Приборное оборудование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Под приборным оборудованием летательного аппарата понимается следующее авиационное оборудование:

Приборная доска командира вертолёта Ми-8

Аэрометрические приборы и системы

  • барометрические высотомеры
  • индикаторы воздушной скорости и числа Маха
  • вариометры
  • приёмники воздушного давления
  • централизованные системы воздушных сигналов

Приборы и системы контроля силовых установок

  • манометры
  • тахометры
  • термометры
  • системы управления ГТД

Автономные пилотажно-навигационные приборы

Кабина Ан-26, рабочие места лётчиков
  • авиагоризонты
  • курсовые приборы
  • АУАСП

На многие аэрометрические (а также и другие, при необходимости) приборы составляются тарировочные графики или таблицы, в которых указывается погрешность показаний прибора против фактических величин. Тарировочные графики устанавливаются в кабине летательного аппарата и периодически обновляются.

В состав приборного оборудования не входят пилотажные и навигационные комплексные системы, навигационно-прицельные комплексы, системы автоматического управления и их приборы, авиационные индикаторы; топливная аппаратура, радиовысотомеры, радиодальномеры и другие радиотехнические системы, а также приборы контроля бортового электрооборудования.

Примечание: состав приборного оборудования зависит от типа летательного аппарата, конкретно указан в руководящей документации и может несколько различаться на разных типах летатательных аппаратов.

Аэрометрические приборы и системы[править | править вики-текст]

Средняя приборная доска Ан-140, слева — пилотажные приборы (авиагоризонт резервный, УАП и два высотомера), в центре (в жёлтой рамке) — приборы контроля двигателей, справа вверху — индикатор положения механизации

Барометрический высотомер измеряет и индицирует летчику барометрическую высоту полёта. Принцип его работы основан на измерении зависимости между забортным статическим давлением воздуха и давлением воздуха на уровне поверхности Земли (стандартной атмосфере СА-81 ГОСТ 4401-81), Измерение выполняется анероидной коробкой, подключенной к статической линии давления. Наиболее широко применяются механические высотомеры типа ВД и электромеханические типа УВИ.

Индикаторы воздушной скорости индицируют экипажу воздушную и приборную скорость, измерители числа Маха — отношение воздушной скорости к скорости звука. Принцип действия индикатора скорости основан на зависимости между скоростью, статическим и динамическим давлением и температурой воздушного потока. Прибор, измеряющий динамическое давление и скоростной напор, является индикатором так называемой приборной скорости. Индикатор числа М — это тот же измеритель скорости, но при М более 1 вычисляется более сложная зависимость. Чувствительными элементами приборов обычно являются анероидная и мембранная коробки, подключенные к статической и динамической линиям. Применяются индикаторы скорости типа КУС, комбинированные типа УСИМ.

Вариометр — прибор для индикации 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.

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.

Система воздушных сигналов (СВС) — централизованное устройство для вычисления основных аэрометрических 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 индикаторы скорости, высоты, числа М идругие приборы в кабине экипажа, а также в различные самолётные системы, использующие аэродинамические данные полёта (САУ, ПрНК, СУО и тд.). Широко применяются как электромеханические, так и цифровые вычислители СВС.

Линии статического, динамического и полного давлений предназначены для передачи информации в приборы в виде забортного давления воздуха в заданной точке измерения. Состоят из трубопроводов, подключенных непосредственно к приёмникам давлений, а также отстойников-влагопоглотителей, арматуры и элементов крепления. Как правило, дублируются и резервируются. Являются наиболее уязвимым элементом приборного оснащения летательных аппаратов, требуют контроля на целостность и герметичность. Также требуют постоянного контроля на предмет закупорки посторонними частицами (грязь, мусор, лёд, насекомые). Для предотвращения закупорки приёмников давлений и линий сразу после полёта в обязательном порядке одеваются заглушки.

Приборы и системы контроля силовых установок и систем[править | править вики-текст]

Щиток мотоприборов и ВСУ Ту-134: ИТА-6 и ИТЭ-2 — тахометры, ТСТ-2 и ТЦТ-1 — термометры, работающие с термопарами, ДИМ-8 — индукционный манометр, УК-68 — микроамперметры, используемые как индикаторы виброаппаратуры
Панель кондиционирования воздуха Ан-74, вверху — термометр ТВ-1
Тахометр ТЭ-40М и его датчик ДТ-1М; индикатор ИТА-6М и его датчик ДТЭ-5Т; датчик ДТ-33; блок отключения генератора БОГ-1 и его тахогенератор ТГ-6Т

Авиационные манометры предназначаются для измерения давления жидкостей и газов в системах авиационных двигателей, в бортовой гидросистеме, воздушной системе ЛА, системе кондиционирования воздуха (СКВ) и др. Принцип действия основан на сравнении силы давления с силой упругости чувствительного элемента. Большое распространение в авиации получили дистанционные манометры с потенциометрическими или индуктивными датчиками давления. Первый тип (например, серии ЭДМУ), питающийся постоянным током 27 вольт, в настоящий момент остался только на старых типах ЛА, так как имеет скользящий контакт в датчике. В индикаторной головке манометра ЭДМУ установлены две рамки (прибор представляет собой логометр) — одна питается напрямую от источника питания, другая — через датчик, что делает показания независимыми от колебаний напряжения питания.

Индукционные манометры (например, серии ДИМ), распространённые в настоящее время, устроены похожим образом, но питаются переменным током 36 В, 400 Гц и вместо активного сопротивления датчика изменяется индуктивное — мембрана, связанная с сердечником, при прогибе изменяет воздушный зазор, тем самым изменяя реактивное сопротивление датчика и ток в одной из обмоток логометра. Такой прибор не имеет скользящих электроконтактов и потому более надёжен. Механические манометры (включенные непосредственно в контролируемую цепь), как правило, устанавливаются лишь на бортовых панелях наземного обслуживания.

Тахометр — прибор для измерения частоты вращения. В авиации применяются дистанционные тахометры с магнитоиндукционными, частотно-импульсными и центробежными датчиками. Шкала индикатора в ряде случаев градуируется в процентах, а не в об/мин — для удобства считывания информации, градуировка в об/мин осталась на некоторых старых типах ЛА (Ту-95, Ту-104 и др.) и встречается на машинах с поршневыми двигателями. В комплект магнитоиндукционного тахометра входят датчик, приводимый от вала двигателя (как правило, небольшой синхронный генератор с возбуждением от постоянного магнита) и индикатор, в котором установлены синхронный двигатель (также с возбуждением от постоянного магнита) и индукционный элемент — магнит, вращающийся на валу двигателя, и алюминиевый диск, связанный с пружиной и стрелкой. Так, с двигателем НК-8 или Д-30КУ работают два датчика ДТЭ-5Т, установленные на двигателе, и стоящий в кабине двухстрелочный индикатор ИТЭ-2Т, проградуированный в процентах; на двигателе НК-12 самолёта Ту-95 установлены два датчика Д-6, а на приборной доске бортинженера — двухстрелочный индикатор 2ТЭ9-1, проградуированный в об/мин и показывающий обороты двигателя и заднего винта, причём прибор показывает не истинные, а эквивалентные обороты винта, так как последний приводится через редуктор.

