, variómetros, indicadores de actitud, brújulas e indicadores de posición de aeronaves. Los instrumentos que monitorean el funcionamiento de los motores de las aeronaves incluyen tacómetros, manómetros, termómetros, medidores de combustible, etc. En los instrumentos de a bordo modernos, cada vez se muestra más información en un indicador común. Un indicador combinado (multifuncional) permite al piloto cubrir todos los indicadores combinados en él de un vistazo. Los avances en electrónica y tecnología informática han permitido una mayor integración en el diseño del panel de instrumentos de la cabina y la aviónica. Los sistemas de control de vuelo digitales totalmente integrados y las pantallas CRT brindan al piloto una mejor comprensión de la actitud y posición de la aeronave de lo que antes era posible.
El PANEL DE CONTROL de un avión moderno es más espacioso y menos abarrotado que el de los aviones más antiguos. Los controles están ubicados directamente "debajo de la mano" y "debajo del pie" del piloto.
Un nuevo tipo de pantalla combinada, la proyección, brinda al piloto la oportunidad de proyectar las lecturas de los instrumentos en el parabrisas del avión, combinándolas así con el panorama exterior. Este sistema de visualización se utiliza no sólo en aviones militares, sino también en algunos aviones civiles.
INSTRUMENTOS DE VUELO Y NAVEGACIÓN
La combinación de instrumentos de vuelo y navegación proporciona una descripción del estado de la aeronave y las influencias necesarias sobre los elementos de control.
Indicador de actitud. El indicador de actitud es un dispositivo giroscópico que proporciona al piloto una imagen del mundo exterior como sistema de coordenadas de referencia. El indicador de actitud tiene una línea de horizonte artificial. El símbolo del avión cambia de posición con respecto a esta línea dependiendo de cómo el propio avión cambia de posición con respecto al horizonte real. En el indicador de actitud de mando, se combina un indicador de actitud convencional con un instrumento de control de vuelo. El indicador de actitud de comando muestra la actitud de la aeronave, los ángulos de cabeceo y balanceo, la velocidad sobre el terreno, la desviación de velocidad (a partir de la velocidad del aire de "referencia", que se establece manualmente o se calcula mediante la computadora de control de vuelo) y proporciona cierta información de navegación. En los aviones modernos, el indicador de actitud de comando es parte del sistema de instrumentos de navegación de vuelo, que consta de dos pares de tubos de rayos catódicos de colores: dos CRT para cada piloto. Un CRT es un indicador de actitud de comando y el otro es un instrumento de planificación de navegación (ver más abajo). Las pantallas CRT muestran información sobre la posición espacial y la posición de la aeronave en todas las fases del vuelo.
Dispositivo de navegación planificado. El dispositivo de navegación planificada (PND) muestra el rumbo, la desviación del rumbo indicado, el rumbo de la estación de radionavegación y la distancia a esta estación. PNP es un indicador combinado que combina las funciones de cuatro indicadores: indicador de rumbo, indicador radiomagnético, indicadores de rumbo y alcance. Un POP electrónico con un indicador de mapa incorporado proporciona una imagen de mapa en color que indica la verdadera ubicación de la aeronave en relación con los aeropuertos y las radioayudas para la navegación terrestres. Las pantallas de dirección de vuelo, los cálculos de giro y las rutas de vuelo deseadas brindan la capacidad de juzgar la relación entre la posición real de la aeronave y la deseada. Esto permite al piloto ajustar de forma rápida y precisa la trayectoria de vuelo. El piloto también puede mostrar las condiciones climáticas predominantes en el mapa.
Indicador de velocidad del aire. Cuando un avión se mueve en la atmósfera, el flujo de aire que se aproxima crea una presión de alta velocidad en un tubo Pitot montado en el fuselaje o en el ala. La velocidad del aire se mide comparando la presión de velocidad (dinámica) con la presión estática. Bajo la influencia de la diferencia entre presiones dinámicas y estáticas, se dobla una membrana elástica a la que está conectada una flecha que indica en una escala la velocidad del aire en kilómetros por hora. El indicador de velocidad aérea también muestra la velocidad evolutiva, el número de Mach y la velocidad operativa máxima. Un indicador de velocidad del aire de respaldo está ubicado en el panel central.
Variómetro. Es necesario un variómetro para mantener una velocidad constante de ascenso o descenso. Al igual que un altímetro, un variómetro es esencialmente un barómetro. Indica la tasa de cambio de altitud midiendo la presión estática. También se encuentran disponibles variómetros electrónicos. La velocidad vertical se indica en metros por minuto.
Altímetro. El altímetro determina la altitud sobre el nivel del mar basándose en la relación entre la presión atmosférica y la altitud. Se trata, de hecho, de un barómetro, calibrado no en unidades de presión, sino en metros. Los datos del altímetro se pueden representar de diversas formas: mediante flechas, combinaciones de contadores, tambores y flechas, a través de dispositivos electrónicos que reciben señales de sensores de presión de aire. Ver también BARÓMETRO.
SISTEMAS DE NAVEGACIÓN Y AUTOMÁTICAS
Los aviones están equipados con varias máquinas y sistemas de navegación que ayudan al piloto a navegar a lo largo de una ruta determinada y realizar maniobras previas al aterrizaje. Algunos de estos sistemas son completamente autónomos; otros requieren comunicación por radio con ayudas a la navegación terrestre.
