航空仪表
小型飞机飞行仪表主要包括六个基本仪表：空速表、姿态仪、高度表、转弯测滑仪、航向仪和升降速度表. 空速表 空速表通过比较全压和静压来指示飞机相对于空气的运动速度(空速)。空气密度一定 时，压力差越大，空速就越大。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。 1．空透限制 空速表上标示了若干速度限制，分别为K。、％、‰、％。和‰。K。指着陆形态下的最小稳定飞行速度或失速速度。在小型飞机上，这个速度也称之为着陆形态(起落架和襟翼放下)下最大着陆重量时的无动力失速速度。％指在规定形态下的最小稳定飞行速度或失速速度。在小型飞机上，这个速度也叫做光洁形态(襟翼和起落架收上)下最大起飞重量时的无动力失速速度。具体数据应查阅相应的飞行员操作手册。％指襟翼放下后的最大速度。‰指最大结构强度巡航速度。‰。指极限速度。 白色弧线区的下限为‰，上限为％，该速度范围为襟翼操作速度范围。进近着陆期间，速度一般限制在此范围内。绿色弧线区的下限为％，上限为‰，此范围为飞机正常操作速度范围，大部分飞行都应在此速度范围内进行。‰为最大结构强度巡航速度，除在平稳气流中飞行外，其他情况下均不应超过此速度。黄色弧线区为警戒速度范围，它的上下限分别为‰和‰。只有飞机处于平稳气流中、飞行员时刻处于戒备的情况下才可在此速度范围内飞行。红线为‰，即极限速度。若飞机以大于此速度飞行，就可能对飞机造成损坏或结构破坏。 空速表上能提供重要的空中飞行速度限制，但表上并非标有所有的速度。其中一个非常重要的速度n，又称为机动飞行速度，就没有标出来。n指飞行员突然使用最大操纵偏移量时不会对飞机结构造成损坏的最大速度。同时，它也表示飞机在紊流中飞行，飞行员能安全使用的最大速度。n在飞行员操作手册中可以查到，在驾驶舱中的标牌上通常也会标示出来。值得注意的是，在某些飞机上，飞机重量改变会使n相应改变。 驾驶收放式起落架飞机时，还有两个速度非常重要。一个是‰，另一个是％。‰指收放起落架期间能安全使用的最大速度。％指起落架全放下时能安全使用的最大速度。这两个速度在空速表上都没有标示出来。时不会对飞机结构造成损坏的最大速度。同时，它也示飞机在紊流中飞行，飞行员能安全使用的最大速度。n在飞行员操作手册中可以查到，在驾驶舱中的标牌上通常也会标示出来。驾驶收放式起落架飞机时，还有两个速度非常重要。一个是％，另一个是％。‰指收放起落架期间能安全使用的最大速度。％指起落架全放下时能安全使用的最大速度。这两个速度在空速表上都没有标忝出来。 2．空速种类 了解空速限制之后，下面讨论飞行期间涉及的四种速度。这四种速度分别为指示空速、修正空速、真空速和地速。 (1)指示空速(IAS) 根据海平面标准大气条件下动压(全压一静压)和空速的关系得到的空速。指示空速不能反映飞机爬升到高空飞行时空气密度改变对速度产生的影响。此外，指示空速也没有包含全静压管的安装(位置)误差和仪表本身的误差。 (2)修正空速(CAS)对全静压管的安装(位置)误差和仪表本身的误差进行修正后得出的指示空速。尽管仪表制造厂和飞机制造厂力图将这类误差减小至最低程度，但还是不可能将其在各种操作速度范围、飞机不同重量和不同襟翼位置下的误差完全消除。一般来说，低速飞行时误差最大。计算修正空速的方法是，先读出指示空速，然后根据飞行员操作手册图表上提供的数据进行修正。 (3)真空速(TAS) 飞机相对于空气运动的真实速度。它是对高度和非标准气温造成的 影响进行修正后的修正空速。高度增加或空气温度增高，空气密度将降低。因此，在给定指示空速的情况下，真空速会随高度的增加而增大。 虽然指示空速不等于真空速，但它反映了动压的大小，即反映了飞行时作用在飞机上的空气动力情况，这对操纵飞机有重要作用。飞行员根据指示空速，可以保持所需要的迎角飞行。根据指示空速操纵飞机，比用真空速操纵飞机更为方便。 (4)地速(Gs) 飞机相对于地面的运动速度。它是对风造成的影响进行修正后的真空速。逆风会使地速减小，顺风会使地速增大。 高度表 高度表通过感受大气压力来测量和指示飞机的飞行高度。表上一般有三根指针来指示高度。长指针指示百英尺，中长指针指示千英尺，短指针指示万英尺。表上还有一个可调节的气压刻度盘，用来设定气压值。 1．高度类型 高度表用来测量高度，即测量一个物体距给定参照面的垂直距离。这个参照面可以是地表面，也可以是海平面或其他任何参照物。参照物不同，高度的类型也不同。常用的高度有以下几种： (1)修正海平面气压高度(海压高) 以修正海平面气压为基准面的气压高度。修正海压是按起降机场场面气压推算出来的平均海平面气压。西方各国使用此高进行起降。 (2)场面气压高度(场压高) 以起飞或着陆机场的实际场面气压为基准面的气压高度。我国使用此高度进行起降。 (3)标准气压高度 以标准海平面气压(1 013．2 hPa或29．92 inHg)为基准面的气压高度。标准气压高度与当时温度一道用来计算密度高度和其他值。一般使用飞行计算器进行计算。 (4)绝对高度物体的实际海拔高度。在航图上，固定物体的标高，如机场、高塔和电视天线等，都是用绝对高度来表示的。可用飞行计算器近似计算绝对高度值，但使用的压力递减率、温度递减率必须与国际标准大气规定的值一致。一般来说，这些递减率值都不会完全与标准大气值吻合。 (5)相对高度 飞机距起降机场场面的垂直距离。 在标准大气条件下，海压高等于绝对高，场压高等于相对高。若处于非标准大气条件中，绝对高(相对高)则可能大于或小于海压高(场压高) (6)真实高度 飞机距正下方地表面的实际高度。该高度随飞机本身的高度和地表面的 高度不同而变化，这种高度通常又被称为离地高度(AGL)。 2.度表误差 度表修正的基础为国际标准大气。国际标准大气中的压力、温度和递减率都是固定值，实际大气条件极少与这些值吻合。即使在某给定区域内，压力一般隔一段时间也会发生变化。当飞机从一个机场飞往另一个机场时，压力通常都要改变。因此，高度表指示总会有误差。误差的大小取决于压力、温度和递减率与标准值的偏差，同时也取决于高度表调节的时机。 侧滑仪 转弯侧滑仪用来测量飞机绕立轴和纵轴的偏航和滚转情况。转弯侧滑仪由两部分组成，一个是用来指示转弯快慢程度的小飞机；另一个是用来指示协调飞行情况的侧滑仪, 飞机倾斜进入转弯或脱离转弯时，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。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，即每秒3。的转弯。按此标准率转弯，飞机转弯360。需要2 rain。 侧滑仪由装满液体的弯曲玻璃管和管中的一颗小球组成。小球实际上是一个平衡指示器，用来指示副翼和方向舵的运用是否协调。 飞机平直飞行时，小球受重力作用，停在玻璃管的两条标线中间。飞机协调转弯时，由于受力平衡，小球仍旧保持在玻璃管中央。当飞机内侧滑或外侧滑时，受力不平衡，小球就会偏离玻璃管中央。 小球的位置表明了转弯的质量，或者说表明是否使用了准确的倾斜角来进行转弯。如果飞机发生内侧滑，小球滑向转弯内侧，说明转弯角速度过小或倾斜角过大。若飞机发生外侧滑，小球滑向转弯外侧，说明转弯角速度过大或倾斜角过小。保持小球处于中央即可维持飞机协调飞行。如果小球没有处于中央，一般可采用施加足够的方向舵压力来使小球处于中央。方法是向小球偏移的一边施加方向舵压力。为方便记住应踩哪一边的方向舵脚蹬，简单的规则是“踩小球”。