Тема: «Приборное оборудование
самолетов и вертолетов»
1. Краткие исторические сведения о
развитии авиационного оборудования
В наши дни самолеты способны летать на
огромные расстояния и подниматься на большие высоты. В любое время года,
днем и ночью, при любой погоде они пересекают океаны и континенты,
летают с околозвуковой и сверхзвуковой скоростью. Но все эти успехи
современной авиации были бы невозможны, если бы вместе с развитием
самолетов не происходило развитие
техники, которая помогает пилоту управлять летательным аппаратом.
Руководствуясь показаниями всевозможных
приборов, экипаж контролирует и управляет работой двигателей, других
агрегатов и систем самолета, ориентируется в пространстве, определяет
высоту и скорость полета своего лайнера, получает с земли информацию о
погодных условиях и при необходимости квалифицированную помощь,
поддерживает связь с диспетчерскими службами аэропортов.
Считается, что одним из первых приборов, который
применили в авиации и воздухоплавании, был статоскоп.
еще
на аэростатах для контроля подъема и спуска.
Принцип работы этого прибора прост и основан
на том факте, что с увеличением высоты полета давление падает.
Следовательно, и стрелка прибора будет отклоняться на меньшую величину.
Если же шкалу прибора проградуировать не в единицах давления, а в
метрах, то по показаниям прибора можно будет судить о высоте полета
летательного аппарата.
Едва появился летательный аппарат,
оснащенный двигателем, сразу же стало ясно — одним статоскопом для его
управления не обойдешься. Для контроля и управления полетом и работой
мотора, других агрегатов потребуется несколько десятков различного
оборудования — приборов и
механизмов, а для их размещения — хорошо оборудованная, вместительная
пилотская кабина.
Полет в сложных метеорологических условиях и ночью немыслим без
приборов, показывающих положение самолета в воздухе и направление его
полета.
При точных показаниях авиационных
приборов (АП), надежной
их работе и правильном пользовании ими обеспечивается безопасность
полета.
2. Классификация оборудования
В кабине современного самолета
имеется большое количество приборов и оборудования различного назначения
(пилотажные, пилотажно-навигационные приборы, приборы контроля работы
силовой установки, радио — и радиолокационное оборудование, кислородные
приборы и др.), рычагов управления, ручек, переключателей, кнопок,
сигнализаторов, необходимых для управления самолетом, выполнения
полетного или боевого задания и спасения при авариях. На самолетах
выпуска 60-70х годов в кабине экипажа имеется от 80 до 100 различных
приборов, переключателей и других устройств. Естественно, что наблюдение
за всеми этими приборами и работа с оборудованием требуют от каждого
члена экипажа большого внимания и опыта.
В процессе полета экипаж, зная
летно-технические характеристики (ЛТХ) самолета,
вертолета, должен знать:
Скорость
полета, —
Скорость
числа М.
Высоту
полета, —
Положение
в пространстве – углы крена ЛА.
Вертикальная
скорость — скороподъемность ЛА.
Углы
скольжение ЛА.
Фактическую
перегрузку в данный момент времени.
Параметры
работы СУ, ВСУ.
Давление
воздушной среды наружное (за бортом) и внутрикабинное.
Параметры
работы всех систем ЛА.
Температуру
наружного воздуха.
предписаны
в РЛЭ конкретного самолета, вертолета и не
могут быть изменены экипажем
в процессе полета, т.к это приводит к потере управляемости,
устойчивости, разрушению конструкции и как следствие к авиационному происшествию,
катастрофе.
Основные параметры ЛТХ в полете
К основным параметрам ЛТХ обеспечивающим
безопасность полета относятся:
Vмак. – скорость максимальная,
Vкрейс. – скорость крейсерская,
Vмин. – скорость минимальная,
Vвзлета, – скорость взлета,
Vпосадки– скорость посадки,
Нмак. – высота максимальная,
Нкрейс.- высота крейсерская,
макс.-
максимально допустимая перегрузка,
Мак. угол по тангажу,
Мак. угол по крену.
Курс – путевой угол (направление полета).
Контроль этих параметров осуществляется
соответствующими приборами, входящими в различные системы ЛА, см.
таблицу.
Самолет относительно воздушной массы перемещается с воздушной скоростью
в направлении своей продольной оси. Одновременно под действием ветра он
перемещается вместе с воздушной массой в направлении и со скоростью ее
движения. В результате движение самолета относительно земной поверхности
будет происходить по равнодействующей, построенной на слагаемых
скоростях самолета и ветра.
Воздушной скоростью V называется
скорость самолета относительно воздушной среды. Эту скорость самолет
приобретает под действием силы тяги двигателей.
Она делится на два вида:
истинная воздушная
скорость ( True Airspeed (TAS)
)
приборная воздушная
скорость ( Indicated Airspeed
(IAS) )
–
это фактическая скорость
полета самолета
относительно воздуха.
–
эта та скорость, которую летчик видит в своей кабине на
приборе-указателе скорости.
Путевой скоростью W называется
скорость самолета относительно земной поверхности. На ее величину влияет
ветер, который уменьшает или увеличивает скорость движения воздушного
судна относительно земной поверхности.
