Вопрос № 6. Назначение и принцип работы систем воздушных сигналов

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

▷ Похожие статьи

Недостаточная точность большинства аэрометрических пилотажно-навигационных приборов, а также отсутствие электрических выходов по измеряемым параметрам, необходимых многим потребителям, явились основной причиной разработки единых систем определения и выдачи потребителям основных аэрометрических параметров. Эти системы на первом этапе развития получила название централей скорости в высоты (ЦСВ), а в дальнейшем - систем воздушных сигналов (СВС).

В основу построения ЦСВ и СВС положено наличие взаимосвязей градуировочных формул вычисляемых параметров.

Системы воздушных сигналов представляют собой централизованные устройства для вычисления и выдачи потребителям следующих аэрометрических параметров:

- истинной воздушной скорости V;

- приборной скорости Vпр;

- числа М полета;

- относительной H и абсолютной Ha барометрических высот;

- температуры наружного воздуха T;

- плотности воздуха ρ.

Для вычисления всех этих параметров достаточно знать три входные величины: динамическое Рд, статическое Р давления и температуру Т. Давления Рд и Р измеряются с помощью ПВД, а температура - с помощью приемников температуры типа П-69 с камерой торможения. Так как на движущемся летательном аппарате температура Т непосредственно не может быть измерена по причине аэродинамического нагрева приемника, измеряется так называемая температура полного торможения Т_т воздушного потока. Температура Т вычисляется по известной из аэродинамики формуле

где М получено из соотношений:

В общем виде выражения (6.14) (6.15) можно представить как

Вычисление истинной воздушной скорости V производится по форму­ле

где,

Для получения приборной скорости V_пр используется зависимость между V и V_пр.

Абсолютная барометрическая высота Ha вычисляется по точным гипсометрическим формулам относительно уровня с давлением Р_о= 760 мм.рт.ст. Относительная высота Н определяется как разность

Н = Н_а-Н_з,

где. Н_з - абсолютная высота уровня начала отсчета Н.

На современных летательных аппаратах находят применение как ЦСВ, так и СВС. Вычисление выходных параметров в электромеханических ЦСВ производится с помощью самоуравновешивающихся мостов переменного тока, которые выполняют главным образом операцию умножения (деления).

Работу СВС рассмотрим по схеме (рис. 6.10). Статическое Р и полное Р_п давления от системы ПВД, а температура Т_т от приемника температуры торможения поступают в вычислитель скорости, числа М и высоты полета ВСМВ. Вычисленные значения параметров выдаются в виде напряжений на указатели скорости УСО и высоты УВО, а также через блок имитации нагрузок БИН - к другим потребителям этих параметров.

Блок имитации нагрузок предназначен для автоматического подключения эквивалентных нагрузок (резисторов) к соответствующему выходу ВСМВ при отключении какого-либо потребителя и обеспе­чения, таким образом, необходимой точности СВС.

Отображение информации о высотах полета, абсолютной Н_а или относительной Н и заданной Н_зр осуществляется указателем высоты с помощью внутренней и внешней шкал, малой 1 а большой 2 стрелок, а также двухразрядного счетчика. По внутренней шкале и стрелке 1, а также до счетчику отсчитывается высота в километрах, а по наружной шкале и стрелке 2 - в метрах.

Заданная высота Н_зр устанавливается автоматически по сигналам наземной системы радионаведения и отсчитывается по внутренней шкале и командному индексу 5. Заданное давление Р_з устанавливается по счетчику давления 7 с помощью кремальеры 6. С кремальерой связана щетка потенциометра, выдающего в.вычислитель сигналы Н_з = f(P_з) для вычисления по формуле относительной высоты Н полета.

Указатель скорости УСО выдает информацию о значениях истинной воздушной скорости V, текущего и заданного чисел М полета. Скорость V отсчитывается но узкой стрелке 12, а число М - по широкой - 11. С помощью командного индекса 13, устанавливаемого по сигналам системы радионаведения, отсчитывается заданное значение М_зр. Для расширения предела измерения указателя на дополнительный диапазон от 3 до 3,5 при V > 1500 км/ч в окнах бленкеров 9 вместо чисел 0 и 0,5 появляются числа 3 и 3,5.

В блоке коррекции БК-ПВД с помощью функционального преобразователя напряжения производится вычисление - аэродинамических поправок ΔH, ΔV и ΔM в зависимости от числа М.

Корректор - задатчик высоты КЗВ и блок сигнала готовности БСГ работают совместно с системой автоматического управления полетом (САУ) и функционально не связаны с элементами СВС. КЗВ выдает в САУ сигналы отклонения ΔHЗК от заданной высоты НЗК в режиме работы "Коррекция" или отклонения ΔHПР от программного значения высоты Н_пр в режиме "Программа". БСГ выдает в САУ сигнал о готовности КЗВ, если ΔHЗ находится в допустимых пределах.

В системах воздушных сигналов предусмотрен встроенный контроль их работоспособности путем подключения на вход вычислителя тестовых (эталонных) сигналов. При нажатии кнопки контроля на приборной доске датчики давлений Р_д, Р, температура Т_т отключаются, а в вычислительную схему подаются эталонные сигналы, при которых выходные значения вычисленных СВС параметров по указате­лям УВО и УСО должны с требуемой точностью соответствовать их контрольным значениям.

Погрешности систем воздушных сигналов типа СВС-ПН зависят от скоростей и высот полета. Так, например, ΔH изменяется от ± 30м на Н<1000м до ± 300м на Н>2000 м, ΔM - от ± 0,02 при М<1,5 и H<20000м до ± 0,04 при M>= 1,5 и до ± 0,06 при 20000м<Н<=25000м. Погрешность измерения скорости ΔV = ± 60км/ч при V<500км/ч и

ΔV = ± (15+0,02V) на 20000м<Н<=25000 м. Следует отметить, что точность измерения M и V при М<0,4-0,5 низкая, что объясняется способом решения градуировочных формул (см. (6,14) - (6.16)). Для упрощения технической реа­лизации операций умножения и деления (например, Р_д/Р в (6.14)) в СВС применено сложение и вычитание логарифмов от произведения или частного (tgР_д - tgР). При малых скоростях полета величина Р_д = Р_п-Р мала и приближается к нулю при приближении к нулю скорости. А так как логарифмы чисел, близких к 0, стремятся к -∞, показания скорости и числа М будут неопределенны; т.е. будут иметь большую погрешность. Эта причина и обусловливает ограничение по использованию СВС при малых скоростях полета.

Вывод: система СВС позволила изменить качество восприятия информации и её использования как экипажем так использование данной информации в различных системах на ЛА. СВС позволила так же уменьшить общий вес оборудования используемый для отображения информации и доведение её до потребителей.

Заключение

Автоматизация и комплексирование всех видов оборудования летательных аппаратов привели к тесной взаимосвязи авиационного оборудования с системами самолета и двигателей, радиоэлектрон­ного оборудования и авиационного вооружения.

Взаимодействие авиационного оборудования, радиоэлектронного оборудования, авиационного вооружения в единых пилотажнонавигационных и прицельно-навигационных комплексах, объединяющих автоматические системы навигации и управления полетом, системы управления вооружением, позволяет с максимальной эффективностью решать задачи боевого применения самолетов.

Наиболее тесные взаимосвязи в комплексе имеют системы авиационного и радиоэлектронного оборудования при решении таких функциональных задач, как определение пилотажных и навигационных параметров полета самолета, огибание рельефа, директорное и автоматическое наведение и др.

В решении всех этих задач принимает непосредственное участие система ПВД и СВС.

Вопросы для самоконтроля

1. Назначение системы ПВД, конструкция и особенность решения подвода статического и динамического давления до потребителей?

2. Как обеспечивается измерение высоты полёта на ЛА?

3. Как обеспечивается измерение приборной и истинной скорости полёта ЛА?

4. Как обеспечивается измерение вертикальной скорости набора высоты и снижения?

5. Какие параметры необходимо измерять для обеспечения безопасности полёта в герметичной кабине ЛА?

6. Для чего и из каких соображений была сконструирована СВС и как она используется?

Литература

1. Е. А.Румянцев «Авиационное оборудование». Типография ВВИА имени проф. Н. Е. Чуковского 1980 г. стр. 74-95.

__________________________________________________

(должность)

_______________________________________________

(воинское звание, подпись, инициал имени и фамилия)

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?