Летные приборы

Летные приборы — это приборы в кабине самолета , которые предоставляют пилоту данные о полетной ситуации этого самолета, такие как высота , воздушная скорость , вертикальная скорость , курс и многое другое, важная информация в полете. Они повышают безопасность, позволяя пилоту управлять самолетом в горизонтальном полете и совершать повороты без ориентира за пределами самолета, например горизонта. Правила визуального полета (VFR) требуют наличия указателя воздушной скорости , высотомера и компаса или другого подходящего магнитного указателя направления. Правила полета по приборам (IFR) дополнительно требуют наличия гироскопического угла тангажа ( технического горизонта ), направления (гироскопа направления) и индикатора скорости поворота, а также индикатора скольжения, регулируемого высотомера и часов. Полет в приборных метеорологических условиях (IMC) требует радионавигационных приборов для точного взлета и посадки. ^{[ 1 ]}^: 3–1

Этот термин иногда широко используется как синоним приборов кабины в целом, в этом контексте он может включать приборы двигателя, навигационное и коммуникационное оборудование. Многие современные самолеты имеют электронные системы пилотажных приборов .

Большинство регулируемых самолетов имеют эти летные приборы в соответствии с Кодексом федеральных правил США , раздел 14, часть 91. Они сгруппированы по статической системе Пито , системам компаса и гироскопическим приборам. ^{[ 1 ]}^: 3–1

Статические системы Пито

Приборы, представляющие собой статические системы Пито, используют разницу давления воздуха для определения скорости и высоты.

Высотомер

Высотомер показывает высоту самолета над уровнем моря путем измерения разницы между давлением в стопке капсул -анероидов внутри высотомера и атмосферным давлением, полученным через статическую систему. Наиболее распространенной единицей калибровки высотомера во всем мире является гектопаскаль (гПа), за исключением Северной Америки и Японии, где дюймы ртутного столба (дюймы ртутного столба). используются ^{[ 2 ]} Высотомер регулируется по местному барометрическому давлению, которое необходимо настроить правильно для получения точных показаний высоты, обычно в футах или метрах. По мере подъема самолета капсулы расширяются, а статическое давление падает, в результате чего высотомер показывает большую высоту. Противоположный эффект возникает при спуске. С развитием авиации и увеличением высоты потолка пришлось изменить шкалу высотомера для использования как на больших, так и на меньших высотах. Следовательно, когда стрелки указывали меньшие высоты, то есть первое движение указателей на 360 градусов было обозначено появлением небольшого окошка с наклонными линиями, предупреждающими пилота о том, что он или она находится ближе к земле. Данная модификация была введена в начале шестидесятых годов после повторения авиационных происшествий, вызванных помутнением сознания пилота. На большей высоте окно исчезнет. ^{[ 1 ]}^: 3–3

Индикатор воздушной скорости

Индикатор воздушной скорости показывает скорость самолета относительно окружающего воздуха. Узлы в настоящее время являются наиболее используемой единицей измерения, но иногда вместо них используются километры в час. самолета Индикатор воздушной скорости работает путем измерения давления набегающего воздуха в трубке Пито относительно статического давления окружающей среды. В указанную воздушную скорость (IAS) необходимо внести поправку на нестандартное давление и температуру, чтобы получить истинную воздушную скорость (TAS). Прибор имеет цветовую маркировку для обозначения важных воздушных скоростей, таких как скорость сваливания, воздушная скорость, которую нельзя превышать, или безопасная закрылков . скорость работы ^{[ 1 ]}^{: от 3-7 до 3-8}

Индикатор вертикальной скорости

VSI (также иногда называемый вариометром или индикатором скорости набора высоты) определяет изменение давления воздуха и отображает эту информацию пилоту в виде скорости набора высоты или снижения в футах в минуту, метрах в секунду или узлах. ^{[ 1 ]}^{: от 3-8 до 3-9}

Компасные системы

Магнитный компас

Компас показывает курс самолета относительно магнитного севера. К ошибкам относятся отклонение , или разница между магнитным и истинным направлением, и отклонение, вызванное электрической проводкой самолета, для которой требуется карта коррекции компаса. Кроме того, компас подвержен ошибкам наклона. Несмотря на то, что он надежен в устойчивом горизонтальном полете, он может давать сбивчивые указания при повороте , наборе высоты, спуске или ускорении из-за наклона магнитного поля Земли. По этой причине указатель курса также используется для управления самолетом, но периодически калибруется по компасу. ^{[ 1 ]}^{: от 3–9 до 3–13, 3–19.}

Гироскопические системы

Индикатор отношения

Индикатор ориентации (также известный как искусственный горизонт ) показывает отношение самолета к горизонту. Благодаря этому пилот может определить, находятся ли крылья ровно ( крен ), и направлен ли нос самолета выше или ниже горизонта ( тангаж ). ^{[ 1 ]}^{: с 3-18 по 3-19} Отношение всегда представляется пользователям в градусах ( °). ^{[ нужна ссылка ]} Указатель ориентации является основным прибором для полета по приборам, а также полезен в условиях плохой видимости. Пилотов обучают использовать другие инструменты в комбинации в случае выхода из строя этого инструмента или его источника питания.

