Typy motorov. Rôzne typy lietadiel používajú rôzne typy motorov. Napríklad ľahké a stredne veľké lietadlá sú vybavené benzínovými spaľovacími motormi, ktoré sa líšia spôsobom chladenia (vzduch alebo voda) a spôsobom karburácie (s plavákom alebo bezplavákovým karburátorom); Ťažké lietadlá s dlhým doletom používajú motory, ktoré bežia na ťažké palivo, dieselové motory, ktoré poskytujú väčšiu úsporu paliva pri letoch na dlhé vzdialenosti.
Pre každý z týchto motorov existuje sada prístrojov, ktoré zabezpečujú racionálne riadenie tohto motora a riadenie jeho činnosti (obr. 11).
Vzhľadom na to, že zastavenie motora vo vzduchu spôsobuje vynútené pristátie lietadla, najdôležitejšiu úlohu zohrávajú prístroje, ktoré sledujú chod motora ako celku a zobrazujú prevádzkový stav jeho jednotlivých jednotiek. Pomocou týchto zariadení má pilot tiež možnosť správne nastaviť prevádzkový režim motora, aby si zachoval jeho silu a predĺžil jeho životnosť.
Zariadenia navyše umožňujú plné využitie výkonu motora na dosiahnutie maximálnych letových rýchlostí a manévrovateľnosti vo vzdušnom boji. Nakoniec pomocou prístrojov nastavíte najhospodárnejší režim chodu motora, ktorý šetrí palivo za letu.
V súčasnosti sa v dôsledku šírenia prúdových motorov otvorilo nové pole pôsobnosti pre konštruktéra leteckých prístrojov. Prúdové motory, postavené na úplne iných princípoch ako spaľovacie motory, vyžadujú použitie nových konštrukcií leteckých prístrojov.
Benzínový motor.Činnosť tohto motora je založená na využití tepelnej energie uvoľnenej benzínom pri spaľovaní vo valci motora. Energia spáleného benzínu sa premieňa na mechanickú prácu vo vzduchu a vytvára ťažnú silu, ktorá zabezpečuje napredovanie lietadla.
Pre normálnu prevádzku motora počas celého letu je potrebný neprerušovaný tok paliva do motora. Palivo dodáva do valcov motora skupina jednotiek integrovaných do systému napájania motora. Zásoba paliva je umiestnená v plynových nádržiach, zvyčajne umiestnených vo vnútri lietadiel (krídla lietadiel).
Ukazovateľ benzínu udáva množstvo paliva v nádržiach; Hodnoty tohto zariadenia sú obzvlášť dôležité pre pilota na dlhom lete.
Na spaľovanie benzínu vo valcoch motora je potrebný kyslík. Preto musí benzín vstúpiť do valcov nie v kvapalnej forme, ale v atomizovanom stave spolu so vzduchom, vo forme takzvanej horľavej zmesi. Horľavá zmes sa pripravuje v karburátore. Konštantný prietok benzínu do karburátora zabezpečuje benzínové čerpadlo, ktoré plynule prečerpáva benzín z nádrží do karburátora pod určitým konštantným tlakom, ktorý je udržiavaný redukčným ventilom. Pre benzínové motory s plavákovým karburátorom by mal byť tento tlak v rozmedzí 0,2-0,35 atm, a ak je tam karburátor bez plaváka, 0,5-1 atm. Pri zníženom tlaku bude prietok paliva do karburátora nedostatočný, čo spôsobí prerušenia chodu motora.
Obr. 11. Zariadenia, ktoré riadia činnosť leteckého motora.
Tlakomer benzínu meria tlak, pri ktorom benzín vstupuje do karburátora. Hodnoty benzínomeru a manometra benzínu charakterizujú stav systému dodávky benzínu motora a neprerušovanú dodávku paliva.
Zloženie horľavej zmesi pripravenej v karburátore (t.j. pomer obsahu benzínu a vzduchu) môže byť rôzne. Na určenie zloženia zmesi sa používa analyzátor plynu, ktorý ukazuje takzvaný koeficient prebytočného vzduchu α. Malý koeficient α. naznačuje, že množstvo vzduchu v zmesi nestačí na úplné spálenie benzínu; takáto zmes sa nazýva „bohatá“. Vysoký koeficient α indikuje prebytok vzduchu, v takom prípade sa zmes nazýva „chudá“. Každý prevádzkový režim motora vyžaduje svoje vlastné zloženie zmesi.
Časti motora pri pohybe prekonávajú trecí odpor, ktorý spôsobuje opotrebovanie dielov a stratu výkonu motora. Systém mazania motora zaisťuje neustály prísun oleja do všetkých trecích častí, aby sa znížilo trenie a opotrebovanie materiálu. Na zabezpečenie dostatočného a neprerušovaného mazania je olej dodávaný pod tlakom vytvoreným olejovým čerpadlom. V moderných leteckých motoroch sa tento tlak udržiava konštantný v rozmedzí 5-8 atm pomocou redukčného ventilu. Tlak v mazacom systéme ukazuje tlakomer oleja.
Normálna prevádzka motora tiež do značnej miery závisí od teploty mazacieho oleja. Pri nízkych teplotách (pod 10-20°C) sa viskozita oleja výrazne zvyšuje, jeho prietok potrubím klesá a je obzvlášť ťažké privádzať olej cez kanály s malým prierezom na mazanie ložísk motora.
Príliš vysoká teplota oleja má tiež zlý vplyv na výkon motora. Pri vysokých teplotách sa viskozita oleja znižuje, stáva sa tekutým a zle sa drží v medzerách medzi trecími časťami; pri nadmerne vysokých teplotách sa olej prepaľuje a splodiny jeho spaľovania upchávajú trecie plochy. Preto je potrebné udržiavať teplotu mazacieho oleja v určitých medziach, napr. na vstupe motora 55-70 °C, na výstupe motora 90-110 °C. určité limity.
Meria sa teplota oleja olejový teplomer. Zmena teploty oleja za letu sa dosahuje dvoma spôsobmi: buď zmenou otáčok motora, alebo zmenou podmienok chladenia olejového chladiča. Napríklad pri príliš vysokej teplote oleja buď znížia otáčky motora, alebo otvoria tlmiče olejového chladiča, čím zvýšia jeho prúdenie vzduchu a následne aj chladenie.
Pri horení horľavej zmesi sa uvoľňuje veľké množstvo tepla a valce motora sa veľmi zahrievajú. Pri nadmerne vysokých teplotách sa valce začnú deformovať, čo môže spôsobiť zadretie piestov motora. Aby sa teplota valcov a piestov udržala v prijateľných medziach, treba použiť umelé chladenie. Podľa spôsobu odvodu tepla sa letecké motory delia na vzduchom chladené a kvapalinou chladené motory.
Pri chladení vzduchom sú valce ofukované prúdom vzduchu. Teploty valcov u týchto motorov sú monitorované meraním teploty hláv valcov špeciálnymi teplomermi. Prípustný limit ohrevu hláv valcov motora je 240-250°C.
Pri kvapalinovom chladení motora sa prebytočné teplo odvádza vodou alebo špeciálnou kvapalinou, ktorá nepretržite obmýva vonkajšie steny valcov a odovzdáva teplo vzduchu v chladiči. V kvapalinou chladených motoroch sa zahrievanie valcov posudzuje nepriamo – podľa teploty kvapaliny opúšťajúcej plášť valca. Táto teplota má aj povolenú hranicu, ktorá sa líši od motora k motoru v závislosti od konštrukcie chladiaceho systému a vlastností chladiacej kvapaliny.
Pri vodnom chladení je prípustná teplota vody na výstupe približne 85-90 ° C. Na zvýšenie tejto hranice sa používajú špeciálne kvapaliny s bodom varu nad 100 ° C, ako aj chladiace systémy pracujúce pri zvýšenom tlaku. V týchto prípadoch môže byť horná hranica teploty kvapaliny zvýšená na 110-120 °C. Meria sa teplota kvapaliny opúšťajúcej plášť valca teplomer vody.