Она рассчитывается на
основании истинной скорости с учетом скорости.
Таким образом, при полете с боковым ветром векторы воздушной скорости,
путевой скорости и скорости ветра образуют треугольник (рис. 1), который
называется навигационным треугольником скоростей. Каждый вектор
характеризуется направлением и величиной.
Вектором воздушной скорости (V) называется
направление и скорость движения самолета относительно воздушных масс.
Его направление определяется курсом самолета, а величина — значением
воздушной скорости.
Рис. 1 Навигационный треугольник
скоростей и его элементы.
Вектором путевой скорости (W) называется
направление и скорость движения самолета относительно земной
поверхности. Его направление определяется путевым углом, а величина —
значением путевой скорости.
Вектором ветра (U) называется
направление и скорость движения воздушной массы относительно земной
поверхности. Его направление определяется направлением ветра, а величина
— значением его скорости.
Навигационный треугольник скоростей имеет следующие элементы:
—
магнитный курс самолета;
—
воздушная скорость;
—
магнитный путевой угол (может быть заданным —ЗМПУ
и фактическим —
ФМПУ);
—
путевая скорость;
—
навигационное направление ветра;
—
скорость ветра;
—
угол сноса;
—
угол ветра.
Фактическим магнитным путевым углом называется угол,
заключенный между северным направлением магнитного меридиана и линией
фактического пути. Отсчитывается от северного направления магнитного
меридиана до линии фактического пути по ходу часовой стрелки от 0 до
360°.
Углом сноса называется
угол, заключенный между продольной осью самолета и линией пути.
Отсчитывается от продольной оси самолета до линии пути вправо со знаком
плюс и влево со знаком минус.
Углом ветра называется
угол, заключенный между линией пути (фактической или заданной) и
направлением навигационного ветра. Отсчитывается от линии пути до
направления ветра по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
—
расстояние по вертикали от определённого уровня до воздушного судна. В
зависимости от уровня начала отсчёта различают высоты:
) —
от уровня точки, находящейся непосредственно под воздушным судном;
) — от
уровня порога ВПП, уровня аэродрома, наивысшей точки рельефа и т. п.;
) —
от уровня моря;
Высота
эшелона (Н) —
высота полета, измеряемая от уровня изобарической поверхности с
давлением 760мм рт.ст.
Давление воздушной среды —
давление оказываемое воздушной средой на единицу поверхности:
В зависимости от назначения все
авиационные приборы могут быть разделены на три основные группы:
1) Пилотажно-навигационные приборы.
2) Приборы контроля работы авиационного
двигателя (моторные приборы);
3) Вспомогательные приборы.
В первую группу входят
манометры бензина и масла, термометры масла и воды, термометры
цилиндров, термометры карбюратора, тахометры, мановакуумметры,
бензиномеры, счетчики расхода горючего, газоанализаторы.
Во вторую группу входят
указатели скорости, высотомеры, вариометры, магнитные компасы, указатели
поворота, указатели скольжения, авиагоризонты, гирополукомпасы,
гиромагнитные компасы, радиокомпасы, секстанты, визиры, часы, автопилоты
и автоштурманы.
Работа современных авиационных приборов основана на различных законах
механики, аэродинамики, гидравлики, электротехники и магнетизма.
Существуют приборы одного назначения, работа которых основана на
совершенно различных физических принципах, например: тахометры
центробежные и электрические, бензиномеры электрические и
гидростатические и т. д.
Параллельное существование этих приборов объясняется тем, что каждый из
примененных принципов имеет свои преимущества и свои недостатки.
На некоторых типах самолетов выгоднее применять электрический бензиномер,
на других — механический и т. д.
За последние годы заметно расширилось применение электрических приборов,
вытесняющих на многих самолетах гидравлические и механические приборы.
Преимуществами электрических приборов являются их дистанционность,
удобство монтажа и питания.
По принципу действия авиационные
приборы классифицируются на
следующие группы:
3. Общие требования к оборудованию и
его размещения
В условиях полета летчик работает в весьма сложной обстановке,
одновременно фиксируя в сознании показания многих авиационных приборов,
то необходимо их рациональное размещение. Происходит своеобразное
противоречие между необходимостью иметь данное число «информаторов»,
указывающих экипажу положение самолета в пространстве, его скорость,
направление движения, режим работы двигателей, состояние всех систем и
т. д. и способностью
человека «переварить» весь
поток информации.
Кабина самолета «Concord»
Встречающееся на различных типах самолетов разное
размещение авиационные приборы может
быть причиной аварии при переходе летчика с одного типа самолета на
другой.
Решение этого важного вопроса идет по пути выделения важнейших приборов
в особую группу, всегда отлично видимую пилотами.
Зоны размещения оборудования и
органов управления:
1 — Органы управления и приборы с ручной регулировкой и интенсивным
использованием;
2 — Органы управления и приборы периодического
использования;
3 — Органы управления и приборы редкого
использования;
4 — Вспомогательные органы
управления и приборы.
