Индикатор поворота и скольжения
В авиации индикатор поворота и скольжения ( T/S , он же индикатор поворота и крена ) и координатора поворота вариант (TC) по сути представляют собой два пилотажных прибора самолета в одном устройстве. Один указывает скорость поворота или скорость изменения курса самолета; другая часть указывает, находится ли самолет в скоординированном полете , показывая скольжение или занос при повороте. Индикатор скольжения на самом деле представляет собой инклинометр, который в состоянии покоя отображает угол поперечной оси самолета относительно горизонтали, а в движении отображает этот угол, измененный ускорением самолета. [1] Наиболее часто используемые единицы измерения — градусы в секунду (град/с) или минуты за оборот (мин/тр). [ нужна ссылка ]
Имя
[ редактировать ]Индикатор поворота и скольжения можно назвать индикатором поворота и крена, хотя прибор не реагирует напрямую на угол крена. Координатор поворота тоже этого не делает, но он реагирует на скорость вращения, что позволяет ему быстрее реагировать на начало поворота. [2]
Операция
[ редактировать ]
Указатель поворота
[ редактировать ]Указатель поворота — гироскопический прибор, работающий по принципу прецессии . Гироскоп установлен на подвесе . Ось вращения гироскопа находится на одной линии с боковой осью (тангажа) самолета, в то время как подвес имеет ограниченную свободу вокруг продольной оси (крена) самолета.
Когда самолет отклоняется от курса , к гироскопу вокруг вертикальной оси прикладывается крутящая сила из-за рыскания самолета, что вызывает прецессию гироскопа вокруг оси крена. Гироскоп вращается вокруг оси, которая составляет 90 градусов относительно направления приложенной силы поворота. Гироскоп и подвес вращаются (вокруг оси крена) с ограниченной свободой под действием калиброванной пружины.
Сила крутящего момента, действующая на пружину, достигает равновесия, и угол, под которым устанавливаются стабилизатор и гироскоп, напрямую связан со стрелкой дисплея, тем самым указывая скорость поворота. [3] В координаторе поворота гироскоп наклонен на 30 градусов от горизонтали, поэтому он реагирует как на крен, так и на рыскание.
На дисплее имеются решётки для справки пилота во время разворота. Когда стрелка совпадает с решеткой, самолет выполняет «разворот со стандартной скоростью», которая определяется как три градуса в секунду и известна в некоторых странах как «скорость один». Это соответствует двум минутам на поворот на 360 градусов (полный круг). На индикаторах маркируется их чувствительность, [4] с «2-минутным поворотом» для тех, чьи решеточки соответствуют стандартной скорости или двухминутному повороту, и «4-минутным поворотом» для тех, которые используются в более быстрых самолетах и показывают половину стандартной скорости или четырехминутный поворот. Сверхзвуковой реактивный самолет «Конкорд» и многие военные самолеты являются примерами самолетов, которые используют 4 мин. указатели поворотов. Решетки иногда называют «собачьими будками» из-за их различной формы на указателях поворота различных марок. Согласно правилам полетов по приборам , использование этих цифр позволяет пилоту выполнять развороты по времени, чтобы соответствовать требуемой схеме воздушного движения. Для изменения курса на 90 градусов потребуется поворот продолжительностью 30 секунд для выполнения поворота со стандартной скоростью или «одной скорости».
Инклинометр
[ редактировать ]Скоординированная индикация полета достигается с помощью инклинометра , который известен как «шарик в трубке». Инклинометр содержит шарик, запечатанный внутри изогнутой стеклянной трубки, которая также содержит жидкость, действующую как демпфирующая среда. Первоначальная форма индикатора по сути представляет собой уровень с трубкой, изогнутой в противоположном направлении, и пузырьком, заменяющим шарик. [5] В некоторых ранних самолетах индикатор представлял собой просто маятник с приборной панелью для демпфирования.Мяч показывает, скользит ли самолет, скользит или находится в скоординированном полете. Движение мяча вызвано силой тяжести и центростремительным ускорением самолета. Когда шар находится в центре трубы, говорят, что самолет находится в скоординированном полете. Если мяч находится внутри поворота (крылом вниз), самолет скользит. И, наконец, когда мяч находится за пределами разворота (с поднятым крылом), самолет буксует.
Простая альтернатива индикатору баланса, используемому на планерах, — это строка отклонения от курса , которая позволяет пилоту просто просматривать движения струны как элементарный индикатор баланса самолета.
Координатор поворотов
[ редактировать ]
Координатор поворота (TC) представляет собой дальнейшее развитие индикатора поворота и скольжения (T/S), основное отличие которого заключается в дисплее и оси, на которой установлен подвес. Дисплей представляет собой миниатюрный самолет, если смотреть сзади. Это похоже на индикатор ориентации. «НЕТ ИНФОРМАЦИИ О ШАГАРЕ» обычно пишется на приборе, чтобы избежать путаницы относительно тангажа самолета, который можно получить по прибору авиагоризонта.
