Летные инструменты - Flight instruments
Летные инструменты инструменты в кабина самолета, которые предоставляют пилоту данные о полете этого самолета, например высота, скорость полета, вертикальная скорость, заголовок и много другой важной информации в полете. Они повышают безопасность, позволяя пилоту управлять самолетом в горизонтальном полете и выполнять повороты без привязки к самолету, например, за горизонт. Правила визуального полета (VFR) требуется индикатор воздушной скорости, высотомер, а компас или другой подходящий магнитный указатель поворота. Правила полетов по приборам (IFR) дополнительно требуется гироскопический банк тангажа (искусственный горизонт ), указателя направления (гироскопа) и скорости поворота, а также индикатора скольжения, регулируемого высотомера и часов. Бегство в приборные метеорологические условия (IMC) требуется радионавигация приборы для точного взлета и посадки.[1]:3–1
Этот термин иногда используется в широком смысле как синоним приборы кабины в целом, в этом контексте он может включать приборы для двигателей, навигационное и коммуникационное оборудование. Многие современные самолеты имеют электронные системы пилотажных приборов.
Большинство регулируемых самолетов имеют эти летные приборы в соответствии с требованиями США. Свод федеральных правил, Раздел 14, Часть 91. Они сгруппированы в соответствии с пито-статическая система, компас системы и гироскопический инструменты.[1]:3–1
Пито-статические системы
Инструменты, которые пито-статические системы используйте разницу атмосферного давления для определения скорости и высоты.
Высотомер
Высотомер показывает высоту самолета над уровнем моря, измеряя разницу между давлением в стопке анероид капсулы внутри высотомера и атмосферное давление, полученное через статический система. Самая распространенная единица измерения высотомера во всем мире - это гектопаскали (гПа), за исключением Северной Америки и Японии, где дюймы ртутного столба (дюйм рт. ст.).[2] Высотомер настраивается на местное атмосферное давление, которое необходимо правильно настроить для получения точных показаний высоты, обычно в футах или метрах. По мере подъема самолета капсулы расширяются и статическое давление падает, в результате чего высотомер показывает большую высоту. Обратный эффект возникает при спуске. С развитием авиации и увеличением высотного потолка циферблат высотомера пришлось изменить для использования как на больших, так и на малых высотах. Следовательно, когда стрелки указывали более низкие высоты, то есть первое действие указателей на 360 градусов, было обозначено появлением небольшого окна с наклонными линиями, предупреждающими пилота о том, что он или она ближе к земле. Эта модификация была введена в начале шестидесятых годов после неоднократных авиационных происшествий, вызванных замешательством пилота. На большей высоте окно исчезнет.[1]:3–3
Индикатор воздушной скорости
Индикатор воздушной скорости показывает скорость самолета относительно окружающего воздуха. Узлы это наиболее часто используемая единица измерения, но иногда вместо нее используются километры в час. Индикатор воздушной скорости работает, измеряя давление набегающего воздуха в самолете. Трубка Пито относительно статического давления окружающей среды. В указанная воздушная скорость (IAS) необходимо скорректировать на нестандартные давление и температуру, чтобы получить истинная воздушная скорость (ТАС). Инструмент имеет цветовую кодировку для обозначения важных воздушных скоростей, таких как скорость сваливания, никогда не превышающая воздушная скорость или безопасная хлопать скорость работы.[1]:От 3–7 до 3–8
Индикатор вертикальной скорости
VSI (также иногда называемый вариометр (или индикатор скорости набора высоты) определяет изменение атмосферного давления и отображает эту информацию пилоту в виде скорости набора высоты или снижения в футах в минуту, метрах в секунду или узлах.[1]:3–8 до 3–9
Компасные системы
Магнитный компас
Компас показывает направление самолета относительно северного магнитного поля. Ошибки включают Вариация, или разница между магнитным и истинным направлением и отклонение, вызванное электропроводкой в самолете, для которой требуется карта коррекции компаса. Кроме того, компас подвержен ошибкам наклона. Хотя он надежен в устойчивом горизонтальном полете, он может давать сбивающие с толку показания, когда превращение, подъем, спуск или ускорение из-за наклона магнитного поля Земли. По этой причине индикатор курса также используется для управления самолетом, но периодически калибруется по компасу.[1]:3–9–3–13, 3–19
Гироскопические системы
Индикатор отношения
Индикатор отношения (также известный как искусственный горизонт) показывает отношение самолета к горизонту. По этому пилот может определить, выровнены ли крылья (рулон ) и если нос самолета направлен выше или ниже горизонта (подача ).[1]:С 3–18 до 3–19 Отношение к пользователям всегда представлено в блоке градусы (°).[нужна цитата ] Индикатор ориентации является основным инструментом для полета по приборам, а также полезен в условиях плохой видимости. Пилоты обучаются использовать другие инструменты в сочетании в случае отказа этого инструмента или его питания.