В связи с этим приняты соответствующие стандарты ГОСТы, ОСТы (см.
раздел — Литература):
На самолетах с двумя пилотами приборы самолетовождения дублируются (кроме
удобства, это повышает безопасность полета) — если выйдет из строя
какой-либо прибор, он может быть с успехом заменен другим подобным.
Кроме приборов, на приборной доске располагают ряд контрольных и
сигнальных ламп с различными цветными светофильтрами, позволяющими
членам экипажа судить о нормальной работе всех агрегатов или
возникновении той или иной неисправности. Сигнальные лампы в ряде
случаев являются дополнительными средствами контроля и не заменяют
основных приборов.
Большое количество приборов на самолете усложняет контроль
режима полета и режима работы силовых установок, систем самолета. В
связи с этим необходимо рационально размещать указатели приборов на
приборной доске, использовать различного рода сигнализаторы вместо
указателей, объединять
(комбинировать) в одном
корпусе приборы контроля параметров одного объекта (например: одного
двигателя).
Комбинированные приборы при
рациональном расположении указателей позволяют значительно уменьшить
время считывания их показаний.
Комбинирование приборов контроля работы
двигателей осуществляется
по двум системам. При
одной системе в одном
корпусе объединяют приборы контроля разных параметров одного двигателя
(например, давления масла, топлива, температуры масла).
При второй системе в
одном корпусе объединяют приборы контроля одинаковых параметров разных
двигателей. Приборы этого типа облегчают синхронизацию работы разных
двигателей.
Пилотажно-навигационные приборы обычно
комбинируют по принципу их совместного использования. Так, например,
возможно размещение в одном корпусе измерителей истинной воздушной
скорости и угла атаки, числа М, вариометра и указателя скорости
разворота, крена, скольжения и т. д.
Надежность и точность в
работе являются основными
требованиями, предъявляемыми к авиационным приборам, так как от
исправной работы приборов зависит выполнение любого полетного задания.
Под надежностью прибора следует понимать не
только безотказную работу его в течение положенного времени, но и
точность его показаний при любых условиях полета.
От точности приборов
зависит степень использования летных качеств самолета и мощности
двигателя.
Авиационных врачей авиационные
приборы могут интересовать с точки зрения рационального их расположения,
степени видимости и освещенности.
прибора
заключается в простоте наблюдения и отсчета по шкале прибора,
несложности обращения с прибором до полета и в полете, в минимальном
уходе за прибором при его эксплуатации и в простоте его ремонта.
Габариты и вес прибора
должны быть минимальными. Небольшие габариты прибора облегчают
размещение его в кабине самолета. Снижение веса приборного оборудования
дает возможность увеличить полезный груз самолета.
Нанесение информации на приборах
Известно также, что отличающиеся друг от друга по своему внешнему виду
авиационные приборы запоминаются лучше.
Толщина штрихов на
авиационных приборах должна быть не менее 0,44 – 0,58мм., а промежутки
между штрихами – не менее двойной толщины штрихов.
Цифры на авиационные
приборы для облегчения чтения рекомендуется располагать прямо
(вертикально). Исследования и практические опыты летчиков
свидетельствуют о целесообразности окрашивать приборную доску в матовый
черный цвет, а деления шкал и цифры – в белый.
Искусственное освещение авиационные
приборы должно находиться в пределах от 1 до 10 люксов. Накал лампочек
должен регулироваться реостатом, в зависимости от уровня естественного
освещения во время полета. При
наблюдении за приборами должно быть обеспечено минимальное искажение
показаний приборов;
Для наилучшей видимости всех авиационные приборы приборная доска
устанавливается на расстоянии
не больше 30 – 50см. от
переднего края сидения летчика.
Для предотвращения ушибов авиационные
приборы вставляют в уровень с поверхностью приборной доски, которую
покрывают слоем мелкопористой губки.
На этапе проектирования ЛА конструктора руководствуются «Нормами летной
годности для самолетов (вертолетов) – АП-25.
4. Кабины пилотов
Существует четкое
распределение обязанностей
между членами экипажа, тем не менее, должна быть обеспечена
возможность полной взаимозаменяемости командира
и второго пилота. Это обстоятельство определяет в значительной мере
компоновку кабины экипажа, которая является одним из наиболее важных
отсеков современного самолета.
В кабине пассажирского самолета, пилотируемого двумя летчиками, могут
быть установлены кресла 3
и 4 для дополнительных
членов экипажа (штурмана, бортинженера, инспектора и т.д.).
Кресла командира
воздушного судна 1 и второго
пилота 2 размещены так,
чтобы обеспечить досягаемость и обзор расположенных на центральном
пульте управления, потолочной панели и основной приборной панели всех
средств управления и контроля, без которых нормальное пилотирование
самолета невозможно.
5. Приборное оборудование, назначение
Приборное оборудование предназначено для
управления самолетными системами на всех этапах полета, визуального
контроля параметров полета, параметров различных систем и агрегатов.
Состав приборного оборудования зависит от
типа летательного аппарата и конкретно указан в руководящей
эксплуатационной документации на конкретный тип самолета (см.
РЭ самолета, гр. 031).
