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第二章 第三节


测距
飞机上最常用的无线电 测距装置有无线电高度 表和无线电测距机 (DME)。 利用飞机和地面测距台 之间的无线电波往返所 用去的时间来测定飞机 和测距台之间的距离。
测距机(DME)
• 机载测距机发出频率在1025~1150兆赫间 的询问脉冲,地面测距台接收到这些脉 冲信号后就发出应答脉冲,机载的测距 器接收后比较询问脉冲和应答脉冲之间 的时间间隔,计算出飞机和地面测距台 之间的斜距。
3)惯性基准系统
飞行控制仪表的第三类是惯性基准系统,本系统可提供 一套精确的飞机姿态数据,如位置、倾斜、航向、速度和 加速度等,实现了飞机导航、控制及显示一体化。 • 本系统分为两大组成部分,一种是电子飞行仪表系统 (包括电子水平状态指示器、电子姿态指引仪、符号发生 器及方式控制面板、信号仪表选择板等),另一种是发动 机指示与机组警告系统,可以显示发动机的参数并对其进 行白动监控,如出现工作异常情况会发出警告并记录一下 故障时的系统参数。
2、绝对高度(海平面气压高度QNH) • 以当地实际海平面的气压数据作为高度的 基准面,飞机高度表上表示出来的高度就 是飞机的实际海拔高度 。想要得到飞机与 下方地面间的真实高度,就用海平面气压 高度减去由航图上查到的这一位置的标高。 • 爬升和下降阶段使用
3、标准气压高度(ISA) • 以国际标准大气的基准面得到的高度称为 标准气压高度 。(大气压力为760毫米汞柱 高,温度为15℃) • 巡航阶段使用
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②地平仪 也叫姿态指示器,用来指示飞机与地平 面之间的相对关系,即指示飞机的俯仰和 倾斜角度。表上有一条人工地平线,由于 云、能见度降低或黑暗使自然地平线被遮 挡时,它能提供极大的帮助。地平仪是唯 一能够既提供俯仰数据又提供倾斜数据的 飞行仪表。 地平仪准确性极高,微小的俯仰和倾斜变 化都能测出来,如图2. 41所示。

浮子安放在一个装满非酸性白色煤油的碗状容 器中。液体的目的是为了罗盘刻度盘减震和通过 浮力缓解浮子对支架的重力。宝石轴承用来将浮 子装置安放在轴承座的顶部。仪表的玻璃窗口后 面安放了一条线(被称为航向标准线),作为校准 罗盘刻度盘上的航向的参考。 • 磁罗盘除受到地磁作用外还受到机舱内钢铁构 件的磁性干扰,因而出现了罗盘偏差,称为罗差, 在实用时还要把罗差减掉。此外在飞机非匀速飞 行或转弯时,磁棒受到飞机加速度的影响,会使 指示方向偏离,因而磁罗盘只适用于飞机巡航平 飞时。目前磁罗盘在大、中型飞机中只作为备用 仪表。
• 1)大气数据仪表 • 飞行控制仪表的第一类是大气数据仪表, • 包括气压高度表、飞行速度表、大气温度 • 表、大气数据计算机等组成。
• 为了飞机的飞行安全,飞机在不同的飞行 阶段,需要使用不同基准的高度。主要有: • 场压高度 • 海平面气压高度 • 标准气压高度
1、相对高度(场压高度QFE) • 机场当地海拔高度的气压高度为零,飞机 高度表上表示出来的高度就是机场上空的 相对高度距离 • 起飞和降落阶段使用

飞行控制系统一般由传感器、计算机、伺服作 动器(是电液伺服系统中的执行元件,通过对负 载施加可控的推、拉等作用力,实现对负载的速 度、方向、位移、力的控制)、控制显示装置、 检测装置及能源部分组成。 • 飞机的控制仪表系统提供飞机飞行中的各种信 息和数据,使驾驶员及时了解飞行情况,对飞机 进行控制,以顺利完成飞行任务。早期的飞机飞 得又低又慢,只装有温度计和气压计等简单仪表, 主要是靠飞行员的感觉获得信息。现在的飞机则 装备了大量仪,并由计算机统一管理,用先进的 显示技术直接显示出来,大大方便了驾驶员的工 作。
一、飞机的电子仪表系统
• 飞机的电子仪表系统是飞机感知和处理 外部情况并控制飞行状态的核心,相当于 人的大脑及神经系统,对保障飞行安全、 改善飞行性能起着关键作用。飞机的电子 仪表系统共分为四部分:飞行控制仪表、飞 机综合电子控制系统、导航系统和通信系 统。
1.飞行控制仪表

