Р. А. ЛУНИНА, А. Н. НАУМОВ
АВИАЦИОННОЕ И РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТА ЯК-18Т
Издание второе, переработанное и дополненное
Утверждено
УУЗ МГА СССР в качестве учебного пособия для летных училищ гражданской авиации
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1982
ГЛАВА I ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ
1. Классификация приборного оборудования по назначению и принципу действия
Назначение авиационных приборов состоит в обеспечении надежного контроля за текущими значениями параметров, характеризующих режимы полета самолета, работу двигателя и отдельных систем. Полет в сложных метеорологических условиях и ночью немыслим без приборов, показывающих положение самолета в воздухе и направление его полета. Устанавливая наиболее рациональные режимы работы двигателя и режимы полета, можно увеличить срок службы двигателя, сделать полет более экономичным, увеличить дальность и продолжительность. При точных показаниях авиационных приборов, надежной их работе и правильном пользовании ими обеспечивается безопасность полета. Пилот, в совершенстве, владеющий полетами по приборам, может вывести самолет из любого сложного положения.
По назначению авиационные приборы могут быть разделены на три группы.
Пилотажно-навигационные приборы. В эту группу входят приборы, необходимые для пилотирования самолета и решения навигационных задач, а также пилотажно-навигаци-онные системы: указатель поворота и скольжения ЭУП-53М, авиагоризонт АГД-1К, магнитный компас КИ-13К, акселерометр АМ-10, часы АЧС-1 (АЧХО), курсовая система ГМК-1А.
Приборы, контролирующие работу двигателя. В эту грутгпу входят приборы, по которым можно определить тепловой режим и состояние смазки двигателя, а также приборы, показывающие запас и расход топлива. К ним относятся бензиномер СБЭС-2077, тахометр ИТЭ-1, трехстрелочный индикатор ЭМИ-3К, термометр головок цилиндров ТЦТ-13, термометр сопротивления ТУЭ-48, мановакуумметр МВ-16У.
Вспомогательные приборы не имеют непосредственного отношения к управлению самолетом или двигателями в полете, но позволяют проверить исправность, положение или состояние той или иной группы оборудования самолета. К этим приборам относятся вольтамперметр ВА-3 и манометр воздуха 2М-80.
По принципу действия авиационные приборы делятся на следующие группы: манометрические, измеряющие разность давления (указатели скорости, манометры, вариометры); барометрические, действие которых основано на измерении абсолютного давления (барометрические высотомеры); гироскопические, работающие на использовании свойств ги-
роскопа с двумя и тремя степенями свободы (указатели поворота, авиагоризонты); электрические, измеряющие неэлектрические величины электрическим способом (термометры, манометры масла и топлива, бензиномеры); магнитчные компасы, работа которых основана на свойстве свободно под-вешенного магнита ориентироваться в направлении магнитного меридиана Земли; механические, работа которых основана на на использовании законов механики (часы, акселерометры); комплексные агрегатные приборы, в которых работа составных элементов основана на использовании различных физических законов (курсовые системы, гироиндукционные компасы).
2. Условия работы приборов и требования, предъявляемые к ним
Условия работы приборов, установленных на самолете, отличаются разнообразием и сложным сочетанием различных внешних факторов, существенно влияющих на их работу.
Температура воздуха, окружающего приборы на самолете, может изменяться от +50 до —60° С, а вблизи нагретых частей двигателя может быть более 100° С. Изменение температуры по отношению к нормальной (+15°С), при которой градуируется прибор, может оказать влияние на следующие параметры и условия:
линейные размеры деталей — уменьшение или увеличение зазоров, изменение передаточных отношений;
упругость чувствительных элементов (мембранных коробок) и элементов, создающих противодействующий момент (спиральные пружины). Изменение упругости приводит к изменению соотношений между деформацией упругого элемента и значением измеряемой величины;
электрическое сопротивление проводников и магнитное сопротивление магнитопроводов, что может привести к изменению параметров электрических схем приборов;
состояние смазки трущихся деталей. Ухудшение смазки приводит к увеличению погрешностей в показаниях;
состояние изоляционных материалов и контактов в электрических соединениях и противокоррозионные свойства деталей. При резком изменении температуры образуется конденсат водяных паров на деталях приборов, что приводит к нарушению контактов и возникновению коррозии.