Sistemas electrónicos de navegación. Existen varios sistemas electrónicos de navegación aérea diferentes. Las radiobalizas omnidireccionales son transmisores de radio terrestres con un alcance de hasta 150 km. Por lo general, definen vías respiratorias, brindan orientación para la aproximación y sirven como puntos de referencia para las aproximaciones por instrumentos. La dirección hacia la baliza omnidireccional está determinada por un buscador de dirección automático a bordo, cuya salida se muestra mediante una flecha indicadora de rumbo. Los principales medios internacionales de radionavegación son las radiobalizas azimutales omnidireccionales VOR; su alcance alcanza los 250 km. Estas radiobalizas se utilizan para determinar la ruta aérea y para maniobras previas al aterrizaje. La información VOR se muestra en el PNP y en los indicadores de flecha giratoria. El equipo telémetro (DME) determina el alcance de la línea de visión dentro de unos 370 km desde una radiobaliza terrestre. La información se presenta en formato digital. Para trabajar junto con las balizas VOR, en lugar de un transpondedor DME, se suele instalar equipo terrestre del sistema TACAN. El sistema VORTAC compuesto proporciona la capacidad de determinar el azimut utilizando la baliza omnidireccional VOR y el alcance utilizando el canal de medición TACAN. Un sistema de aterrizaje por instrumentos es un sistema de baliza que proporciona una guía precisa a una aeronave durante la aproximación final a la pista. Las radiobalizas de localización y aterrizaje (alcance de unos 2 km) guían la aeronave hasta la línea central de la pista de aterrizaje; Las balizas de trayectoria de planeo producen un haz de radio dirigido en un ángulo de aproximadamente 3° con respecto a la pista de aterrizaje. El rumbo de aterrizaje y el ángulo de la trayectoria de planeo se presentan en el indicador de actitud de comando y en el POP. Los índices ubicados en el costado y en la parte inferior del indicador de actitud de comando muestran desviaciones del ángulo de la trayectoria de planeo y la línea central de la pista de aterrizaje. El sistema de control de vuelo presenta información del sistema de aterrizaje por instrumentos a través de una mira en el indicador de actitud de comando. El sistema de apoyo al aterrizaje por microondas es un sistema de guía de aterrizaje preciso con un alcance de al menos 37 km. Puede proporcionar una aproximación a lo largo de una trayectoria rota, a lo largo de una "caja" rectangular o en línea recta (desde el rumbo), así como con un ángulo de trayectoria de planeo aumentado especificado por el piloto. La información se presenta de la misma forma que para el sistema de aterrizaje por instrumentos.
Ver también AEROPUERTO ; CONTROL DE TRÁFICO AÉREO. Omega y Laurent son sistemas de radionavegación que, utilizando una red de radiobalizas terrestres, proporcionan un área operativa global. Ambos sistemas permiten vuelos por cualquier ruta elegida por el piloto. "Loran" también se utiliza al aterrizar sin utilizar equipo de aproximación de precisión. El indicador de actitud de comando, POP y otros instrumentos muestran la posición, ruta y velocidad de avance de la aeronave, así como el rumbo, la distancia y el tiempo estimado de llegada para puntos de referencia seleccionados.
Sistemas inerciales. El sistema de navegación inercial y el sistema de referencia inercial son completamente autónomos. Pero ambos sistemas pueden utilizar herramientas de navegación externas para corregir la ubicación. El primero de ellos detecta y registra cambios de dirección y velocidad mediante giroscopios y acelerómetros. Desde el momento en que el avión despega, los sensores responden a sus movimientos y sus señales se convierten en información de posición. En el segundo, se utilizan giroscopios láser anulares en lugar de giroscopios mecánicos. Un giroscopio láser de anillo es un resonador láser de anillo triangular con un rayo láser dividido en dos haces que se propagan a lo largo de un camino cerrado en direcciones opuestas. El desplazamiento angular da como resultado una diferencia en sus frecuencias, que se mide y registra. (El sistema responde a los cambios en la aceleración de la gravedad y a la rotación de la Tierra). Los datos de navegación se envían al POP y los datos de posición en el espacio se envían al horizonte artificial de comando. Además, los datos se transfieren al sistema FMS (ver más abajo). Ver también GIROSCOPIO; NAVEGACIÓN INERCIA. Sistema de procesamiento y visualización de datos de vuelo (FMS). El sistema FMS proporciona una visión continua de la trayectoria del vuelo. Calcula velocidades aéreas, altitudes, puntos de ascenso y descenso que son más eficientes en cuanto a combustible. En este caso, el sistema utiliza planes de vuelo almacenados en su memoria, pero también permite al piloto cambiarlos e ingresar otros nuevos a través de la pantalla de la computadora (FMC/CDU). El sistema FMS genera y muestra datos operativos, de navegación y de vuelo; también emite órdenes al piloto automático y al director de vuelo. Además, proporciona navegación automática continua desde el momento del despegue hasta el momento del aterrizaje. Los datos FMS se presentan en el panel de control, el indicador de actitud de comando y la pantalla de la computadora FMC/CDU.