飞行控制系统的基本功能是控制飞机气动操纵面改 变飞机的布局,增加飞机的稳定性、改善操纵品质、优化 飞行性能。其具体功能有保持飞机姿态和航向、控制空速 及飞行轨迹、自动导航和自动着陆、地形跟随及地形回避、 编队飞行以及配合自动空中交通管制等,目的是减轻飞行 员工作负担,做到安全飞行,提高完成任务的效率和经济 性。
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⑥航向指示仪
由于磁罗盘在飞机变速和转弯时不能准确指示方向,人 们就把陀螺的定轴性和磁针的指向性结合起来制成航向指 示仪来解决这一问题。航向指示仪也称为航向陀螺仪,它 的陀螺指向在起始状态,飞机静止时或平飞时要调整得和 磁针指向一致,表盘中央的飞机标志固定,而表上的罗盘 刻度盘则随着机身的偏航而转动,如图2. 46所示,由此指 示出飞机的航向。
导航系统
无线电高度表
• 使用无线电波的反射回波测量飞机与大 地表面之间的实际高度。 • 民航飞机使用测高范围在0~2500英尺或 0~5000英尺的低高度无线电高度表,在 起飞和进近着陆期间使用。 • 使用频率为4200~4400赫,工作原理和雷 达相同,多数使用的是调频的连续波。
导航系统
• ②飞行速度表 • 飞行速度和飞行高度一样、也有不同的定义。 • 真空速:指飞机对于空气的运动速度,也简称为 空速。 • 指示空速:是由测量空气压力的表上直接指示速 度,也叫表速。 • 升降速度:指飞机对地面运动的上升或下降的速 度。 • 地速:指飞机相对与地面物体的速度。 • 马赫数:是飞行速瓜和飞机所在高度声速的比。

两自由度陀螺具有两个基本特性:稳定性和进动 性。 • 稳定性是指陀螺一旦高速旋转起来,就会表现 出抵抗干扰力矩,力图保持其白转轴对惯性空间 方向不变的特性,如图2. 40所示。任意转动陀螺 的底座,其自转轴总是指向一个方向。

在激光技术发展之后,20世纪70年代出 现了激光陀螺,激光陀螺的原理是通过激 光干涉条纹的位移,测算平面的转动的角 速度。它的精度大大高于机械式陀螺,误 差很小,可靠性高,使用寿命长。它的缺 点是体积比陀螺大。激光陀螺和计算装置 及显示仪表的成本加在一起比机械陀螺高 出很多,因而在小型飞机上,今后很长一 个时期仍将使用机械式陀螺,在大中型飞 机上激光陀螺已经取代了机械式陀螺。
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3)飞机自动驾驶系统 飞机自动驾驶功能早就出现了,只是它所能控 制的范围太小,一开始是利用陀螺仪控制和纠正 飞机的飞行姿态;20世纪30年代发展成可控制和保 持飞机的高度、速度和航迹的自动驾驶仪;50年代 时又出现导航系统、仪表着陆系统相配合的自动 驾驶仪,实现飞机长距离自动飞行、起飞和着陆; 而到70年代中期,因为计算机的应用,自动驾驶 仪实现了更高程度的自动化。在现代化大中型民 航飞机中,飞机自动驾驶系统由四个部分组成:自 动驾驶仪指引系统、推力管理系统、偏航阻导系 统和自动安定面配平系统。

