航空科普:飛機儀表

2019-08-22     航利航空教育

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01、飛行儀表都有哪些?

飛行儀表是指示飛機在飛行中運動參數的儀表。飛行狀態參數有飛行高度、飛行速度和加速度、姿態角和姿態角速度。飛行儀表主要包括:高度表、空速表、馬赫數表、升降速度表、地平儀、轉彎側滑儀、地速偏流角指示器等。

飛行高度指飛機重心相對於某一基準平面的垂直距離,其測量儀表稱為高度表,主要有氣壓式和無線電式兩種。飛機的飛行速度主要包括空速和升降速度。空速指當前飛機相對空氣的飛行速度,測量儀器稱為空速表;升降速度指飛機重心沿地面垂直方向的運動速度分量,測量儀表叫升降速度表,測量目的是為了保證飛機水平飛行。

飛機的姿態儀表有地平儀、轉彎側滑儀等,它們是利用陀螺原理設計的。陀螺是一種能夠保持自轉軸不變的裝置。在轉子高速旋轉時,陀螺轉軸始終正對地球。當飛機姿態變化時,陀螺能夠及時感受到,並能測量相應變化。

陀螺地平儀利用陀螺製成,是保證飛行安全的最重要的儀表,因而通常做得較大,並安裝在飛行員正前方最顯眼地方,飛行員幾乎時刻都要通過它了解飛行的水平姿態。轉彎側滑儀也是利用陀螺原理研製的,它的指針可以左右偏轉,指示飛機轉彎的方向和速度。這個表的下部還有一個小的側滑儀,它的偏轉可以指示飛機有沒有側滑和側滑的幅度。

02、導航儀表都有哪些?

導航儀表用於顯示和提供飛機相對於地球或其他天體的位置信息。飛機往往按照預定航線飛行,由於飛機速度快,飛行距離遠,長時間飛行有可能偏離預定航線。導航儀表就是不斷顯示飛機的實際飛行路線,通過與預定航線進行比較,為飛行員的操縱提供依據,或為飛行控制系統提供導航參數。導航儀表包括導航時鐘、航向儀和專門的導航系統儀表。時鐘提供精確的時間信號,現代飛機上採用精度很高的電子時鐘。導航時鐘在原理上與地面用的時鐘無異,但在結構上要能經受天空中的惡劣環境條件。

航向儀提供飛機飛行的方向。飛機的航向儀表有三種,一是普通的磁羅盤,即指南針,二是陀螺磁羅盤,三是無線電羅盤。一架飛機往往三種航向儀都安裝,適用於不同的環境和條件,以獲得最準確的航向信息。導航系統儀表根據飛機採用不同的導航系統而設,如慣性導航儀表、無線電導航儀表、天文導航儀表和衛星導航儀表等。它們測量和顯示的是飛機飛行的地理位置,主要是經度和緯度,並與預定的經緯度比較,自動或駕駛員操縱修正航線。

03、發動機儀表都有哪些?

發動機儀表是用於檢查和顯示發動機工作狀態的儀表,包括轉速表、壓力表、溫度表、流量表、油量表、振動控制系統等。發動機不同,這些儀表的選裝也有不同。發動機各儀表通常組合安裝在儀錶板的顯著位置上。如果發動機有多台,發動機儀表就有相應的多組,顯示各台發動機的工作狀態。轉速表,用以測量發動機主軸或曲軸的轉速。轉速是檢查發動機功率和發動機各部件所承受載荷的重要參數。壓力表包括燃油壓力表、滑油壓力表、進氣壓力表以及壓氣比表等,分別測量燃油、滑油的供油壓力,發動機進氣管中的氣體壓力以及噴氣壓和進氣壓的比值。

溫度表可以測量滑油、氣缸頭、噴氣等的溫度,量程各不相同。流量表用於顯示單位時間內的耗油量,主要有兩類:渦輪流量表,用於測量單位時間消耗燃油的體積;質量流量表,用於測量單位時間消耗燃油的質量。油量表測量油箱中的總油量,還能發出剩餘油量極限告警信號。燃油量是估計飛機可續航時間、可續航距離、保證飛行安全的重要參數。振動控制系統用於指示發動機的結構不平衡性和預告潛在的故障。

04、什麼是電子綜合顯示儀?