DISPOSITIVOS DE CONTROL DE OPERACIÓN DE MOTORES DE AERONAVES
Los indicadores de rendimiento del motor de avión están agrupados en el centro del panel de instrumentos. Con su ayuda, el piloto controla el funcionamiento de los motores y también (en el modo de control de vuelo manual) cambia sus parámetros de funcionamiento. Se requieren numerosos indicadores y controles para monitorear y controlar los sistemas hidráulicos, eléctricos, de combustible y de mantenimiento. Los indicadores y controles, ubicados en el panel del ingeniero de vuelo o en el panel con bisagras, a menudo están ubicados en un diagrama mímico correspondiente a la ubicación de los actuadores. Los indicadores nemotécnicos muestran la posición del tren de aterrizaje, flaps y slats. También se podrá indicar la posición de alerones, estabilizadores y spoilers.
DISPOSITIVOS DE ALARMA
En caso de mal funcionamiento en el funcionamiento de motores o sistemas, o configuración o modo de funcionamiento incorrecto de la aeronave, se generan mensajes de advertencia, notificación o asesoramiento para la tripulación. Para ello están previstos medios de señalización visual, sonora y táctil. Los modernos sistemas a bordo pueden reducir el número de alarmas molestas. La prioridad de este último está determinada por el grado de urgencia. Las pantallas electrónicas muestran mensajes de texto en el orden y énfasis apropiados a su importancia. Los mensajes de advertencia requieren una acción correctiva inmediata. Notificación: solo requiere familiarización inmediata y acciones correctivas en el futuro. Los mensajes de aviso contienen información importante para la tripulación. Los mensajes de advertencia y notificación suelen presentarse tanto en forma visual como de audio. Los sistemas de alarma de advertencia advierten a la tripulación sobre violaciones de las condiciones normales de operación de la aeronave. Por ejemplo, el sistema de alerta de pérdida alerta a la tripulación de dicha amenaza mediante la vibración de ambas columnas de control. El sistema de advertencia de proximidad al suelo proporciona mensajes de advertencia por voz. El sistema de advertencia de cizalladura del viento proporciona una advertencia visual y un mensaje de voz cuando la ruta de una aeronave encuentra un cambio en la velocidad o dirección del viento que podría causar una disminución repentina de la velocidad del aire. Además, se muestra una escala de inclinación en el indicador de actitud de comando, que permite al piloto determinar rápidamente el ángulo de ascenso óptimo para restablecer la trayectoria.
TENDENCIAS CLAVE
El "Modo S", el enlace de datos propuesto para el control del tráfico aéreo, permite a los controladores aéreos transmitir mensajes a los pilotos que se muestran en el parabrisas del avión. El Sistema de Alerta de Colisión de Tráfico (TCAS) es un sistema a bordo que proporciona información a la tripulación sobre las maniobras requeridas. El sistema TCAS informa a la tripulación sobre la aparición de otras aeronaves cercanas. Luego emite un mensaje de prioridad de advertencia que indica las maniobras necesarias para evitar una colisión. El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), un sistema de navegación por satélite militar que cubre todo el mundo, ya está disponible para los usuarios civiles. A finales del milenio, los sistemas Laurent, Omega, VOR/DME y VORTAC fueron sustituidos casi por completo por sistemas satelitales. El Monitor de estado de vuelo (FSM), una combinación avanzada de sistemas de notificación y advertencia existentes, ayuda a la tripulación en situaciones de vuelo anormales y fallas del sistema. El monitor FSM recopila datos de todos los sistemas a bordo y emite instrucciones de texto a la tripulación para que las sigan en situaciones de emergencia. Además, monitorea y evalúa la efectividad de las medidas correctivas tomadas.
LITERATURA
Dukhon Yu.I. etc. Manual sobre comunicaciones y soporte de ingeniería de radio de vuelos. M., 1979 Bodner V.A. Dispositivos de información primaria. M., 1981 Vorobiev V.G. Instrumentos de aviación y sistemas de medida. M., 1981
Enciclopedia de Collier. - Sociedad Abierta. 2000 .
- Glosario de términos militares
- (SOC a bordo) medios técnicos destinados a registrar y almacenar información de vuelo que caracteriza las condiciones de vuelo, las acciones de la tripulación y el funcionamiento de los equipos a bordo. Los RNS se utilizan para: análisis de causas y... ... Wikipedia
Conjunto de métodos y medios para determinar la posición y movimiento real y deseado de una aeronave, considerada como un punto material. El término navegación se aplica más a menudo a rutas largas (barcos, aviones, interplanetarios... ... Enciclopedia de Collier
Un conjunto de conocimientos aplicados que permite a los ingenieros aeronáuticos estudiar en el campo de la aerodinámica, los problemas de resistencia, la construcción de motores y la dinámica de vuelo de los aviones (es decir, la teoría) para crear un nuevo avión o mejorarlo... ... La Enciclopedia Collier es un método para medir la aceleración de un barco o avión y determinar su velocidad, posición y distancia recorrida desde un punto de referencia utilizando un sistema autónomo. Los sistemas de navegación inercial (guía) producen navegación... ... Enciclopedia de Collier
Dispositivo para el control automático de una aeronave (manteniendo un rumbo determinado); Se utiliza en vuelos largos, permitiendo al piloto descansar. Para controlar... ... se utilizan dispositivos con el mismo principio de funcionamiento, pero de diferente diseño. Enciclopedia de Collier
Conjunto de empresas dedicadas al diseño, producción y prueba de aviones, cohetes, naves espaciales y barcos, así como de sus motores y equipos de a bordo (equipos eléctricos y electrónicos, etc.). Estas empresas... ... Enciclopedia de Collier
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INSTRUMENTOS DE AVIACIÓN, instrumentación que ayuda al piloto a pilotar la aeronave. Según su finalidad, los instrumentos a bordo de las aeronaves se dividen en dispositivos de vuelo y navegación, dispositivos de seguimiento del funcionamiento de los motores de las aeronaves y dispositivos de señalización. Los sistemas de navegación y las máquinas automáticas liberan al piloto de la necesidad de controlar constantemente las lecturas de los instrumentos. El grupo de instrumentos de vuelo y navegación incluye indicadores de velocidad, altímetros, variómetros, indicadores de actitud, brújulas e indicadores de posición de aeronaves. Los instrumentos que monitorean el funcionamiento de los motores de las aeronaves incluyen tacómetros, manómetros, termómetros, medidores de combustible, etc.
