1.1 介紹 當(dāng)儀表顯示的精確程度使飛行員不需要持續(xù)對(duì)地面進(jìn)行目視觀察時(shí),飛機(jī)也隨之成為了 一種更加實(shí)用的運(yùn)輸方法。飛行儀表對(duì)于安全飛行非常重要,飛行員必須對(duì)儀表有全面的認(rèn) 識(shí)。目視飛行規(guī)則(VFR)下所需要的基本飛行儀表包括空速表(ASI)、高度表、磁羅盤(pán)。 除了這些,儀表飛行規(guī)則下(IFR)所需要的儀表還包括陀螺轉(zhuǎn)彎率指示器、側(cè)滑指示器、可 調(diào)節(jié)氣壓的高度表、時(shí)鐘、陀螺俯仰坡度指示器(地平儀)以及陀螺方向指示器(陀螺半羅 盤(pán)或者其他相同效果的設(shè)備)。 在儀表氣象條件(IMC)下飛行的飛機(jī)都配備了能夠提供姿態(tài)和方向基準(zhǔn)的儀表。借助于導(dǎo)航 設(shè)備,飛機(jī)可以在有限的或沒(méi)有外部目視參考的條件下,完成起飛到著陸的精密飛行。本部分 涉及到的儀表都是CCAR-91 部要求使用的設(shè)備,它們分為3 組:全靜壓儀表、羅盤(pán)系統(tǒng)和陀螺 儀表。本章在最后討論了儀表飛行規(guī)則(IFR)下飛行前準(zhǔn)備中,這些系統(tǒng)的注意事項(xiàng)。本章還 對(duì)其它一些航空電子設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹,例如電子飛行信息系統(tǒng)(EFIS)、近地警告系統(tǒng) (GPWS)、地形提示和警告系統(tǒng)(TAWS)、空中交通預(yù)警與防撞系統(tǒng)(TCAS)、平視顯示器 (HUD)等等。這些系統(tǒng)正越來(lái)越多地運(yùn)用在通用飛機(jī)上。 1.2 全靜壓系統(tǒng) 動(dòng)壓或沖壓空氣壓力是通過(guò)一個(gè)開(kāi)口的管子直接指向飛機(jī)周?chē)南鄬?duì)氣流而測(cè)量得出的。這個(gè)管 子就叫皮托管。皮托管連接到使用動(dòng)壓來(lái)工作的飛行儀表上,例如空速表(ASI)。 1.2.1 靜壓 一些儀表依賴(lài)周?chē)o止的大氣壓力來(lái)測(cè)量飛機(jī)的高度以及水平或垂直運(yùn)動(dòng)的速度。這種壓力叫做 靜壓,它是通過(guò)飛機(jī)外部的一個(gè)或多個(gè)位置的靜壓孔采樣來(lái)獲得的。在某些飛機(jī)上,空氣在電加 熱皮托靜壓頭一側(cè)的靜壓孔取樣。其它飛機(jī)通過(guò)位于機(jī)身或垂直尾翼上的靜壓孔獲得靜壓。試飛 證明,靜壓孔周?chē)目諝獠粫?huì)受到擾動(dòng)。靜壓孔通常成對(duì)出現(xiàn),安裝在飛機(jī)的兩側(cè)。這兩個(gè)位置 可以防止由于飛機(jī)的橫向運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致靜壓指示錯(cuò)誤。靜壓孔周?chē)膮^(qū)域可以使用電加熱原件以防 止積冰導(dǎo)致空氣入口堵塞。在大多數(shù)飛機(jī)的儀表面板上都能找到三個(gè)靠壓力工作的基本儀表。它 們分別是氣壓式高度表、空速表(ASI)和升降速度表(VSI)。這三個(gè)儀表接收到的壓力都是由 飛機(jī)的全靜壓系統(tǒng)測(cè)得的。 ![]() 1.2.2 有關(guān)堵塞的問(wèn)題 皮托管對(duì)堵塞特別敏感,特別是由于結(jié)冰而引起的堵塞問(wèn)題。皮托管的入口是沖壓空氣進(jìn)入全靜 壓系統(tǒng)的地方,輕微的結(jié)冰都可以將其堵塞并影響空速表,這也是為什么大多數(shù)飛機(jī)會(huì)裝備皮托 管加熱系統(tǒng)的原因。 ![]() 1.3 全靜壓儀表 1.3.1 氣壓式高度表 氣壓式高度表是一種膜盒式氣壓表,用于測(cè)量周?chē)髿獾慕^對(duì)壓力,并以英尺或米制單位來(lái)顯示在 一個(gè)所調(diào)定的壓力面之上的高度。 ![]() 1.3.1.1 工作原理 氣壓式高度表里面的敏感原件是真空波狀銅質(zhì)膜盒壓力傳感器組。來(lái)自靜壓源的靜壓(大氣壓力) 作用在膜盒外,靜壓變化時(shí),膜盒產(chǎn)生變形。膜盒的變形量經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指示器的指針轉(zhuǎn)動(dòng),指 示出了相應(yīng)的高度。10000 英尺以下,在儀表上可以看到一塊斑馬線區(qū)域(黑白相間的條紋窗)。 