Pre motor je nebezpečné nielen prehrievanie, ale aj nadmerné ochladzovanie valcov, pretože to znižuje rýchlosť spaľovania horľavej zmesi. Motor stráca odozvu na plyn, teda rýchlosť prechodu do iného prevádzkového režimu. Strata odozvy plynu je nebezpečná najmä pri pristávaní, kedy je v niektorých prípadoch potrebné rýchlo zvýšiť otáčky vrtule, aby rýchlosť nestrácala.
Minimálna prípustná teplota hláv valcov pre vzduchom chladené motory je cca 120 °C. Minimálna teplota chladiacej kvapaliny na výstupe motora, ako aj teplota mazacieho oleja musia byť prísne regulované v rámci stanovených limitov.
Počas letu sa teplota riadi zmenou pracovného režimu motora alebo otváraním uzáverov chladiča, čím sa menia podmienky chladenia. Niektoré motory sú vybavené automatickými strojmi, ktoré udržujú danú teplotu valcov alebo kvapaliny zmenou podmienok chladenia. Použitie automatických strojov však nevylučuje použitie teplomerov na monitorovanie prevádzkyschopnosti automatických strojov.
Ťah vrtule, ktorá poháňa lietadlo vo vzduchu, závisí od počtu otáčok vrtule za minútu, a teda od počtu otáčok kľukového hriadeľa za minútu. Zobrazí sa rýchlosť otáčania hriadeľa motora tachometer. Väčšina motorov je vybavená automatom, ktorý udržiava konštantný počet otáčok vrtule zmenou uhla jej lopatiek (nábehu vrtule). V tomto prípade tachometer ukazuje, ako dobre funguje vrtuľový stroj. Počas vzletu sa pre lepšie využitie výkonu motora zvyčajne mení ovládanie vrtule, aby sa zvýšila rýchlosť.
Na úplné spálenie benzínu je potrebné určité množstvo kyslíka. Kyslík je obsiahnutý vo vzduchu nasávanom motorom. Ale vo vysokých nadmorských výškach je vzduch veľmi riedky a keď je nasávaný do valcov, nie je dostatok kyslíka na spálenie paliva. Z tohto dôvodu výkon motora v nadmorskej výške klesá. Výškové motory je potrebné vybaviť kompresorom, ktorý stlačí vzduch a dodá ho potrebným tlakom do valcov.
Tento tlak sa nazýva posilňovací tlak a meria sa tlakomer a vákuomer. Množstvo motorov má automatické zariadenie, ktoré udržiava konštantný plniaci tlak v sacom potrubí leteckého motora. Počas vzletu sa plniaci tlak zvýši o 100-200 mm Hg. čl., čo je potrebné na zvýšenie výkonu vyvinutého motorom.
Aby sa zachovala požadovaná odozva motora, musí sa benzín v karburátore odparovať dostatočnou rýchlosťou. Rýchlosť vyparovania závisí od teploty karburátora, ktorá sa meria teplomerom karburátora.
Ťažký palivový motor. V poslednej dobe sa v lietadlách začali používať dieselové motory - motory poháňané ťažkým palivom (petrolej, olej, plynový olej). Hlavnou výhodou naftového motora oproti benzínovému je nižšia spotreba paliva.
Naftový pohonný systém je podobný pohonnému systému benzínového motora, ktorý má bezplavákový karburátor s priamym vstrekovaním paliva. Palivo prúdi z nádrže do palivového čerpadla, odkiaľ je privádzané pod tlakom 2-4 atm do palivového čerpadla. Čerpadlo pumpuje palivo pod tlakom 500-1000 atm do vstrekovačov, ktoré vstrekujú palivo do valcov motora. Palivo nie je zapálené elektrickou sviečkou, ako pri benzínových motoroch, ale samo sa zapáli zahrievaním vzduchu. Vzduch je ohrievaný na požadovanú teplotu vďaka svojmu vysokému stupňu kompresie vo valcoch motora.
Množstvo paliva v nádržiach meria palivomer, rovnako ako v benzínovom motore. Na meranie tlaku, pod ktorým je palivo dodávané čerpadlom do palivového čerpadla, sa používa tlakomer paliva, ktorý je svojou konštrukciou podobný manometru benzínu, ale líši sa rozsahom merania. Tlakomery paliva používané na dieselových motoroch majú rozsah merania do 6 atm a manometer pre benzínový motor s plavákovým karburátorom - do 1 atm; na benzínovom motore s priamym vstrekovaním sa používa tlakomer s rozsahom merania 1,5-3 atm.
Prístroj, ktorý meria okamžitú spotrebu paliva, tzv prietokomer paliva.
Riadenie naftového motora je založené na inom princípe ako riadenie benzínového motora. V karburátorovom motore sa výkon mení zmenou množstva horľavej zmesi dodávanej do valcov. Za týmto účelom otvorte škrtiacu klapku pripojenú k ovládacej rukoväti (sektor škrtiacej klapky). Zmena výkonu nafty sa dosiahne zmenou množstva paliva dodávaného cez špeciálne obtokové zariadenie v palivovom čerpadle. Ovládací stojan čerpadla je spojený s rukoväťou palivového sektora umiestnenou v pilotnej kabíne.
V dieselovom motore musí byť dodávané palivo presne dávkované, a preto je potrebné presné meranie okamžitej spotreby paliva. Prirodzene, dieselový motor nepotrebuje analyzátor plynu a teplomer karburátora. Systémy mazania a chladenia naftového motora zodpovedajú podobným okruhom benzínového motora. V súlade s tým sa v dieselových motoroch používajú rovnaké kontrolné a meracie prístroje: tlakomer oleja, teplomery vody a oleja, teplomer hlavy valcov.
Na udržanie výkonu na vysokej úrovni využívajú aj naftové motory systém preplňovania. Vďaka absencii detonácie paliva umožňuje dieselový motor vyšší plniaci tlak ako benzínový motor. Tlakomery a podtlakomery používané v dieselových motoroch majú zodpovedajúcim spôsobom vyšší limit merania.
Obsah článku
LETECKÉ NÁSTROJE, prístrojové vybavenie, ktoré pomáha pilotovi riadiť lietadlo. Palubné prístroje lietadiel sa podľa účelu delia na letové a navigačné prístroje, prístroje na monitorovanie činnosti leteckých motorov a signalizačné prístroje. Navigačné systémy a automaty oslobodzujú pilota od potreby neustáleho sledovania údajov prístrojov. Do skupiny letových a navigačných prístrojov patria indikátory rýchlosti, výškomery, variometre, indikátory letovej polohy, kompasy a indikátory polohy lietadla. Medzi prístroje, ktoré sledujú činnosť leteckých motorov patria otáčkomery, tlakomery, teplomery, palivomery atď.
V moderných palubných prístrojoch sa čoraz viac informácií zobrazuje na spoločnom indikátore. Kombinovaný (multifunkčný) indikátor umožňuje pilotovi na prvý pohľad pokryť všetky indikátory v ňom kombinované. Pokroky v elektronike a výpočtovej technike umožnili väčšiu integráciu v dizajne prístrojovej dosky kokpitu a avioniky. Plne integrované digitálne systémy riadenia letu a CRT displeje umožňujú pilotovi lepšie porozumieť polohe a polohe lietadla, než bolo možné doteraz.
Nový typ kombinovaného zobrazenia – projekcia – dáva pilotovi možnosť premietať údaje prístrojov na čelné sklo lietadla, čím ich skombinovať s vonkajšou panorámou. Tento zobrazovací systém sa používa nielen na vojenských lietadlách, ale aj na niektorých civilných lietadlách.
LETOVÉ A NAVIGAČNÉ NÁSTROJE
Kombinácia letových a navigačných prístrojov poskytuje popis stavu lietadla a potrebných vplyvov na ovládacie prvky. Medzi takéto prístroje patria indikátory nadmorskej výšky, horizontálnej polohy, rýchlosti vzduchu, vertikálnej rýchlosti a výškomeru. Pre jednoduchšie používanie sú zariadenia zoskupené do tvaru T. Nižšie stručne rozoberieme každé z hlavných zariadení.
Indikátor postoja.
Ukazovateľ letovej polohy je gyroskopické zariadenie, ktoré poskytuje pilotovi obraz vonkajšieho sveta ako referenčný súradnicový systém. Ukazovateľ letovej polohy má umelú líniu horizontu. Symbol lietadla mení polohu vzhľadom na túto čiaru v závislosti od toho, ako samotné lietadlo mení polohu vzhľadom na skutočný horizont. V príkazovom indikátore letovej polohy je konvenčný indikátor letovej polohy kombinovaný s prístrojom na riadenie letu. Príkazový ukazovateľ letovej polohy ukazuje priestorovú polohu lietadla, uhly sklonu a náklonu, rýchlosť voči zemi, odchýlku rýchlosti (skutočnú od „referenčnej“ rýchlosti vzduchu, ktorá je nastavená manuálne alebo vypočítaná počítačom riadenia letu) a poskytuje niektoré navigačné informácie. V moderných lietadlách je veliteľský ukazovateľ letovej polohy súčasťou letového navigačného prístrojového systému, ktorý pozostáva z dvoch párov farebných katódových trubíc – dvoch CRT pre každého pilota. Jedna CRT je veliteľský ukazovateľ polohy a druhá je plánovacie navigačné zariadenie ( pozri nižšie). CRT obrazovky zobrazujú informácie o priestorovej polohe a polohe lietadla vo všetkých fázach letu.
Plánované navigačné zariadenie.
Plánované navigačné zariadenie (PND) zobrazuje kurz, odchýlku od daného kurzu, kurz rádionavigačnej stanice a vzdialenosť k tejto stanici. PNP je kombinovaný ukazovateľ, ktorý v sebe spája funkcie štyroch ukazovateľov – smerový ukazovateľ, rádiomagnetický ukazovateľ, ukazovateľ smeru a dojazd. Elektronický POP so zabudovaným mapovým indikátorom poskytuje farebný mapový obrázok označujúci skutočnú polohu lietadla vzhľadom na letiská a pozemné rádionavigačné pomôcky. Zobrazenie smeru letu, výpočty obratu a požadované dráhy letu poskytujú možnosť posúdiť vzťah medzi skutočnou polohou lietadla a požadovanou polohou. To umožňuje pilotovi rýchlo a presne upraviť dráhu letu. Pilot môže tiež zobraziť prevládajúce poveternostné podmienky na mape.
Indikátor rýchlosti vzduchu.
Keď sa lietadlo pohybuje v atmosfére, prichádzajúci prúd vzduchu vytvára vysokorýchlostný tlak v pitotovej trubici namontovanej na trupe alebo na krídle. Rýchlosť vzduchu sa meria porovnaním rýchlostného (dynamického) tlaku so statickým tlakom. Vplyvom rozdielu medzi dynamickým a statickým tlakom sa ohýba elastická membrána, ku ktorej je pripojená šípka označujúca na stupnici rýchlosť vzduchu v kilometroch za hodinu. Ukazovateľ rýchlosti vzduchu tiež zobrazuje vývojovú rýchlosť, Machovo číslo a maximálnu prevádzkovú rýchlosť. Záložný indikátor rýchlosti vzduchu sa nachádza na centrálnom paneli.
Variometer.
Variometer je potrebný na udržanie konštantnej rýchlosti stúpania alebo klesania. Podobne ako výškomer, aj variometer je v podstate barometer. Udáva rýchlosť zmeny nadmorskej výšky meraním statického tlaku. Dostupné sú aj elektronické variometre. Vertikálna rýchlosť je udávaná v metroch za minútu.
Výškomer.
Výškomer určuje nadmorskú výšku na základe vzťahu medzi atmosférickým tlakom a nadmorskou výškou. Toto je v podstate barometer, kalibrovaný nie v jednotkách tlaku, ale v metroch. Údaje z výškomerov môžu byť reprezentované rôznymi spôsobmi – pomocou šípok, kombinácií počítadiel, bubnov a šípok alebo prostredníctvom elektronických zariadení, ktoré prijímajú signály zo snímačov tlaku vzduchu. Pozri tiež BAROMETER.
NAVIGAČNÉ SYSTÉMY A AUTOMATIKA
Lietadlá sú vybavené rôznymi navigačnými strojmi a systémami, ktoré pomáhajú pilotovi navigovať lietadlo po danej trase a vykonávať predpristávacie manévre. Niektoré takéto systémy sú úplne autonómne; iné vyžadujú rádiovú komunikáciu s pozemnými navigačnými pomôckami.
Elektronické navigačné systémy.
Existuje množstvo rôznych elektronických leteckých navigačných systémov. Všesmerové rádiové majáky sú pozemné rádiové vysielače s dosahom až 150 km. Zvyčajne definujú dýchacie cesty, poskytujú navádzanie na priblíženie a slúžia ako referenčné body pre priblíženia podľa prístrojov. Smer k všesmerovému majáku určuje automatický palubný zameriavač, ktorého výstup zobrazuje šípka smerovky.
Hlavnými medzinárodnými prostriedkami rádiovej navigácie sú všesmerové azimutálne rádiové majáky VOR; ich dosah dosahuje 250 km. Takéto rádiové majáky sa používajú na určenie vzdušnej trasy a na predpristávacie manévre. Informácie o VOR sa zobrazujú na PNP a na otočných indikátoroch šípok.
Zariadenie na zistenie vzdialenosti (DME) určuje dosah priamej viditeľnosti do približne 370 km od pozemného rádiového majáku. Informácie sú prezentované v digitálnej forme.
Pre spoluprácu s majákmi VOR sa namiesto transpondéra DME zvyčajne inštaluje pozemné zariadenie systému TACAN. Kompozitný systém VORTAC poskytuje schopnosť určiť azimut pomocou všesmerového majáku VOR a dosah pomocou meracieho kanála TACAN.
Prístrojový pristávací systém je systém majáku, ktorý poskytuje presné navádzanie lietadla počas konečného priblíženia k dráhe. Lokalizačné pristávacie rádiomajáky (dosah cca 2 km) navádzajú lietadlo na stred pristávacej dráhy; majáky zostupovej dráhy vytvárajú rádiový lúč nasmerovaný pod uhlom asi 3° k pristávacej dráhe. Kurz pristátia a uhol zostupovej dráhy sú zobrazené na veliteľskom indikátore letovej polohy a POP. Indexy umiestnené na bočnej a spodnej strane veliteľského ukazovateľa letovej polohy ukazujú odchýlky od uhla zostupovej dráhy a stredovej čiary pristávacej dráhy. Systém riadenia letu zobrazuje informácie o systéme pristátia podľa prístrojov prostredníctvom nitkového kríža na veliteľskom indikátore letovej polohy.
Omega a Laurent sú rádiové navigačné systémy, ktoré pomocou siete pozemných rádiových majákov poskytujú globálnu operačnú oblasť. Oba systémy umožňujú lety po akejkoľvek trase zvolenej pilotom. "Loran" sa používa aj pri pristávaní bez použitia zariadenia na presné priblíženie. Príkazový ukazovateľ letovej polohy, POP a ďalšie prístroje zobrazujú polohu lietadla, trasu a rýchlosť na zemi, ako aj kurz, vzdialenosť a odhadovaný čas príletu pre vybrané body na trase.
Inerciálne sústavy.
Systém spracovania a zobrazenia letových údajov (FMS).
Systém FMS poskytuje nepretržitý pohľad na dráhu letu. Vypočítava rýchlosti vzduchu, nadmorské výšky, body stúpania a klesania, ktoré sú najefektívnejšie z hľadiska spotreby paliva. V tomto prípade systém využíva letové plány uložené v jeho pamäti, no zároveň umožňuje pilotovi ich meniť a zadávať nové cez displej počítača (FMC/CDU). Systém FMS generuje a zobrazuje letové, navigačné a prevádzkové údaje; tiež vydáva príkazy autopilotovi a letovému riaditeľovi. Okrem toho poskytuje nepretržitú automatickú navigáciu od momentu vzletu až po moment pristátia. Údaje FMS sa zobrazujú na ovládacom paneli, príkazovom indikátore letovej polohy a na displeji počítača FMC/CDU.