電子綜合顯示儀指以數字、符號、圖形等形式在電子顯示器上綜合顯示所需信息的儀表。一般都以大螢幕的形式安裝在儀錶板上。

20世紀70年代,隨著電子技術、計算機技術的不斷發展,電子綜合顯示儀開始在飛機上使用。電子綜合顯示儀的原始信息均來自其它記載設備,經過信息處理後,由字符圖形發生器產生符合要求的信息畫面。所以綜合顯示器實質上是一個機載計算機的終端數據圖形顯示設備。

與傳統機械顯示器相比,電子綜合顯示儀具有很多優點。首先,它實現了綜合顯示,減少了儀表數量,使儀錶板布局簡潔,便於觀察。其次,顯示精度比較高,不增加附加誤差。同時,電子綜合顯示儀還具有很好的自檢、故障監控和故障報警能力,一旦出現異常,能及時發出報警信息,提高飛機的安全性和可靠性。電子綜合顯示儀反映了機載設備數字化的發展方向。電子綜合顯示儀主要包括飛行參數綜合顯示儀、導航參數綜合顯示儀、地圖顯示儀,多功能顯示儀、雷達顯示儀等。飛行參數綜合顯示儀與導航參數綜合顯示儀經常配套使用,用來顯示姿態指引信息、航向信息、高度、速度信息等。地圖顯示儀是一種直觀的導航儀表,顯示飛機的即時地理位置、航跡等信息。多功能顯示儀可以顯示不同飛行階段空勤人員所需要的各種信息。

拓展閱讀

六塊基本的航空儀表



如上圖所示——Cessna 172飛機儀錶板,在數字化駕駛艙(Glass Cockpit)之前,這是典型的通用航空儀表面板。

即使在現代數字化駕駛艙的趨勢下,基本的航空儀表仍然是一樣的。

這6種基本航空儀表三個一組,可以分為兩類:三個儀表連接到飛機的皮托靜壓系統,另外三個儀表通常是由飛機的真空系統泵驅動的陀螺儀表。認識到這一點很重要。當部分系統故障的情況下,你會意識到可能受到影響的特定儀表,並做好充分的準備。

這六塊基本的航空儀表分別是:

1. 空速表-Airspeed Indicator(皮托靜壓儀表)

2. 姿態表-Attitude Indicator(陀螺儀表)

3. 高度表-Altimeter(皮托靜壓儀表)

4. 垂直速率表-Vertical Speed Indicator (皮托靜壓儀表)

5. 航向指示表-Heading Indicator(陀螺儀表)

6. 轉彎協調錶-Turn Coordinator(陀螺儀表)

這六個儀表與上面圖示的Cessna 172儀錶板上用數字一一對應。

高度表

高度表(Altimeter)連接飛機靜壓管來測量大氣壓力,提供飛機高度的資訊(以米及英尺為單位)。高度通常是顯示海平面上高度。飛行員在飛行時,每飛過一地,要調整高度表的設定,為當地的氣壓表撥定值,高度表才能顯示正確的高度。

空速表

空速表(Airspeed Indicator)連接至飛機的動壓管及靜壓管,測量衝壓空氣的壓力,轉換為飛機的指示空速(Indicated Airspeed),單位通常為節。

垂直速率表

垂直速率表(Verticalspeed Indicator)連接至靜壓管,測量機外大氣壓力變化的速率,在垂直速率表上,顯示飛機爬升及下降的速率,單位通常為「英尺/每分鐘」(fts/min)。

姿態儀

姿態儀(Attitude Indicator)顯示飛機相對於地平線的姿態,看姿態儀,飛行員能判斷飛機姿態為偏左偏右,及偏上和偏下。姿態儀作用原理為一高度旋轉的陀螺,不論飛機的姿態如何變化,此陀螺的定軸性在空間保持相同,因而能顯示出飛機的俯仰及偏左偏右的姿態。姿態儀是儀表飛行時的重要儀表,在能見度差的飛行天氣中,失去或不相信姿態儀,飛行員極易進入空間迷失。

航向指示表

航向指示表(heading Indicator)的原理為一高度旋轉的陀螺,不論飛機的航向變動,此陀螺的定軸性都保持一樣,因能顯示出飛機機頭的磁方位。由於陀螺的進動性,航向指示表的指示會逐漸產生誤生,因此飛行員必須時時依磁羅盤的指示,來校正航向指示表。

轉彎協調錶

轉彎協調錶也是陀螺儀表,指示轉彎的方向及飛機轉彎的速率。轉彎協調錶亦可顯示飛機的轉彎是否為協調轉彎(CoordinatedTurn),轉彎協調錶可作為

姿態儀的輔助儀表,在儀表飛行時,轉彎協調錶可指示應有的轉彎速率(度/秒)。

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