Для обеспечения нормальной работы авиационных приборов применяются специальные меры. К ним относятся: изготовление металлических мембран и пружин из материалов, модуль упругости которых мало зависит от температуры (элинвар и другие специальные оплавы); применение специальных температурных
компенсаторов для предотвращения изменения передаточного отношения в механизмах в зависимости от модуля упругости чувствительного элемента прибора; соответствующий выбор материалов для изготовления деталей приборов; применение в электрических приборах специальных схем температурной компенсации; использование для смазки специальных сортов масел и консистентных смазок; специальный электропрогрев приборов.
Плотность воздуха, при которой работают авиационные приборы, изменяется в широких пределах. С понижением плотности при подъеме самолета на высоту в первую очередь ухудшается работа электрических приборов вследствие плохого отвода тепла от электрических узлов. Кроме того, в условиях пониженного давления воздуха между деталями с различным электрическим потенциалом может возникнуть ионизация, в результате которой произойдет пробой или свечение. Поэтому при изготовлении приборов предусматривается хорошая изоляция электрических цепей, находящихся под напряжением.
Изменение плотности воздуха приводит к погрешностям в показаниях приборов, работа которых основана на измерении давления встречного воздуха. Для уменьшения погрешностей в конструкциях приборов предусматривают специальные компенсаторы. Для нормальной работы приборов на больших высотах их герметизируют (например, гироагрегаты курсовых систем). Помимо устранения влияния пониженной плотности воздуха, герметизация предохраняет приборы от попадания внутрь влаги, пыли и т. п.
Влажность воздуха изменяется в широких пределах. В нижних слоях атмосферы в воздухе всегда имеется влага в виде водяного пара. Высокая влажность и конденсация влаги ухудшают условия работы приборов. Влажный воздух, особенно морской, способствует ускоренной коррозии стальных деталей, а конденсация влаги в трубопроводах и капиллярах может вызвать ошибки в показаниях приборов и даже привести к отказу в работе. Для предохранения деталей приборов от коррозии применяются гальванические, химические и лакокрасочные покрытия, а также специальные уплотнения, обеспечивающие герметичность корпуса. В отдельных случаях герметические корпусы приборов заполняются азотом.
Во избежание возникновения ледяных пробок в трубопроводах и приемниках воздушных давлений (ОВД) устанавливаются влагоотстойники. Для предохранения от обледенения элементов авиационных приборов, устанавливаемых непосредственно на обшивке самолета, используется электрообогрев.
Во время полета при различных эволюциях самолета приборы подвергаются воздействию кратковременных и длительных перегрузок. Наличие в механизме прибора неуравновешен-ных подвижных частей приводит при наклонах и перегрузках к
ошибкам в его показаниях. Для уменьшения погрешностей детали в механизмах приборов подвергаются тщательной балансировке.
Работа авиадвигателя вызывает вибрацию всех частей самолета, при взлетах и посадках возникают удары и тряска, которые вредно отражаются на работе приборов, искажая их показания и сокращая срок службы. Поэтому все приборы при выпуске с завода испытываются на виброустойчивость и вибро-прочность.
Виброустойчивость прибора характеризует его безотказную работу в течение заданного времени при указанных частотах вибрации и достигается уравновешиванием деталей, устранением люфтов и демпфированием. Вибропрочность характеризуется отсутствием погрешностей прибора, вызванных вибрацией, и достигается подбором материалов и рациональным конструированием.
Чтобы уменьшить вредное воздействие вибрации, ударов и тряски на самолетах применяется индивидуальная амортизация приборов и амортизация приборной доски.
На работу приборов влияют попадающие внутрь (капли дождя, снег, пыль, а также радиопомехи от установленного на самолете радиооборудования. Для предохранения от пыли и влаги корпусы и соединения приборов делают пылевлагонепрони-цаемыми. Для защиты электрических приборов и электрической сети от радиопомех в цепи их питания устанавливаются электрические фильтры.
Для обеспечения полетов в любых условиях к авиационным приборам предъявляют следующее требование: сохранение нормальной работоспособности в температурном диапазоне от —50 до +60° С, относительной влажности воздуха 95%, атмосферном давлении до 90 мм рт. ст. (1,34 гПа). При этом приборы должны быть защищены от коррозии, сохранять необходимую точность отсчета при работе днем и ночью, быть вибропрочными и виб-роустойчивыми, иметь малую массу и габариты, простую конструкцию, быть удобными в эксплуатации.
3. Размещение приборов и оборудования
Все оборудование, которым должны пользоваться пилоты, размещено на приборной доске и центральном пульте. Приборная доска установлена на резиновых амортизаторах и состоит из трех дюралюминиевых панелей: средней и двух боковых. Приборы на панелях приборной доски расположены следующим образом (рис. 1).