Авиационные термометры предназначены для измерения температуры тел, жидкостей или газов. Биметаллические механические термометры служат для измерения температуры воздуха в гермокабинах, отсеках и за бортом (на вертолётах). Гораздо чаще применяются дистанционные электрические термометры и термоэлектрические датчики в системах контроля температуры газов авиадвигателей, температуры отбираемого воздуха от компрессоров двигателей, температуры топлива и масла, забортной температуры и т. д. В качестве датчика температуры выходящих газов (ТВГ) обычно используются термопары, а прибор может быть как простым милливольтметром (например, ТСТ-2, применяемый для индикации ТВГ основных двигателей АИ-25 на Як-40 или ТВГ вспомогательной силовой установки на Ту-154), работающим без внешнего электропитания, так и компенсационным потенциометром, требующим питания усилителя и двигателя. Для аварийного (при отказе основных источников переменного тока) питания указателей термометров выходящих газов УТ-7А на Ту-154 даже установлен специальный преобразователь ПОС-125, преобразующий постоянное напряжение аккумуляторов 27 В в переменное 115 В частотой 400 Гц. Впоследствии ПОС-125 заменялись на более мощные ПО-750 и ПОС-1000, чтобы обеспечивать аварийным питанием также одну из радиостанций.

Сравнительно низкие температуры замеряются датчиками сопротивления — проволочными или полупроводниковыми резисторами, для индикации обычно используются логометры, схожие по конструкции с индикаторами электроманометров постоянного тока. Так, термометр воздуха ТВ-19, работающий в системе кондиционирования некоторых отечественных ЛА, состоит из датчика П-9 и индикатора ТВ-1; питается постоянным напряжением 27 В. Трёхстрелочный электрический моторный индикатор ЭМИ-3, показывающий давление топлива на форсунках, давление и температуру масла двигателя, состоит из двух индукционных манометров и термометра постоянного тока; на двигателе устанавливаются соответствующие датчики. Так, на двигателях НК-8 и НК-12 стоят датчики ИДТ-100 (давление на форсунках, предел измерения 100 кг/см2), ИДТ-8 (давление масла, предел измерения 8 кг/см2) и датчик температуры П-63.

Системы управления ГТД. Газотурбинные авиадвигатели имеют автоматические системы запуска и розжига, изменения и поддержания тяги двигателя, ограничения предельных режимов, противопомпажную автоматику и т. д. Приборы контроля двигателей в ряде случаев могут быть завязаны на блоки автоматического управления ГТД и входить в их комплект (см. Электронно-цифровая система управления двигателем). Например, измеритель тахометрической аппаратуры ИТА-6М, работающий с ВСУ ТА-6, не только показывает обороты, но и выдаёт в систему запуска сигналы отключения стартёра (при оборотах выше 45 %), выхода на режим (при оборотах > 90 %) и отключения по предельным оборотам (> 105 %).

Указатели положения элементов самолёта используются для индикации в кабине положения рычагов управления двигателями (для точной установки тяги, элементов воздухозаборников (на сверхзвуковых самолётах, створок маслорадиаторов двигателей, положения элементов управления самолётом (закрылков, рулей, стабилизатора и др.) и других величин. В качестве датчика используются потенциометры или сельсины, индикаторов — самые различные устройства. Так, в качестве указателя положения рычагов топлива (УПРТ) на Ан-22, Ан-24, Ту-95 и других самолётах используется УПРТ-2, комплект которого состоит из двух кольцевых потенциометров с пятью выводами, стоящих на двигателях, и двухстрелочного индикатора, в котором установлены две трёхфазных синхронных машины с возбуждением от постоянных магнитов. На Ту-134 и Ту-154 для индикации угла выпуска закрылков используется индикатор положения ИП-32, получающий сигнал от двух датчиков-сельсинов ДС-10, стоящих на концах трансмиссии закрылков и питающихся напряжением 36 В, 400 Гц. В качестве указателя положения стабилизатора и руля высоты на Ту-154 установлен довольно сложный компенсационный прибор ИП-33, получающий сигналы от стоящих в оперении ДС-10 и состоящий из сельсинов, усилителей и двигателей — поэтому, помимо 36 В, он требует питания 27 В для усилителей.