Под приборным оборудованием летательного
аппарата понимается следующее авиационное оборудование:
Указатели
воздушной скорости и числа Маха М;
Приёмники
воздушного давления (ПВД);
Централизованные
системы воздушных сигналов (СВС).
Приборы
общей индикации.
Курсовые
приборы (компасы);
Автоматы
углов атаки и сигнализации перегрузок (АУАСП).
См. лекцию «Пилотажно-навигационное оборудование».
Дополнительно в
приборное оборудование входит:
1 – приборные доски;
2 – козырек приборных досок.
Пульты управления (приборные доски):
3 – левый пульт — КВС;
4 – правый пульт – 2го пилота;
5 – центральный пульт;
6 – верхний пульт;
7 – левый пульт предполетной подготовки;
8 – правый пульт предполетной подготовки.
В состав приборного оборудования
пилотажные
и навигационные комплексные
системы;
системы
автоматического управления (САУ) и их приборы;
топливные
приборы и аппаратура;
радиодальномеры
и другие радиотехнические системы;
приборы
контроля бортового электрооборудования.
6. Аэрометрические приборы
Приборы и системы, измеряющие
пилотажно-навигационные параметры, определяемые свойствами воздушного
потока (высотно – скоростные параметры), обтекающего ВС во время полета,
получили наименование аэрометрических.
Система питания аэрометрических приборов воспринимает полное и
статическое давления и передает их по магистралям к чувствительным
элементам аэрометрических приборов, датчиков и систем.
Барометрический высотомер —
измеряет и индицирует летчику барометрическую
высоту или относительную
высоту полёта.
Типы применяемых барометрических высотомеров – ВД-10,
ВД-20, ВД-28, ВДИ-30, ВАР-30, ВАР-150, ВАР-300 и
их модификации.
Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении
давления атмосферы.
С увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный
принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не
высоту, а давление воздуха.
Кинематическая схема
двухстрелочного барометрического высотомера:
1— барометрическая шкала; 2 — плоская
пружина; 3, 12 — биметаллические компенсаторы; 4 — тяга;
5 — противовес; 6 — блок анероидных
коробок; 7 — волосок; 8 — большое зубчатое колесо; 9 — кремальера;
10 — полая ось; 11 — трибка; 13 —
малое зубчатое колесо; 14 — сектор; 15 — валик; 16 — основание
Конструктивно прибор состоит из
запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически
связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в
цифрах.
На машинах со сравнительно низким
практическим потолком (на Ан-2 и большинстве других поршневых самолётов,
на вертолётах) установлен двух стрелочный высотомер подобный обычным
часам — только циферблат разделён не на 12, а на 10 секторов, каждый
сектор для большой стрелки означает 100
м, а для маленькой — 1000м.
Точность измерения барометрических
высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими
стандартами и лежит, как правило, в пределах до 10м.
Высота полёта воздушного судна над земной
(либо водной) поверхностью вычисляется как разность давлений между
точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до
которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности (как
правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов либо крупных
опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для
правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную
установить величину атмосферного давления на земле (или давление,
приведённое к уровню моря). Неправильная установка экипажем такого
давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной
авиакатастроф.
По требованиям ИКАО на всех воздушных
судах устанавливается т. н. диспетчерский
высотомер (например, типа
УВИД), который, помимо показа высоты на шкале, выдаёт сигнал высоты
самолётному ответчику, благодаря чему авиадиспетчер может видеть на
экране точную высоту воздушного судна.
Указатель воздушной скорости (УВС)
барометрический
Указатель воздушной скорости —
пилотажный контрольно-измерительный прибор, показывающий скорость
полёта.
Действие устройства основано на измерении скоростного напора воздушного
потока.
Типы применяемых барометрических указателей скорости – УС-1,
УС-2, УС-350, УС-450, УС-1600 и
их модификации.
Указатель истинной
воздушной скорости (ИВС) предназначен
для измерения истинной воздушной скорости полета. Его принцип действия,
так же как и указателя индикаторной скорости, основан на измерении
динамического давления встречного потока воздуха.
Отличие состоит в том, что в указателе ИВС измеряется также и
статическое давление. Кроме того, автоматически вводится поправка на
температуру по стандартной атмосфере.
Схема механизма указателя воздушной
скорости типа УС-350:
1 — манометрическая коробка; 2 —
жесткий центр; 3 — трубопровод;
4-штуцер; 5-стойка; 6-тяга; 7-рычаг;
8-валик сектора; 9- противовес;10-сектор; 11-трибка;
12-спиральная пружина; 13-противовес
сектора; 14- шкала
Указатель индикаторной (приборной ) скорости можно
использовать и как навигационный прибор для определения истинной воздушной
скорости. В этом случае в его показания нужно вводить поправки.
Приборная скорость определяется приёмником
воздушного давления
1 — ПВД приемник воздушного давления,
2 – трубопроводы,
3 – указатель скорости, 4 –
манометрическая коробка (Коробка Вида).