На средней панели в центре и слева расположены пилотаж-но-навигационные приборы, справа и внизу — приборы, контро-
Рис. 1. Приборная доска самолета Як-18Т]:
1 — переключатель «Разжижение масла»; 2 — кнопка запуска; 3 — табло сигнализации положения шасси; 4 — манометр 2М-80; 5— переключатель магнето; 6 — акселерометр АМ-10; 7— шприц; 5 — сигнализация «Опасная скорость»; 9 — указатель УГР-4ук; 10 — указатель радиовысотомера РВ-5; 11 — указатель скорости УС-450К; 12 — указатель АГД-1; 13 — указатель поворота и скольжения ЭУП-53М; 14 — вариометр ВР-10К; 15 — 18 — указатель ИТЭ-1; 19—пульт управления АРК-9; 20 — коррекционный механизм КМ-8; 21 — потенциометр освещения; 22 и 36 — абонентские щитки СПУ-9; 23 — правый электрощиток; 24 — указатель бензиномера СБЭС-2077; 25 — термометр ТЦГ-13; 26 — термометр ТУЭ-48; 27 — график инструментальных ошибок указателя скорости УС-450К; 28 — щиток центрального пульта; 29 — график девиации; 30 — пульт управления радиостанции «Ландыш-5» («Баклан-5»); 31 — часы АЧС; 32 — левый электрощиток; 33 — высотомер ВД-10К; 34 — график инструментальных ошибок высотомера БД-10К; 35 — вольтамперметр ВА-3; 37 — табло сигнализации; 38 — стеклоочиститель; 39 — пульт управления ПУ-26; 40 — пульт управления «Ось-1»
лирующие работу двигателя. Имеются две сигнальные лампы «Отказ ПТ-200» и «Опасная скорость». Под средней панелью установлены переключатели АРК-9, «Освещение плаф.— карта», «Баки» и пульт управления радиостанции «Ландьгш-5» или «Баклан-5».
На левой панели приборной доски размещены манометр воздуха и акселерометр, табло сигнализации, пульт управления ГМК-1А, пульт управления ОПУ-9, внизу — автоматы защиты сети. На правой панели расположены пульты управления АРК-9 и СПУ-9, коррекционный механизм КМ-8 и два крана пневмо-системы. Внизу расположены автоматы защиты сети. На передней дужке каркаса фонаря установлен магнитный компас КИ-13К. На рис. 2 показано размещение всего оборудования на самолете Як-18Т.
Рис. 2. Размещение оборудования на,самолете Як-18Т:
1 — генератор ГСР-300М; 2 — автомат согласования АС-1; 3—пусковая катушка ПК-45;. 4 — щиток реле; 5 — усилитель переговорного устройства СПУ-9; 6 — аккумуляторная батарея 20НКБН-25; 7 — датчик ИД3; 8 — маркерный приемник МРП-66; 9 — блок механический переходной БМП; 10 - приемник радиокомпаса АРК-9 (АРК-15); 11 — приемопередатчик радиовысотомера РВ-5; 12—блок питания радиокомпаса АРК-9; 13 — маркерный радиоприемник МРП-56П; 14 — щиток переменного тока; 15 — антенный усилитель радиокомпаса АРК-9; 16 — объединенная штыревая антенна; 17 — глиссадная антенна аппаратуры «Ось-1»; 18 — маяк МЛС-3; 19 — курсовая антенна аппаратуры «Ось-1»; 20 — хвостовой огонь - ХС-39; 21 — передающая антенна радиовысотомера РВ-5; 22—антенна маркерного приемника; 23 — рамочная антенна радиокомпаса АРК-9 (АРК-15); 24 — выключатель коррекции ВК-53РШ; 25 — приемная антенна радиовысотомера РВ-5; 26 — штепсельный разъем аэродромного питания ШРАП-500К; 27 — преобразователь ПТ-200Ц; 28 — приемопередатчик радиостанции «Ландыш-5» (Баклан-5); 29 — БАНО-45; 30 — ПВД-6М; 31 — система САРПП-12; 32 — лампа-фара СМФ-5; 33—преобразователь ПО-250; 34 — гироагрегат ГА-6; 35— гиро-агрегат авиагоризонта АГД-1; 36 — щиток питания; 37 — пульт управления радиостанцией «Ландыш-5» («Баклан-5»); 38 — предохранитель ИП-75: 39 — предохранитель
ИП-100
Примечание. Радиовысотомер РВ-5 и система «Ось-1» устанавливаются на самолет по особому указанию
4. Магнитный компас КИ-13К
Назначение и устройство. Магнитный компас предназначен для определения курса самолета. Курсом самолета называется угол, заключенный между северным направлением меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Курс отсчитывается в горизонтальной плоскости от северного направления меридиана до продольной оси самолета по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (рис. 3). Курс самолета может быть ис-
тинным, магнитным и компасным в зависимости от меридиана, от которого он отсчитывается.
Рис. 3. К определению курсов самолета
Истинным курсом (ИК) называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Магнитным курсом (МК) называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Компасным курсом (КК) называется угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана, проходящего через самолет, и
продольной осью самолета. Компасным меридианом (КМ) называется направление, по которому устанавливается магнитная стрелка компаса на самолете. Принцип действия магнитного компаса основан на взаимодействии магнитной стрелки (катушки) с магнитным полем Земли.
Магнитный компас КИ-13К состоит из корпуса, внутри которого гомещена магнитная система (рис. 4). Магнитная система состоит из двух постоянных магнитов, укрепленных на картушке симметрично и одноименными полюсами в одну сторону. На картушке имеется лимб со шкалой, которая проградуирова-на от 0 до 360° с оцифровкой через 30° (цена деления 5°). Картушка вращается вокруг оси, выполненной в виде шпильки, которая одним концом вмонтирована в колонку. Курсы 0 и 180° отмечены буквами С и Ю. Ось магнитов параллельна линии С — Ю шкалы. На лицевой части корпуса прибора нанесена курсовая черта. Компасный курс отсчитывается по делениям шкалы против курсовой черты.
Корпус компаса заполнен лигроином, который служит для демпфирования колебаний картушки и уменьшения трения в опоре. Компенсация изменения объема жидкости при изменении температуры осуществляется с помощью компенсационной камеры, которая расположена в верхней части корпуса прибора. В нижней части корпуса смонтирован девиационный прибор, служащий для устранения девиации. Он состоит из двух поперечных и двух продольных валиков, в которые вставлены магниты-уничтожители (рис. 5). Вращая валики 2 и 3 с помощью удлинителей, можно подобрать такое положение магнитов, при котором поле магнитов-уничтожителей скомпенсирует магнитное поле (стальных) деталей самолета.
Шкала соединяется с магнитной системой, а с самолетом жестко соединен индекс (курсовая черта). При поворотах самолета шкала остается неподвижной относительно меридиана, а индекс перемещается по шкале и показывает курс самолета.
Методические ошибки — это ошибки, возникающие в результате метода измерения. К ним относятся девиация, магнитное склонение, северная поворотная ошибка, креновая девиация.
Рис. 4. Схема компаса КИ-13К:
1 — пробка заливного отверстия; 2 — крышка; 3— картушка; 4 — компенсационная камера; 5 — корпус; 6 — подпятник; 7 — магниты; 8—курсовая нить; 9 — колонка с амортизационной пружиной; 10 — девиацион-ное устройство
Девиация компаса (ДК) —это угол, заключенный между северными направлениями магнитного и компасного меридианов (см.. рис. 2). Она отсчитывается от магнитного меридиана к компасному вправо (к востоку) со знаком плюс, влево (к западу)—со знаком минус (рис. 6). Причиной возникновения девиации является действие результирующего магнитного поля самолета на магнитную систему компаса. Величина и знак девиации зависят от количества и расположения на самолете стальных деталей, образующих постоянное и переменное магнитные поля.
Рис 5. Девиационный прибор:
1 — корпус; 2 — магниты-уничтожители; 3 —
длинные продольные валики; 4—поперечные
валики; 5 — продольные валики
Влияние постоянного-магнитного поля вызывает полукруговую девиацию, которая при изменении курса самолета от 0 до 360° дважды меняет свой знак и величину (рис. 7). Влияние на картушку переменного магнитного поля вызывает четвертную-девиацию (рис. 8). Полукруговая девиация уменьшается девиационным прибором на четырех основных курсах: 0, 90, 180 и 270°. Четвертная девиация зависит от полукруговой, уменьшить ее нельзя, поэтому ее списывают как остаточную на восьми курсах (0, 45, 90, 135, 180, 225, 270 и 315°) и строят график (рис. 9), которым пилот пользуется в полёте.
Магнитное склонение ДМ —это угол, заключенный между северными направлениями истинного и магнитного мери-
дианов. Причиной возникновения магнитного склонения является неравномерность распределения на земном шаре магнитных аномалий. Магнитное склонение все время меняется и может быть положительным и отрицательным. Оно считается положительным, если магнитный меридиан отклонен к востоку от истинного, и отрицательным, если магнитный меридиан отклонен к западу от истинного.
Магнитное склонение учитывается по полетным картам, на которые нанесены изогоны. Изогоны — это линии, соединяющие точки земной поверхности с одинаковым магнитным склонением. Полетные карты выпускаются на 5 лет.
Северная поворотная ошибка возникает при вираже, когда под действием центробежных сил картушка компаса наклоняется относительно горизонтальной плоскости. Причиной ее возникновения является утяжеление южной стороны картушки. Эта ошибка зависит от курса самолета, угловой скорости поворота, угла наклонения, поступательной скорости, крена.
Для учета северной поворотной ошибки следует на северных курсах не доворачивать на угол крена, на южных курсах — про-
Рис. 7. Графики полукруговой девиации: а — действие магнитного поля твердого железа; б — график полукруговой девиации
Рис. 8. График четвертной девиации: а — действие магнитного поля мягкого железа; б — график четвертной девиации
ворачивать на угол крена. Это необходимо для компенсации действия центробежных сил на картушку. На восточных и западных курсах северная поворотная ошибка равна нулю.
Креновая девиация возникает при полете с кренами в результате воздействия вертикальной составляющей магнитного поля самолета на магнитную систему компаса. Она образуется, если плоскость картушки остается горизонтальной, а меняется только положение горизонтальной плоскости самолета, т. е. при полете с неизмененным курсом со скольжением, планировании или кабрировании без ускорения.
Рис. 9. График остаточной девиации
Причиной возникновения креновой девиации является поворот магнитных масс самолета относительно горизонтальной кар-
тушки на угол крена самолета. Пака самолет летит горизонтально, его вертикальная составляющая магнитного поля направлена вертикально вдоль вертикальной оси самолета. Картушка горизонтальна, и вертикальная составляющая не оказывает на нее воздействия. При крене самолета его вертикальная ось, оставаясь перпендикулярной к самолету, наклоняется, а картушка остается горизонтальной. При наборе высоты или планировании на северных и южных курсах креновая девиация равна нулю, на восточном и западном курсах она максимальна. Практически креновая девиация учитывается при снижении на восточных и западных курсах, поэтому следует помнить, что при снижении на восточном курсе курс увеличивается, а на западном — уменьшается.
Инструментальные ошибки — ошибки, возникающие в результате изготовления прибора. К ним относятся: увлечение картушки жидкостью, неточность градуировки шкалы, застой картушки вследствие трения в опоре, температурная ошибка. Максимально допустимые ошибки не должны превышать ±2,5°.
Работа с компасом в полете. Перед вылетом следует: произвести внешний осмотр прибора и убедиться в его исправности (прозрачная жидкость, нет воздушных пузырьков, опечатан де-виационный прибор); для определения истинного курса в полете учесть девиацию по графику и магнитное склонение по карте, при разворотах самолета на северных и южных курсах — северную поворотную ошибку; при снижении на восточных и западных курсах — креновую девиацию. Необходимо помнить, что в холодное время картушка компаса устанавливается после разворота дольше, чем в летнее.
5. Двухстрелочный барометрический высотомер ВД-10К
Назначение и принцип действия. Высотомер ВД-10К предназначен для измерения высоты полета. Различают высоты: абсолютную, относительную и истинную.
Абсолютной высотой (Набс) называется расстояние по вертикали от уровня моря до самолета, относительной высотой (Нот) —расстояние по вертикали от уровня места взлета (или посадки) до самолета, истинной высо-той (Нист) — расстояние по вертикали от пролетаемой местности до самолета (рис. 10). Существует связь между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением. Она характеризуется стандартной атмосферой (СА) —условным законом изменения давления, температуры, плотности и других параметров с изменением высоты.
Величина атмосферного давления определяется весом столба воздуха, приходящегося на единицу площади земной поверх-
Рис. 10. Классификация высот
ности, и измеряется высотой уравновешивающего это давление столба ртути или воды. Согласно стандартной атмосфере, на уровне моря такое давление считают равным 760 мм рт. ст. (101,3 кПа). С поднятием на высоту давление падает неравномерно, но пропорционально высоте полета самолета. Таким образом, высоту полета можно определить по атмосферному давлению окружающего самолет воздуха.
Рис. 11. Приемник воздушных давлений
Приемник воздушных давлений ПВД-6М. На самолете параллельно продольной оси самолета на левой консоли крыла установлен приемник воздушных давлений ОВД (трубка Пито), который имеет две камеры: статическую и динамическую (рис. 11). Статическая камера сообщается с атмосферой через ряд отверстий. Отверстия расположены по окружности приемника на определенном расстоянии от носка, поэтому давление внутри статической камеры всегда равно атмосферному давлению воздуха, находящегося в состоянии покоя. Камера полного давления (динамическая) имеет отверстие в носке приемника воздушных давлений. Поэтому трубкой воспринимается не только атмосферное давление, но и скоростной напор. Сумма этих давлений образует полное давление.
Устройство высотомера ВД-10К. Прибор (рис. 12) состоит из корпуса внутри которого помещен блок из двух анероидных коробок. Корпус сообщается через штуцер со статической камерой приемника воздушных давлений. С подъемом на высоту атмосферное давление уменьшается. Это приводит к расширению анероидных коробок. Движение их передается с помощью передаточного механизма стрелкам, которые указывают ,по шкале высоту.
Анероидные коробки и передаточный механизм смонтированы на поворотном основании, которое вращается в корпусе прибора при помощи кремальеры и переводит большую и малую стрелки высотомера. Стрелки связаны друг с другом при помощи зубчатой передачи с отношением 10 : 1. Одновременно при
вращении кремальеры вращаются шкала барометрического давления со шторкой и два треугольных индекса. Индексы указывают высоту, соответствующую изменению барометрического давления относительно 760 мм рт. ст. и перемещаются в направлении, противоположном движению стрелок. Внешний индекс показывает высоту в метрах, а внутренний в километрах.
Шкала барометрического давления позволяет вносить поправку в показания высотомера, когда давление в месте посадки не совпадает с давлением у земли в момент вылета. Она имеет градуировку от 670 до 790 мм рт. ст. с оцифровкой через 10 мм рт. ст. и ценой деления 1 мм рт. ст. Для согласования показаний барометрической шкалы с нулевым положением стрелок и положением треугольных индексов в высотомере предусмотрена возможность вращения при помощи кремальеры одной только барометрической шкалы. Для этого на кремальере имеется гайка. С поднятием на высоту перемещаются только стрелки, а шкала барометрического давления остается на месте, так как с анероидами она не связана. Согласование барометрической шкалы с нулевым положением стрелок производится только в лаборатории.
Рис. 12- Высотомер: ВД-10К:
1 — 4, 13, 14 — шестерни; 5 — кремальера; 6 — шкала барометрического давления; 7 — малая стрелка; 8—шкала; 9 — большая стрелка; 10 и 11 — индексы; 12 — шестерня малой стрелки; 15 — зубчатый сектор; 16 — ось сектора; 17 — тяга; 18 — биметаллический компенсатор; 19 — верхний центр; 20 — нижний центр; 21 и 22 — анероидные
коробки
Шкала высот имеет градуировку от 0 до 10000 м (рис. 13). Цена деления для большой стрелки 10 м, для малой 100 м.
Для компенсации инструментальных ошибок прибора, возникающих из-за несбалансированности механизма при наклоне прибора, в высотомере установлен пружинный балансир. Температурная погрешность устраняется при помощи биметаллических компенсаторов.
Рис. 13. Шкала
высотомера
ВД-10К
Методические ошибки являются следствием несовершенства метода измерения высоты.
Погрешность, вызванная отличием фактического атмосферного давления у земли от расчетного. Согласно стандартной атмосфере каждой точке земной поверхности соответствует определенное значение атмосферного давления и температуры воздуха. На самом деле на аэродроме в разные дни давление и температура бывают различны. Поэтому, хотя самолет находится на том же месте, высотомеры показывают каждый раз другую высоту. Эту ошибку можно устранить установкой стрелок прибора на нуль. При этом давление на шкале давлений должно совпадать с давлением на аэродроме в данный момент. Максимально допустимое отклонение давления не должно превышать +1,5 мм рт. ст. (2 ГПа).
Погрешности, вызванные изменением давле-нияуземли в пункте вылета за время полета. Если после взлета самолета с аэродрома давление на нем изменится, то оно изменится на всех высотах. Если высоту выдерживать по высотомеру, не делая поправки, то можно допустить ошибку. Для учета этой погрешности пилоту нужно запросить давление у диспетчера пункта посадки и установить его на приборе с помощью кремальеры.