В отличие от T/S, подвес TC наклонен вверх на 30 градусов от поперечной оси. Это заставляет инструмент реагировать как на крен, так и на рысканье. Это позволяет прибору быстрее отображать изменения, поскольку он будет реагировать на изменение крена еще до того, как самолет начнет отклоняться от курса. Хотя этот прибор реагирует на изменения крена самолета, он не отображает положение крена.
Координатор разворота можно использовать в качестве инструмента производительности, когда указатель ориентации вышел из строя. Это называется операциями «частичной панели». Это может быть неоправданно сложно или даже невозможно, если пилот не понимает, что прибор показывает скорость крена, а также скорость разворота. Полезность также снижается, если внутренняя приборная панель изношена. В последнем случае прибор недостаточно демпфирован, и в условиях турбулентности он укажет на большие полномасштабные отклонения влево и вправо, которые на самом деле являются реакциями на скорость крена.
Практические последствия
[ редактировать ]
Скольжение и занос во время поворота иногда называют небрежным поворотом из-за дискомфорта, который он может вызвать у пилота и пассажиров. Когда самолет находится в сбалансированном развороте (шар расположен по центру), пассажиры испытывают силу тяжести прямо на линии своего сиденья (сила перпендикулярна сиденью). При хорошо сбалансированном повороте пассажиры могут даже не заметить, что самолет поворачивает, если только они не видят объекты снаружи самолета.
Хотя скольжение и занос самолета часто нежелательны при обычном развороте с сохранением высоты, скольжение самолета можно использовать в практических целях. Намеренное введение самолета в скольжение используется как скольжение вперед и боковое скольжение . Эти проскальзывания выполняются путем применения противоположных входов органов управления элеронами и рулями направления. Скольжение вперед позволяет пилоту быстро снизить высоту без набора ненужной скорости, а боковое скольжение — это один из методов, используемых для приземления при боковом ветре .
Текущий правовой статус
[ редактировать ]Хотя индикатор поворота и скольжения (а позже и координатор поворота) считался необходимым и необходимым инструментом для полета в соответствии с правилами полетов по приборам , Федеральное управление гражданской авиации (FAA) недавно решило, что эти инструменты устарели в современных условиях полетов. В консультативном циркуляре № 91-75, изданном 25 июня 2003 г., говорится следующее: [раздел 5 b] «...в современной системе управления воздушным движением нет особой необходимости в точно измеренных разворотах со стандартной скоростью или разворотах по времени на основе по стандартному тарифу». В консультативном циркуляре далее говорится: «...ФАУ считает, и все остальные комментаторы, очевидно, согласны с этим... индикатор скорости поворота больше не так полезен, как инструмент, который дает информацию как о горизонтальном, так и о вертикальном положении». Таким образом, теперь можно законно заменить прибор поворота и скольжения или координатора поворота вторым указателем ориентации, предпочтительно управляемым системой, отличной от основного индикатора полета. Таким образом, если основной дисплей самолета имеет вакуумное питание, второй указатель ориентации должен быть электрическим, и наоборот. Это дает больше информации о полете, чем индикатор скорости поворота, и обеспечивает меру безопасности резервирования систем. Индикатор проскальзывания («шарик») по-прежнему необходим. Индикатор скольжения можно установить отдельно на панели, или некоторые индикаторы ориентации теперь имеют индикатор скольжения, встроенный в дисплей.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Консультативный циркуляр AC 61-23C, Справочник пилота по авиационным знаниям США , Федеральное управление гражданской авиации , пересмотренный в 1997 году.
- Консультативный циркуляр AC 91-75, выпущенный 25 июня 2003 г.
- FAA-H-8083-15 Справочник по полетам по приборам , Федеральное управление гражданской авиации США (IFH), (обновление от 25 ноября 2005 г.)
- Демонстрация работы индикатора поворота и скольжения. Крышка индикатора снимается, и гироскоп отображается во время его работы.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 февраля 2014 г. Проверено 28 февраля 2014 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 5 февраля 2015 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Как работают авиационные приборы». Popular Science , март 1944 г., стр. 117.
- ^ «MS28041 H ИНДИКАТОР ПОВОРОТА ЛИСТА, 28 В постоянного тока, 1–7/8 ДЮЙМОВ» . Архивировано из оригинала 20 ноября 2015 г.
- ^ AC Кермод (2006). Механика полета . ООО "Питман Бутс". п. 243. ИСБН 978-1-4058-2359-3 .