Классификация приборного оборудования по назначению и принципу действия

ГЛАВА I ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

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 сдвумя 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

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.

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.

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.

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.

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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: