Путевая скорость (GS – ground speed) – это скорость ЛА относительно земли. Зависит от воздушной скорости, скорости и направления ветра. Рассчитывается или измеряется при помощи технических средств самолётовождения. Используется при решении навигационных задач.
Крейсерская скорость (CS – cruise speed) – скорость горизонтального полета, при которой отношение потребной тяги к скорости полета минимально. На крейсерской скорости военная авиация совершает обычно свои боевые действия, а гражданская – рейсы по маршрутам. Составляет 0,7..0,8 максимальной скорости полета.
Для определения скорости полета ЛА этот способ не пригоден, поскольку единственная среда, с которой ЛА контактирует непосредственно — это воздух.
Чем быстрее самолет летит, тем сильнее на него давит встречный воздушный поток (или еще говорят, тем больше скоростной напор). Отсюда логично определять скорость полета по величине этого давления.
Трубка Пито изобретена в 1732 году. Представляет собой L-образную трубку, один конец которой помещен в воздушный поток.
*Анри Пито (1695-1771) – французский инженер-гидравлик
** Людвиг Прандтль (1875-1953) – немецкий механик и физик
Этот поток в трубке тормозится, создавая в ней избыточное давление, по величине которого и можно судить о скорости потока.
Последнее выражение по существу представляет собой закон Бернулли.
Из него можно найти величину скорости набегающего потока:
Исходя из этой формулы, работают все авиационные измерители скорости, основанные на аэродинамических принципах.
Видно, что для определения скорости необходимо знать как полное, так и статическое давление. Но трубка Пито измеряет только полное давление, а статическое приходится измерять отдельно.
Поэтому трубка Пито была усовершенствована.
Оба эти давления обычно отводятся в герметичные емкости, разделенные чувствительной мембраной, движение которой передается на стрелочный указатель скорости полета.
Этот прибор также называется расходомером скоростного напора Прандтля, так как он позволяет вычислить скорость, а, следовательно, и расход в заданном сечении.
1 – трубка Прандтля; 2 – воздуховоды;
3 – шкала указателя скорости (УС);
4 – чувствительная мембрана
В трубке Прандтля имеется одно отверстие в направлении потока для измерения полного давления и несколько отверстий по кольцу вдоль поверхности трубки для измерения статического давления.
Трубка Пито под крылом самолета Cessna 172
Указатель скорости УС-350 для малоскоростных самолетов
ПВД на вертолете Ка-26
ПВД самолёта Rockwell-MBB X-31
ПВД вертолёта Ми-24
Для навигации используется истинная скорость, т.е. фактическая скорость полета ЛА относительно воздуха. По ней, например, определяется время прибытия в конечный пункт маршрута. Измерить эту скорость обычно невозможно. Она рассчитывается с использованием приборной скорости, давления воздуха и его температуры. При этом учитываются погрешности указателя приборной скорости. Они всегда есть, как у любого измерительного прибора на нашей земле.
Методические. Эти ошибки обусловлены тем, что каждый указатель скорости тарируется под нормальные условия. Это когда атмосферное давление равно 760 мм рт.ст., а температура воздуха 15°С. Но при подъеме на высоту эти условия меняются. Меняется также плотность воздуха и, следовательно, приборная скорость. С подъемом на высоту приборная скорость всегда меньше истинной. Они равны только при нормальных атмосферных условиях. Все эти погрешности учитываются в виде поправок при навигационных расчетах.
Эти погрешности бывают:
ПВД на СУ-24М
Схема высотомера ВД-20
Аналогичный по конструкции высотомер ВД-20, установленный на Ту-134 или Ту-154, имеет отдельную градуировку циферблата для короткой стрелки до 20 км. Данная конструкция стала де-факто международным стандартом.
Пределы измерения у приборов могут быть различны. Например, ВД-28 (МИГ-29), ВДИ-30 (МИГ-23) имеют пределы измерения, равные цифрам в их наименовании, т. е. 28 и 30 км соответственно. Буквы во всех названиях означают «высотомер двухстрелочный».
Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами и лежит, как правило, в пределах до 10 м.
Высота полёта ЛА вычисляется по разности давления в точке нахождения ЛА и давления на поверхности, над которой оно находится. 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. Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф.
В отличие от барометрического высотомера его показания не зависят от состояния атмосферы, никакое исходное давление ему для работы не нужно, и показывает он истинную высоту Ни, отличаясь к тому же большей точностью.
Единственно теоретически возможная неточность состоит в том, что сигнал от передатчика направленный. Поэтому при больших углах крена и тангажа (более 20°) возможны погрешности в измерениях, т.к. в этом случае сигнал попадает на поверхность под углом и проходимое им расстояние оказывается больше, чем истинная высота полета.
Кроме того, вызывает вопросы экологичность радиоизмерений, т.к. для обеспечения требуемой точности необходимо применять коротковолновые мощные передатчики, небезопасные для биосферы.
Радиовысотомеры делятся на РВ малых высот (РВ-3, РВ-5), которые предназначены для определения высот до 1500 м и работают в режиме непрерывной радиолокации, и высотомеры для больших высот (более 1500 м), например РВ-18, измеряющий высоту до 30 км, работающие в импульсном режиме.
У всех РВ имеется сигнализатор малой высоты, подающий световой и звуковой сигнал при понижении высоты ниже заданной летчиком.
РВ малых высот применяются при заходе на посадку, при висении вертолета и полете на малых и предельно малых высотах.
Приборная доска бомбардировщика ТУ-160 1 ‒ высотомер ВМ-15; 2 ‒ указатель высоты УВО-М1; 3 ‒ радиовысотомер
Кабина пилотов А-320
Единицы измерения на наших приборах – м/с, на западных могут быть футы ft (1 фут = 0,3048 м) в минуту или узлы, что бывает чаще. Узел (knot) соответствует скорости в одну милю (1852 м) в час.
Вариометры в кабине ТУ-134
Вариометр в кабине вертолета CH-47C Chinook
Таким образом между этими двумя емкостями при изменении высоты постоянно существует разность давлений, которая тем больше, чем больше вертикальная скорость ЛА. Остается только эту разницу зафиксировать и отобразить визуально с помощью какого-либо указателя. Простейшим указателем является циферблат со стрелкой.
Поэтому в состав вариометра включают специальный ускоритель (акселератор). Схема его показана на рисунке. Подпружиненный поршень имеет относительно большую массу, и при изменении высоты самолета он практически мгновенно опускается или поднимется.
1 - акселератор, 2 - капилляр
Он включает в себя собственно вариометр, а также указатель крена (до 45°) – это важно при выполнении горизонтального разворота, и указатель скольжения.
Белая стрелка на иллюстрациях – это как раз указатель вертикальной скорости.
1 – шкала вариометра; 2 – винт юстировочный; 3 – указатель скольжения ; 4 – стрелка вариометра; 5 – шкала указателя поворота;
6 – стрелка указателя поворота
Прибор ДА-200К в кабине СУ-25
Нагрев их осуществляется небольшим (≈15 мА) током до ≈100 °С. При спуске поток воздуха поступает в компенсирующую камеру, при этом охлаждая первый термистор. Второй остается в аэродинамической тени и не испытывает интенсивного обдува, поэтому охлаждается меньше.
Получаем разность температур двух термисторов, а значит и разность их сопротивлений. Остается только преобразовать эту разность в движение стрелки указателя. При подъеме воздух движется уже из компенсирующей камеры и происходят аналогичные процессы, только меняется очередность термисторов.
Этот вариометр имеет большое быстродействие и может издавать звуковые сигналы, меняющие громкость и тональность в соответствии с интенсивностью и направлением вертикальных маневров.
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть