Устройство барометрического высотомера

Барометрический высотомер представляет собой манометр абсолютного давления, принципиальная схема которого представлена на рис. 9.8. Чувствительным элементом прибора является анероид – мембранная коробка 1, из которой откачен воздух. Анероид помещен в герметичном корпусе 2, который сообщается трубопроводом 3 с приемником статического давления 4, расположенным вне самолета.

Внешний вид барометрического высотомера показан на рис. 9.9, Особенностью данной конструкции является спаренный блок чувствительных элементов, состоящий из двух анероидов, каждый из которых через кривошипно-шатунную передачу и зубчатый сектор связан с общей трибкой. Полезные вращающие моменты секторов, обусловленные изменением давления, суммируются, а вредные моменты, вызванные влиянием неуравновешенных масс анероидов, взаимно компенсируются. Анероиды укреплены на плоских пружинящих пластинах, опирающиеся на биметаллические стержни, выполняющие роль температурных компенсаторов 1-го рода. Температурные компенсаторы 2-го рода выполнены в виде биметаллических пластин, которые при изгибе изменяют плечо кривошипно-шатунной передачи.

Принципиально любой электромеханический пружинный датчик абсолютного давления с диапазоном измерения до 800 мм рт. ст. может служить в качестве датчика высоты, однако к датчикам высоты предъявляется ряд специальных требований, из-за чего их конструкция несколько отличается от обычных датчиков пружинного типа.

Во-первых, обычно требуется, чтобы электрический сигнал изменялся пропорционально высоте, а не давлению. Это обеспечивается применением чувствительных элементов с логарифмической характеристикой, у которых ход приблизительно пропорционален высоте, что достигается выбором соответствующего профиля гофрировки мембран.

Во-вторых, датчик высоты должен иметь приспособление для введения значения начального барометрического давления, измеренного в месте, относительно которого производится отсчет высоты.

Электрическая схема датчика высоты с задатчиком барометрического давления представлена на рис. 9.10.

Величина начального давления р₀ задается вручную с помощью ручки, связанной со шкалой, при повороте которой относительно неподвижного индекса поворачиваются щетки потенциометра задатчика высоты.

К некоторым типам датчиков высоты, используемых в системах автоматического пилотирования, предъявляется требование работы в директорном режиме. Это означает, что датчик должен выдавать электрический сигнал, пропорциональный не текущей высоте полета, а разности ΔН между фактической высотой Н и заданной Н_зад., которая вводится не вручную, а автоматически. При этом диапазон изменения фактических высот может быть достаточно большим, например 20 или 30 км, а диапазон, при котором электрический сигнал достигает максимального значения, обычно невелик, например ±200 или ±300 м. Подобные датчики иногда называют корректорами высоты.

Разновидностью датчиков высоты являются сигнализаторы высоты, выдающие электрический сигнал при достижении заданной высоты полета.

На рис. 9.11 приведена электрическая схема сигнализатора, выдающего сигнал путем замыкания контактов 4 и 5.

Для установки сигнализатора на заданную высоту (в пределах от 1000 до 12000 м) лимб 9 поворачивают так, чтобы нужное деление на шкале лимба установилось против риски указателя, после чего лимб контрится с помощью специального винта – фиксатора.