Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Приборы на самолете Оборудование Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

Авиационная техника получила за последние годы исключительное развитие, в первую очередь в связи с применением реактивных двигателей, а также с увеличением мощности дальних самолетов.

Современные самолеты летают со скоростью, близкой к скорости звука, и могут в течение одного полета покрывать расстояние, равное диаметру земного шара. Полет может происходить в любое время дня и ночи, независимо от видимости земных ориентиров.

Всем этим достижениям авиации в большой мере способствовало создание приборов и автоматов, обеспечивающих контроль полета и решающих сложные задачи автоматического управления самолетом и ориентировки в пространстве.

В свою очередь развитие авиационной техники повлекло за собой появление новых конструкций авиационных приборов, модернизацию и усовершенствование существующих конструкций, а также перевод целых групп приборов на электрические схемы.

С каждым годом повышается удельный вес и значение приборов на самолете. Можно сказать, что развитие авиационного приборостроения является одним из важнейших факторов, определяющих общий технический уровень авиации. Так же, как и в других областях техники, развитие авиационных приборов идет по пути повышения их точности и автоматизации всех процессов управления самолетом.

В настоящей книге описаны пилотажно-навигационные и моторные приборы, применяемые на самолетах. Некоторые из них следует считать в настоящее время морально устаревшими (например, гидравлические термометры и манометры, пневматические гироприборы, пневмо-гидравлические автопилоты и др.). Тем не менее описание этих приборов приведено в книге, так как они еще применяются на самолетах и, кроме того, представляют интерес как учебный материал.

***

ГЛАВА ПЕРВАЯ

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ АВИАЦИОННЫХ ПРИБОРОВ

§ 1. Полет самолета

Режим полета. Каждый полет связан с выполнением определенного задания, от содержания которого зависят скорость, направление и высота полета, совокупность этих трех элементов определяет собой навигационный режим полета.

Для сохранения необходимого режима летчик должен непрерывно поддерживать равновесие самолета в воздухе и контролировать его положенно относительно земли. Эти задачи решаются при помощи приборов: приборы винтомоторной группы дают возможность выбрать необходимый режим работы двигателя и наблюдать за его исправностью; пилотажно-навигационные приборы дают возможность определить положение самолета и скорость его движения. В зависимости от условий погоды летчик устанавливает и сохраняет требуемый навигационный режим полета при помощи той или иной группы пилотажных приборов.

Равновесие самолета. Под влиянием порывов ветра, колебания тяги винта и других факторов самолет может отклоняться от первоначального положения, и летчик, действуя рулями, непрерывно возвращает самолет в прежнее положение.

Отклонение самолета может происходить в трех направлениях (фиг. 1): продольном (вокруг оси ZZ), поперечном (вокруг оси XX) и по курсу (вокруг оси YY).

Для поворота самолета вокруг оси ZZ летчик воздействует ручкой управления на руль глубины. Вокруг оси XX летчик поворачивает самолет при помощи штурвала, воздействующего на элероны. Поворот самолета вокруг оси YY осуществляется ножным управлением — педалями, связанными с рулем поворота.

Положение самолета в пространстве определяется направлением его осей относительно плоскости горизонта и плоскости географического (истинного) меридиана (фиг. 2).

Угол α между осью самолета XX и плоскостью горизонта называется углом продольного крена. Угол β между осью самолета ZZ и плоскостью горизонта называется углом поперечного крена. Углы продольного и поперечного крена можно отсчитывать от вертикали, так как вертикаль всегда перпендикулярна плоскости горизонта в данном месте земли.

Фиг. 1. Органы управления самолетом.

Угол γ между плоскостью симметрии самолета и полуденной линией (линия пересечения горизонта с плоскостью истинного меридиана) называется истинным курсом самолета.

Равновесие самолета в воздухе неразрывно связано с его положением относительно плоскости горизонта, т. е. с углами продольного и поперечного крена самолета. Соответственно этому равновесно самолета вокруг оси ZZ называется продольным равновесием, а равновесие вокруг оси XX — поперечным равновесием.

Продольное равновесие самолета зависит от угла его продольного крена α. При изменениях продольного крена самолета изменяется угол атаки, т. е. угол между направлением встречного потока воздуха и хордой крыла самолета. От значения угла атаки зависит сила, поддерживающая самолет в воздухе.