Индикатор направления
Индикатор курса (также известный как гироскоп или DG) отображает курс самолета в точки компаса, и относительно магнитного севера, если установлено с помощью компаса. Трение подшипника вызывает ошибки дрейфа от прецессия, которые необходимо периодически корректировать путем калибровки прибора по магнитному компасу.[1]:С 3–19 до 3–20 На многих современных самолетах (включая почти все реактивные) индикатор курса заменен на индикатор горизонтального положения (HSI), который предоставляет ту же информацию о заголовке, но также помогает с навигацией.
Указатель поворота
К ним относятся индикатор поворота и скольжения и координатор поворота, которые показывают вращение вокруг продольная ось. Они включают инклинометр чтобы указать, находится ли самолет в Скоординированный полет, или в Скольжение или Занос. Дополнительные отметки указывают на Стандартный курс разворота.[1]:С 3–20 до 3–22 Скорость поворота обычно выражается либо в градусы на второй (град / с) или минут на очередь (мин / тр).[нужна цитата ]
Системы управления полетом
К ним относятся индикатор горизонтальной ситуации (HSI) и индикатор отношения директора (ADI). HSI сочетает в себе магнитный компас с навигационными сигналами и Склон скольжения. Информация о навигации поступает из VOR /Локализатор, или GPS. ADI - это индикатор отношения с управляемыми компьютером рулевыми колесами, облегчающий задачу во время полета по приборам.[1]:От 3–22 до 3–23,7–10
Всенаправленный сверхвысокочастотный диапазон (VOR)
В приборный индикатор VOR входит Индикатор отклонения от курса (CDI), переключатель Omnibearing (OBS), индикатор TO / FROM и флаги. CDI показывает поперечное положение самолета по отношению к выбранной радиальной траектории. Он используется для ориентации, отслеживания на станцию или от нее, а также для перехвата курса.[1]:С 7–8 до 7–11 На инструменте вертикальная стрелка указывает поперечное положение выбранной дорожки. Горизонтальная стрелка позволяет пилоту следить за глиссадой, когда прибор используется с ILS.
Ненаправленный радиомаяк (NDB)
В Автоматический пеленгатор (ADF) индикаторный прибор может быть фиксированной картой, подвижной картой или Радио магнитный индикатор (RMI). RMI удаленно соединен с гирокомпасом, поэтому он автоматически поворачивает карту азимута для отображения курса самолета.[1]:С 7–3 до 7–4 В то время как простые дисплеи ADF могут иметь только одну стрелку, типичный RMI имеет две, подключенные к разным приемникам ADF, что позволяет определение положения с помощью одного инструмента.
Макет
Большинство самолетов оснащено стандартным набором летные инструменты которые дают пилоту информацию об ориентации, скорости и высоте самолета.
Расположение Т
Большинство самолетов США, построенных с 1940-х годов, имеют летные приборы, расположенные по стандартной схеме, называемой «Т».[3] Ориентировочный указатель находится вверху по центру, скорость полета слева, высотомер справа и указатель курса под указателем ориентации. Два других, координатор поворота и вертикальная скорость, обычно находятся под воздушной скоростью и высотомером, но им дают больше свободы в размещении. Магнитный компас будет над приборной панелью, часто на лобовое стекло центральный столб. В более новых самолетах с стеклянная кабина инструменты расположение дисплеев соответствует основной схеме T.
История ранних веков
В 1929 г. Джимми Дулиттл стал первым пилотом, который взлетал, летал и садился на самолет, используя только инструменты, без видимости за пределами кабины. В 1937 году британцы королевские воздушные силы (RAF) выбрал набор из шести основных летных инструментов[4] который останется стандартной панелью, используемой для полета в приборные метеорологические условия (IMC) на следующие 20 лет. Они были:
- высотомер (футы)
- индикатор воздушной скорости (узлы)
- индикатор поворота и крена (направление поворота и согласование)
- индикатор вертикальной скорости (футов в минуту)
- искусственный горизонт (индикация отношения)
- направленный гироскоп / указатель курса (градусы)
Такое расположение панелей использовалось во всех самолетах RAF, построенных для официальная спецификация с 1938 г., например Мастер Майлза, Hawker Hurricane, Супермарин Спитфайр, и 4-х моторный Авро Ланкастер и Хэндли Пейдж Галифакс тяжелые бомбардировщики, но не более ранние легкие одномоторные Тигровая моль тренажер и минимизировал трудности преобразования типов, связанные с полетом вслепую, поскольку пилот, обученный на одном самолете, мог быстро привыкнуть к любому другому, если бы инструменты были идентичными.