高于這個(gè)高度時(shí)這個(gè)斑馬線區(qū)域開(kāi)始被覆蓋,直到高于15000 英尺時(shí),所有的斑馬線都被覆蓋了。 高度表的另一種形態(tài)為滾動(dòng)顯示儀表?!簣D3-5』這些儀表只有一根指針,每1000 英尺轉(zhuǎn)一圈。 每個(gè)數(shù)字代表100 英尺,每一小格代表20 英尺。滾動(dòng)顯示高度表以1000 英尺為單位,該設(shè)備通 過(guò)相連的機(jī)械裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)指針。對(duì)這種類(lèi)型的高度表進(jìn)行讀數(shù)時(shí),首先要讀取滾動(dòng)窗上顯示的數(shù) 值,獲得千英尺數(shù),然后觀察指針讀數(shù)得到百英尺及以下的讀數(shù)。 ![]() 氣壓式高度表配有可調(diào)節(jié)的氣壓刻度,允許飛行員在測(cè)量高度時(shí)調(diào)定基準(zhǔn)氣壓。氣壓刻度顯示在 一個(gè)被稱(chēng)為高度表氣壓調(diào)定窗的小窗口內(nèi)。飛行員可以使用儀表上的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)刻度??潭缺淼?br> 范圍從28.00 到31.00 英寸汞柱(Hg)或者948 到1050 百帕。飛行員可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕來(lái)改變氣 壓刻度以及高度表指針。在5000 英尺以下,標(biāo)準(zhǔn)的氣壓遞減率為:氣壓刻度每改變1"Hg,則指針 指示改變1000英尺。當(dāng)氣壓刻度調(diào)節(jié)到29.92"或者1013.25 百帕,指針指示的是標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度。 將氣壓刻度調(diào)整到當(dāng)?shù)氐男拚龤鈮褐?,則高度表指示當(dāng)前海平面氣壓高度(修正氣壓高度)。 1.3.1.2 高度表的誤差 氣壓式高度表的設(shè)計(jì)是符合標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣壓的標(biāo)準(zhǔn)變化規(guī)律的,但是大多數(shù)飛行都會(huì)由于非標(biāo)準(zhǔn)的 飛行條件而產(chǎn)生誤差,飛行員必須對(duì)這些指示進(jìn)行相應(yīng)的修正。其誤差有兩種類(lèi)型:機(jī)械式和固有式。 1.3.1.3 機(jī)械式誤差 飛行員在起飛前檢查時(shí)應(yīng)確定高度表的工作狀況,將氣壓刻度盤(pán)調(diào)到當(dāng)?shù)氐男拚龤鈮褐?。此時(shí)高度表 應(yīng)該指示機(jī)場(chǎng)的實(shí)際標(biāo)高。如果高度表的指示偏離實(shí)際標(biāo)高超過(guò)75 英尺,則儀表應(yīng)該送到指定的儀 表維修站來(lái)重新進(jìn)行校準(zhǔn)。不同的外界溫度以及不同的氣壓也會(huì)造成高度表的顯示不準(zhǔn)確。 1.3.1.4 固有式誤差 當(dāng)在空中的飛機(jī)周?chē)鷾囟雀哂跇?biāo)準(zhǔn)大氣時(shí),空氣密度相對(duì)較小,每個(gè)氣壓面之間的垂直距離較大。當(dāng) 飛機(jī)在高度表指示5000 英尺時(shí),此時(shí)氣壓面的實(shí)際高度高于在標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下指示5000 英尺的高度 ,因此飛機(jī)的實(shí)際高度也就比相對(duì)較冷的標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下的高度高。當(dāng)飛機(jī)周?chē)鷾囟鹊陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣時(shí), 空氣密度相對(duì)較大,每個(gè)氣壓面之間的垂直距離較小。當(dāng)飛機(jī)在高度表指示5000 英尺時(shí),此時(shí)氣壓 面的實(shí)際高度低于在標(biāo)準(zhǔn)溫度條件下指示5000 英尺的高度,因此飛機(jī)的實(shí)際高度也就比相對(duì)較熱的標(biāo) 準(zhǔn)溫度條件下的高度低。 ![]() 1.3.1.5 寒冷天氣條件下高度表的誤差 在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣(ISA)條件下,正確校準(zhǔn)后的氣壓式高度表指示的是在平均海平面(MSL)之上的真實(shí) 高度。非標(biāo)準(zhǔn)氣壓條件下應(yīng)使用當(dāng)?shù)匦拚龤鈮簛?lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。如果當(dāng)時(shí)溫度高于ISA,真實(shí)高度將高于指示 高度,如果當(dāng)時(shí)溫度低于ISA,真實(shí)高度將低于指示高度。當(dāng)溫度低于ISA 溫度時(shí),真實(shí)高度與指示高度 之間的不一致可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的越障高度不夠。英文的口訣叫作:High to Low, warm to cold, watch below! ![]() 在溫度極低的情況下,飛行員需要參考增加適當(dāng)?shù)臏囟刃拚浚褂帽碇袠?biāo)注的IFR 高度以保證在以下限制 條件下的地形及越障高度: 由空中交通管制(ATC)特別指定的高度不需要修正,例如“保持5000 英尺 ”。如果飛行員確定較低的溫度可能會(huì)導(dǎo)致離地或者距離障礙物高度不夠,飛行員可以拒絕該指定高度。  如果使用了圖表上標(biāo)注的IFR 高度進(jìn)行溫度修正(例如程序轉(zhuǎn)彎高度,最后進(jìn)近定位點(diǎn)高度等),飛行員 必須就此修正咨詢(xún)ATC。 1.3.2 ICAO 低溫誤差表 由于低溫引起的高度表誤差可能會(huì)影響越障高度,因此當(dāng)溫度比標(biāo)準(zhǔn)溫度低很多時(shí),飛 行員需要高度重視這個(gè)誤差。在極冷的溫度下飛行時(shí),飛行員可能需要抬高最低安全高度, 并且在正常最低標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上相應(yīng)地增加云高。當(dāng)飛行在安全高度較低的區(qū)域時(shí),由于低溫 使其實(shí)際離地高度更低,因此飛行員需要相應(yīng)地選擇更高的高度,才能保證安全。大多數(shù)帶 有大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的飛行管理系統(tǒng)(FMS)會(huì)對(duì)低溫誤差進(jìn)行補(bǔ)償。這些補(bǔ)償可以自動(dòng)進(jìn) 行,這樣飛行員可以清楚地掌握周?chē)h(huán)境。如果通過(guò)FMS 或者人工進(jìn)行了補(bǔ)償,必須通知 ATC 飛機(jī)沒(méi)有在指定高度上飛行。否則,可能會(huì)減小與其他飛機(jī)間的垂直間隔,從而造成 危險(xiǎn)。圖上的表格,出自國(guó)際民航組織(ICAO)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則,圖中顯示了在溫度非常低的條 件下,儀表會(huì)存在多大的誤差。使用該表時(shí),在左側(cè)欄查找報(bào)告溫度,然后根據(jù)最上面一行 的機(jī)場(chǎng)/報(bào)告點(diǎn)之上的高度。即從最后進(jìn)近定位點(diǎn)(FAF)高度中減去機(jī)場(chǎng)標(biāo)高。左側(cè)欄與頂 行項(xiàng)目的交叉處為可能的誤差值。例如:報(bào)告溫度為零下10 攝氏度,F(xiàn)AF 為機(jī)場(chǎng)標(biāo)高之上 500 英尺。根據(jù)報(bào)告的當(dāng)前高度表調(diào)定值,飛機(jī)最多低于高度表指示高度50 英尺。 當(dāng)使用低溫誤差表時(shí),高度誤差與報(bào)告點(diǎn)標(biāo)高之上的高度以及報(bào)告點(diǎn)溫度成正比。對(duì)于 IFR 進(jìn)近程序,報(bào)告點(diǎn)標(biāo)高假設(shè)為機(jī)場(chǎng)標(biāo)高。飛行員必須明白,修正基于報(bào)告點(diǎn)溫度,而不 是飛機(jī)在當(dāng)前高度所遵守的溫度,高度方面以報(bào)告點(diǎn)之上的高度為準(zhǔn)而不是標(biāo)注的IFR 高度。 