Комбинированные указатели скорости (КУС)
В нем совмещены два
прибора —
указатель индикаторной скорости и указатель истинной воздушной скорости
с неполной температурной компенсацией. Прибор имеет единую шкалу и две
стрелки, одна из которых (широкая) показывает индикаторную скорость, а
другая (узкая) — истинную воздушную скорость.
Типы применяемых комбинированных указателей скорости –
КУС-730, КУС-730/1100, КУС-1200, КУС-2000, КУС-2500, КУИ-2500 и
их модификации.
Указатель числа М
Указатель числа М — прибор,
с помощью которого измеряется число М полета.
Существующие указатели числа М основаны на измерении отношения
динамического давления Ар воздуха
к статическому давлению р.
Число М является функцией отношения динамического давления к
статическому, независимо от температуры воздуха.
Типы применяемых указателей
числа М – М-0,95,
М-1,5, М-2,5, (МС-1, МС-1,5 — Указатели
числа М с электрической
сигнализацией)
Кинематическая схема указателя
числа М:
1 — накладка; 2 — стрелка; 3 —
сигнальная стрелка; 4 — циферблат; 5 — трибка;
6, 9, 10, 11, 13, 17, 26 — поводки; 7
— компенсационная ось; 8, 28 — волосок;
12 — переходная ось; 14 — зажим; 15,
21, 24 — тяги; 16 — балансировочный груз (противовес);
18 — ось высотной компенсации; 19 —
анероидная коробка; 20 — биметаллическая скоба;
22 — игла; 23 — манометрическая
коробка; 25 — ось сектора; 27 — сектор
Указатели числа М с
электрической сигнализацией типа МС —
предназначены для измерения числа М и выдачи электрического сигнала по
достижении летательным аппаратом заданного числа М.
Кинематическая схема указателя числа М с сигнализацией МС-1:
1 —
шкала; 2 — электропроводка; 3-≈ ось сектора; 10, 12, 23, 27,
28 —
поводки;4, 5, 9, 31 — волоски; 6 — переходная ось; 7, 14, 26 — зажимы;
8, 15
— вилки; 11- клеммы ШР; 12, 17, 21 — тяги;
13 —
балансировочный груз; 16 — ось высотной компенсации;
18-
биметаллическая скоба; 19- игла; 20- анероидная коробка; 22 — подвижный
центр;
24 —
манометрическая коробка; 25 — компенсационная ось; 29 — сектор; 30-
трибка; 32- стрелка.
Вариометр — прибор для указания
вертикальной скорости летательного
аппарата (подъёма и спуска).
Вариометр замеряет разность давлений воздуха в атмосфере и внутри
корпуса прибора, сообщающегося с атмосферой капилляром. Эта разность
давлений возникает при изменении высоты полёта и исчезает, когда
летательный аппарат летит на постоянной высоте.
Типы применяемых вариометров – (ВАР-30,
ВАР-75, ВАР-150, ВАР-300, ДА-30, ДА-30И и
их модификации) имеют унифицированный механизм и различаются только
шкалами, количеством и длиной капилляров.
Устройство вариометра ВАР-30-3, где:
1 — спиральная
пружина; 2 — трибка; 3
— сектор; 4 —
валик сектора; 5 — рычаг валика;
6—противовес; 7 — капиллярная трубка; 8—
штуцер; 8— трубопровод; 10
—тяга;
11 — манометрическая
коробка; 12— штифт; 13
— стойка; 14 —
плоская пружина;
15 —
эксцентрик; 16 —
ведущий рычаг; 17 —
ведомый рычаг; 18— шестерня
эксцентрика;
19— шестерня
кремальеры; 20 —
головка кремальеры
Принципиальная схема
вариометра ДА-30:
1 — манометрическая
коробка; 2 — трубопровод статического давления; 3- штуцер;
4 — капиллярная трубка;
5 — корпус прибора; 6-стрелка; 7 — тяга; 8 — шкала
Приёмник воздушного давления (ПВД)
Приёмник воздушного давления устройство
отбора сигналов атмосферного давления для
подачи их в системы статического
и динамического давления, а
также на ряд электрических датчиков систем отображения полётной
информации, в автоматику двигателей и целый ряд других систем самолёта
(потребителей).
Применяется как первичная часть бортовой системы
воздушных сигналов (СВС) для
вычисления приборной и воздушной скорости, истинной воздушной скорости,
вертикальной скорости и барометрической высоты на самолётах, вертолётах.
В эксплуатации применяются приемники трех
типов.
Приемники
типа ПВД (ПВД-3,
ПВД-4, ПВД-5, ПВД-6М, ПВД-7, ПВД-9, ПВД-18) воспринимают полное
и статическое давление.
Приемники
типа ТП-156(М) и
ППД-1, ППД-3, ППД-5 воспринимают только полное
давление.
Приемники
ПСД— воспринимают
только статическое
давление.
К дозвуковым относятся
ПВД-6М.
К сверхзвуковым —
ПВД-3, ПВД-4, ПВД-5, ПВД-7, ПВД-9.