Этот базовый набор из шести, также известный как "набор из шести",[5] также был принят на вооружение коммерческой авиации. После Вторая мировая война расположение было изменено на: (верхний ряд) воздушная скорость, искусственный горизонт, высотомер, (нижний ряд) указатель поворота и крена, указатель курса, вертикальная скорость.
Дальнейшее развитие
Из шести старых основных инструментов индикатор поворота и крена теперь устарел. Инструмент был включен, но мало пригодился в реактивных авиалайнерах первого поколения. Он был снят со многих самолетов до того, как стали доступны стеклянные кабины. С улучшенным искусственным горизонтом, включая гироскопы и директора полетов, индикатор поворота и крена стал ненужным, кроме как при выполнении определенных видов высшего пилотажа (которые не выполнялись намеренно в IMC начать с). Но другие пять летных приборов, иногда называемые «большой пятеркой», по-прежнему включены во все кабины. Однако способ их отображения со временем изменился. В стеклянных кабинах пилотажные приборы отображаются на мониторах. Но на дисплее отображаются не цифры, а изображения аналоговых приборов. Искусственный горизонт занимает центральное место на мониторе, а индикатор курса чуть ниже (обычно он отображается только как часть компаса). Указанная воздушная скорость, высотомер и указатель вертикальной скорости отображаются в виде столбцов с указанной воздушной скоростью слева от горизонта, а высотомер и вертикальная скорость справа в той же схеме, что и в большинстве «часовых кабин» более старого стиля.
Другое значение и некоторые другие инструменты
В хорошую погоду пилот может летать, глядя в окно. Однако при полете в облаках или ночью необходим хотя бы один гироскопический прибор для ориентирования самолета, будь то искусственный горизонт, поворот и скольжение или гирокомпас.
Индикатор вертикальной скорости, или VSI, является скорее «хорошим подспорьем», чем абсолютно необходимым. На реактивных самолетах он отображает вертикальную скорость в тысячах футов в минуту, обычно в диапазоне от –6 до +6. Гирокомпас можно использовать для навигации, но он также является летным прибором. Необходимо контролировать корректировку курса, чтобы он совпадал с курсом посадочной полосы. Указанная воздушная скорость, или IAS, является вторым по важности прибором и очень точно показывает воздушную скорость в диапазоне от 45 до 250 узлов (от 83 до 463 км / ч). На большей высоте вместо него используется MACH-метр, чтобы самолет не превышал скорость. Инструмент под названием истинная воздушная скорость, или TAS, существует на некоторых самолетах. TAS показывает воздушную скорость в узлах в диапазоне от 200 узлов (370 км / ч) и выше (это как махометр: не совсем прибор для полета). Высотомер показывает высоту в футах, но его необходимо скорректировать с учетом местного атмосферного давления в аэропорту посадки. Альтиметр может быть настроен так, чтобы показывать высоту ноль футов на взлетно-посадочной полосе, но гораздо более распространенным является регулировка альтиметра для отображения фактической высоты, когда самолет приземлился. В последнем случае пилоты должны помнить о высоте взлетно-посадочной полосы. Однако радиовысотомер (показывающий высоту над землей, если она ниже примерно 2 000–2 500 футов (610–760 м), был стандартом на протяжении десятилетий. Этот прибор, однако, не входит в «большую пятерку», но все же должен рассматриваться как летный прибор.
Смотрите также
- Рекомендации ИКАО по использованию Международной системы единиц
- Акронимы и сокращения в авионике
- Панель приборов
- Кокпит
- Стенд управления
- Стеклянная кабина
использованная литература
- ^ а б c d е ж г час я j k л Справочник полетов по приборам, 2001, FAA-H-8083-15, Министерство транспорта США, Федеральное управление гражданской авиации, Служба летных стандартов
- ^ Сумасшедшие, смешанные единицы измерения авиации - AeroSavvy
- ^ Марк Натола, изд. (2002). Боинг B-47 Stratojet. Schiffer Publishing Ltd. стр. 46. ISBN 0764316702.
- ^ «Планирование приборов. Описана новая панель обслуживания вслепую» Рейс 19 августа 1937 г. p193
- ^ "Six Pack - Основные летные приборы". LearnToFly.ca. Получено 31 января 2011.
внешние ссылки
- Справочник полетов по приборам 2012
- Справочник пилота по аэронавигационным знаниям (FAA-H-8083-25A) 2008
- Gyro Horizon позволяет летать по приборам История создания авиационного приборного оборудования с упором на гироскопический горизонт. 2007 г.
- «Как работают авиационные инструменты». Популярная наука, Март 1944 г., стр. 116–123 / 192.