Индикатор курса

Индикатор курса (также известный как гироскоп направления или DG) отображает курс самолета в точках компаса и относительно магнитного севера, если он установлен с помощью компаса. Трение подшипника вызывает ошибки дрейфа из-за прецессии , которые необходимо периодически корректировать путем калибровки прибора по магнитному компасу. ^{[ 1 ]}^{: от 3-19 до 3-20} Во многих современных самолетах (включая почти все реактивные самолеты) указатель курса заменен указателем горизонтального положения (HSI), который предоставляет ту же информацию о курсе, но также помогает в навигации.

Указатель поворота

К ним относятся Индикатор поворота и скольжения и Координатор поворота, которые указывают вращение вокруг продольной оси . Они включают в себя инклинометр , показывающий, находится ли самолет в скоординированном полете , в скольжении или заносе . Дополнительные отметки указывают на изменение стандартной ставки . ^{[ 1 ]}^{: от 3-20 до 3-22} Скорость поворота чаще всего выражается либо в градусах в секунду (град/с), либо в минутах за оборот (мин/тр). ^{[ нужна ссылка ]}

Системы управления полетом

К ним относятся индикатор горизонтальной ситуации (HSI) и индикатор директора отношения (ADI). HSI сочетает в себе магнитный компас с навигационными сигналами и глиссаду . Навигационная информация поступает от VOR / локатора или GNSS . ADI — это индикатор ориентации с рулевыми штангами с компьютерным управлением, облегчающий задачу во время полета по приборам. ^{[ 1 ]}^{: от 3–22 до 3–23, 7–10.}

Навигационные системы

Всенаправленный диапазон очень высоких частот (VOR)

Индикатор VOR включает в себя индикатор отклонения от курса (CDI), переключатель всенаправления (OBS), индикатор КУ/ОТ и флаги. CDI показывает боковое положение самолета относительно выбранного радиального пути. Он используется для ориентации, отслеживания станции или обратно, а также перехвата курса. ^{[ 1 ]}^{: от 7-8 до 7-11} На приборе вертикальная стрелка указывает боковое положение выбранного трека. Горизонтальная стрелка позволяет пилоту следовать по глиссаде, когда прибор используется с системой ILS.

Ненаправленный радиомаяк (NDB)

Прибор-индикатор автоматического пеленгатора (АПД) может представлять собой фиксированную карту, подвижную карту или радиомагнитный индикатор (РМИ). RMI удаленно связан с гирокомпасом, поэтому он автоматически поворачивает карту азимута, отображая курс самолета. ^{[ 1 ]}^{: от 7-3 до 7-4} В то время как простые дисплеи ADF могут иметь только одну стрелку, типичный RMI имеет две, соединенные с разными приемниками ADF, что позволяет определять положение с помощью одного инструмента.

Макет

Большинство самолетов оснащены стандартным набором пилотажных приборов , которые дают пилоту информацию о положении самолета, скорости полета и высоте.

Т-образное расположение

Большинство самолетов США, построенных с 1940-х годов, имеют летные приборы, расположенные по стандартизированной схеме, называемой «Т». ^{[ 3 ]} Указатель ориентации находится вверху по центру, скорость полета — слева, высотомер — справа, а указатель курса — под указателем ориентации. Два других, координатор поворота и вертикальная скорость, обычно находятся под указателями воздушной скорости и высотомера, но имеют больше свободы в размещении. Магнитный компас будет находиться над приборной панелью, часто на центральной стойке лобового стекла . В новых самолетах со стеклянной кабиной приборов расположение дисплеев соответствует базовой Т-образной схеме.