為了看清楚如何使用修正,注意:機(jī)場(chǎng)標(biāo)高496 英尺機(jī)場(chǎng)溫度 零下 50 攝氏度IFR 進(jìn)近圖提供以下數(shù)據(jù): 最小程序轉(zhuǎn)彎高度 1800 英尺 最低 FAF 穿越高度1200 英尺 直線最低下降高度800 英尺 盤(pán)旋 MDA 1000 英尺 使用 1800 英尺的最低程序轉(zhuǎn)彎高度來(lái)舉例,來(lái)介紹一下如何確定相應(yīng)的溫度修正。通 常,將高度值四舍五入到百位英尺使用最接近高度。圖上1800 英尺的程序轉(zhuǎn)彎高度減去機(jī) 場(chǎng)標(biāo)高500 英尺等于1300 英尺。1300 英尺的高度差異在修正航圖標(biāo)高1000 英尺以及1500 英尺之間。報(bào)告點(diǎn)溫度為-50 攝氏度,修正值在300 英尺以及450 英尺之間。補(bǔ)償值之間的 差值除以機(jī)場(chǎng)之上高度之間的差值得出每英尺的誤差值。 本例中,150 英尺除以500 英尺等于0.33 英尺即每1000 英尺之上高度每增加1 英尺 補(bǔ)償0.33 英尺。前1000 英尺提供300 英尺的修正,每增加0.33 乘以300 英尺,為99 英 尺四舍五入即為100 英尺。300 英尺加上100 英尺等于400 英尺的總的溫度修正。對(duì)于給 定的情況下,對(duì)MSL 之上1800 英尺(等于1300 英尺報(bào)告點(diǎn)之上的高度)的標(biāo)注值進(jìn)行修 正,則需要增加400 英尺。因此,在指示高度2200 英尺上飛行時(shí),飛機(jī)實(shí)際上在1800 英 尺高度上飛行。 最小程序轉(zhuǎn)彎高度 標(biāo)注的 1800 英尺=修正的2200 英尺 最低 FAF 穿越高度 標(biāo)注的1200 英尺=修正的1500 英尺 直線 MDA 標(biāo)注的 800 英尺=修正的900 英尺 盤(pán)旋 MDA 標(biāo)注的1000 英尺=修正的1200 英尺 1.3.3 高度表上的非標(biāo)準(zhǔn)氣壓 由于大氣壓力不是恒定的,因此保持當(dāng)前高度表設(shè)定值非常重要。既在一個(gè)位置時(shí)其他可能高于不遠(yuǎn)處某 個(gè)位置的氣壓值。以飛機(jī)高度表調(diào)定值在當(dāng)?shù)貧鈮?013.25 百帕為例。隨著飛機(jī)進(jìn)入低壓區(qū)域,飛行員沒(méi)有 重新調(diào)定高度表調(diào)定值(一定要將高度表調(diào)至當(dāng)?shù)貧鈮海缓箅S著壓力的降低,指示高度逐漸降低。調(diào)整高 度表調(diào)定值來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)高度表顯示指示高度5000英尺,A 點(diǎn)的真實(shí)高度(高于平價(jià)海平面高)實(shí)際上僅為 B 點(diǎn)的3500 英尺。事實(shí)上高度指示由于并不總是指示真實(shí)值,因此并不適合用來(lái)記憶,“當(dāng)從高溫到低溫或者從 高到低飛行時(shí),要向外看看下面”。 ![]() 1.3.4 高度表的改進(jìn)(編碼高度表) 空域系統(tǒng)中如果只有飛行員有飛機(jī)高度指示是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,地面上的空中交通管制員必須清楚地知道飛機(jī)的高度。 為了提供這一信息,通常為飛機(jī)配備編碼高度計(jì)。當(dāng) ATC 應(yīng)答機(jī)調(diào)定在C 模式,編碼高度表提供一系列識(shí)別飛機(jī) 所在飛行高度的脈沖信號(hào)給應(yīng)答機(jī)(以100 英尺開(kāi)始遞增)。這一系列脈沖發(fā)送到地面雷達(dá)并以文字的形式出現(xiàn) 在管制員的屏幕上。通過(guò)該應(yīng)答機(jī)可以使地面管制員識(shí)別該飛機(jī)并確定飛機(jī)所在位置的壓力高度。編 碼 高 度 計(jì) 中的計(jì)算機(jī)以1013.25 百帕為基準(zhǔn)測(cè)量氣壓,并將該數(shù)值發(fā)送給應(yīng)答機(jī)。當(dāng)飛行員調(diào)整氣壓刻度表到當(dāng)?shù)馗叨缺?br> 調(diào)定值,發(fā)送給應(yīng)答機(jī)的數(shù)據(jù)不會(huì)受影響。這樣可以保證所有使用方式C 模式的飛機(jī)使用相同的氣壓標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)送 數(shù)據(jù)。