Вопрос № 2. Схемы питания аэрометрических приборов и систем. Приемники воздушных давлений

Содержание группового занятия

 

Вопрос № 1. Назначение аэрометрических приборов и систем

Аэрометрические приборы и системы предназначены для измерения и выдачи сигналов о барометрической высоте, воздушной скорости, числа М, приборной скорости, вертикальной скорости.

Приёмник воздушного давления (ПВД) — датчик воздушных сигналов атмосферного давления, для последующей подачи их на входы анероидно-мембранных приборов и барометрических систем. Различают приёмники статического, динамического и полного давлений, а также датчики (приёмники) заторможенного воздушного потока. На самолёте монтируется несколько разобщённых линий (трубопроводов) давления, с целью максимального повышения надёжности всей системы.

Барометрический высотомер измеряет и индицирует летчику барометрическую высоту полёта.

Измерители (указатели) воздушной скорости индицируют экипажу воздушную и приборную скорость, измерители числа Маха — отношение воздушной скорости к скорости звука. Принцип действия указателя скорости основан на зависимости между скоростью, статическим и динамическим давлением и температурой воздушного потока.

Прибор, измеряющий динамическое давление и скоростной напор, является указателем так называемой приборной скорости.

Указатель числа М — это тот же измеритель скорости, но при М > 1 вычисляется более сложная зависимость. Чувствительными элементами приборов обычно являются анероидная и мембранная коробка, подключенные к статической и динамической линиям. Применяются указатели скорости типа КУС, комбинированные типа УИСМ.

Вариометр — прибор для указания вертикальной скорости летательного аппарата. Мембранная коробка прибора подключается к статической линии давления и измеряет разность давлений в линии статики и в полости коробки, соединённых капилляром.

Система воздушных сигналов (СВС) — централизованное устройство для вычисления основных аэродинамических параметров полёта и выдачи сигналов о них потребителям. Барометрические данные в вычислитель СВС поступают от приёмников воздушного давления, выходные сигналы в виде пропорциональных электрических сигналов выдаются на электрические указатели скорости, высоты, числа М и другие приборы в кабине экипажа, а также в различные самолётные системы, использующие аэродинамические данные полёта (САУ, ПНК, СУО и т.д.). Широко применяются как электромеханические, так и цифровые вычислители СВС.

 

Вывод: аэрометрические приборы и системы предназначены для измерения и выдачи данных о барометрической высоте, воздушной скорости, числа М, приборной скорости, вертикальной скорости.

 

Вопрос № 2. Схемы питания аэрометрических приборов и систем. Приемники воздушных давлений

 

Аэрометрические приборы и системы используют принцип измерения параметров набегающего потока воздуха при движении летательного аппарата и преобразовании их в электрические сигналы, пропорциональные значениям фазовых координат летательного аппарата. При этом измеряются статическое давление P, полное давление P_п и температура полного торможения воздушного потока Т_т.

Для восприятия статического и полного давлений на летатель­ных аппаратах применяются приемники воздушных давлений (ПВД). По своему конструктивному исполнению ПВД отличаются в зависимости от типов летательных аппаратов, на которых они устанавливаются. На вертолетах и дозвуковых самолетах устанавливаются приемники типа ПВД-6м, ПВД-7, а на сверхзвуковых самолетах - ПВД-18.

 

Рис. 1. ПВД-18 1-внутренняя трубка, 2-внешняя трубка

 

ПВД-18 (рис. 1) представляет собой внутреннюю трубку 1, открытую с торца, и внешнюю трубку 2 с отверстиями C1 и С2 на цилиндрической, а С3 - на конической поверхностях. Размещение отверстий по окружности сверху и снизу трубки обеспечивает усреднение воспринятых давлений в камерах и их независимость от углов атаки и скольжения. Измеренное таким образом статическое давление будет отличаться от давления в невозмущенном потоке воздуха на величину аэродинамических погрешностей, вызванных возмущениями, вносимыми конструкцией самолета в обтекающий ПВД воздушный поток.

Вынести ПВД в невозмущенный поток не представляется возможным, поэтому давление P будет восприниматься с погрешностью Δp, которая возрастает с увеличением числа М полета за счет торможения потока и создания зоны повышенного давления и может достигать десятков мм. рт. ст. С увеличением высота полета эта погрешность уменьшается для тех же значений числа М. График зависимости Δp от числа М для камер С 1 и С 2 представлен на рис. 6.2 (кривая 1). Резкое уменьшение погрешности Δp при M ≥1 обусловлено переходом избыточного давления в скачки уплотнения на носках крыла и фюзеляжа.

 

Рис. 2. График зависимости Δp от числа М

 

Коническая поверхность, на которой расположены отверстия С3, вызывает такое местное искажение ее обтекания, что в дозвуковом диапазоне скоростей обеспечивается компенсация возмущений потока. При М≥1 погрешность камеры С3 возрастает и становится больше погрешностей камер C1, C2 (кривая 2 на рис. 2). Для получения статического давления повышенной точности на современных сверхзвуковых самолетах магистраль точного статического давления подключается к камере С3 при дозвуковых, а к камере С1 при сверхзвуковых скоростях полета. В результате такого переключения остаточная погрешность для магистрали точного статического давления самолета будет определяться кривой 3 (рис. 2).

 

 

Рис. 3. Пневмопереключатель ПП-1М

 

Переключение камер производится автоматически пневмопереключателем ПП-1М (рис. 3), чувствительный элемент которого, мембрана 1, реагирует на разность погрешностей восприятия статического давления камерами С1 и С3 и подключает к магистрали камеру, текущая погрешность которой меньше при данном числе М полета.

Приборы, для которых не требуется точное статическое давление, подключаются к магистрали грубого статического давления, соединенной с камерой С2.

В процессе эксплуатации необходимо следить за чистотой отверстий, камер в магистралей ПВД. При наличии грязи, пыли, льда или снега, а такие других посторонних предметов в камерах и магистралях ПВД систему необходимо продуть сжатым воздухом давлением не более 4 кгс/см2. Приборы, подсоединенные к соответствующим магистралям ПВД, необходимо отсоединить во избежание вывода их из строя. Не допускается также наличие вмятин, царапин и забоин на зеркальной поверхности приемника.

Вывод: вопрос подведения статического и динамического давления воздуха который воздействует на ЛА, решается с помощью ПВД. С помощью ПВД давление подводиться к приборам которые отображают информацию для её восприятия экипажем и системами ЛА.

 

 

Задание на самостоятельную подготовку

 

1. Назначение аэрометрических приборов и систем.

2. Схемы питания аэрометрических приборов и систем.

3. Приемники воздушных давлений.

 

Литература

 

1. Е. А.Румянцев «Авиационное оборудование». Типография ВВИА имени проф. Н. Е. Чуковского 1980 г. стр. 74-95.

 

Начальник цикла – старший преподаватель УВЦ при ГУАП

подполковник А. Бакланов