Фиг. 2. Обозначение углов, характеризующих положение самолета в пространстве:

α - абсолютный продольный крен, β - абсолютный поперечный крен, γ - истинный курс.

Фиг. 3. Полет самолета с различными углами атаки.

Как известно из аэродинамики, величина подъемной силы самолета выражается следующей формулой:

где S — несущая поверхность крыла;

ρ — плотность воздуха;

V — скорость движения самолета;

су — коэфициент подъемной силы.

При увеличении угла атаки коэфициент су увеличивается и достигает максимума при некотором значении угла атаки, называемом критическим,; при дальнейшем увеличении угла атаки коэфициент су уменьшается.

Одним из условий равновесия самолета, летящего горизонтально, прямолинейно и равномерно, является равенство веса самолета и его подъемной силы, т. е.

где G — вес самолета.

Из этого равенства можно определить скорость, необходимую для сохранения горизонтальности полета:

Из этой формулы видно, что чем больше коэфициент су тем меньше скорость, необходимая для сохранения горизонтального полета. При критическом угле атаки, соответствующем су=max, эта скорость будет иметь наименьшее значение.

Если летчик придаст самолету скорость еще меньше указанной, уменьшив тягу винта или увеличив угол атаки, то самолет потеряет равновесие (фиг. 3).

Каждому режиму полета (набор высоты, планирование, вираж и т. д.) соответствует определенное минимальное значение скорости, при котором самолет еще может выполнять заданный режим, т. е. сохранять равновесие. Таким образом для сохранения продольного равновесия самолета необходим постоянный контроль скорости полета, осуществляемый при помощи указателя воздушной скорости. Этот прибор является одним из важнейших пилотажных приборов; он дает летчику возможность предотвратить потерю скорости, которая грозит самолету падением.

Поперечное равновесие самолета зависит от угла его поперечного крена (фиг. 4).

При прямолинейном полете поперечный крен вызывает боковое скольжение самолета (самолет «скользит на крыло»). Сохранение поперечного равновесия осуществляется при помощи указателя скольжения, который показывает наличие бокового скольжения самолета.

Фиг. 4. Скольжение самолета.

При криволинейном полете, например при вираже, возникают инерционные силы, изменяющие положение поперечного равновесия самолета. Для того чтобы самолет во время виража был в равновесии, его поперечный крен должен находиться в определенном соотношении с угловой скоростью и радиусом виража.

Правильность виража контролируется тем же указателем скольжения, показывающим наличие наружного или внутреннего скольжения самолета. При вираже угол скольжения не равен углу поперечного крена, так как при правильном вираже скольжение отсутствует, в то время как поперечный крен имеет определенную величину, соответствующую положению равновесия самолета при вираже.

Таким образом указатель скольжения является основным прибором, контролирующим поперечное равновесие самолета как при прямолинейном полете, так и при вираже.

Горизонтальный прямолинейный полет в ясную погоду. Горизонтальный прямолинейный полет в ясную погоду можно осуществить, определяя положение самолета по видимой линии горизонта и по земным ориентирам. Так, например, летчик может судить о продольном и поперечном крене по положению капота относительно линии видимого горизонта.

Скорость самолета определяется посредством указателя воздушной скорости.

Фиг. 5. Выдерживание курса по земному ориентиру.

Истинный курс определяют по показаниям компаса. При видимости земли нет необходимости все время вести наблюдения по компасу. После того как самолет установлен на курс по компасу, его можно вести, пользуясь земными ориентирами (фиг. 5).

В дополнение к компасу применяется указатель поворота, показывающий отклонение самолета от прямолинейного полета. Когда стрелка указателя поворота находится на нуле, это значит, что самолет летит прямолинейно и курс не изменяется (фиг. 6). Величина отклонения стрелки указателя поворота от нуля характеризует скорость поворота самолета.

Высоту полета указывает высотомер. Однако чувствительность его недостаточна для обнаружения небольших изменений высоты. В этом случае на помощь летчику приходит вариометр, указывающий скорость изменения высоты полета. Когда стрелка вариометра указывает на нуль, это значит, что самолет летит горизонтально и высота полета не изменяется (фиг. 7).

Перечисленных приборов достаточно для управления горизонтальным полетом самолета в ясную погоду.

Дата публикации на сайте: 18.11.2012

<< | >>


©AirPages
2003-