ATC 設(shè)備調(diào)整顯示的高度來(lái)補(bǔ)償當(dāng)?shù)貧鈮翰町?,從而保證顯示目標(biāo)的正確高度。91 部要求應(yīng)答機(jī)發(fā)送的高 度誤差應(yīng)在儀表指示高度125 英尺范圍內(nèi)。 1.3.5 減少的最小垂直間隔(RVSM) 低于 31000 英尺,飛行高度之間必須保持至少1000 英尺間隔。飛行高度層(FL)通常從18000 英尺開(kāi)始,該位 置氣壓值為1013.25 百帕或者更大。所有飛機(jī)在18000 英尺或者更高時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)高度表調(diào)定值1013.25 百帕, 高度也使用標(biāo)準(zhǔn)用語(yǔ)即飛行高度層FL。FL180 到FL290 之間,兩飛機(jī)之間的最低高度間隔為1000 英尺。但是 ,對(duì)于在FL290 以上進(jìn)行飛行時(shí)(由于飛機(jī)的設(shè)備以及報(bào)告能力,潛在的誤差)ATC 使用2000 英尺的間隔。 如果一架向東飛行的飛機(jī)使用FL290 時(shí),附近有一架向西飛行的飛機(jī)可以在FL310 飛行,這樣一直到FL410,或 者幾個(gè)FL 都可以用于飛行。使用1000 英尺的間隔,或者可以通過(guò)計(jì)算FL290 與FL410 之間相隔的幾個(gè)垂直間隔, 我們發(fā)現(xiàn)就會(huì)有額外的6 個(gè)飛行高度層(FL)可以使用。這樣正常的飛行高度層以及方向管理將保持在FL180 到 FL410 之間。我們把它稱(chēng)之為減少的最小垂直間隔(RVSM)。 但是,加入RVSM 項(xiàng)目在飛機(jī)設(shè)備以及飛行員培訓(xùn)方面都需要一定的經(jīng)濟(jì)投入。例如,必須要減少高度測(cè)量誤差, 使用RVSM 的操作者必須獲得相應(yīng)的民航機(jī)構(gòu)的許可。RVSM 飛機(jī)必須達(dá)到所要求的保持高度的性能標(biāo)準(zhǔn)。除此之 外,操作者必須根據(jù)所飛空域內(nèi)的RVSM政策/程序來(lái)進(jìn)行操作。 飛機(jī)必須配備至少一個(gè)高度自動(dòng)控制——飛機(jī)在平直飛行時(shí),所獲的高度的公差帶在±65 英尺范圍內(nèi)。 在沒(méi)有紊流的 狀況下,對(duì)于1997 年9 月或者之前獲得使用批準(zhǔn)的飛機(jī)已經(jīng)配備了自動(dòng)高度控制系統(tǒng)以及飛行管理/性能系統(tǒng)輸入的, 公差帶可以在±130 英尺范圍內(nèi)。飛機(jī)必須配備高度警告系統(tǒng),當(dāng)指示高度已經(jīng)偏離所選高度超過(guò)200 英尺(大多數(shù)情 況下)時(shí),該警告系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告信號(hào)。當(dāng)飛機(jī)在完整的RVSM 飛行包線內(nèi)飛行時(shí),剩余靜壓源誤差加上電子設(shè)備誤 差兩者綜合的最大絕對(duì)值不能超過(guò)200 英尺。使用TCAS 的飛機(jī)必須可以進(jìn)行RVSM 操作。『圖3-9』顯示的是在FL180 以及FL410 之間飛機(jī)增加的數(shù)量。 該系統(tǒng)最引人注目的是通過(guò)充分利用較高的高度層(FL)容納更多的飛機(jī),從而節(jié)省大量的時(shí)間。 1.3.6 升降速度表(VSI) 顯示的VSI 被稱(chēng)為升降速度表,通常主要作為爬升速率指示器。升降速度表是一種用來(lái)指示氣壓速率變化的儀表,當(dāng) 偏移恒定氣壓水平時(shí)會(huì)提供相關(guān)指示。儀表箱體內(nèi)部帶有一個(gè)膜盒式裝置,與空速表中的類(lèi)似。膜盒的內(nèi)部與箱體內(nèi) 部連接到靜壓口,但是箱體通過(guò)一個(gè)校正量孔連接,這樣箱體內(nèi)的氣壓變化會(huì)比薄膜內(nèi)的氣壓變化要慢。隨著飛機(jī)的 升高,靜壓逐漸變低。箱體內(nèi)的壓力壓縮薄膜,指針向上移動(dòng)從而顯示爬升,并以每分鐘英尺(FPM)來(lái)指示上升速率。 ![]() 內(nèi)部的氣壓等于膜盒內(nèi)部的氣壓,指針回到水平位置或者0 位置。當(dāng)飛機(jī)下降時(shí),靜壓開(kāi)始增加。