ZARIADENIA NA RIADENIE ČINNOSTI MOTORU LIETADLA
Indikátory výkonu leteckého motora sú zoskupené v strede prístrojovej dosky. S ich pomocou pilot riadi činnosť motorov a tiež (v režime manuálneho riadenia letu) mení ich prevádzkové parametre.
Na monitorovanie a ovládanie hydraulických, elektrických, palivových a údržbových systémov je potrebných množstvo indikátorov a ovládacích prvkov. Indikátory a ovládacie prvky, umiestnené buď na paneli palubného inžiniera alebo na sklopnom paneli, sú často umiestnené na mimickej schéme zodpovedajúcej umiestneniu akčných členov. Mnemotechnické indikátory ukazujú polohu podvozku, klapiek a lamiel. Môže byť naznačená aj poloha krídielok, stabilizátorov a spojlerov.
POPLACHOVÉ ZARIADENIA
V prípade porúch v prevádzke motorov alebo systémov, alebo nesprávnej konfigurácie alebo prevádzkového režimu lietadla sú pre posádku generované varovné, oznamovacie alebo poradenské správy. Na tento účel sú poskytnuté vizuálne, zvukové a hmatové signalizačné prostriedky. Moderné palubné systémy dokážu znížiť počet nepríjemných alarmov. Priorita druhého je určená stupňom naliehavosti. Elektronické displeje zobrazujú textové správy v poradí a zvýraznení zodpovedajúcom ich dôležitosti. Varovné správy vyžadujú okamžitú nápravu. Oznámenie – vyžaduje si len okamžité oboznámenie a následne nápravné opatrenia. Upozorňujúce správy obsahujú informácie dôležité pre posádku. Výstražné a notifikačné správy sa zvyčajne robia vo vizuálnej aj zvukovej podobe.
Výstražné poplašné systémy upozorňujú posádku na porušenie bežných prevádzkových podmienok lietadla. Napríklad systém varovania pred pádom upozorní posádku na takéto ohrozenie vibráciami oboch riadiacich stĺpikov. Systém varovania pred blízkosťou zeme poskytuje hlasové varovné správy. Systém varovania pred strihom vetra poskytuje vizuálne varovanie a hlasovú správu, keď trasa lietadla narazí na zmenu rýchlosti alebo smeru vetra, ktorá by mohla spôsobiť náhle zníženie rýchlosti vzduchu. Okrem toho sa na veliteľskom ukazovateli letovej polohy zobrazuje mierka stúpania, ktorá umožňuje pilotovi rýchlo určiť optimálny uhol stúpania na obnovenie trajektórie.
KĽÚČOVÉ TRENDY
„Mode S“, navrhované dátové spojenie pre riadenie letovej prevádzky, umožňuje riadiacim letovej prevádzky prenášať správy na čelné sklo pilotom. Traffic Collision Alert System (TCAS) je palubný systém, ktorý poskytuje posádke informácie o požadovaných manévroch. Systém TCAS informuje posádku o ďalších lietadlách, ktoré sa objavia v blízkosti. Potom vydá varovnú prioritnú správu označujúcu manévre potrebné na zabránenie kolízii.
Globálny pozičný systém (GPS), vojenský satelitný navigačný systém, ktorý pokrýva celú zemeguľu, je teraz dostupný aj pre civilných používateľov. Koncom tisícročia boli systémy Laurent, Omega, VOR/DME a VORTAC takmer úplne nahradené satelitnými systémami.
Flight Status Monitor (FSM), pokročilá kombinácia existujúcich notifikačných a varovných systémov, pomáha posádke v abnormálnych letových situáciách a zlyhaní systému. Monitor FSM zhromažďuje údaje zo všetkých palubných systémov a vydáva textové pokyny pre posádku, ktorou sa má riadiť v núdzových situáciách. Okrem toho sleduje a vyhodnocuje účinnosť prijatých nápravných opatrení.
Mechanické tlakomery. Používajú metódy merania tlaku, pri ktorých sa namerané tlakové sily priamo porovnávajú s hmotnosťou stĺpca kvapaliny, referenčným závažím alebo silami elastických snímacích prvkov. Mechanické tlakomery navrhnuté na základe prvých dvoch metód sa používajú v stacionárnych podmienkach alebo sa používajú ako referenčné tlakomery pri kontrole a kalibrácii iných. Pri implementácii tretieho spôsobu merania tlaku sa ako elastické citlivé prvky (ESE) používajú membrány, membránové boxy, vlnovce a rúrkové pružiny. Ich deformácia závisí od hodnoty nameraného tlaku.
Ryža. 12. Zariadenie tlakomeru a podtlaku
V tlakomere (obr. 12) sú manometrické a barometrické vlnovce 9 a 6 použité ako tlakomer r k ktorý sa meria, sa privádza do vlnovca 9 . Mechy 6 meria sa tlak r a, rovná atmosférickému. Pod vplyvom tlakového rozdielu sa tyč pohybuje 8 , vychýlenie páky 7 , ťahový pohyb 2 , rotácia sektorov 1 , otáčanie trubice 5 a šípky 4 vzhľadom na mierku 3 .
Pri meraní tlaku mechanickými tlakomerom vznikajú metodické, prístrojové a dynamické chyby.
Metodická chyba sa objavuje v dôsledku zmien absolútneho tlaku okolia.
Inštrumentálne chyby vznikajú v dôsledku prítomnosti trenia, vôle v podperách a závesoch pohyblivých prvkov, nerovnováhy pohyblivého systému, ako aj zmien okolitej teploty. Ten spôsobuje zmeny v module pružnosti materiálu, z ktorého je UCE vyrobený, a v geometrických rozmeroch častí prevodového mechanizmu. Zníženie tejto chyby je dosiahnuté pomocou bimetalických teplotných kompenzátorov a výberom materiálov, z ktorých sú UCE vyrobené.
Dynamické chyby sú spôsobené oneskorením merania, ktoré závisí od parametrov potrubia spájajúceho skúšaný objekt s mechanickým tlakomerom.
Elektromechanické tlakomery. V týchto tlakomeroch sa sily meraného tlaku premieňajú na pohyb elektrických prvkov, ktoré ovplyvňujú parametre meracích elektrických obvodov (odpor R, indukčnosť L alebo kapacita S). Prevodník tlaku je inštalovaný priamo na riadiacom objekte, čo eliminuje potrebu dlhých spojovacích potrubí, eliminuje množstvo chýb a zjednodušuje inštaláciu a údržbu.
Tlakomery typu EDMU. Elektrické diaľkové tlakomery unifikovaného typu EDMU (obr. 13) majú rovnakú štruktúru a prvky pre všetky rozsahy meraných tlakov, s výnimkou UChE a stupnice. Schéma elektrického obvodu je uvedená nižšie.
Ryža. 13. Schéma tlakomeru typu EDMU
Nameraný tlak r a privádzaná do UCHE, ktorá je pripojená ku kefke E 3 potenciometre IN 1 cez prevodový mechanizmus. Hodnoty odporu Rx A Ry potenciometer prevodníka tlaku, ktorý sa mení v závislosti od tlaku r a, tvoria dve ramená mostného okruhu. Ďalšími ramenami mostíkového obvodu sú odpory R 1 a R 2. Rámy pomerových meračov L 1, L 2 a rezistorom R D tvoria meraciu uhlopriečku mosta. Spoločný spojovací bod rámov je pripojený k polouhlopriečke pozostávajúcej z odporov R 3 a R 4. Sú určené na kompenzáciu teplotných chýb spôsobených zmenami odporu rámov pomerových meračov pri kolísaní okolitej teploty. Rámy pomerových meračov majú rovnaký počet závitov, ale iné konštrukčné rozmery. Vďaka tomu má vnútorný rám menší odpor. Na zabezpečenie symetrie obvodu je v obvode vnútorného rámu zahrnutý dodatočný odpor R D. Pri pripojení k obvodu napájacieho napätia v puzdre Rx = RY mostíkový obvod je symetrický. Prúd pretekajúci polouhlopriečne cez odpory R 3 a R 4 sa rozvetvuje na dva rovnaké prúdy ja 1 a ja 2 rámy L 1i L 2 (obr. 14). Ak dôjde k porušeniu rovnosti medzi Rx A Ry symetria v obvode je narušená, v dôsledku čoho je narušená aj rovnosť prúdov. Prúdy ja 1 a ja 2, prúdiace cez rámy pomerového merača, vytvárajú magnetické polia charakterizované vektormi intenzity:
H1 = 1 1 w H 2 = 1 2 w,
kde, w– počet otáčok každého rámu.