Погрешность, вызванная изменением барического рельефа. Барическим рельефом называется распределение барометрического давления в плотности горизонта. В один и тот же момент в различных точках барометрическое давление различно. Если самолет будет лететь по изобаре — линии равных давлений, то прибор будет показывать одну и ту же высоту. На самом деле высота полета самолета будет меняться. Для учета этой ошибки необходимо перед отсчетом установить на барометрической шкале высотомера фактическое давление у земли в пункте пролета. Эту величину можно определить ,по карте погоды или путем запроса по радио.
Температурная погрешность. Метод измерения высоты предполагает, что каждой высоте соответствует своя температура, которая при подъеме на каждые 1000 м высоты умень-
шается на 6,5°. В действительности температура меняется неравномерно. Зимой температурный градиент доходит до 4, а летом — до 8° С. Изменение температуры у земли приводит к перераспределению давления по высотам, что вызывает неправильные показания высотомера. Даже если давление у земли остается неизменным, на высоте оно будет меняться. При повышении температуры у земли более плотные слои воздуха поднимаются вверх и показания занижаются. При понижении тем-пературы у земли более плотные слои воздуха опускаются вниз и высотомер будет завышать показания. Пример зависимости показаний высотомера от изменения температуры воздуха показан на рис. 14. Температурная ошибка учитывается по навигационной линейке путем введения поправки на температуру.
Погрешности, вызванные изменением топографического рельефа местности. Чтобы знать истинную высоту полета, нужно определить превышение или понижение рельефа пролетаемой местности относительно аэдро-ма взлета. Превышения или понижения рельефа местности относительно уровня моря обозначены на навигационные картах. При определении истинной высоты необходимо из показания высотомера вычесть превышение или прибавить понижение местности, над которой пролетает самолет.
Инструментальные ошибки возникают в результате запаздывания показаний вследствие гистерезиса анерондных коробок, трения в передаточном механизме, неточности градуировки шкалы.
Рис. 14. Зависимость показаний высотомера от изменения температуры воздуха
Эти погрешности частично компенсируются элементами конструкции прибора. Остаточные инструментальные погрешности учитываются по графику, который составляется при проверке прибора в лаборатории. Проверка должна проводиться не реже 1 раза в 3 мес. Зависимость показаний высотомера от изменения
Рис. 15. График инструментальных ошибок высотомера ВД-10К
температуры воздуха показана па рис. 15. График устанавливается справа в нижней части центральной панели приборной доски (см. рис. 1).
Работа с высотомером ВД-10К. Перед вылетом осматривают прибор и убеждаются в его исправности. Стрелки прибора при помощи кремальеры устанавливают на нуль. При этом давление на шкале должно совпадать с давлением на аэродроме в момент вылета. Максимально допустимое отклонение давления не должно превышать ±1,5 мм рт. ст. При расхождении давления не более чем на ±1,5 мм рт. ст. прибор подлежит проверке в лаборатории. Отворачивать гайку кремальеры и согласовывать барометрическую шкалу на самолете пилоту не разрешается.
Для определения истинной высоты необходимо учесть методические и инструментальные ошибки. Для этого при подходе к аэродрому посадки запрашивают по радию данные о погоде и с помощью кремальеры вводят поправку в показания прибора, установив на барометрической шкале давление аэродрома.
При посадке на высокогорном или низменном аэродроме, где давление выходит за пределы 670—790 мм рт. ст„ необходимо запросить высоту данного аэродрома относительно уровня моря, с помощью кремальеры установить треугольные индексы на эту высоту. Стрелки покажут высоту относительно уровня моря. В момент посадки стрелки покажут нуль. Если поставить треугольные индексы на высоту аэродрома взлета, то в момент посадки стрелки покажут превышение высоты аэродрома посадки над высотой аэродрома взлета.
6. Указатель скорости УС-450
Назначение и принцип действия. Указатель скорости предназначен для определения скорости полета самолета относительно воздушной среды. Следует различать скорости истинную, приборную и путевую. Истинной скорстью называется скорость полета относительно воздушной среды. Приборной скоростью называется скорость, которую указывает прибор. Путевой скоростью называется скорость полета самолета относительно земной поверхности.