隨著膜盒逐漸擴(kuò)張, 將指針向下移動(dòng)指示一個(gè)下降。升降速度表的指針指示可能會(huì)比實(shí)際的氣壓變化慢幾秒鐘。但是要比高度表要敏感許多 ,在警告飛行員向上或者向下趨勢(shì)時(shí)也更加重要,因此可以幫助飛行員保持在恒定的高度上。某些更為復(fù)雜的升降速度 表,被稱(chēng)為瞬時(shí)升降速度表(IVSI),它配備了兩個(gè)使用空氣泵驅(qū)動(dòng)的加速計(jì)來(lái)感應(yīng)飛機(jī)向上或者向下的俯仰并瞬時(shí)產(chǎn)生 一個(gè)壓差。當(dāng)俯仰產(chǎn)生的加速度所引起的壓差逐漸消失時(shí),高度氣壓的改變才生效。 1.4 動(dòng)壓型儀表 1.4.1 空速表(ASI) 空速表(ASI)通過(guò)一個(gè)壓差量表來(lái)測(cè)量飛機(jī)周?chē)髿獾膭?dòng)態(tài)壓力。動(dòng)態(tài)壓力是指外界大氣靜壓與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的壓力或者 沖壓之間的差值。這兩種壓力均由皮脫靜壓系統(tǒng)提供??账俦淼臋C(jī)械裝置』,它包括一個(gè)薄的波狀形的磷銅膜盒或者膜片, 可以接收皮脫管的壓力。儀表的箱體為密封的并且與靜壓孔相連接。隨著皮脫壓力的增加或者靜壓降低,膜片會(huì)鼓起。通 過(guò)搖軸來(lái)測(cè)量體積發(fā)生的變化,然后使用一套齒輪裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)儀表刻度盤(pán)上的指針。大多數(shù)空速表以節(jié)為單位來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn) 或者使用海里每小時(shí),有些使用法定英里每小時(shí),而某些儀表兩者兼有。 ![]() 1.4.1.1 空速類(lèi)型 雖然高度類(lèi)型只有幾種,但是空速的類(lèi)型卻可以分成很多:指示空速(IAS),校正空速(CAS),等效空速(EAS)以及真空速(TAS)。 1.4.1.2 指示空速(IAS)IAS 顯示在儀表刻度盤(pán)上,沒(méi)有對(duì)儀表或者系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正。 1.4.1.3 校正空速(CAS) 校正空速(CAS)是飛機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,通過(guò)對(duì)IAS 進(jìn)行儀表誤差以及位置誤差修正后的速度。飛行員操作手冊(cè)/飛機(jī)飛行手冊(cè)(POH/AFM) 上均配有圖表或者圖示來(lái)介紹如何修正IAS 的這些誤差,并提供不同襟翼以及起落架形態(tài)下的修正后的CAS。 1.4.1.4 等效空速(EAS) 等效空速(EAS)是指對(duì)于皮脫管中的大氣進(jìn)行補(bǔ)償后的修正CAS。在海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣下EAS 與CAS 相等。隨著空速以及壓力高度的增加, CAS 比實(shí)際值要高很多,因此必須從CAS 中減去相應(yīng)的修正值。 1.4.1.5 真空速(TAS) 真空速(TAS)是指在非標(biāo)準(zhǔn)大氣以及溫度下對(duì)CAS 做的修正。TAS 以及CAS 在海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣下是相等的。在非標(biāo)準(zhǔn)條件下,通過(guò)對(duì)C AS 進(jìn)行壓力高度以及溫度的修正后得出TAS。某些飛機(jī)配備了真空速表(ASI),在儀表箱體內(nèi)部使用了一個(gè)帶有溫度補(bǔ)償?shù)哪ず酗L(fēng)箱。 風(fēng)箱對(duì)儀表箱體內(nèi)部的搖軸的移動(dòng)進(jìn)行修正因此指針指示真實(shí)的TAS。TAS 指示器提供真空速以及指示空速。這些儀表使用傳統(tǒng)的空速機(jī)械 裝置,并且在常規(guī)刻度盤(pán)表面配備了額外的可視的輔助刻度盤(pán)。儀表上的旋鈕允許飛行員轉(zhuǎn)動(dòng)輔助刻度盤(pán)并且根據(jù)當(dāng)時(shí)的壓力高度來(lái)對(duì)外界 大氣溫度的指示進(jìn)行校正。校正后儀表指針在輔助刻度盤(pán)上指示TAS。 