Приемник воздушных давлений ПВД-7
1 — цилиндрический корпус; 2 —
дренажные отверстия;
3—. электрообогревательный элемент;
4 — трубка полного давления рп;
5—отверстия, служащие для приема
статического давления рст;
6— камера статического давления рст;
7 — штуцер полного давления рп;
8 — штуцер статического давления рст.
Приёмник статических давлений представляет
планку (плиту) с отверстиями, расположенную на борту обшивки самолёта в
обусловленном месте.
Приёмник динамического давления измеряет
давление набегающего потока и представляет собой штырь, выступающий
вперёд.
В настоящее время приёмники динамического давления почти не
применяются.
Комбинированный приёмник представляет
аэродинамический зонд в виде пневмометрической трубки, предназначенный
для съёма полного и динамического давления набегающего потока воздуха.
Конструкция обычно основана на трубке Прандтля с добавлением системы
подогрева во избежание обледенения.
При низкой температуре на больших высотах, повышается вероятность
обледенения устройства. Закупоренные льдом входы анероидно-мембранных
приборов не позволяют правильно измерять воздушную скорость.
Чтобы избежать закупоривания трубок Пито, приемники воздушного давления
оснащены достаточно мощной системой обогрева.
Приемники воздушного давления всех типов монтируются на самолете таким
образом, чтобы дренажные отверстия были обращены вниз. Когда самолет
находится на стоянке, приемник должен быть зачехлен. Перед полетом чехол
снимается. Для уменьшения аэродинамических погрешностей приемники
статического давления устанавливаются на плиты.
Система воздушных сигналов (СВС)
Система воздушных сигналов (СВС) —
централизованное устройство для вычисления основных аэродинамических
параметров полёта и выдачи сигналов о них потребителям.
С увеличением скорости и высоты полета возникла необходимость в учете
новых факторов, влияющих на точность измерения этих параметров в полете.
При больших скоростях полета, например, необходимо учитывать температуру
торможения (заторможенного) воздушного потока и изменение плотности
воздуха вследствие его сжимаемости. Эти факторы могут быть учтены с
помощью вычислительных устройств. Такие устройства из-за сложности можно
применять только в измерительных системах, а не в отдельных приборах.
Параметры, измеряемые и вычисляемые СВС
— Высотно-скоростные параметры:
— Температуру наружного воздуха;
— Температуру заторможенного воздуха;
— Углы атаки и скольжения;
— Давление (полное и динамическое);
— Максимально допустимую воздушную скорость.
Унифицированная система воздушных сигналов СВС-72 предназначена
для вычисления и выдачи потребителям:
Указанные параметры выдаются потребителям (в бортовую ЦВМ,
контрольно-записывающую аппаратуру, самолетный ответчик и др.) в виде:
напряжения
Барометрические данные в вычислитель СВС поступают от приёмников
воздушного давления, выходные сигналы в виде пропорциональных
электрических сигналов выдаются на электрические указатели скорости,
высоты, числа М и другие приборы в кабине экипажа, а также в различные
самолётные системы, использующие аэродинамические данные полёта.
Широко применяются как электромеханические, так и цифровые вычислители
СВС.
Внешний
вид СВС 72
Система воздушных сигналов СВС-72 выпускается четырех модификаций: СВС1-72-1,
СВС1-72-2, СВС11-72-3, СВС11-72-4, предназначенных для вычисления
основных аэрометрических параметров полета самолета и выдачи данных о
них потребителям.
Указанные модификации отличаются диапазоном решаемых параметров,
количеством указателей и электрических выходов по каждому параметру.
Рассмотрим данную систему с точки зрения измерения скорости и числа М.
Приборы общей индикации (МФИ
–многофункциональные индикаторы)
Дополнительно в основу приборного оборудования современных
самолетов составляют приборы «обобщенной индикации», в которых на
экранах цветных электронно-лучевых
трубок (ЭЛТ) создается
изображение, несущее информацию от многих приборов, что позволяет
сосредоточить на одном индикаторе максимальное количество информации
различного назначения.
На приборной панели доминируют шесть одинаковых по размерам экранов ЭЛТ.
Левая и правая части панели относятся к пилотажно-навигационной системе
и практически дублируют друг друга.
Верхние экраны ЭЛТ 1 (для
каждого из летчиков) – командно-пилотажные индикаторы обстановки в
вертикальной плоскости (командные авиагоризонты), они воспроизводят
классические пилотажные параметры (высоту полета, вертикальную скорость,
угол крена, угол наклона траектории и т.д.).
Нижние экраны ЭЛТ 2 –
командно-пилотажные индикаторы обстановки в горизонтальной плоскости
(автоштурманы или плановые индикаторы навигационной обстановки), они
непрерывно выдают экипажу информацию о текущем местоположении самолета
на фоне географической карты. На картографическую информацию
накладывается метеорологическая обстановка.
Два средних экрана ЭЛТ на
основной приборной панели кабины экипажа являются индикаторами,
предупреждающими об отказах и отображающими схемы бортовых систем.
На левый средний экран выводится информация об отказах и действиях,
которые необходимо предпринять экипажу, дается оценка эксплуатационных
последствий отказов.
