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时间:2020-09-08
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1、仪表飞行课程飞行仪表介绍1.1介绍当仪表显示的精确程度使飞行员不需要持续对地面进行目视观察时,飞机也随之成为了一种更加实用的运输方法。飞行仪表对于安全飞行非常重要,飞行员必须对仪表有全面的认识。目视飞行规则(VFR)下所需要的基本飞行仪表包括空速表(ASI)、高度表、磁罗盘。除了这些,仪表飞行规则下(IFR)所需要的仪表还包括陀螺转弯率指示器、侧滑指示器、可调节气压的高度表、时钟、陀螺俯仰坡度指示器(地平仪)以及陀螺方向指示器(陀螺半罗盘或者其他相同效果的设备)。在仪表气象条件(IMC)下飞行的飞
2、机都配备了能够提供姿态和方向基准的仪表。借助于导航设备,飞机可以在有限的或没有外部目视参考的条件下,完成起飞到着陆的精密飞行。本部分涉及到的仪表都是CCAR-91部要求使用的设备,它们分为3组:全静压仪表、罗盘系统和陀螺仪表。本章在最后讨论了仪表飞行规则(IFR)下飞行前准备中,这些系统的注意事项。本章还对其它一些航空电子设备进行了系统的介绍,例如电子飞行信息系统(EFIS)、近地警告系统(GPWS)、地形提示和警告系统(TAWS)、空中交通预警与防撞系统(TCAS)、平视显示器(HUD)等等。这
3、些系统正越来越多地运用在通用飞机上。1.2全静压系统动压或冲压空气压力是通过一个开口的管子直接指向飞机周围的相对气流而测量得出的。这个管子就叫皮托管。皮托管连接到使用动压来工作的飞行仪表上,例如空速表(ASI)。1.2.1静压一些仪表依赖周围静止的大气压力来测量飞机的高度以及水平或垂直运动的速度。这种压力叫做静压,它是通过飞机外部的一个或多个位置的静压孔采样来获得的。在某些飞机上,空气在电加热皮托静压头一侧的静压孔取样。其它飞机通过位于机身或垂直尾翼上的静压孔获得静压。试飞证明,静压孔周围的
4、空气不会受到扰动。静压孔通常成对出现,安装在飞机的两侧。这两个位置可以防止由于飞机的横向运动而导致静压指示错误。静压孔周围的区域可以使用电加热原件以防止积冰导致空气入口堵塞。在大多数飞机的仪表面板上都能找到三个靠压力工作的基本仪表。它们分别是气压式高度表、空速表(ASI)和升降速度表(VSI)。这三个仪表接收到的压力都是由飞机的全静压系统测得的。1.2.2有关堵塞的问题皮托管对堵塞特别敏感,特别是由于结冰而引起的堵塞问题。皮托管的入口是冲压空气进入全静压系统的地方,轻微的结冰都可以将其堵塞
5、并影响空速表,这也是为什么大多数飞机会装备皮托管加热系统的原因。1.3全静压仪表1.3.1气压式高度表气压式高度表是一种膜盒式气压表,用于测量周围大气的绝对压力,并以英尺或米制单位来显示在一个所调定的压力面之上的高度。1.3.1.1工作原理气压式高度表里面的敏感原件是真空波状铜质膜盒压力传感器组。来自静压源的静压(大气压力)作用在膜盒外,静压变化时,膜盒产生变形。膜盒的变形量经传动机构带动指示器的指针转动,指示出了相应的高度。10000英尺以下,在仪表上可以看到一块斑马线区域(黑白相间的条纹窗)。
6、高于这个高度时这个斑马线区域开始被覆盖,直到高于15000英尺时,所有的斑马线都被覆盖了。高度表的另一种形态为滚动显示仪表。『图3-5』这些仪表只有一根指针,每1000英尺转一圈。每个数字代表100英尺,每一小格代表20英尺。滚动显示高度表以1000英尺为单位,该设备通过相连的机械装置来驱动指针。对这种类型的高度表进行读数时,首先要读取滚动窗上显示的数值,获得千英尺数,然后观察指针读数得到百英尺及以下的读数。气压式高度表配有可调节的气压刻度,允许飞行员在测量高度时调定基准气压。气压刻度显示在一个被
7、称为高度表气压调定窗的小窗口内。飞行员可以使用仪表上的旋钮来调节刻度。刻度表的范围从28.00到31.00英寸汞柱(Hg)或者948到1050百帕。飞行员可以通过转动旋钮来改变气压刻度以及高度表指针。在5000英尺以下,标准的气压递减率为:气压刻度每改变1"Hg,则指针指示改变1000英尺。当气压刻度调节到29.92"或者1013.25百帕,指针指示的是标准气压高度。将气压刻度调整到当地的修正气压值,则高度表指示当前海平面气压高度(修正气压高度)。鼓形机载高度计简图,在左下角和右下角可见科尔斯曼窗
8、口图示展示了一个具有三根指针的灵敏航空高度计显示当前高度为10,180英尺10000ft1000ft100ft29.9mmHg1.3.1.4固有式误差当在空中的飞机周围温度高于标准大气时,空气密度相对较小,每个气压面之间的垂直距离较大。当飞机在高度表指示5000英尺时,此时气压面的实际高度高于在标准温度条件下指示5000英尺的高度,因此飞机的实际高度也就比相对较冷的标准温度条件下的高度高。当飞机周围温度低于标准大气时,空气密度相对较大,每个气压面之间的垂直距离较小。当飞机在高度表指
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