用气压式仪表测定飞行速度是基于伯努利定律。 空速表的构造和高度表相似,通过机械装置带动 指针,指示出空速。这个速度称为指示空速,它 和飞机的真空速还有差别,因为测量到的动压和 速度之间的关系受到空气密度的影响,空气密度 和温度压力有关,因而必须根据温度和压力来修 正指示空速才能得到真空速。在空速表上加装一 个相应的机构,可以测到真空速。马赫数表测量 的是同一地点声速和空速的比值,因而不需要温 度修正,只要根据静压得出当地的声速和空速比 较就能得出马赫数,马赫数表和空速表通常共用 一个表头,有转换开关可使这块表显示马赫数或 空速。空速表上标有各种彩色弧线区,用来表示 不同飞行阶段的速度限制范围,如襟翼操作速度 范围、正常操作速度范围、平稳气流中速度操作 范围(警戒范围)及极限速度等,如图2. 39所示。

协调转弯仪表盘上部的 飞机标志用来指示转弯快 慢程度,下部的侧滑仪是 用来指示协调飞行情况。 飞机倾斜进人转弯或脱离 转弯时,小飞机会向同一 方向倾斜。快转时小飞机 倾斜度大,慢转时小飞机 倾斜度小,如图2. 43所示。 飞行员可使用转弯仪利用 将小飞机翼尖对准转弯标 线的方法来建立和保持标 准转弯,即表示飞机以标 准角速度(3°/秒)转弯。此 时飞机转360°需2分钟时 间。
2.飞机综合电子控制系统
• • 1)飞行管理计算机系统 飞机驾驶自动化的进一步发展,要求把 飞机的信号基准系统启动驾驶系统和显示 系统统一综合管理,使飞机在整个航线实 现最佳性能的自动驾驶飞行,这个任务即 由飞行管理计算机系统完成。
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2)飞行信息记录系统
它包括两个部分,一个是驾驶舱话音记录器,把驾驶 舱内发生的声音和飞行的各种性能数据记录在磁带上;另 一个部分是数字飞行数据记录器,记录飞行时的各种参数, 可记录25个小时中的60多种数据。这些记录被放在一个耐 热抗震的金属容器中,即俗称的“黑匣子”,其主要用途 是进行事故分析和维修飞机。
第三节 飞机的机载设备及系统• Nhomakorabea机载设备及系统是为完成各种飞行和任务而安装的各种 设备及系统的总称,主要用作导弹、通信、目标探侧、座 舱显示与环境控制、信息综合与处理、电子对抗以及飞机 发动机和武器系统的控制与管理等。由于电子技术特别是 计算机技术的发展应用,飞机设备及系统发生了重大的革 新。在现代飞机上,机载电子设备已成为决定飞机性能和 效能的重要因素。
③协调转弯仪
• 驾驶员要使飞机同时侧倾和偏航才能完成协调 转弯,协调转弯仪就是为驾驶员指示侧倾和偏航 的协调而设计的,它的构造如图2. 42所示,它由 两个部分组成,表盘上部的飞机标志和陀螺组成 转弯仪,表盘下部的侧滑仪由一个盛有液体的密 封弯管构成,固定在表上,液体中浮着一个小球。 当飞机平飞时,小球处于弯管中央的最低位置;当 飞机进行没有侧滑的盘旋时,小球受到的重力和 离心力的作用方向与飞机的立轴方向一致,小球 仍处于中央位置;只有当飞机出现侧滑时,小球的 受力偏离了立轴,小球从中央移向侧滑的一侧, 这样就使驾驶员能根据它的指示完成协调的转弯。
⑦飞机仪表板的安排
• 飞机仪表板上仪表的布局关系到驾驶员操纵飞机的反应时 间,也关乎飞行安全。根据各种仪表的重要性和与其他仪 表的相关程度,使用机电式仪表的仪表板基本上是按图 • 2. 47的标准形式布局,这种布局称为基准T型布局,驾驶 员的中央正前方是姿态仪表(地平仪或姿态指示仪),它的 左侧是空速表,右侧是高度表,姿态仪表的正下方是航向 指示器,这四块主要仪表构成了T型,这是操纵飞机的基 本仪表,在左下角的协调转弯仪和右下角的升降速度表都 是姿态仪表的辅助仪表,驾驶员根据它们的指示能更好地 控制飞机的俯仰和转弯。
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