En los instrumentos de a bordo modernos, cada vez se muestra más información en un indicador común. Un indicador combinado (multifuncional) permite al piloto cubrir todos los indicadores combinados en él de un vistazo. Los avances en electrónica y tecnología informática han permitido una mayor integración en el diseño del panel de instrumentos de la cabina y la aviónica. Los sistemas de control de vuelo digitales totalmente integrados y las pantallas CRT brindan al piloto una mejor comprensión de la actitud y posición de la aeronave de lo que antes era posible.
Un nuevo tipo de pantalla combinada, la proyección, brinda al piloto la oportunidad de proyectar las lecturas de los instrumentos en el parabrisas del avión, combinándolas así con el panorama exterior. Este sistema de visualización se utiliza no sólo en aviones militares, sino también en algunos aviones civiles.
INSTRUMENTOS DE VUELO Y NAVEGACIÓN
La combinación de instrumentos de vuelo y navegación proporciona una descripción del estado de la aeronave y las influencias necesarias sobre los elementos de control. Dichos instrumentos incluyen indicadores de altitud, posición horizontal, velocidad aérea, velocidad vertical y altímetro. Para mayor facilidad de uso, los dispositivos están agrupados en forma de T. A continuación analizaremos brevemente cada uno de los dispositivos principales.
Indicador de actitud.
El indicador de actitud es un dispositivo giroscópico que proporciona al piloto una imagen del mundo exterior como sistema de coordenadas de referencia. El indicador de actitud tiene una línea de horizonte artificial. El símbolo del avión cambia de posición con respecto a esta línea dependiendo de cómo el propio avión cambia de posición con respecto al horizonte real. En el indicador de actitud de comando, se combina un indicador de actitud convencional con un instrumento de control de vuelo. El indicador de actitud de comando muestra la posición espacial de la aeronave, los ángulos de cabeceo y balanceo, la velocidad sobre el terreno, la desviación de la velocidad (a partir de la velocidad del aire de "referencia", que se establece manualmente o se calcula mediante la computadora de control de vuelo) y proporciona cierta información de navegación. En los aviones modernos, el indicador de actitud de comando es parte del sistema de instrumentos de navegación de vuelo, que consta de dos pares de tubos de rayos catódicos de colores: dos CRT para cada piloto. Un CRT es un indicador de actitud de comando y el otro es un dispositivo de navegación de planificación ( vea abajo). Las pantallas CRT muestran información sobre la posición espacial y la posición de la aeronave en todas las fases del vuelo.
Dispositivo de navegación planificado.
El dispositivo de navegación planificada (PND) muestra el rumbo, la desviación del rumbo indicado, el rumbo de la estación de radionavegación y la distancia a esta estación. PNP es un indicador combinado que combina las funciones de cuatro indicadores: indicador de rumbo, indicador radiomagnético, indicadores de rumbo y alcance. Un POP electrónico con un indicador de mapa incorporado proporciona una imagen de mapa en color que indica la verdadera ubicación de la aeronave en relación con los aeropuertos y las radioayudas para la navegación terrestres. Las pantallas de dirección de vuelo, los cálculos de giro y las rutas de vuelo deseadas brindan la capacidad de juzgar la relación entre la posición real de la aeronave y la deseada. Esto permite al piloto ajustar de forma rápida y precisa la trayectoria de vuelo. El piloto también puede mostrar las condiciones climáticas predominantes en el mapa.
Indicador de velocidad del aire.
Cuando un avión se mueve en la atmósfera, el flujo de aire que se aproxima crea una presión de alta velocidad en un tubo Pitot montado en el fuselaje o en el ala. La velocidad del aire se mide comparando la presión de velocidad (dinámica) con la presión estática. Bajo la influencia de la diferencia entre presiones dinámicas y estáticas, se dobla una membrana elástica a la que está conectada una flecha que indica en una escala la velocidad del aire en kilómetros por hora. El indicador de velocidad aérea también muestra la velocidad evolutiva, el número de Mach y la velocidad operativa máxima. Un indicador de velocidad del aire de respaldo está ubicado en el panel central.
Variómetro.
Es necesario un variómetro para mantener una velocidad constante de ascenso o descenso. Al igual que un altímetro, un variómetro es esencialmente un barómetro. Indica la tasa de cambio de altitud midiendo la presión estática. También se encuentran disponibles variómetros electrónicos. La velocidad vertical se indica en metros por minuto.
Altímetro.
El altímetro determina la altitud sobre el nivel del mar basándose en la relación entre la presión atmosférica y la altitud. Se trata, de hecho, de un barómetro, calibrado no en unidades de presión, sino en metros. Los datos del altímetro se pueden representar de diversas formas: mediante flechas, combinaciones de contadores, tambores y flechas, o mediante dispositivos electrónicos que reciben señales de sensores de presión de aire. Ver también BARÓMETRO.