Приборы с подвижными частями (логометры, потенциометры и пр.) вытесняются электронными приборами как более надёжными и имеющими более стабильные характеристики. Так, на Ан-140 в одном электронном приборе ИКМРТ-140 (индикатор крутящего момента и рычага топлива) объединены индикатор крутящего момента (ИКМ) и УПРТ. На многих современных самолётах (например, Ан-148, A320...) вообще отсутствуют раздельные приборы — информация с датчиков выводится в сводных кадрах на дисплеях, что уменьшает массу приборного оборудования и повышает информативность (параметры, не выходящие за пределы нормы, могут вовсе скрываться, наиболее важные — выделяться цветом или иным методом).

Автономные пилотажно-навигационные приборы[править | править вики-текст]

Авиагоризонт (АГ) — гироскопический прибор для определения и индикации пространственного положения летательного аппарата. Принципиально состоит из гиродатчика (гировертикали) и указателя положения ЛА относительно горизонта. Делятся на автономные (в едином корпусе) и дистанционные (два изделия — гировертикаль и указатель). В настоящее время авиагоризонты больше применяются как резервые и дублирующие приборы. Основными являются комбинированные командные пилотажные (ИКП), навигационно-плановые (ИНП) индикаторы[Прим. 1] и многофункциональные индикаторы (МФИ), из комплекта навигационно-пилотажных комплексов (НПК). В качестве основных пилотажных приборов авиагоризонты ещё используются на старых типах авиационной техники.

Курсовые приборы. Простейшим курсовым прибором является магнитный компас, который на самолёте является самым последним из всех резервных средств навигации. Широко применялся гирополукомпас (ГПК), представляющий собой трёхстепенной гироскоп с вертикальной осью внешней рамки, ось ротора которого удерживается в горизонтальной плоскости системой коррекции. Особенностью прибора является необходимость после его раскрутки начальная выставка по азимуту и существенная погрешность при кренах самолёта. Для устранения погрешностей применяется автоматическая коррекция от гироскопа авиагоризонта (курсовые системы серии КСИ, ТКС и другие). ГПК применяется для измерения ортодромического курса. Более широкое применение на современных ЛА нашли гироскопические системы для измерения пространственного положения по трём осям — курсовертикали (КВ), входящие в комплект навигационно-пилотажного комплекса (НПК).

Автомат углов атаки и сигнализации перегрузок — система, предназначенная для контроля текущего угла атаки и продольной перегрузки и оповещения экипажа в случае выхода на режим, близкий к сваливанию. В простейшем случае состоит из датчика вертикальной перегрузки, датчика угла атаки («флюгера») и прибора-индикатора в кабине, но зачастую на приборе имеется также стрелка или сектор критического угла атаки, получающий сигнал от специального блока. Например, в систему АУАСП-12, стоящую на Ту-95, Ту-154, доработанных Ан-26 и некоторых других самолётах, входят указатель УАП-12, датчик угла атаки ДУА-9Р, блок коммутации БК-2Р и датчик критического угла ДКУ-23Р.

В ДУА и УАП стоят потенциометры, и когда флюгер ДУА поворачивается под действием скоростного напора, мотор в УАП, связанный со стрелкой и потенциометром, отрабатывает, пока потенциометр не займёт то же положение, что и в ДУА. Так на УАП отображается текущий угол атаки. Сектор критического угла управляется ДКУ по сигналам положения закрылков и предкрылков. Датчик аэродинамических углов ДАУ-72, входящий в измерительный комплекс высотно-скоростных параметров (ИКВСП) самолётов Ан-72, Ан-74, Ан-124, Ан-140 и других, бесконтактный — в нём используется сельсин, а положение сектора критического угла на УАП зависит, помимо положения механизации, от наличия сигнала от сигнализатора обледенения.

Литература[править | править вики-текст]

Стандарты[править | править вики-текст]

ГОСТ 22686-85 Средства отображения информации экипажу самолета и вертолета

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Согласно ГОСТ 22686-85 недопустимыми к применению являются названия Пилотажно-навигационный прибор и Командно-пилотажный прибор. Несмотря на это в среде авиационных специалистов, непосредственно работающих с техникой, употребляются именно эти слэнговые названия.