Ранняя история

В 1929 году Джимми Дулиттл стал первым пилотом, который взлетал, управлял и садил самолет, используя только приборы, без вида за пределы кабины. В 1937 году британские Королевские ВВС (RAF) выбрали набор из шести основных летных приборов. ^{[ 4 ]} которая останется стандартной панелью, используемой для полетов в приборных метеорологических условиях (IMC) в течение следующих 20 лет. Они были:

высотомер (футы)
указатель воздушной скорости (узлы)
индикатор поворота и крена (направление поворота и координация)
индикатор вертикальной скорости (футов в минуту)
искусственный горизонт (индикация ориентации)
гироскоп направления/указатель курса (градусы)

Такое расположение панелей было включено во все самолеты Королевских ВВС, построенные в соответствии с официальной спецификацией с 1938 года, такие как Miles Master , Hawker Hurricane , Supermarine Spitfire и 4-моторные тяжелые бомбардировщики Avro Lancaster и Handley Page Halifax , но не более ранние легкие одномоторные Tiger. Тренажер мотылька и свел к минимуму трудности с переоборудованием типа, связанные с полетом вслепую, поскольку пилот, обученный на одном самолете, мог быстро привыкнуть к любому другому, если бы приборы были идентичными.

Этот базовый набор из шести штук, также известный как «пакет из шести штук», ^{[ 5 ]} был также принят на вооружение коммерческой авиации. После Второй мировой войны расположение было изменено на: (верхний ряд) воздушная скорость, авиагоризонт, высотомер, (нижний ряд) указатель поворота и крена, указатель курса, вертикальная скорость.

Дальнейшее развитие

В стеклянных кабинах на мониторах отображаются летные приборы. Основной индикатор полета занимает центральное место на панели, заменяя искусственный горизонт, часто с индикатором горизонтальной ситуации рядом с ним или интегрированным с PFD. Индикационная воздушная скорость, высотомер и индикатор вертикальной скорости отображаются в виде движущихся «лент» с указанной воздушной скоростью слева от горизонта, а высотомер и вертикальная скорость справа в той же схеме, что и в большинстве старых «кабин часов». .

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Справочник по полетам по приборам, 2001 г., FAA-H-8083-15 , Министерство транспорта США, Федеральное управление гражданской авиации, Служба стандартов полетов.
^ Сумасшедшие, перепутанные единицы измерения в авиации - AeroSavvy
^ Марк Натола, изд. (2002). Боинг Б-47 Стратоджет . Шиффер Паблишинг Лтд. 46. ИСБН 0764316702 .
^ Уильямсон, GW (19 августа 1937 г.). «Планирование приборов: описание новой группы услуг вслепую» . Полет . п. 193. Архивировано из оригинала 27 июля 2014 года . Проверено 3 мая 2024 г.
^ «Six Pack — основные летные инструменты» . LearnToFly.ca. 13 марта 2010 г. Проверено 31 января 2011 г.

Внешние ссылки

Справочник по полетам по приборам 2012 г.
Справочник пилота по авиационным знаниям (FAA-H-8083-25A) , 2008 г.
Гирогоризонт позволяет летать по приборам. История разработки авиационных приборов с упором на гирогоризонт. 2007 год
«Как работают авиационные приборы». Popular Science , март 1944 г., стр. 116–123/192.
Текущая практика компоновки приборной панели – Aero Digest

[faa-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Справочник по полетам по приборам, 2001 г., FAA-H-8083-15 , Министерство транспорта США, Федеральное управление гражданской авиации, Служба стандартов полетов.

[2] Сумасшедшие, перепутанные единицы измерения в авиации - AeroSavvy

[Natola-3] Марк Натола, изд. (2002). Боинг Б-47 Стратоджет . Шиффер Паблишинг Лтд. 46. ИСБН 0764316702 .

[4] Уильямсон, GW (19 августа 1937 г.). «Планирование приборов: описание новой группы услуг вслепую» . Полет . п. 193. Архивировано из оригинала 27 июля 2014 года . Проверено 3 мая 2024 г.

[6pack-5] «Six Pack — основные летные инструменты» . LearnToFly.ca. 13 марта 2010 г. Проверено 31 января 2011 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

v т и Летные приборы
Пито-статический	Высотомер Индикатор воздушной скорости Махметр Вариометр
Гироскопический	Индикатор отношения Индикатор курса Горизонтальный индикатор положения Индикатор поворота и скольжения Координатор поворотов Указатель поворота
Навигационный	Перископ самолета Индикатор отклонения курса Горизонтальный индикатор положения Инерциальная навигационная система Магнитный компас Спутниковая навигация СИГИ
Связанные темы	Инерциальный эталонный блок данных о воздухе ЭКАМ ЭФИС Стеклянная кабина Проекционный дисплей Интегрированная резервная инструментальная система Основной дисплей полета V скорости Строка отклонения от курса