Одновременно на правом экране представляется схема отказавшей системы,
иллюстрирующая ее состояние с выделением области отказа.
Эта информация резервируется с помощью обычной (аналоговой) системы
сигнализации, размещенной на потолочном пульте, где загорается
соответствующая лампа-клавиша, указывая место управляющего воздействия.
Автономные пилотажно-навигационные
приборы
7. Дополнительное в приборное
оборудование
Приборные доски, расположение
оборудования.
Приборные доски –
основное место размещения приборов на рабочих местах в кабине членов
экипажа.
На многомоторном самолете может
быть как минимум три приборных доски, именно:
Приборная
доска пилота (или пилотов);
Доска
приборов штурмана,
Однако в действительности типов
приборных досок значительно больше, так как в зависимости от совмещения
функций отдельных лиц экипажа и их взаиморасположения в самолете
компоновка и номенклатура приборов, а также их распределение
на приборных досках должны быть разными.
Многообразие возможных вариантов
расположения приборных досок (по отношению к рабочему месту наблюдателя)
на самолете не может быть исчерпано указанными замечаниями, поэтому при
выборе места расположения приборной доски необходимо учесть следующие
общие требования:
При
нормальном положении головы наблюдателя должны быть обеспечены хорошая
видимость приборов и правильное их взаимное расположение, чтобы
не создавалось помех чтению их показаний.
Группа пилотажно-навигационных приборов наиболее
важна для летчика, так как показания этих приборов быстро меняются с
изменением положения самолета. Поэтому эту группу приборов помещают в
наиболее видном месте приборной доски — в
ее центральной или левой части.
На приборной доске штурмана помещают —
высотомер, указатель скорости, часы, термометр наружного воздуха, графики
учета инструментальных поправок указателей скоростей и высотомеров,
а в некоторых случаях (при положении компаса вблизи приборов штурмана)
и график девиации компасов.
Обычно доска штурмана имеет вид,
изображенный на рис, и помещается сбоку кабины штурмана.
На некоторых самолетах приборные доски
устанавливались в верхней части кабины с целью обеспечения обзора в
носовой части самолета (германский бомбардировщик
Крепление приборных досок и панелей управления осуществлено при помощи
пружинных замков или винтов к каркасам, которые в свою очередь соединены
с элементами конструкции самолета через амортизаторы или жестко.
Приборные доски наклонены по направлению к полету на 15гр., что улучшает
обзор приборного оборудования.
Для удобства работы с оборудованием левая и правая панели приборной
доски и верхний пульт выполнены открывающимися на ограничительных
ремнях. Для этого электрические жгуты имеют запас по длине. Панели
приборных досок металлизируются гибкими перемычками. На приборной доске
так же устанавливаются различные табло — сигнализаторы, которые
предназначены для информирования и предупреждения экипажа:
красного цвета
– аварийные режимы
различных систем;
зеленые табло
– информационные, о
рабочих режимов полета.
Кабина экипажа самолет Ан-140-100
Приборная доска конструктивно
выполнена на трех панелях:
На панелях приборной доски размещены
приборы для:
Если экипаж состоит только из двух летчиков, то расположение приборов на
средней панели позволяет удобно пользоваться органами управления и с
левого, и с правого места пилотов.
Козырек приборных досок предназначен для
защиты шкал приборов от солнечных бликов в дневных условиях полета и
предотвращения появления бликов от освещаемых встроенным светом приборов
на остеклении кабины экипажа в ночных условиях. В козырьках, как правило
располагают табло сигнализации работы агрегатов и систем, например
режимов работы двигателей, светотехнического оборудования, пульты
управления автопилота, системы спутниковой навигации и т.д.
Козырек приборной доски самолета Ан-148
8. Компоновка и расположение
оборудования на приборных досках самолете Ан-140-100
Левая панель приборной доски
Рис. 2. Левая панель приборной
доски самолет Ан-140-100.
На левой
панели приборной доски
установлены приборы:
1. УСИМК – 1 – ПБ – указатель
скорости и числа М кодовый индицирует приборную скорость, максимально
допустимую скорость и число М.
2. АГК – 77-15 –
авиагоризонт — предназначен для обеспечения пилотов информацией о
пространственном положении самолета по углам крена и тангажа
относительно плоскости истинного горизонта. Имеет командные планки
курсовой и глиссадной зон, а так же указатель скольжения.
3. ДА – 30П –
комбинированный прибор, состоящий из вариометра, указателя поворота и
указателя скольжения. Предназначен для измерения и индикации
вертикальной скорости в диапазоне ± 30 м/с, контроля угла крена при
выполнении координированного разворота и определения скольжения
самолета.
4. ПНП –72-4М – прибор
навигационно-плановый. Предназначен для индикации: текущего курса,
заданного курса, заданного путевого угла, курсовых углов радиостанций и
т.д.
5. УВК – 1М
– указатель высоты
кодовый. Предназначен для индикации текущей барометрической высоты
полета.
6. РМИ – радиомагнитный
индикатор. Входит в комплект Автоматического радиокомпаса №1.