1.4.1.6 馬赫數(shù) 當(dāng)飛機(jī)接近音速時(shí),飛機(jī)表面某些區(qū)域的氣流的速度也會(huì)增加直到它到達(dá)音速?gòu)亩纬杉げ?。這時(shí)IAS 隨著溫度發(fā)生變化。因此在這種情況 下僅使用空速并不足以警告飛行員可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。因此馬赫數(shù)就顯得尤為重要。馬赫數(shù)是相同大氣條件下飛機(jī)TAS 與音速的比值。飛機(jī) 以音速飛行時(shí),馬赫數(shù)為1.0。一些早期的機(jī)械馬赫表并不是由大氣計(jì)算機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的,而是在儀表內(nèi)部安裝一個(gè)高度無(wú)液氣壓計(jì)來(lái)將皮脫靜壓 轉(zhuǎn)換成馬赫數(shù)。使用這些系統(tǒng)時(shí)假設(shè)不管在哪個(gè)高度都使用標(biāo)準(zhǔn)溫度,只要溫度偏離了標(biāo)準(zhǔn)值馬赫數(shù)都是不準(zhǔn)確的。這些系統(tǒng)被稱(chēng)為指示馬 赫數(shù)?,F(xiàn)在的電子馬赫表使用大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)提供的信息來(lái)修正溫度誤差。這些系統(tǒng)顯示真實(shí)馬赫數(shù)。 ![]() ![]() 1.4.1.7 最大允許空速 某些飛機(jī)以高亞音速飛行,配備了最大允許的空速表如『圖3-14』中所示。該儀表看上去與標(biāo)準(zhǔn)空速表沒(méi)有什么區(qū)別,并且使用節(jié)來(lái)測(cè)量速 ,但是多了一個(gè)紅色的或者是紅白條相間的指針。最大空速指針由膜盒或者高度表機(jī)械裝置來(lái)驅(qū)動(dòng),當(dāng)空氣密度下降時(shí),該指針會(huì)指向較低 的空速值。保持空速指針的指數(shù)低于最大指針可以避免產(chǎn)生激波。 1.4.1.8 空速色碼 空速表的刻度盤(pán)使用色碼來(lái)提醒飛行員飛機(jī)當(dāng)時(shí)的速度。這些顏色會(huì)對(duì)應(yīng)空速。 ![]() 1.5 磁力 地球是一個(gè)巨大的磁體,在空間中不停地旋轉(zhuǎn),被看不到的磁力線所組成的磁場(chǎng)所包圍。這些磁場(chǎng)線從磁北極的表面出發(fā)再回到磁南極。磁 力線有兩個(gè)重要的特征:磁場(chǎng)內(nèi)任何可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體的方向與磁場(chǎng)磁力線的方向是一致的,并且當(dāng)使用任何一個(gè)導(dǎo)體來(lái)切割這些磁力線時(shí) 都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流。飛機(jī)上安裝的大部分方向指示器都使用了這兩個(gè)特性中的一個(gè)。 1.5.1 基本的航空磁羅盤(pán) 用來(lái)指示方向的最原始而且構(gòu)造最簡(jiǎn)單的儀表為磁羅盤(pán)。磁羅盤(pán)也是91 部要求的VFR 以及IFR 飛行中必備的最基本儀表。 1.5.1.1 磁羅盤(pán)介紹 磁鐵是磁體的一種,通常是一個(gè)含鐵的金屬,可以吸引并保持磁力線。不管體積大小,每個(gè)磁鐵都有兩個(gè)極:南極和北極。當(dāng)一個(gè)磁鐵放在 另一個(gè)磁鐵旁邊時(shí),同名磁極相互相斥,異名磁極相互吸引。飛機(jī)的磁羅盤(pán),有兩個(gè)小磁鐵吊掛在浮球下密封在一個(gè)羅盤(pán)碗里,里面盛滿(mǎn)了 類(lèi)似于煤油的液體。一個(gè)方位刻度環(huán)環(huán)繞在浮球上,通過(guò)一個(gè)帶基準(zhǔn)線的玻璃窗來(lái)讀取方位??潭拳h(huán)上標(biāo)有字母,代表東南西北四個(gè)基本方向, 每?jī)蓚€(gè)字母之間每30°標(biāo)注一個(gè)數(shù)字。表示方向的數(shù)字的最后一個(gè)“±0”可以忽略,例如,3=30°,6=60°,以及33=330°。每個(gè)字母與數(shù)字之 間還有長(zhǎng)短相間的刻度線,長(zhǎng)刻度線代表10°,短刻度線代表5°。 1.5.1.2 磁羅盤(pán)的結(jié)構(gòu) 在浮球以及刻度盤(pán)用一個(gè)堅(jiān)硬的鋼制軸尖支撐在一個(gè)特殊的帶有彈簧由堅(jiān)硬玻璃制成的寶石碗里。