1.7.3
轉(zhuǎn)彎指示器
姿態(tài)以及航向指示器都使用定軸性的原理,但是速率儀表例如轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀使用進(jìn)動性來進(jìn)行操作。進(jìn)動性是陀螺儀的一個重要特性,所產(chǎn)生的外加力會引起一個相對運(yùn)動。該運(yùn)動并不在旋轉(zhuǎn)平面上,而是與旋轉(zhuǎn)平面保持 90°,方向與轉(zhuǎn)動方向相同!簣D 3-31』
1.7.3.1
轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀
第一架陀螺儀飛機(jī)儀表為使用指針以及回轉(zhuǎn)球的轉(zhuǎn)彎指示器,或者轉(zhuǎn)彎坡度指示器,現(xiàn)在多被稱為轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀!簣D 3-32』
圖 3-31進(jìn)動性產(chǎn)生的力作用在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子,該力與轉(zhuǎn)動方向相同,作用力平面與旋轉(zhuǎn)平面保持 90度。
圖 3-32轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀。
儀表的傾斜計是一個黑色的玻璃球密封在一個彎曲的玻璃管內(nèi),并向玻璃管內(nèi)充入部分液體作為液體阻尼。該玻璃球測量重力分力的相對強(qiáng)度以及由于轉(zhuǎn)彎慣性產(chǎn)生的力。當(dāng)飛機(jī)執(zhí)行直線平飛行時,玻璃球上沒有慣性作用并且可以保持在管中央。如果進(jìn)行大坡度轉(zhuǎn)彎,重力的分力大于慣性力,玻璃球就會向管內(nèi)側(cè)滾動。如果轉(zhuǎn)彎坡度非常小,慣量大于重力分量,球會向上方滾動,向著轉(zhuǎn)彎的外側(cè)。
傾斜計不能顯示坡度量也不能指示側(cè)滑,它只能指示坡度角與偏航率之間的關(guān)系。
轉(zhuǎn)彎指示儀為一個小型的陀螺儀,由氣源或者電動馬達(dá)來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。陀螺儀安裝在一個單獨(dú)的平衡架上,轉(zhuǎn)子軸與飛機(jī)的水平軸相平衡,平衡架與縱軸相平衡。『圖 3-33』
當(dāng)飛機(jī)發(fā)生偏航或者繞著垂直軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動時,由于陀螺儀的進(jìn)動性會在水平面上產(chǎn)生一個力使得陀螺儀和它的平衡架繞著豎直方向的軸開始旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動平面上陀螺儀會受到校準(zhǔn)彈簧的限制,飛機(jī)開始橫滾直到指針偏轉(zhuǎn)到指向刻度盤上小房子形狀的標(biāo)志,這時飛機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)速率轉(zhuǎn)彎。
在這些儀表的刻度盤都標(biāo)注了 “2 MIN TURN”。在速度較快的飛機(jī)上轉(zhuǎn)彎側(cè)滑指示儀標(biāo)注的信息為“4 MIN TURN”。任何一種儀表,不管指針與哪一個小房子指標(biāo)相校準(zhǔn)都要使用標(biāo)準(zhǔn)速率轉(zhuǎn)彎。
1.7.3.2 轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)儀
早期的轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀的主要的限制在于它只能感應(yīng)到繞著飛機(jī)垂直軸進(jìn)行的轉(zhuǎn)動。飛機(jī)開始轉(zhuǎn)彎之前正常飛行過程中繞縱軸進(jìn)行的轉(zhuǎn)動在轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)儀上不會有相應(yīng)的顯示。
轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)儀與轉(zhuǎn)彎指示器一樣,依靠陀螺儀的進(jìn)動性開始工作,陀螺儀平衡架的框架繞著飛機(jī)的縱軸保持向上的約 30°角!簣D 3-34』轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)儀可以感應(yīng)飛機(jī)的橫滾以及俯仰。因此轉(zhuǎn)彎過程中,指示器首先顯示壓坡度率一旦穩(wěn)定顯示轉(zhuǎn)彎速率。有些轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)器陀螺儀使用雙源驅(qū)動,可以是氣源也可以是電源驅(qū)動。
與使用指針作為指示器不同,從飛機(jī)符號后面看刻度盤是隨著陀螺儀的平衡架開始移動的。儀表的前蓋上標(biāo)注了機(jī)翼水平飛行以及標(biāo)準(zhǔn)速率轉(zhuǎn)彎的坡度角!簣D 3-34』
傾斜計,類似于轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀的傾斜計,被稱為協(xié)調(diào)球用來顯圖 3-34轉(zhuǎn)彎調(diào)諧儀感應(yīng)繞著橫滾示坡度角以及偏航率之間的關(guān)系。進(jìn)行轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)后,球應(yīng)在標(biāo)記以及偏航軸的轉(zhuǎn)動。的中間位置。當(dāng)球向著轉(zhuǎn)彎的外側(cè)滾動時表明飛機(jī)發(fā)生了外滑,當(dāng)球向著轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)滾動時表明飛機(jī)發(fā)生了側(cè)滑。轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)器不能感應(yīng)飛機(jī)的俯仰動作。在一些儀器上通過在刻度盤上顯示信息 “沒有俯仰信息 ”(NO PITCH INFORMATION)來指示該情況。 ”
1.
8飛行支持系統(tǒng)
1.8.1
姿態(tài)以及航向基準(zhǔn)系統(tǒng)(AHRS)
當(dāng)前,飛機(jī)的顯示系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到一個新的水平,支持該系統(tǒng)的傳感器也得到了巨大的發(fā)展。傳統(tǒng)陀螺儀飛行儀表已經(jīng)被姿態(tài)以及航向基準(zhǔn)系統(tǒng)( AHRS)所取代,不僅提高了系統(tǒng)的可靠性,并且節(jié)約了成本降低了維修。
AHRS的功能與陀螺儀系統(tǒng)相同,即確定飛機(jī)如何處于水平姿態(tài)并且確定哪里是真北。根據(jù)起始航向 AHRS可以確定飛機(jī)的姿態(tài)以及磁航向。
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