另外，也可通过改变倾斜角的方法使飞机从内侧滑或外侧滑状态恢复到协调飞行。内侧滑时采用减小倾斜角或增大转弯角速度的方法来进行'夕h侧滑时采用增大倾斜角或减小转弯角速度的方法来进行。 地平仪 地平仪以真空或电作为动力，用来测量和指示飞机绕横轴和纵轴的俯仰和滚转运动情况。表上有一人工地平线，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。表上的人工地平线和小飞机结合用来指示飞机的姿态。地平仪准确性极高，微小的俯仰和倾斜变化都能测出来陀螺半罗盘陀螺半罗盘又称为方位陀螺(DG)，以真空或电为动力，测量飞机的转弯角度，经人工校正后，可测量飞机的航向。指示器用360。方位角来指示航向，最后一位数0省略。和地平仪一样，陀螺半罗盘在飞机俯仰和滚转时也有工作极限。如果超过这些极限，陀螺就可能出现“框架自锁99引起“飞转”，损坏仪表。如果指示器“飞转99 9应使用已知航向或磁罗盘上的稳定指示读数来进行校准并重新调整航向。 磁罗盘 磁罗盘是最早用于飞机上的仪表之一，目前，它仍用于指示飞机航向。只要掌握了它的一些特点，就会成为可靠的航向信息源。磁罗盘为自主式设备，它既不需要电作动力，也不需要真空作动力。 1．磁差 按目视飞行规则飞行时，一般参阅以真北为基准的航图来进行领航。由于磁罗盘以磁北为基准，因此必须扣除地磁极与地理极之间的差值(磁差)。扣除这种差值的方法是利用磁差将真航向换算成磁航向。磁差的大小取决于飞机在地表面上空的位置。 2．罗 差 飞机上的钢铁物质和工作着的用电设备所产生的磁场会干扰罗盘指示使其出现误差，这种误差称为罗差。罗差不可能完全消除，但可通过制造厂安装在罗盘壳体内的补偿磁条来减少。飞行员一般使用位于磁罗盘处的罗差修正表来对罗差进行修正。罗差修正表上大都会注 3．磁罗盘的飞行误差 飞机在紊流中飞行、转弯或速度改变时磁罗盘都会出现误差，这类误差称为飞行误差。因此，飞行期间主要的航向参照源应为陀螺半罗盘，磁罗盘一般作为备用罗盘。 由于磁罗盘自动跟踪磁北，因此，它必须能够在壳体内自由摆动。但自由摆动又会使罗盘对紊流十分敏感。在轻度紊流中飞行时，可以取摆动范围的平均值作为罗盘航向。如果罗盘在0300～060。之间摆动，那么航向大致可取04500在严重紊流中飞行时，罗盘就基本上失去了使用价值。 ·磁倾 前面讲过，罗盘依靠磁条自行跟踪地球磁场来指示航向。在磁赤道处，磁力线与地球表面呈平行状态，越接近磁极，磁力线就越向下偏转，此偏转角即为磁倾角，简称磁倾。由于罗盘自动跟踪磁力线，因而越接近磁极，罗盘向下的偏转量就越大。磁倾会造成转弯误差和加速度误差。 飞机速度改变时，罗盘会产生一个加速度误差。加速度误差受磁倾影响。磁倾越大，加速度误差就越大。飞机加速时，罗盘会给出向北转弯的指示。加速停止后，罗盘又会恢复到原航向指示上。与上述现象相反，飞机减速时，罗盘会给出向南转弯的指示。停止减速后，罗盘又会回到正确的指示上。飞机在东、西磁航向上，加速度误差最明显，接近南、北磁航向时，误差会逐渐减小，在南、北磁航向上时，不会出现此误差。 ·转弯误差 飞机转弯时，罗盘会出现转弯误差。转弯误差与磁倾直接相关，磁倾越大，转弯误差也就越大。转向南、北磁航向时误差最明显。在北半球从0。航向开始转弯时，罗盘初始会给出向相反的方向转弯的指示。转弯建立起来后，罗盘开始指示正确的转弯方向，但指示的转弯角度小于实际的转弯角度。随着转弯的继续，滞后量会逐渐减小。在飞机到达东、西航向后，滞后量才会彻底消失。 现代大型飞机普遍采用多功能组合型仪表，将以前需要多个仪表才能提供的信息显示在单个仪表上，使用由计算机驱动的阴极射线管CRT或液晶屏显示飞行数据，除此之外，还提供了许多传统仪表无法提供的信息。 |