Принцип работы указателя скорости основан на измерении скоростного напора воздуха, создаваемого при движении самолета в приемнике воздушных давлений. Скоростным напором называется сила встречного сопротивления воздуха, действующая на единицу поверхности тела, движущегося в нем. Устройство указателя скорости представлено на рис. 16. В корпусе прибора помещен чувствительный элемент в виде мембранной коробки, которая соединяется с помощью медной трубки со штуцером и через трубопровод с камерой динамического давления приемника воздушных давлений. Корпус прибора соединяется с камерой статического давления ПВД.
При движении самолета давление внутри мембранной коробки увеличивается на значение скоростного напора и под действием его мембранная коробка расширяется. Движение передается через передаточный механизм на стрелку, которая покажет значение скоростного напора. Скоростной напор пропорционален квадрату скорости = р1/2/2, поэтому, измеряя скоростной напор, прибор измеряет воздушную скорость. Шкала прибора, представленная на рис. 17, имеет градуировку от 0 до 450 км/ч с оцифровкой через 50 км/ч и ценой деления 10 км/ч.
Методические ошибки указателя скорости возникают вследствие изменения плотности воздуха, с поднятием на высоту. При определении скорости по скоростному напору считалось, что плотность воздуха — величина постоянная. На самом деле с поднятием на высоту плотность воздуха уменьшается, следовательно, одной и той же скорости на большой высоте будет соответствовать меньший скоростной напор, а следовательно, и меньшие показания прибора. Градуировка прибора производилась при плотности воздуха, соответствующей давлению 760 мм рт. ст., поэтому с поднятием на высоту показания прибора занижаются.
При наборе высоты температура уменьшается, что приводит к увеличению плотности воздуха. Градуировка прибора производилась при температуре 15° С, поэтому при меньшей температуре прибор дает завышенные показатели. Но с подъемом на высоту давление падает быстрее, чем температура, поэтому по-
Рис. 16- Указатель скорости УС-450К Рис- 17. Шкала указателя скорости УС-450К
Рис. 18. График инструментальных ошибок указателя скорости УС-450К
казания прибора становятся все более заниженными. Методические ошибки учитываются при помощи навигационной линейки, путем введения поправки на давление и температуру.
Инструментальные ошибки возникают вследствие упругого последействия и гистерезиса мембранной коробки, трения в передаточном механизме и неточности градуировки шкалы. Инструментальные ошибки учитываются по графику, который составляется при проверке прибора в лаборатории (рис. 18). Проверка должна проводиться не реже 1 раза в 3 мес. График устанавливается слева в нижней части центральной панели приборной доски (см. рис. 1). Инструментальные ошибки не должны превышать ±5 км/ч.
На самолете Як-18Т предусмотрена сигнализация опас-ной скорости, осуществляемая с помощью сигнализатора опасной скорости ССА-0,7—2,2 и лампы сигнализации (рис. 19). Сигнализатор замыкает электрическую цепь при скорости, установленной на шкале прибора. Включение сигнализации осуществляется автоматом защиты сети на правом электрощитке. Принцип действия сигнализатора приборной скорости ССА-0,7— 2,2 основан на манометрическом методе измерения давления воздуха, которое соответствует скорости полета самолета.
Рис. 19. Сигнализатор скорости Рис. 20. Принципиальная схема сигнализатора скорости:
1—установочный винт; 2 — пружина верхняя; 3 и 4 - контакты; 5 — пружина нижняя; 6 —центр; 7 —мембрана; 8 — штуцер статического давления С; 9 — штуцер полного-
давления Д
Принципиальная схема сигнализатора скорости показана на рис. 20. Полное давление р передается через штуцер 9 в полость чувствительного элемента. Через штуцер 8 в корпус прибора передается статическое давление рст. Под действием динамического давления рдин=рп - рст центр 6 мембраны 7 перемещает нижнюю пружину 5 с контактом 4 до замыкания с контактом 3, укрепленным на верхней пружине. Междуконтактное расстояние, соответствующее данной скорости, устанавливается с помощью винта 1, опирающегося на верхнюю пружину 2. Заданная скорость отсчитывается по шкале, отпарированной от 70 до 200 км/ч. В электрическую цепь прибор включается с помощью штепсельного разъема. Установлен сигнализатор в отсеке радиооборудования между шпангоутами 11 и 13.
Работа с указателем скорости. Перед вылетом необходимо произвести внешний осмотр прибора и убедиться в его исправности, включить АЗС «Опасная скорость»; для определения истинной скорости учесть методические ошибки по НЛ-10 и инструментальные ошибки по графику; при полетах в зонах обледе-нпя, снегопада, при низкой температуре включать электрообогрев трубки ПВД.
Достарыңызбен бөлісу: |