SISTEMAS DE NAVEGACIÓN Y AUTOMÁTICAS
Los aviones están equipados con varias máquinas y sistemas de navegación que ayudan al piloto a navegar a lo largo de una ruta determinada y realizar maniobras previas al aterrizaje. Algunos de estos sistemas son completamente autónomos; otros requieren comunicación por radio con ayudas a la navegación terrestre.
Sistemas electrónicos de navegación.
Existen varios sistemas electrónicos de navegación aérea diferentes. Las radiobalizas omnidireccionales son transmisores de radio terrestres con un alcance de hasta 150 km. Por lo general, definen vías respiratorias, brindan orientación para la aproximación y sirven como puntos de referencia para las aproximaciones por instrumentos. La dirección hacia la baliza omnidireccional está determinada por un buscador de dirección automático a bordo, cuya salida se muestra mediante una flecha indicadora de rumbo.
Los principales medios internacionales de radionavegación son las radiobalizas azimutales omnidireccionales VOR; su alcance alcanza los 250 km. Estas radiobalizas se utilizan para determinar la ruta aérea y para maniobras previas al aterrizaje. La información VOR se muestra en el PNP y en los indicadores de flecha giratoria.
El equipo telémetro (DME) determina el alcance de la línea de visión dentro de unos 370 km desde una radiobaliza terrestre. La información se presenta en formato digital.
Para trabajar junto con las balizas VOR, en lugar de un transpondedor DME, se suele instalar equipo terrestre del sistema TACAN. El sistema VORTAC compuesto proporciona la capacidad de determinar el azimut utilizando la baliza omnidireccional VOR y el alcance utilizando el canal de medición TACAN.
Un sistema de aterrizaje por instrumentos es un sistema de baliza que proporciona una guía precisa a una aeronave durante la aproximación final a la pista. Las radiobalizas de localización y aterrizaje (alcance de unos 2 km) guían la aeronave hasta la línea central de la pista de aterrizaje; Las balizas de trayectoria de planeo producen un haz de radio dirigido en un ángulo de aproximadamente 3° con respecto a la pista de aterrizaje. El rumbo de aterrizaje y el ángulo de la trayectoria de planeo se presentan en el indicador de actitud de comando y en el POP. Los índices ubicados en el costado y en la parte inferior del indicador de actitud de comando muestran desviaciones del ángulo de la trayectoria de planeo y la línea central de la pista de aterrizaje. El sistema de control de vuelo presenta información del sistema de aterrizaje por instrumentos a través de una mira en el indicador de actitud de comando.
Omega y Laurent son sistemas de radionavegación que, utilizando una red de radiobalizas terrestres, proporcionan un área operativa global. Ambos sistemas permiten vuelos por cualquier ruta elegida por el piloto. "Loran" también se utiliza al aterrizar sin el uso de equipos de aproximación de precisión. El indicador de actitud de comando, POP y otros instrumentos muestran la posición, ruta y velocidad de avance de la aeronave, así como el rumbo, la distancia y el tiempo estimado de llegada para puntos de referencia seleccionados.
Sistemas inerciales.
Sistema de procesamiento y visualización de datos de vuelo (FMS).
El sistema FMS proporciona una visión continua de la trayectoria del vuelo. Calcula velocidades aéreas, altitudes, puntos de ascenso y descenso que son más eficientes en cuanto a combustible. En este caso, el sistema utiliza planes de vuelo almacenados en su memoria, pero también permite al piloto cambiarlos e ingresar otros nuevos a través de la pantalla de la computadora (FMC/CDU). El sistema FMS genera y muestra datos operativos, de navegación y de vuelo; también emite órdenes al piloto automático y al director de vuelo. Además, proporciona navegación automática continua desde el momento del despegue hasta el momento del aterrizaje. Los datos FMS se presentan en el panel de control, el indicador de actitud de comando y la pantalla de la computadora FMC/CDU.
DISPOSITIVOS DE CONTROL DE OPERACIÓN DE MOTORES DE AERONAVES
Los indicadores de rendimiento del motor de avión están agrupados en el centro del panel de instrumentos. Con su ayuda, el piloto controla el funcionamiento de los motores y también (en el modo de control de vuelo manual) cambia sus parámetros de funcionamiento.
Se requieren numerosos indicadores y controles para monitorear y controlar los sistemas hidráulicos, eléctricos, de combustible y de mantenimiento. Los indicadores y controles, ubicados en el panel del ingeniero de vuelo o en el panel con bisagras, a menudo están ubicados en un diagrama mímico correspondiente a la ubicación de los actuadores. Los indicadores nemotécnicos muestran la posición del tren de aterrizaje, flaps y slats. También se podrá indicar la posición de alerones, estabilizadores y spoilers.
DISPOSITIVOS DE ALARMA
En caso de mal funcionamiento en el funcionamiento de motores o sistemas, o configuración o modo de funcionamiento incorrecto de la aeronave, se generan mensajes de advertencia, notificación o asesoramiento para la tripulación. Para ello están previstos medios de señalización visual, sonora y táctil. Los modernos sistemas a bordo pueden reducir el número de alarmas molestas. La prioridad de este último está determinada por el grado de urgencia. Las pantallas electrónicas muestran mensajes de texto en el orden y énfasis apropiados a su importancia. Los mensajes de advertencia requieren una acción correctiva inmediata. La notificación requiere solo una familiarización inmediata y acciones correctivas posteriormente. Los mensajes de aviso contienen información importante para la tripulación. Los mensajes de advertencia y notificación suelen presentarse tanto en forma visual como de audio.