Pohyblivý magnet, na ktorého osi je šípka pripevnená, je umiestnený v smere vektora
H = H1 + H2,
kde, H– vektor výslednej intenzity magnetického poľa.
Ryža. 15. Kinematická schéma prevodníka tlaku
Nameraný tlak r a dodávané cez armatúru 9 do dutiny prevodníka tlaku. Pod vplyvom r a stred membrány sa pohybuje 8 , posúvač 6 ,hojdacie kreslá 5 , páka 3 a držiak kefy 13. jar 4 vráti páku do pôvodnej polohy, keď sa tlak zníži r a.
Ryža. 16. Návrh logometra EDMU
Konštrukcia logometra EDMU (obr. 16) pozostáva z pohyblivého magnetu 2 a pevné rámy 3 A 10 . Magnet 2 a šípka 5 pripevnite na nápravu 9, ktorých konce sú vložené do axiálnych ložísk 6 . Medené telo 1 Na tlmenie vibrácií pohyblivého systému pomerového merača sa používa magnetický tlmič.
Pevný magnet 4 vráti ihlu prístroja do nulovej polohy po vypnutí napájacieho napätia.
Chyby vnášané do meracieho obvodu snímačom tlaku sú podobné chybám mechanických tlakomerov. Chyby spôsobené elektrickým obvodom a indikátorom vznikajú pri zmene okolitej teploty, keď je pohyblivý systém indikátora vystavený trecím silám, nevyváženosti a vôli, ako aj v dôsledku magnetickej hysterézie v materiáli obrazovky a pohybujúceho sa magnetu. Celková celková chyba (± 4) a prítomnosť nespoľahlivej posuvnej zmluvy sú nevýhodami tohto typu tlakomeru.
Tlakomery typu EM sú zariadenia diferenčného typu, ktoré merajú rozdiel medzi dvoma tlakmi (obr. 17). Ako ECE sa používajú vlnité membrány, ktorých deformácia sa pomocou potenciometrického prevodníka prevádza na elektrickú hodnotu. Ukazovateľ je štvorrámový logometer s pohyblivým magnetom.
Ryža. 17. Schéma tlakomeru typu EM
Konce potenciometra sú skratované, takže je ekvivalentom kruhového potenciometra. Každá sekcia potenciometra je pripojená k zodpovedajúcemu kohútiku rámu pomerového merača. Na kefu potenciometrického meniča a bod spájajúci všetky rámy pomerového merača je privedené napájacie napätie 27 V ± 10 %. Keď sa kefka potenciometra pohybuje pod vplyvom tlakových síl, prúdy sa prerozdeľujú v rámci pomerového merača. Vznikajú v nich magnetické polia charakterizované vektormi intenzity. Pohyblivý magnet štvorsnímkového pomerového merača je umiestnený v smere vektora napätia N celkové magnetické pole. Odpor R 1 a R 2 slúžia na nastavenie šírky a rovnomernosti stupnice. Použitie takejto schémy umožňuje získať pri malých pohyboch tuhého stredu membrány a potenciometrovej kefy veľké uhly vychýlenia ihly ukazovateľa (rozpätie stupnice dosahuje 270 0). To výrazne zvyšuje presnosť merania tlaku, pričom všetky ostatné veci sú rovnaké. Vďaka symetrii obvodu zariadenia nie sú hodnoty indikátora ovplyvnené zmenami napájacieho napätia alebo odporu rámu pri kolísaní okolitej teploty. Celková chyba prístroja ± 3 %. Hlavnými nevýhodami tlakomeru typu EM je prítomnosť posuvného kontaktu a zvýšený počet spojovacích vodičov, čo znižuje spoľahlivosť zariadenia, zvyšuje jeho hmotnosť a komplikuje inštaláciu na palubu lietadla.
Tlakomery typu DIM. Nevýhody potenciometrických meničov spojené s opotrebovaním potenciometrických meničov, spojené s opotrebením potenciometra, rušením kontaktov pri vibráciách a kolísaní meraného tlaku, zvýšených teplotách, odstraňujú u diaľkových indukčných tlakomerov typu DIM (obr. 18) . To je zabezpečené použitím diferenciálneho indukčného meniča. Tlakomery tohto typu sa používajú na meranie tlaku pri zvýšených teplotách a výraznom vysokofrekvenčnom rušení (až 700 Hz). Schéma elektrického obvodu tlakomeru je uvedená nižšie.
Ryža. 18. Schéma tlakomeru typu DIM
Ako UCE sa používajú buď vlnité membrány alebo membránové boxy. Pevný pohyblivý stred UCHE je spojený s kotvou indukčného meniča. Indukčné konvertorové cievky L 1 a L 2 spolu s odpormi R 1 a R 2 tvoria mostíkový obvod, ktorý pracuje na AC 36V 400Hz. Diagonálny mostíkový obvod obsahuje rámy pomerových indikátorov. Pri meraní tlaku sa deformácia UCE prenáša na kotvu, čím sa mení vzduchová medzera v magnetických obvodoch cievok L 1i L 2. To spôsobuje zmeny v indukčnosti cievok a vedie k prerozdeleniu prúdov v pomerovom merači. Keďže logometer pracuje na jednosmerný prúd, do meracieho obvodu sú zavedené diódy ako usmerňovače D 1 a D 2. Maximálne chyby tlakomerov typu DIM sú ± 4%, rozsah stupnice indikátora je 120 0.
Tlakové alarmy. Sú navrhnuté tak, aby poskytovali informácie o prítomnosti nominálnych alebo kritických režimov v systémoch elektrárne. ECU 1 tlakového alarmu riadi činnosť kontaktov 4,5, ktoré spínajú elektrický obvod (obr. 19).
Ryža. 19. Obvod tlakového alarmu
Tlakový alarm 2 otvára elektrický obvod pomocou zarážok 3 a 6, keď sa tlakový rozdiel zníži Δр = р 2 – p 1 .
Tlakomer typu IOD. Je určený na riadenie ťahu motora vo vzťahu k tlaku
π = р 2 / р 1
kde, p 1 – celkový tlak na vstupe motora;
p 2– tlak za turbínou motora.
Schéma zariadenia (obr. 20) pozostáva zo snímača tlakového pomeru (PRS) a indikátora tlakového pomeru (PRI). Ide o merací obvod kompenzačného typu, na rozdiel od meracích obvodov s priamym prevodom. DOD pozostáva z: pracovného mechu 17, do ktorého dutiny je vyvíjaný tlak r 2, aneroid 1, reagujúci na zmeny tlaku r 1 dodávaný do puzdra snímača; kontaktný systém 15, ktorý slúži na ovládanie elektromotora 13, cez zosilňovač 16, potenciometer 2, ktorý fixuje výchylku páky 18 .
Ryža. 20. Schéma pomerového tlakového merača typu IOD
UOD pozostáva z: zosilňovača 8; motor 10; mechanizmus spätnej väzby, ktorý obsahuje prevodovku a potenciometer 12; indikátorový mechanizmus vrátane bežiaceho mechanizmu, stupnice 4, páskového mechanizmu 3 a vratnej pružiny 7. Svietidlá L1 A L2 osvetliť stupnicu ukazovateľa.
