10.3. Измерители скоростей полета

Комбинированные указатели скорости. Измерение истинной воздушной Уист и приборной (индикаторной) Vnp {Vt) скоростей осуществляется анероидноманометрическими приборами.

Комбинированный указатель скорости типа КУС (смотреть статью под номером 10.8) устроен следующим образом. Внутри герметического корпуса размещены манометрическая 6 и анероидная 5 коробки. Внутренняя полость манометрической коробки соединена с самолетной системой полного давления, а внутренний объем корпуса прибора —¦ с системой статического давления. Внутри корпуса смонтированы механизмы истинной и приборной скоростей, которые работают от общего чувствительного элемента — манометрической коробки.

Под действием разностного, т. е. динамического давления Рн =: Рч — Рн< манометрическая коробка деформируется. Линейное перемещение ее подвижного центра с помощью тяги, оси М, поводков 7 и 8, сектора 3 и трибки 9 преобразуется в поворотное движение широкой стрелки 2, указывающей приборную скорость полета, т. е. скорость без учета сжимаемости воздуха и изменения его плотности на высоте полета.

Для измерения Кист необходимо учитывать изменения плотности воздушной среды. С этой целью в приборе предусмотрен специальный механизм, чувствительным элементом которого служит анероидная коробка. При изменении статического давления внутри прибора анероидная коробка деформируется. Линейное перемещение подвижного центра при помощи тяги и оси А передается на поводок 4 и вызывает изменение передаточного отношения между осями М и А. Поскольку на ось И передается угловое перемещение, пропорциональное Кпр, а через поводок 4 — перемещение, пропорциональное изменению плотности, ее поворот происходит на угол, соответствующий 1ист. Это перемещение с помощью поводков 10, сектора  и трибки 12 преобразуется в поворотное движение узкой стрелки 1, указывающей по шкале истинную воздушную скорость Vncr.

Поправки на влияние сжимаемости и изменения температуры вводятся автоматически специальными компенсаторами в кинематической схеме прибора.

При полетах с большими дозвуковыми и со сверхзвуковыми скоростями характеристики устойчивости и управляемости самолета изменяются. Критерием оценки режима полета служит число М.

Вариометры. Знание величин вертикальной скорости движения самолета VY играет важную роль в обеспечении контроля за выдерживанием заданного профиля полета. Эта скорость измеряется вариометрами типа ВАР (смотреть статью под номером 10.9).

Его чувствительным элементом служит манометрическая коробка 7. Статическое давление из самолетной системы поступает как во внутреннюю полость этой коробки, так и через капиллярную трубку 6 в герметичный корпус 5 прибора.

При горизонтальном полете давление в корпусе прибора рк и в манометрической коробке рм одинаковы и равны статическому на данной высоте. В результате коробка не деформируется, и стрелка устанавливается против нулевого индекса шкалы.

При эволюциях в вертикальной плоскости статическое давление изменяется практически мгновенно внутри манометрической коробки, но остается неизменным в течение определенного промежутка времени внутри корпуса, так как его внутренний объем соединен со статической системой капиллярной трубкой небольшого сечения. Следовательно, на манометрическую коробку оказывает воздействие разность давлений Ар, которая зависит от конструктивных параметров вариометра и вертикальной скорости VY полета:

Ap=±PpK = JVY = kVY.

где Г), Т, R — абсолютные вязкость, температура и газовая постоянная воздушной среды; I, d — длина и диаметр капиллярной трубки; UK — внутренний объем корпуса вариометра.

Под воздействием перепада давлений Ар манометрическая коробка деформируется. Линейное перемещение ее подвижного центра при помощи тяги 4 преобразуется в поворотное движение поводка 3, сектора 2, трибки 10 и укрепленной на ее оси стрелки. Перемещение стрелки вдоль шкалы 11 позволяет измерить величину вертикальной скорости. Направление этой скорости определяется положением стрелки относительно нулевого индекса, для чего на шкале нанесены надписи «Подъем» и «Спуск».

Для уменьшения влияния температурных погрешностей в связи с изменением температуры в кабине корпус изготовляется из бакелита толстостенным. Для предотвращения поломок при эволюциях со скоростями, превышающими пределы измерения, в вариометре предусмотрен упор 8, ограничивающий деформацию манометрической коробки. Поскольку в процессе длительной эксплуатации упругие свойства манометрической коробки изменяются, для установки стрелки в пулевое положение предусмотрено кремальерное устройство 12, состоящее из зубчатой передачи, эксцентрика и пружины 9, на которой смонтирована эта коробка.

Измерители путевой скорости и угла сноса. Непосредственное измерение путевой скорости и угла сноса осуществляется с помощью радиолокационных измерителей, принцип работы которых основан на использовании эффекта Доплера. Физическая сущность этого эффекта заключается в том, что частота принятых электромагнитных колебаний отличается от частоты излучаемых колебаний при относительном перемещении источника и приемника этих колебаний на величину Л, зависящую от скорости этого перемещения.

Нетрудно заметить, что точность измерений путевой скорости й угла сноса зависит от стабильности частоты передатчика и постоянства угла наклона оси антенн относительно земной поверхности. Если стабильность частоты на сегодняшний день

может быть обеспечена применением кварцевых генераторов, то для исключения влияния крена и тангажа необходимо предпринимать ряд мер.

Одним из путей исключения погрешностей является увеличе U ние количества антенн, симметрично расположенных относительно продольной и поперечной осей самолета. При их взаимной работе автоматически компенсируются возникающие погрешности. Для этой цели используются четыре или три антенны.

Важными достоинствами доплеровских измерителей путевой скорости и угла сноса типа ДИСС являются их автономность и возможность использования выходных данных для работы навигационных комплексов.