Los sistemas de alarma de advertencia advierten a la tripulación sobre violaciones de las condiciones normales de operación de la aeronave. Por ejemplo, el sistema de alerta de pérdida alerta a la tripulación de dicha amenaza mediante la vibración de ambas columnas de control. El sistema de advertencia de proximidad al suelo proporciona mensajes de advertencia por voz. El sistema de advertencia de cizalladura del viento proporciona una advertencia visual y un mensaje de voz cuando la ruta de una aeronave encuentra un cambio en la velocidad o dirección del viento que podría causar una disminución repentina de la velocidad del aire. Además, se muestra una escala de inclinación en el indicador de actitud de comando, que permite al piloto determinar rápidamente el ángulo de ascenso óptimo para restablecer la trayectoria.
TENDENCIAS CLAVE
El “Modo S”, el enlace de datos propuesto para el control del tráfico aéreo, permite a los controladores transmitir mensajes a los pilotos que se muestran en el parabrisas del avión. El Sistema de Alerta de Colisión de Tráfico (TCAS) es un sistema a bordo que proporciona información a la tripulación sobre las maniobras requeridas. El sistema TCAS informa a la tripulación sobre la aparición de otras aeronaves cercanas. Luego emite un mensaje de prioridad de advertencia que indica las maniobras necesarias para evitar una colisión.
El Sistema de Posicionamiento Global (GPS), un sistema de navegación por satélite militar que cubre todo el mundo, ya está disponible para los usuarios civiles. A finales del milenio, los sistemas Laurent, Omega, VOR/DME y VORTAC fueron sustituidos casi por completo por sistemas satelitales.
El Monitor de estado de vuelo (FSM), una combinación avanzada de sistemas de notificación y advertencia existentes, ayuda a la tripulación en situaciones de vuelo anormales y fallas del sistema. El monitor FSM recopila datos de todos los sistemas a bordo y emite instrucciones de texto a la tripulación para que las sigan en situaciones de emergencia. Además, monitorea y evalúa la efectividad de las medidas correctivas tomadas.
Tipos de motor. Los diferentes tipos de aviones utilizan diferentes tipos de motores. Por ejemplo, los aviones ligeros y medianos están equipados con motores de combustión interna de gasolina, que se diferencian en el método de enfriamiento (aire o agua) y en el método de carburación (con carburador flotante o sin flotador); Los aviones pesados de largo alcance utilizan motores que funcionan con combustible pesado, motores diésel, que proporcionan una mayor economía de combustible en vuelos de larga distancia.
Para cada uno de estos motores existe un conjunto de instrumentos que proporcionan un control racional de este motor y el control de su funcionamiento (Fig. 11).
Debido a que detener el motor en el aire provoca un aterrizaje forzoso de la aeronave, el papel más importante lo desempeñan los instrumentos que controlan el funcionamiento del motor en su conjunto y muestran el estado de funcionamiento de sus unidades individuales. Con la ayuda de estos dispositivos, el piloto también tiene la oportunidad de ajustar correctamente el modo de funcionamiento del motor para mantener su potencia y prolongar su vida útil.
Además, los dispositivos permiten el uso completo de la potencia del motor para lograr máximas velocidades de vuelo y maniobrabilidad en el combate aéreo. Finalmente, con la ayuda de instrumentos se puede configurar el modo más económico de funcionamiento del motor, lo que ahorra combustible en vuelo.
Actualmente, debido a la proliferación de los motores a reacción, se ha abierto un nuevo campo de trabajo para el diseñador de instrumentos aeronáuticos. Construidos sobre principios completamente diferentes a los de los motores de combustión interna, los motores a reacción requieren el uso de nuevos diseños de instrumentos aeronáuticos.
Motor de gasolina. El funcionamiento de este motor se basa en el aprovechamiento de la energía térmica liberada por la gasolina durante la combustión en el cilindro del motor. La energía de la gasolina quemada se convierte en trabajo mecánico en el aire, creando una fuerza de tracción que asegura el avance de la aeronave.
Para el funcionamiento normal del motor durante todo el vuelo, es necesario un flujo ininterrumpido de combustible al motor. El combustible es suministrado a los cilindros del motor mediante un grupo de unidades integradas en el sistema de potencia del motor. El suministro de combustible se encuentra en tanques de gasolina, normalmente colocados en el interior de los aviones (alas de los aviones).
medidor de gasolina indica la cantidad de combustible en los tanques; Las lecturas de este dispositivo son especialmente importantes para un piloto en un vuelo largo.
Se requiere oxígeno para la combustión de gasolina en los cilindros del motor. Por lo tanto, la gasolina no debe ingresar a los cilindros en forma líquida, sino en estado atomizado junto con el aire, en forma de la llamada mezcla combustible. La mezcla combustible se prepara en el carburador. Un flujo constante de gasolina al carburador está garantizado por una bomba de gasolina, que bombea continuamente gasolina desde los tanques al carburador bajo una cierta presión constante, que es mantenida por una válvula reductora de presión. Para motores de gasolina con carburadores flotantes, esta presión debe estar en el rango de 0,2 a 0,35 atm, y si hay un carburador sin flotador, de 0,5 a 1 atm. Con presión reducida, el flujo de combustible hacia el carburador será insuficiente, lo que provocará interrupciones en el funcionamiento del motor.