浮球的浮力減輕了軸尖的載荷,液體抑制了 浮球以及刻度盤(pán)的擺動(dòng)。寶石碗以及軸尖裝置的特殊構(gòu)造允許浮球任意轉(zhuǎn)動(dòng),并且最大可以達(dá)到約18°的坡度。如果坡度過(guò)大,羅盤(pán)指示就會(huì) 出現(xiàn)誤差并且變得無(wú)法預(yù)知。羅盤(pán)裝置完全充滿(mǎn)了羅盤(pán)浮液。為了防止溫度變化造成的液體脹縮,從而造成損壞而發(fā)生泄露,羅盤(pán)的底部密封 在一個(gè)膜盒中,而有些羅盤(pán)則使用金屬風(fēng)箱。 1.5.1.3 磁羅盤(pán)操作原則 磁鐵的方向與地球的磁場(chǎng)一致,飛行員應(yīng)該根據(jù)基準(zhǔn)線在刻度盤(pán)上讀取方向。注意中飛行員從背面觀察羅盤(pán)刻度。當(dāng)飛行員按照羅盤(pán)指示在向 北飛時(shí),東邊在飛行員的右側(cè),但是刻度盤(pán)上“±33”的位置(代表330°,西北位置)為北邊的右側(cè)。這種相反的刻度盤(pán)指示的原因是由于刻度 盤(pán)是固定的,羅盤(pán)裝置以及飛行員轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)總是從刻度盤(pán)的背面觀察刻度盤(pán)。羅盤(pán)頂部或者底部安裝了一個(gè)補(bǔ)償器裝置,允許航空維修技術(shù)人員 (AMT)在羅盤(pán)內(nèi)部制造一個(gè)磁場(chǎng)從而抵消當(dāng)?shù)赝饨绱艌?chǎng)的影響。從而修正偏離誤差。補(bǔ)償器裝置有兩個(gè)軸,每個(gè)軸的末端有兩個(gè)螺絲刀槽與 羅盤(pán)的前面相連接。每個(gè)軸連接轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)或者兩個(gè)小型的補(bǔ)償磁鐵。其中一個(gè)軸的末端標(biāo)注E-W,當(dāng)飛機(jī)指向東或者指向西時(shí),磁羅盤(pán)受到該補(bǔ)償磁 鐵磁場(chǎng)的影響。另一個(gè)軸標(biāo)注N-S,當(dāng)飛機(jī)指向北或者南時(shí),該磁場(chǎng)影響羅盤(pán)。 1.5.1.4 磁羅盤(pán)所產(chǎn)生的誤差 磁羅盤(pán)是面板上的最簡(jiǎn)單的裝置,但是卻可以產(chǎn)生大量的誤差,因此飛行員需要注意。 1.5.1.5 磁差 地球繞著地理軸旋轉(zhuǎn),地圖以及航圖使用經(jīng)過(guò)地極的子午線來(lái)繪制。從地極測(cè)量的方向被稱(chēng)為真方向。磁羅盤(pán)指向的方向成為磁北極,但是磁北極 與地理北極并不一致,相差約1300 英里,從磁極測(cè)量的方向被稱(chēng)為磁方向。在空中導(dǎo)航過(guò)程中,真方向與磁方向之間的差異被稱(chēng)為磁變。測(cè)量與著 陸導(dǎo)航過(guò)程中的這種相同的角差異被稱(chēng)為磁差。例如,在華盛頓,D.C 地區(qū)磁差為10°西。如果飛行員想飛真航跡向南180°,則在此航跡上必須加上 磁差所以應(yīng)該飛向190°。在洛杉磯CA 區(qū)域,磁差為14°東。如果想要執(zhí)行真航跡180°,飛行員必須減去磁差執(zhí)行166°磁航跡。磁差誤差不會(huì)改變 飛機(jī)的航向,無(wú)論在何處飛機(jī)都是沿著等偏線飛行。 等偏線,可以通過(guò)上面的度數(shù)來(lái)識(shí)別該地區(qū)的磁差。最接近芝加哥的線被稱(chēng)為零磁偏線。沿著這條線上任何一個(gè)地方的兩個(gè)極點(diǎn)都是一致的,也就是 說(shuō)沒(méi)有磁差。從這條線以東開(kāi)始,每個(gè)地方的磁極都在地極的西邊,因此必須對(duì)羅盤(pán)顯示進(jìn)行修正以獲得真方向。 例如,在華盛頓,D.C 地區(qū)磁差為10°西。如果飛行員想飛真航跡向南180°,則在此航跡上必須加上磁差所以應(yīng)該飛向190°。在洛杉磯CA 區(qū)域,磁差 為14°東。如果想要執(zhí)行真航跡180°,飛行員必須減去磁差執(zhí)行166°磁航跡。磁差誤差不會(huì)改變飛機(jī)的航向,無(wú)論在何處飛機(jī)都是沿著等偏線飛行。 ![]() 未完待遇.... |
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