电气仪表课件2014(ch2)

南京航空航天大学民航/飞行学院测量飞行高度的仪表2.1全静压系统2.3测量飞行速度的仪表2.2第二章大气数据仪表大气数据计算机2.4南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表2.1.1飞行高度的定义飞行高度：飞机到给定基准面的垂直距离。南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院标准气压高度QNE：以标准海平面气压为基准面的气压高度。海压高度QNH：以修正海平面为基准面的气压高度。场压高度QFE：以起飞或着陆机场的实际场压为基准面的气压高度。真实高度：飞机距正下方地表面的垂直距离。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表气压式高度表：可测量QNE，QNH，QFE，相对高度，绝对高度等。无线电高度表：可测量真实高度。南京航空航天大学民航/飞行学院2.1.2气压式高度表测量原理国际标准大气(ISA)：标准海平面气压：1013.2hPa(29.92inHg，760mmHg)标准海平面气温：15度(288K,59F)标准海平面大气密度：1.225kg/m32.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院大气温度、压力、密度随飞行高度的变化关系2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院国际标准大气简表高度m/ft气压hPa温度deg密度kg/m30/01013.25151.2252000/656279521.0074000/13124612-110.8196000/19686472-240.6608000/26248357-370.52610000/32810265-500.41412000/39372194-56.50.31214000/25934142-56.50.28816000/52496104-56.50.1662.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表气压式高度表基本原理南京航空航天大学民航/飞行学院气压式高度表表面2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院气压式高度表结构2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表飞行各阶段气压式高度表的调整方法飞行阶段气压刻度高度表指针起飞前(调QNH)修正海压起飞机场标高飞行中(调QNE)1013.2mb或760mmHgQNE着陆前(调QNH)修正海压QNH着陆后修正海压着陆机场标高南京航空航天大学民航/飞行学院气压式高度表的误差机械误差：由于制造缺陷和使用磨损、变形引起的误差。修正方法：2.1测量飞行高度的仪表HHHic南京航空航天大学民航/飞行学院方法误差：当实际大气条件不符合标准大气条件时指示将出现误差。1.气压方法误差高度表测量基准面不符合标准大气条件引起的误差。2.气温方法误差高度表测量基准面气温和气温垂直递减率不符合标准大气条件而引起的误差。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院气压方法误差分析2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院气温方法误差分析2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院结论：1.飞机从高气压地区飞到低气压地区，高度表有多指的误差；2.飞机从温度较高的地区飞到温度较低的地区，高度表有多指的误差。口诀：从热飞往冷或从高飞往低，注意高度低。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1.3垂直速度表功能：测量飞机爬升或下降时的垂直速度(升降速度)。辅助地平仪反映飞机是否平飞。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院升降速度表基本原理2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院飞机平飞，膜盒内外没有压差，仪表指示为零；飞机上升，由于毛细管阻滞作用，膜盒外压力大于内压力，指示上升；重新改平后，表壳中的空气逐渐向外流动，指针逐渐回零。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院垂直速度表原理：利用毛细管对气流的阻滞作用，把气压变化率转变成压差，利用开口膜盒感受压差，从而测量飞机的垂直速度。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院垂直速度表结构2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院垂直速度表误差分析1.气温误差飞机外部、表壳内部气温和毛细管中平均气温不相等时，毛细管两端产生压力差，使仪表出现误差。误差特点：垂直速度越大，误差越大；仪表在零刻度附近，基本没有气温误差。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.延迟误差飞机升降速度跃变时，垂直速度表需要延迟一段时间才能指示出实际的垂直速度，在这段时间内仪表指示值与实际值之差，称为延迟误差。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院垂直速度表延时指示出飞机的实际垂直速度。飞行员应采取的措施：升降时，柔和操纵；改平时，俯仰操纵要留有提前量；注意参考地平仪的指示。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院惯性垂直速度表：利用加速度计首先测得垂直方向的加速度，采用硬件或软件的方法对垂直速度表的指针显示进行超前补偿。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1.4无线电高度表功能：测量飞机的真实高度。对起飞、着陆和低空飞行的飞行安全具有十分重要的意义。测量方法：频率测距方法，利用电波的等速传播和反射特性来测量高度。2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.1测量飞行高度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.1空速与动压、静压和气温的关系1.