Higo. 11. Dispositivos que controlan el funcionamiento de un motor de aeronave.
El manómetro de gasolina mide la presión a la que la gasolina ingresa al carburador. Las lecturas del medidor de gasolina y del manómetro de gasolina caracterizan el estado del sistema de suministro de gasolina del motor y el suministro ininterrumpido de combustible.
La composición de la mezcla combustible preparada en el carburador (es decir, la proporción entre el contenido de gasolina y aire) puede ser diferente. Para determinar la composición de la mezcla se utiliza un analizador de gases, que indica el llamado coeficiente de exceso de aire α. Pequeño coeficiente α. indica que la cantidad de aire en la mezcla no es suficiente para la combustión completa de la gasolina; dicha mezcla se llama "rica". Un coeficiente α alto indica exceso de aire, en cuyo caso la mezcla se denomina "pobre". Cada modo de funcionamiento del motor requiere su propia composición de mezcla.
Al moverse, las piezas del motor superan la resistencia a la fricción, lo que provoca desgaste de las piezas y pérdida de potencia del motor. El sistema de lubricación del motor garantiza un suministro constante de aceite a todas las piezas en fricción para reducir la fricción y el desgaste del material. Para garantizar una lubricación suficiente e ininterrumpida, el aceite se suministra bajo la presión creada por una bomba de aceite. En los motores de aviones modernos, esta presión se mantiene constante entre 5 y 8 atm mediante una válvula reductora de presión. La presión en el sistema de lubricación la indica el manómetro de aceite.
El funcionamiento normal del motor también depende en gran medida de la temperatura del aceite lubricante. A bajas temperaturas (por debajo de 10-20° C), la viscosidad del aceite aumenta considerablemente, su caudal a través de las tuberías disminuye y resulta especialmente difícil suministrar aceite a través de canales de pequeña sección transversal para lubricar los cojinetes del motor.
Una temperatura del aceite demasiado alta también afecta negativamente al rendimiento del motor. A altas temperaturas, la viscosidad del aceite disminuye, se vuelve fluido y se retiene mal en los espacios entre las partes que se frotan; a temperaturas excesivamente altas, el aceite se quema y los productos de su combustión obstruyen las superficies de fricción. Por lo tanto, es necesario mantener la temperatura del aceite lubricante dentro de ciertos límites, por ejemplo, en la entrada del motor entre 55 y 70 ° C, en la salida del motor entre 90 y 110 ° C. Los aumentos a corto plazo en la temperatura del aceite son aceptables dentro de ciertos límites.
La temperatura del aceite se mide Termómetro de aceite. El cambio de la temperatura del aceite en vuelo se logra de dos maneras: cambiando la velocidad del motor o cambiando las condiciones de enfriamiento del enfriador de aceite. Por ejemplo, cuando la temperatura del aceite es demasiado alta, reducen la velocidad del motor o abren las compuertas del enfriador de aceite, aumentando así el flujo de aire y, en consecuencia, el enfriamiento.
Cuando se quema la mezcla combustible, se libera una gran cantidad de calor y los cilindros del motor se calientan mucho. A temperaturas excesivamente altas, los cilindros comienzan a deformarse, lo que puede provocar que los pistones del motor se atasquen. Para mantener la temperatura de los cilindros y pistones dentro de límites aceptables, se debe utilizar refrigeración artificial. Dependiendo del método de eliminación de calor, los motores de avión se dividen en motores enfriados por aire y enfriados por líquido.
En el caso de refrigeración por aire, los cilindros son impulsados por una corriente de aire. Las temperaturas de los cilindros en estos motores se controlan midiendo la temperatura de las culatas con termómetros especiales. El límite de calentamiento permitido para las culatas de los motores es de 240-250° C.
Cuando el motor está enfriado por líquido, el exceso de calor se elimina con agua o un líquido especial que lava continuamente las paredes exteriores de los cilindros y transfiere calor al aire en el radiador. En los motores refrigerados por líquido, el calentamiento de los cilindros se juzga indirectamente: por la temperatura del líquido que sale de las camisas de los cilindros. Esta temperatura también tiene un límite permitido, que varía de un motor a otro, dependiendo del diseño del sistema de refrigeración y de las propiedades del refrigerante.
Con refrigeración por agua, la temperatura permitida del agua en la salida es de aproximadamente 85-90 ° C. Para aumentar este límite, se utilizan líquidos especiales con un punto de ebullición superior a 100 ° C, así como sistemas de refrigeración que funcionan a presión elevada. En estos casos, el límite superior de temperatura del líquido se puede aumentar a 110-120 ° C. Se mide la temperatura del líquido que sale de las camisas del cilindro. termómetro de agua.
Para el motor es peligroso no solo el sobrecalentamiento, sino también el enfriamiento excesivo de los cilindros, ya que esto reduce la velocidad de combustión de la mezcla combustible. El motor pierde la respuesta del acelerador, es decir, la velocidad de transición a otro modo de funcionamiento. La pérdida de respuesta del acelerador es especialmente peligrosa durante el aterrizaje, cuando en algunos casos es necesario aumentar rápidamente la velocidad de la hélice para no perder velocidad.
