圖 7.3-5速率陀螺
3.傾斜指示
轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀的另一個指示是傾斜指示(或者叫側(cè)滑指示)。在某些儀器中利用鐘擺錘,某些使用曲型球管裝置,當(dāng)直升機(jī)水平直飛時,小球或鐘擺在重力作用下處在中間位置,在轉(zhuǎn)彎時小球或鐘擺的位置由重力和離心力的合力決定,小球和鐘擺的移動都有阻尼力,以防止不必要的搖擺。如圖 7.3-6,直升機(jī)處于水平直飛狀態(tài),鐘擺在重力的作用下處在中心位置,指針讀數(shù)為零。
圖 7.3-6傾斜指示
直升機(jī)向左轉(zhuǎn)彎,側(cè)滑儀的外殼也隨直升機(jī)偏離垂直線,這使得鐘擺也企圖偏離外殼的中心線,由于轉(zhuǎn)彎的離心力同樣作用在鐘擺上,所以最終鐘擺仍停留在儀表的中心線,這說明鐘擺的重力和離心力相平衡。
第 7.4節(jié)羅盤
7.4.1地磁
1.
簡介地球本身可以看成是一個巨大的磁鐵,它的磁極位于地理兩極的附近。在兩極之間的磁力線通過地球的表面以及地表以上的大氣;在地表上的磁力線
相對較弱,磁力線并不和地表平面平行,它們和地表平面成一個角度;這個角度在赤道附近基本可以忽略,而在兩極附近非常明顯。
2.
磁差
由于地球的磁極與地理兩極位置并不相同,所以地球的磁力線并不與地理上的經(jīng)線平行。如圖 7.4-1所示,它們之間成一個角度,這個角度被稱為 “磁差 ”,它對直升機(jī)的全球?qū)Ш椒浅V匾?/p>
圖 7.4-1磁差
我們可以用圖表來表示某個地區(qū)的磁差角,把圖中所有磁差角相同的點(diǎn)連起來,就可以得到圖 7.4-2的曲線,這些曲線稱為等偏角線,他們相當(dāng)于磁經(jīng)線,不太規(guī)則。所有偏差角為零的線定義為無偏差線。
圖 7.4-2等偏角線
3.羅盤構(gòu)造
直升機(jī)的羅盤基本上就是一個永久磁鐵,它通過某種方式懸掛起來使得自己可以與地球的磁場方向一致,磁鐵的北極總是指向地球的磁北極。
4.磁傾角
由于地球的磁場作用在整個地球表面,在赤道上,磁力線基本和地表平行,越接近磁極,磁力線和地表的角度越大,到達(dá)磁極,磁力線以 90度的直角進(jìn)入地表。如圖 7.4-3所示。一個自由懸掛的磁鐵主要受到兩個力的作用,一個是水平方向上的,我們稱為 H分量;一個是垂直方向上的,我們稱為 Z分量,它們的合力稱為 T,合力 T使得磁鐵磁極的指向和水平面成一個角度,這個 H和 T之間的角度稱為磁傾角。
圖 7.4-3磁傾角由于磁傾角的存在,我們必須想辦法盡量減少它對直讀式羅盤的影響,尤其是當(dāng)直升機(jī)在高緯度的地區(qū)作業(yè)時。磁傾角接近 90度,羅盤磁針將不能正確指示。為了克服磁傾角的影響,使羅盤只對地球磁場的水平分量作出反應(yīng),其中一種辦法就是把羅盤的磁鐵做成垂擺式。
7.4.2直升機(jī)磁場
1.
直升機(jī)磁場以及它對直升機(jī)羅盤的影響
直升機(jī)本身會產(chǎn)生一個磁場,磁場的大小也不穩(wěn)定,這對直升機(jī)羅盤的設(shè)計者來說是一個難題,這個磁場對羅盤的指示來說是一潛在的誤差源而無法避免。不過,通過對這個磁場的分析,我們可以將它分類,或者也可以把它分解成在規(guī)定方向上的分量,這樣我們就可以采取相應(yīng)的措施減少這些分量引起的誤差。
2.
直升機(jī)磁場磁特點(diǎn)
.永久性:由于使用在直升機(jī)結(jié)構(gòu)、動力裝置、或其他設(shè)備上的鐵質(zhì)、鋼質(zhì)
的部件引起的;這些材料在建造的時候,或者直升機(jī)長時間在一個航向上飛行時,被地球磁場磁化而具有磁性。
. 暫時性:由于直升機(jī)的金屬部件被地球的磁場 ‘軟性 ’磁化而引起的;這類磁場的大小由航向、直升機(jī)的姿態(tài)以及地理位置決定。
直升機(jī)上有大量的磁性材料,一些是硬鐵材料,具有永久磁鐵的特性,另一些是軟鐵材料,可以被感應(yīng)出磁性,但是當(dāng)感應(yīng)磁場移開后,它的磁性也消失。
3.
羅差
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