低亚音速V﹤400㎞/h动压：气体状态方程：空速计算模型：2.2测量飞行速度的仪表212THPVHHHPgRTHTHTPVKP南京航空航天大学民航/飞行学院2.高亚音速V400㎞/h动压：空气压缩性修正量：2.2测量飞行速度的仪表21(1)2THPV24...440MM南京航空航天大学民航/飞行学院3.超音速动压：空气压缩性修正量：2.2测量飞行速度的仪表21(1)2THPV522.52238.461.431(71)MMM南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.2若干空速的定义1.指示空速IAS2.校正空速CAS3.当量空速EAS4.真空速TAS2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.3空速测量原理测量真空速的原理1.通过感受动压、静压、气温测量真空速2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.通过感受动压、静压测量真空速2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院测量指示空速的原理根据海平面标准大气条件下空速与动压的关系，利用开口膜盒测量动压，从而表示指示空速。指示空速反映了动压的大小，即反映了作用在飞机上的空气动力情况。2.2测量飞行速度的仪表20TV21P南京航空航天大学民航/飞行学院2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院指示空速与真空速的关系海平面，IAS=TAS；高度H↑，若保持IAS不变，因为ρＨ↓，TAS↑，则TAS＞IAS2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院测量指示空速的作用1.根据IAS，便于保持所需要的迎角飞行,即保持飞行姿态（保持一定IAS，即可保持一定迎角）；2.在不同高度平飞时，只要迎角不变，IAS也不改变，便于记忆飞行参数。(ρＨ改变，TAS却要改变。)2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.4空速表的认读方法和误差分析2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院空速表误差分析机械误差2.2测量飞行速度的仪表CVIASV南京航空航天大学民航/飞行学院方法误差2.2测量飞行速度的仪表通过感受动压、静压而指示空速的真空速表，当外界气温不符合标准大气条件时，将产生气温方法误差。T↑，少指；T↓，多指。通过领航计算修正。南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.5马赫数表马赫数：真空速与飞机所在高度的音速之比。测量马赫数原因：当飞行速度超过临界M数时，飞机的空气动力特性要发生显著变化，飞机的安全性、操纵性出现一系列特点，必须测量M数。测量原理：根据M数与动压、静压的关系，利用开口膜盒测动压，真空膜盒测静压，从而间接表示M数。2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.2.6IAS，TAS，M数与飞行高度的变化关系2.2测量飞行速度的仪表南京航空航天大学民航/飞行学院2.3全静压系统全静压系统作用：收集和输送气流的全压和静压。全静压系统组成：全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装臵和全、静压导管等。南京航空航天大学民航/飞行学院全压管2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院静压孔2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院典型飞机全静压系统2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院2.3.2全静压系统误差分析1.全压管堵塞，排水孔和静压孔未堵塞与只测量大气静压相关的仪表不会产生指示误差，如气压式高度表、垂直速度表等。由于全压管的堵塞，全压室只通过排水孔与外部空气相通，排水孔起到了静压收集的作用。全压室收集到的全压将逐渐降至与静压相当的水平。空速表的指示将逐渐降至零。2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院2.全压管和排水孔都堵塞全压室形成了一个密闭的腔室，测到的全压不会发生变化。飞机若在等高度飞行，管内的空气压力无变化，空速表的指示不会有明显变化。若静压孔未堵塞，空速表指示会随高度变化。当飞行高度超过全压管和排水孔堵塞时的高度时，由于静压降低，全压与静压之差增大，空速表指示将增加；反之，空速表指示将减小。2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院3.静压孔堵塞影响所有大气数据仪表。当飞行高度改变时，系统中的静压没有变化，造成高度表的指示不会出现相应变化。垂直速度表上的指示总是为零。静压孔堵塞时，空速表会继续工作，但指示不准确。2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院2.3.3全静压系统使用注意1.飞行前，应取下全压管和静压孔保护套，同时检查全压管和静压孔是否积冰或被异物堵塞。2.检查全静压加温装臵是否正常。（地面加温时间不能超过1-2min）3.在雾、雨、雪等可能积冰的情况下，应在起飞前接通防冰加温开关。4.飞行中，若全静压系统失效，首先检查防冰加温是否接通。若已接通，全静压仍不正常，应及时转换备用全静压。2.3全静压系统南京航空航天大学民航/飞行学院大气数据计算机：通过测量若干大气参数，获得与大气数据有关的飞行参数的综合测量系统。与分立式大气数据仪表相比的优点：1.减少传感器重复配臵，减小机载设备体积和重量；2.提高参数测量精度；3.提供信息的一致性提高；4.具有专门的自检和故障检测系统。2.4大气数据计算机南京航空航天大学民航/飞行学院2.4.1大气数据计算机基本原理3大组成部分：1.若干原始参数传感器(总压、静压、温度、迎角等传感器)；2.解算装臵(输入接口、处理计算机)；3.输出装臵(输出接口)；2.4大气数据计算机南京航空航天大学民航/飞行学院2.4大气数据计算机南京航空航天大学民航/飞行学院2.4.2典型大气数据计算机系统2.4大气数据计算机南京航空航天大学民航/飞行学院2.4大气数据计算机