La temperatura mínima permitida de las culatas de los motores refrigerados por aire es de aproximadamente 120 ° C. La temperatura mínima del refrigerante a la salida del motor, así como la temperatura del aceite lubricante, deben regularse estrictamente dentro de los límites especificados.
En vuelo, la temperatura se controla cambiando el modo de funcionamiento del motor o abriendo las contraventanas del radiador, lo que cambia las condiciones de refrigeración. Algunos motores están equipados con máquinas automáticas que mantienen una temperatura determinada de los cilindros o del fluido cambiando las condiciones de enfriamiento. Sin embargo, el uso de máquinas automáticas no excluye el uso de termómetros para controlar el estado de funcionamiento de las máquinas automáticas.
El empuje de la hélice, que impulsa el avión en el aire, depende del número de revoluciones por minuto de la hélice y, por tanto, del número de revoluciones por minuto del cigüeñal. La velocidad de rotación del eje del motor muestra tacómetro. La mayoría de los motores están equipados con una máquina automática que mantiene un número constante de revoluciones de la hélice cambiando el ángulo de sus palas (paso de la hélice). En este caso, el tacómetro muestra qué tan bien está funcionando la máquina propulsora. Durante el despegue, para utilizar mejor la potencia del motor, el control de la hélice generalmente se cambia para aumentar la velocidad.
Para la combustión completa de la gasolina se necesita una cierta cantidad de oxígeno. El oxígeno está contenido en el aire aspirado por el motor. Pero a gran altura, el aire está muy enrarecido y cuando es aspirado por los cilindros, no hay suficiente oxígeno para quemar el combustible. Debido a esto, la potencia del motor disminuye con la altitud. Es necesario dotar a los motores de gran altitud de un sobrealimentador que comprima el aire y lo suministre a la presión requerida a los cilindros.
Esta presión se llama presión de sobrealimentación y se mide manómetro y vacuómetro. Varios motores tienen un dispositivo automático que mantiene una presión de sobrealimentación constante en la línea de succión de un motor de avión. Durante el despegue, la presión de sobrealimentación aumenta entre 100 y 200 mm Hg. Art., que es necesario para aumentar la potencia desarrollada por el motor.
Para mantener la respuesta requerida del motor, la gasolina en el carburador debe evaporarse a una velocidad suficiente. La tasa de evaporación depende de la temperatura del carburador, que se mide con un termómetro de carburador.
Motor de combustible pesado. Recientemente, se han comenzado a utilizar motores diésel en aviones: motores propulsados por combustible pesado (queroseno, petróleo, gasóleo). La principal ventaja de un motor diésel sobre uno de gasolina es el menor consumo de combustible.
El sistema de propulsión diésel es similar al sistema de propulsión de un motor de gasolina, que tiene un carburador sin flotador con inyección directa de combustible. El combustible fluye desde el tanque a la bomba de combustible, desde donde se suministra bajo una presión de 2 a 4 atm a la bomba de combustible. La bomba bombea combustible a una presión de 500-1000 atm a los inyectores, que inyectan combustible a los cilindros del motor. El combustible no se enciende mediante una bujía eléctrica, como en los motores de gasolina, sino que se enciende solo calentando el aire. El aire se calienta a la temperatura requerida debido a su alto grado de compresión en los cilindros del motor.
La cantidad de combustible que hay en los depósitos se mide mediante un indicador de combustible, como en un motor de gasolina. Para medir la presión bajo la cual la bomba suministra combustible a la bomba de combustible, se utiliza un manómetro de combustible, similar en diseño a un manómetro de gasolina, pero que difiere en el rango de medición. Los manómetros de combustible utilizados en motores diésel tienen un rango de medición de hasta 6 atm, y un manómetro para un motor de gasolina con carburador flotante, hasta 1 atm; en un motor de gasolina con inyección directa, se utiliza un manómetro con un rango de medición de 1,5 a 3 atm.
Un instrumento que mide el consumo instantáneo de combustible, el llamado medidor de flujo de combustible.
El control del motor diésel se basa en un principio diferente al del control del motor de gasolina. En un motor con carburador, la potencia varía cambiando la cantidad de mezcla de combustible suministrada a los cilindros. Para hacer esto, abra la válvula de mariposa conectada a la manija de control (sector de mariposa). El cambio de potencia del diésel se logra cambiando la cantidad de combustible suministrado a través de un dispositivo de derivación especial en la bomba de combustible. El bastidor de control de la bomba está conectado a la manija del sector de combustible ubicada en la cabina del piloto.
En un motor diésel, el combustible suministrado debe dosificarse con precisión y, por lo tanto, es necesaria una medición precisa del consumo instantáneo de combustible. Naturalmente, un motor diésel no necesita un analizador de gases ni un termómetro de carburador. Los sistemas de lubricación y refrigeración de un motor diésel corresponden a circuitos similares de un motor de gasolina. En consecuencia, en los motores diésel se utilizan los mismos instrumentos de control y medición: manómetro de aceite, termómetros de agua y aceite, termómetro de culata.
Los motores diésel también utilizan un sistema de sobrealimentación para mantener su potencia a un alto nivel. Debido a la ausencia de detonación del combustible, un motor diésel permite una presión de sobrealimentación mayor que un motor de gasolina. Los manómetros y vacuómetros utilizados en los motores diésel tienen un límite de medición correspondientemente mayor.