Keď sa zmení pracovný režim motora, a teda sa zmení tlakový pomer, pohyblivý kontakt kontaktného systému 15 umiestnený na páke 18 sa uzavrie s horným alebo dolným pevným kontaktom a elektromotor 13 začne otáčať aneroidom. , zmenou uhla jeho sklonu k páke 18. Keď sa dosiahne rovnováha, dané sily mechu a aneroidu otvoria kontakty a motor sa vypne. V tomto prípade sú z potenciometra 2 odstránené signály úmerné tlakovému pomeru. Je zaradený do mostíkového meracieho obvodu ukazovateľa, obsahujúceho spätnoväzbový potenciometer 12 a nastaviteľné odpory 11. Pri nesymetri mostíka vzniká v uhlopriečke napätie, ktoré je zosilňované zosilňovačom 8 a privádzané do elektromotora 10 zn. ukazovateľ, ktorý pomocou potenciometrickej spätnej väzby 12 vyvažuje mostíkový obvod a pohybuje indikátorom mechanizmu s indikačnou páskou 3. V tomto prípade je na stupnici 4 zobrazená hodnota nameraného tlakového pomeru. V prípade výpadku prúdu alebo výpadku prvkov zariadenia sa páska vratnou pružinou 7 vráti na spodnú značku stupnice. Nastavovacie odpory 11 umožňujú nastaviť rozpätie párneho bieleho okraja pásky podľa mierka ukazovateľa. Otáčaním rohatky 6 sa matica so šípkou 5 pohybuje pozdĺž stupnice a označuje prednastavenú hodnotu tlakového pomeru v kontrolnom bode.
Tepelné čipové alarmy. Na rýchle varovanie posádky pred výskytom abnormalít v prevádzke ložiskových jednotiek stredných a zadných podpier rotora motora je v spodnej časti spaľovacej komory nainštalovaná skriňa s olejovými filtrami a tepelnými čipmi (TCS).
Systém (obr. 21) pozostáva z týchto hlavných prvkov:
a) dva tepelné čipové alarmy 1, z ktorých jeden je inštalovaný v potrubí čerpania oleja od zadného ložiska rotora kompresora, druhý v potrubí čerpania oleja od ložiska rotora turbíny;
b) výstražné svetlo umiestnené na prístrojovej doske v kabíne.
V telese olejového filtra sú dva kanály, z ktorých jeden je spojený s dutinou zadného ložiska kompresora a druhý s dutinou ložiska turbíny.
Olejový filter 10 a TCC 1 sú inštalované v každom kanáli, ktoré sú svojimi prírubami spoločne pripevnené k telesu 11 olejového filtra pomocou dvoch skrutiek.
Ryža. 21. Konštrukcia olejového filtra
Skriňa 11 olejového filtra je so svojou hornou prírubou pripevnená štyrmi skrutkami k prírube umiestnenej na spodnom výstužnom rebre skrine spaľovacej komory. Medzi príruby je nainštalované paronitové tesnenie.
Okrem toho sú na skrini 11 olejového filtra nainštalované dve armatúry na pripojenie kanálov skrine s potrubím k olejovej jednotke.
Každý TSS pozostáva zo snímača, ktorý signalizuje prítomnosť oceľových hoblín v čerpanom oleji a snímača maximálnej teploty zmesi vzduch-olej.
Snímač prítomnosti oceľových triesok pozostáva z magnetického zariadenia na ukladanie triesok, ktoré pozostáva z dvoch permanentných magnetov 4 a 6, inštalovaných so vzduchovou medzerou oproti sebe s rôznymi pólmi. Magnety sú pripojené pomocou vodičov 2 a 3 ku kontaktom konektora tepelného čipového alarmu. Na tele TCC je nainštalovaný konektor na pripojenie k elektrickým obvodom motora a lietadla.
Snímač limitnej teploty je umiestnený v hornej časti puzdra 5 a pozostáva z puzdra 8, vložky 9 z nízkotaviteľnej zliatiny a kontaktov, z ktorých jeden je horná časť magnetu 6 a druhý je prsteň 7.
Vložka 9 je umiestnená vo vnútri kužeľa 8 a je podopretá tromi rovnako vzdialenými výstupkami. Krúžok 7 je spojený drôtom 2 s magnetom 4.
Princíp činnosti snímača prítomnosti čipu a snímača teploty je založený na uzavretí záporného obvodu signálneho svetla tepelného čipového alarmového systému pri výskyte čipov alebo zvýšení teploty čerpanej zmesi vzduchu a oleja nad povolenú hodnotu .
Keď sa v niektorom z vyššie uvedených potrubí na čerpanie oleja objavia kovové hobliny, medzi magnetmi sa vytvorí uzavretá sieť, pretože medzera medzi magnetmi je vyplnená hoblinami.
V dôsledku toho sa na prístrojovej doske v kokpite rozsvieti kontrolka prítomnosti čipov v motore.
Ak teplota zmesi vzduch-olej v čerpacom potrubí z dutiny zadného ložiska kompresora stúpne nad 180 0 C a v potrubí čerpadla z dutiny ložiska turbíny nad 202 0 C, nízkotaviteľné vložky sa roztavia a spojte povrch magnetov 6 a prstene 7 .Vytvorí sa uzavretý elektrický obvod, ktorý v kabíne rozsvieti svetlo signalizujúce prítomnosť triesok v oleji.
Záver: zariadenia na monitorovanie prevádzky leteckých elektrární sú určené na sledovanie ťahových a tepelných pomerov leteckých motorov, stavu mazania, zásoby a spotreby paliva a prevádzky jednotlivých systémov a agregátov. Patria sem prístroje na meranie otáčok, teploty, tlaku, množstva paliva v nádržiach a spotreby paliva. Do rovnakej skupiny zariadení patria indikátory prednastavených tlakov v palivovom systéme a indikátory polohy pre kužeľ nasávania vzduchu, klapky proti prepätiu a palivovú páku, ktoré umožňujú kontrolovať stav príslušných systémov.
Letecké motory, palivové a olejové nádrže, tlakové fľaše vzduchového systému a ďalšie objekty, ktorých činnosť je potrebné počas letu sledovať, sa nachádzajú vo vzdialenosti niekoľkých metrov až desiatok metrov od pilotnej kabíny, kde sa sústreďuje riadenie lietadla. Preto všetky zariadenia monitorujúce prevádzku elektrární musia byť vzdialené.
Letecké motory pracujú v intenzívnych tepelných podmienkach blízko limitu. Preto k teplomerom slúžiacim na sledovanie tepelných podmienok motora a servisných systémov. Existuje požiadavka na zvýšenú presnosť merania. Pri maximálnych hodnotách nameraných teplôt by teda chyba merania teploty prúdových plynov nemala presiahnuť ± (0,5-1)%. Presnosť merania teploty v chladiacich systémoch leteckých motorov všetkých typov sa odhaduje na prijateľnú chybu ± (3-5)%.
Tlak paliva v motoroch s plynovou turbínou sa musí merať s chybou najviac ± 1,5 % v rozsahu 0 – 10 kg/cm2 a ± 4 % v rozsahu 10 – 100 kg/cm2. Chyba merania tlaku oleja by nemala presiahnuť ± 4 %.
Záver
Presné meranie skutočnej zásoby paliva na lietadle a jeho okamžitej alebo celkovej spotreby je nevyhnutné pre zaistenie bezpečnosti letu a udržanie optimálnych prevádzkových podmienok motora. Chyba merania množstva paliva, keď je lietadlo umiestnené v letovej línii, by nemala presiahnuť 2 – 3 % skutočnej zásoby paliva a nemala by byť väčšia ako ± 2,5 %.
Prednastavené tlakové alarmy musia fungovať s chybou nepresahujúcou ± 5 % nominálnych hodnôt reakčného tlaku.