Предназначен для индикации текущего магнитного курса и курсовых углов
радиостанций, а так же индикации дальностей аппаратуры
7. ЧАМ – часы
авиационные малогабаритные. Предназначены для показания текущего времени
в часах, минутах и секундах; измерения времени полета в часах, минутах и
секундах; измерения в минутах и секундах коротких промежутков времени,
длительностью до одного часа.
8. Индикатор радиовысотомера –
входит в комплект радиовысотомера А-037 и предназначен для индикации
радио-высоты в диапазоне от 0 до 750м.
9. Индикатор дальности –
входит в состав радиотехнической системы ближней навигации “ ВЕЕР
– М ”. Предназначен для
индикации дальности до наземного радиомаяка в километрах или морских
милях.
Средней панель приборной доски
В средней части панели расположена группа приборов, которые
характеризуют параметры правого и левого двигателей. Левая колонка
приборов – параметры левого двигателя, правая колонка – правого
двигателя.
Рис.3. Средняя панель приборной
доски самолет Ан-140-100.
Приборы расположены сверху вниз в такой последовательности:
положение
рычагов управления двигателями (в цифровом виде) и индикация крутящего
момента (мощности) в % по шкале;
частота
вращения турбокомпрессора;
температура
газа за турбиной компрессора;
частота
вращения воздушного винта;
температура
и давление масла на входе в двигатель;
вибрация
ротора турбокомпрессора и винта.
В левой части средней панели расположены
индикаторы:
10. АГР-74-15 – Авиагоризонт.
Является резервным авиагоризонтом и предназначен для обеспечения
летчиков визуальной информацией о положении самолета по крену и тангажу
относительно плоскости истинного горизонта.
11. УАПК-1ПБ – указатель
углов атаки перегрузок (УАП). Предназначен для индикации параметров
углов атаки, перегрузок и отказов системы по каналам угла атаки и
нормальной перегрузки, фиксации максимальных значений перегрузки.
12. ВМ-15ПБ – механический
трехстрелочный высотомер. Предназначен для измерения барометрической
высоты в пределах от 0-15000м.
В правой части средней панели расположены
индикаторы положения закрылков, органы управления и индикаторы выпуска и
уборки шасси. Кабинный вариометр, который индицирует скорость изменения
высоты в кабине, а так же указатель УВПД-20К предназначенный для
контроля высоты в кабине и избыточного давления. Рядом с УВПД расположен
выключатель “Аварийной разгерметизации” для включения и отключения
экстренной разгерметизации кабины.
Правая панель приборной доски
На правой панели приборной доски установлен практически такой же набор
приборов, как и на левой панели.
ПНП – 72-14 – прибор
навигационно-плановый.
Предназначен для индикации: текущего
курса, заданного курса, заданного путевого угла, курсовых углов
радиостанций и т.д.
Рис.4. Правая панель приборной
доски самолет Ан-140-100.
Козырек приборной доски – левая панель
Рис.5. Козырек приборной доски самолет
Ан-140-100.
На левой и правой панелях козырька расположены красные табло аварийных
режимов двигателей и кнопки отключения проблескового режима работы этих
табло, а так же желтое табло-кнопка “Центральный световой огонь” (ЦСО).
Эта кнопка-табло сопровождает включение любого предупреждающего табло.
При нажатии на кнопку “ЦСО” отключается проблесковый режим работы
предупреждающей сигнализации.
На средней панели размещены:
ПУЛ
– пульт управления
режимами автопилота (САУ- 28-02);
БПИУ
– блок управления и
индикации системы спутниковой навигации (СН-3301);
ПЗВЭ
– пульт задания высоты
эшелонирования из состава системы ССВЭ.
Верхний пульт, левый пульт предполетной подготовки, правый пульт
предполетной подготовки.
На них располагаются пульты и щитки управления различными системами
самолета такие как:
Блок
кислородного оборудования;
Панель
управления передним колесом;
Панель
с кранами ПВД;
Панель
обдува стекол.
Их состав, расположение индивидуален для каждого самолета (вертолета)
отдельно исходя из его основных функций, см.
Приложение 6 «Виртуальные кабины самолетов, вертолетов», темы 01.
Подробно, для каждого ЛА приборное оборудование изложено в РЭ
самолета (вертолета) гр. 31.
Приборное
оборудование – назначение, классификация, состав.
Общие
требования к оборудованию и его размещению.
Дополнительное
приборное оборудование. Кабины пилотов. Приборные доски.
Приложение 1 — Компоновка приборной панели самолета «Cessna
— 172SP».
Приложение 2 — Компоновка приборной панели самолета «-39».
Приложение 3 — Приборная панель вертолета «Ми-8».
Дополнительная специальная литература:
1. Краткие
исторические сведения о развитии авиационного оборудования.
Классификация
оборудования, группы приборов.
3. Общие
требования оборудованию и его к размещения.
указатель
воздушной скорости;
указатель
числа М;
приемник
воздушного давления;
система
воздушных сигналов.
7. Дополнительное
приборное оборудование:
приборные
доски, расположение оборудования;
козырек
приборных досок.
8. Компоновка и расположения оборудования на приборных досках
самолета Ан-140-100.