Otázky pre samoštúdium
1. Riadené parametre elektrární, zostáv a systémov lietadla.
2. Princíp činnosti teplomera typu TEU.
3. Princíp činnosti snímača teploty.
4. Princíp činnosti TNV.
5. Princíp činnosti termoelektrických teplomerov.
6. Princíp činnosti magnetoelektrického galvanometra
7. Zariadenia na monitorovanie stavu olejových systémov motora.
Literatúra
1. V.D. Konstantinov, I.G. Ufimtsev, N.V. Kozlov "Letecké vybavenie lietadiel" s. 119-148.
2. Yu P. Dobrolensky "Letecké vybavenie" s. 82-88.
3. A.S. Tyrtyčko, N.N. Tochilov, M.M. Nogas, V.M. Bluvshtein "Letecké vybavenie pre vrtuľníky" s. 254-282.
4. V.V. Glukhov, I.M. Sindeev, M.M. Shemakhanov "Letecké a rádioelektronické vybavenie lietadiel." s. 46-76.
5. Poznámky k prednáške.
Súvisiace informácie.
0
Tlakomery používa sa v lietadlách na meranie tlaku paliva, tlaku oleja, plniaceho tlaku (v piestových motoroch) atď.
Ako citlivé prvky v tlakomeroch sa používajú membránové boxy alebo manometrické rúrkové pružiny. Membránové boxy sú spojenie dvoch alebo viacerých vlnitých kovových membrán tak, že sa medzi nimi vytvorí dutina komunikujúca s meraným tlakom. Pevné stredy sú prispájkované k stredom membrán, pripojené cez prevodový mechanizmus k ukazovateľu tlakomeru.
Tlaková trubica je dutá trubica oválneho prierezu hladko ohnutá pozdĺž kruhového oblúka, ktorej jeden koniec je pevne upevnený a komunikuje s meraným médiom a druhý sa môže voľne pohybovať pod vplyvom tlakových síl. Voľný koniec rúrkovej pružiny je tiež spojený cez prevodový mechanizmus s ihlou tlakomeru.
Na meranie nízkych tlakov sa používajú tlakomery s membránovými boxmi a na meranie vysokých tlakov s tlačnou pružinou. Na účely požiarnej bezpečnosti, aby nedošlo k dodaniu paliva do zariadenia umiestneného na prístrojovej doske, sú tlakomery na meranie tlaku paliva vybavené špeciálnymi prijímačmi (odlučovačmi). Tlakomery, ktoré merajú tlak oleja, majú tiež nainštalované prijímače, ktoré zvyšujú presnosť údajov prístroja. Ak by bol tlak oleja privádzaný priamo do prítlačnej pružiny, údaje prístroja by sa trochu oneskorili kvôli vysokej viskozite oleja. Prijímač tlakomeru je komora rozdelená na dve utesnené dutiny neelastickou membránou. Do jednej dutiny sa privádza olej (benzín), ktorého tlak sa musí merať, a druhá dutina, pripojená k indikátoru, je naplnená kvapalinou (toluén) s nízkou viskozitou.
Pri piestových motoroch je dôležité poznať tlak vzduchu alebo zmesi v sacom potrubí. Tento parameter sa meria prístrojom, ktorý sa nazýva tlakomer a vákuomer (obr. 129). Citlivým prvkom tlakomeru je aneroidný box. Nameraný tlak z kompresora sa privádza cez armatúru do tela zariadenia. Deformácia aneroidnej skrinky pod vplyvom tlaku sa prenáša cez tuhý stred na prevodový mechanizmus a potom na šípku ukazovateľa. Na zníženie chyby odčítania prístroja vplyvom teploty je vybavený bimetalovými kompenzátormi.
V súčasnosti sú široko používané elektrické tlakomery, vyznačujúce sa vysokou presnosťou, jednoduchosťou konštrukcie, nízkou hmotnosťou a rozmermi. Schematický diagram elektrického diaľkového tlakomera je znázornený na obr. 130.
Citlivým prvkom elektrických tlakomerov je tlaková skriňa, ktorá sa pod tlakom deformuje. Pohyb tuhého stredu tlakového boxu sa prenáša cez tyč na vahadlo, ktoré riadi pohyb páky reostatu. Keď sú kefy reostatu v strede a odpory R3 a R4 sú rovnaké (obvod mostíka je vyvážený), cez rámy I a II pretekajú rovnaké prúdy a vytvárajú okolo nich magnetické polia rovnakej sily. Šípka ukazovateľa zaujme strednú polohu.
Pri zmene odporového tlaku tvoria R3 a R4 dve variabilné ramená mostíkového obvodu. Most bude nevyvážený a magnet so šípkou indikátora tlaku sa vychýli.
Teplomery určený na meranie teploty plynov v motoroch s plynovou turbínou, teploty hláv valcov piestových motorov a pod.
Podľa princípu činnosti citlivých prvkov sú teplomery rozdelené do nasledujúcich skupín:
expanzné teplomery založené na princípe tepelnej rozťažnosti kvapalín a pevných látok pri konštantnom vonkajšom tlaku (ortuťové, liehové, bimetalické a pod.);
manometrické teplomery založené na princípe merania tlaku kvapaliny, pary alebo plynu vo vnútri uzavretej nádoby s konštantným objemom pri zmene teploty; elektrické teplomery; termoelektrické teplomery atď.
Posledné dva typy teplomerov sú najrozšírenejšie, pretože sa ľahšie používajú na diaľku.
Na meranie teploty hláv valcov a teploty výfukových plynov sa používajú termoelektrické teplomery, ktoré sa vyznačujú jednoduchou konštrukciou a vysokou citlivosťou.
Princíp činnosti termoelektrických teplomerov je založený na využití termoelektrického javu, ktorý spočíva v tom, že v uzavretom okruhu zloženom z dvoch rozdielnych vodičov s dvoma prechodmi vznikajú prúdy pri rôznych teplotách prechodu. Podľa veľkosti tepelných prúdov vznikajúcich v obvode je možné posúdiť hodnotu teploty tela (okolia). Tepelné prúdy sa merajú pomocou galvanometra zapojeného do obvodu, ktorého stupnica je odstupňovaná v °C.
Princíp činnosti elektrických teplomerov je založený na vlastnosti vodičov alebo polovodičov meniť elektrický odpor v závislosti od teploty. Teplomery tohto typu sú zostavené podľa konštrukcie mostíka, ktorého jedno z ramien je tepelne citlivý prvok. Prvok citlivý na teplo je umiestnený v prostredí, ktorého teplotu je potrebné merať.
Galvanometer alebo pomerový merač sa používa ako merač teploty v elektrických teplomeroch. Hodnota odporu tepelne citlivého prvku sa zvyčajne volí tak, aby bol mostíkový obvod vyrovnaný pri teplote rovnajúcej sa priemernej hodnote teplotného rozsahu meraného média. Keď teplota stúpa (klesá), mostík sa stáva nevyváženým a šípka ukazovateľa nástroja sa odchyľuje jedným alebo druhým smerom.
Tachometre slúžia na meranie počtu otáčok hriadeľa motora. Podľa princípu činnosti citlivej časti môžu byť otáčkomery: odstredivé, elektrické, magnetické, trecie atď. Jedným z najjednoduchších a najpoužívanejších v letectve sú diaľkové magnetické tachometre.
Ich princíp činnosti je založený na fenoméne indukovania vírivých prúdov v kovovom tele pod vplyvom magnetického poľa rotujúceho permanentného magnetu. Schéma magnetického tachometra je na obr. 131.
Tachometer sa skladá z permanentného magnetu, ľahkého medeného alebo hliníkového kotúča a ukazovateľa. Keď sa permanentný magnet otáča, v medenom disku sa indukujú vírivé prúdy, ktoré interagujú s magnetickým poľom magnetu. Medený disk sa začne otáčať. Moment interakcie medzi medeným kotúčom a permanentným magnetom je úmerný rýchlosti otáčania. Medený kotúč je spojený s ukazovateľom a je držaný proti otáčaniu vinutou pružinou, ktorej stupeň natočenia je úmerný počtu otáčok magnetu. Uhol vychýlenia šípky možno použiť na posúdenie hodnoty otáčok.
V elektrických tachometroch je snímač tachometra - generátor striedavého prúdu - pripojený k hriadeľu motora cez prevodovku. Frekvencia prúdu generovaného generátorom je úmerná počtu otáčok hriadeľa motora. Prúd preteká spojovacími vodičmi do ukazovateľa otáčkomera, čím dochádza k otáčaniu synchrónneho elektromotora, na osi ktorého je pripevnený viacpólový permanentný magnet. V kovovom kryte (snímacom prvku) je umiestnený permanentný magnet. Keď sa permanentný magnet otáča, v medenej krytke sa indukujú vírivé prúdy, ktoré majú tendenciu ju strhávať. Proti otáčaniu uzáveru však pôsobí špirálová pružina. Dve šípky indikátora rýchlosti sú spojené s osou uzáveru, z ktorých jedna je spojená priamo s osou uzáveru a otáča sa rovnakou rýchlosťou ako uzáver a druhá je spojená s osou pomocou ozubeného prevodu a sa otáča rýchlosťou 10-krát nižšou. Vďaka tomuto spojeniu vykoná jedna ručička ukazovateľa celú otáčku pri zmene otáčok motora o 1 000 ot./min. a druhá pri zmene otáčok hriadeľa o 10 000 ot./min. To zlepšuje presnosť údajov prístroja.
Merače paliva určené na meranie množstva paliva v nádržiach lietadla. Princípy konštrukcie palivových meračov sú založené na meraní hladiny (objemu) paliva pomocou plávajúceho plaváka, hmotnosti palivového stĺpca pomocou tlakomeru a parametrov elektrických obvodov pri pôsobení signálov súvisiacich s hladinou alebo tlakom palivovej nádrže. palivo. Do tejto skupiny prístrojov patria aj merače oleja, teda prístroje používané na meranie množstva oleja v lietadle.
Na moderných lietadlách sú palivové nádrže umiestnené vo veľkej vzdialenosti od prístrojovej dosky, a preto musia byť merače paliva vzdialené. Elektrické merače paliva túto požiadavku plne spĺňajú. Najpoužívanejšie sú v súčasnosti kapacitné merače paliva, ktorých princíp činnosti je založený na meraní kapacitnej hodnoty špeciálnych kondenzátorov (snímačov) spojených s určitým vzťahom k množstvu paliva v nádrži.
Citlivým prvkom kapacitného merača paliva je snímač valcového kondenzátora, ktorý je súpravou dvoch až šiestich rúrok, ktoré sú súosovo umiestnené voči sebe. Stálosť medzier medzi rúrkami je zabezpečená inštaláciou špeciálnych izolačných tesnení. V závislosti od hladiny kvapaliny v nádrži sa kapacita kondenzátora bude líšiť.
Ak je kondenzátorový snímač zahrnutý v obvode mostíka, potom keď sa jeho kapacita zmení pri zmene hladiny kvapaliny, most sa stane nevyváženým. Napätie z uhlopriečky mostíka bude privedené do aktuátora (elektromotora), ktorý posunie ručičku palivomera do novej polohy.
Prietokomery sa používajú na meranie okamžitého alebo priemerného prietoku kvapalín a plynov za jednotku času. Prietokomery sa používajú napríklad na kontrolu spotreby paliva, oleja a vzduchu.
Na základe princípu fungovania citlivej časti sú prietokomery rozdelené do niekoľkých typov. Väčšina nástrojov je však založená na Bernoulliho zákone. V tomto ohľade meranie prietoku kvapalín a plynov v skutočnosti spočíva v meraní rýchlosti ich pohybu pri konštantnej ploche prierezu potrubia alebo naopak v meraní premenlivej plochy pri konštantnej rýchlosti. Široko používané sú aj prietokomery, ktorých princíp činnosti je založený na meraní rýchlosti otáčania obežného kolesa umiestneného v prúde kvapaliny.
Použitá literatúra: „Fundamentals of Aviation“ autori: G.A. Nikitin, E.A. Bakanov
Stiahnite si abstrakt: Nemáte prístup k sťahovaniu súborov z nášho servera.
Zariadenia na monitorovanie parametrov lietadla (zariadenia na monitorovanie motora) sú určené na monitorovanie motora a všetkých pohyblivých častí lietadla.
Prístrojová doska moderného dopravného lietadla
Bezpečnosť letu do značnej miery závisí od spoľahlivosti motorov. Preto sa častejšie používa niekoľko pohonných systémov, aby v prípade zlyhania jedného z nich bolo možné bezpečne pokračovať v lietaní. To prirodzene vedie k zvýšeniu počtu senzorov, takže v mnohých prípadoch sú zariadenia monitorujúce chod motora kombinované na špeciálnom prístrojovom paneli a riadené letovým inžinierom. Medzi prístroje na sledovanie parametrov lietadla patria počítadlá rýchlosti, teplomery mazív, chladiacej kvapaliny a trysiek, indikátory rezervy paliva a spotreby atď.
Otáčkomery môžu byť vyhotovené ako počítadlá s priamym odpočtom alebo ako diaľkové otáčkomery. Vo svojej najjednoduchšej mechanickej forme existujú merače odstredivého typu, v ktorých je indikátor priamo poháňaný pružným hriadeľom. Zariadenia na diaľkové odčítanie rýchlosti sa vo väčšine prípadov skladajú zo snímača striedavého prúdu na motore a indikátora v kabíne. Niekedy sa používajú aj indukčné otáčkomery, ktoré však rušia magnetické kompasy, a preto musia byť namontované vo veľkej vzdialenosti od nich.
Ukazovatele rezervy paliva a spotreby. Pre pilota je veľmi dôležité mať kompletné informácie o vhodnej zásobe paliva, čo mu umožňuje určiť možný maximálny dolet. Staršie lietadlá boli najčastejšie vybavené plavákovým ukazovateľom hladiny paliva, ktorý bol v závislosti od prípadu dokonca namontovaný ako priamy ukazovateľ nad palivovou nádržou - napríklad pri krídlovej palivovej nádrži - a odčítal ho pilot zo svojho sedadla. Hodnoty týchto prístrojov závisia od ich umiestnenia a ťažko by sa dali použiť na indikáciu obsahu paliva vo všetkých palivových nádržiach na prístrojovej doske v kokpite.
Bolo potrebné použiť elektrické systémy, v ktorých snímač inštalovaný na palivovej nádrži pozostáva z plaváka a potenciometra. Plaváky môžu byť rotačné alebo kyvadlové. Indikačné zariadenia sú ovládané potenciometrami. Tiež vďaka prídavným kontaktom môžu prevziať funkcie indikátora prítomnosti paliva v nádrži. Moderné lietadlá využívajú meranie elektrickej rezervy na kapacitnej báze. Táto metóda má podstatnú výhodu, že meranie už nie je obmedzené na konkrétnu značku v palivovej nádrži. Je v ňom zabudovaných niekoľko rúrok umiestnených vedľa seba a ich kapacita sa mení v závislosti od miery použitia a zobrazuje sa na číselníku pomocou jednoduchého zosilňovača.
Ale samotné meranie rezervy už nestačí, najmä pri turbínových motoroch, ktoré spotrebúvajú veľké množstvo paliva. Preto sú potrebné špeciálne prietokomery, ktoré merajú množstvo paliva spotrebovaného každým motorom v palivovom potrubí (tzv. ukazovateľ okamžitej spotreby paliva). Tieto meracie prístroje vám vďaka počítaciemu mechanizmu umožňujú kedykoľvek odčítať údaje o zostávajúcom palive v nádrži. Nedávno bolo vyvinutých niekoľko zaujímavých autonómnych meračov, ktoré ukazujú buď zostávajúci čas letu, alebo zostávajúci maximálny dolet. Základom pre vykonávanie autonómnych výpočtov je zodpovedajúca spotreba paliva a prevádzkový režim motora.
Pozri tiež:
- Palubné prístrojové vybavenie
- O niektorých otázkach zdaňovania a odpisovania...
- Pracovná plynová a prúdová tryska
- Prečo inštalovať rádio so vstavaným ladením?
- Ťah a rýchlosť prúdového lietadla
- Stánky a vývrtky – ako sa im vyhnúť
- Nadzvukové osobné lietadlo - včera, dnes, zajtra
- Klasifikácia vojenských lietadiel
- Baca Grande rezervujte si lietadlo mesto: Baca Grande krajina: USA
- Zimovanie v Pattayi - rada od skúseného