Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Искусственного горизонта )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«Искусственный горизонт» перенаправляется сюда. Об альбоме U2 см. « Искусственный горизонт» (альбом) .
AI с опорными линиями тангажа и крена (слева) и взаимосвязью AI с ориентацией самолета (справа)

Индикатор ориентации ( AI ), ранее известный как гироскопический горизонт или искусственный горизонт , представляет собой прибор полета, который информирует пилота об ориентации самолета относительно горизонта Земли и дает немедленную индикацию малейшего изменения ориентации. Миниатюрный самолет и полоса горизонта имитируют положение самолета относительно реального горизонта. [1] [2] Это основной прибор для полета в инструментальных метеорологических условиях . [3] [4]

Отношение к пользователям всегда выражается в градусах (°). Однако внутренние механизмы, такие как датчики, данные и вычисления, могут использовать сочетание градусов и радианов , поскольку ученые и инженеры могут предпочесть работать с радианами.

Используйте [ редактировать ]

AI интерьер

Важнейшие компоненты ИИ включают символический миниатюрный самолет, установленный так, что кажется, будто он летит относительно горизонта. Ручка регулировки, учитывающая линию обзора пилота, перемещает самолет вверх и вниз, чтобы выровнять его с полосой горизонта. Верхняя половина инструмента синего цвета для обозначения неба, а нижняя половина коричневого цвета для обозначения земли. Указатель крена вверху показывает угол крена самолета. Контрольные линии в середине указывают степень наклона вверх или вниз по отношению к горизонту. [2] [1]

Большинство самолетов российской постройки имеют несколько иную конструкцию. Фоновый дисплей окрашен как в западном инструменте, но перемещается вверх и вниз только для обозначения высоты звука. Символ, представляющий самолет (который закреплен на западном инструменте), кренится влево или вправо, чтобы указать угол крена. [5] Предложенная гибридная версия западной и российской систем, которая была бы более интуитивной, никогда не прижилась. [6]

Операция [ править ]

Вакуумная система с использованием вакуумного насоса
Вакуумная система с использованием трубки Вентури

Сердце ИИ - гироскоп (гироскоп), который вращается с высокой скоростью либо от электродвигателя, либо под действием потока воздуха, толкающего лопасти ротора, расположенные по его периферии. Поток воздуха обеспечивается вакуумной системой с приводом от вакуумного насоса или трубки Вентури. Воздух, проходящий через самую узкую часть трубки Вентури, имеет более низкое давление воздуха в соответствии с принципом Бернулли. Гироскоп установлен в двойном подвесе, что позволяет летательному аппарату наклоняться и крениться, когда гироскоп остается вертикально вертикально. Самоподъемный механизм, приводимый в действие силой тяжести, противодействует любой прецессии из-за трения подшипника . Монтажному механизму может потребоваться несколько минут, чтобы привести гироскопы в вертикальное вертикальное положение после первого включения двигателя самолета.[2] [1] [7]

Индикаторы ориентации имеют механизмы, которые удерживают инструмент горизонтально по отношению к направлению силы тяжести. [8] У прибора могут возникать небольшие ошибки по тангажу или крену во время длительных периодов ускорения, замедления, поворотов или из-за искривления земли под самолетом при длительных поездках. Начнем с того, что они часто имеют немного больший вес внизу, поэтому, когда дрон стоит на земле, они будут висеть ровно, и поэтому они будут горизонтальными при запуске. Но как только они будут запущены, этот подвесной вес внизу не будет выровнять их, если они находятся вне уровня, а вместо этого его тяга вызовет прецессию гироскопа.. Чтобы гироскоп очень медленно сориентировался в направлении силы тяжести во время работы, типичный гироскоп с вакуумным приводом имеет небольшие маятники на корпусе ротора, которые частично закрывают воздушные отверстия. Когда гироскоп находится вне горизонтального положения по отношению к направлению силы тяжести, маятники будут качаться в направлении силы тяжести и либо открывать, либо закрывать отверстия, таким образом позволяя или не позволяя воздуху выходить из отверстий, и тем самым применяя небольшая сила для ориентации гироскопа в направлении силы тяжести. Гироскопы с электроприводом могут иметь разные механизмы для достижения аналогичного эффекта. [9]

Старые ИИ были ограничены в допустимой величине тангажа или крена. Превышение этих пределов приведет к падению гироскопа, поскольку корпус гироскопа контактирует с карданом, вызывая силу прецессии. Для предотвращения этого потребовался механизм блокировки для блокировки гироскопа, если угол наклона превышает 60 °, а крен превышает 100 °. Современные ИИ не имеют этого ограничения и не требуют механизма клетки. [2] [1]

Индикатор отношения летного директора [ править ]

Индикатор ориентации полетного директора Apollo (слева) и блок инерциальных измерений (IMU) (справа)

Индикаторы ориентации также используются на пилотируемых космических кораблях и называются индикаторами ориентации полетного директора (FDAI), где они указывают угол рыскания аппарата (нос влево или вправо), тангаж (нос вверх или вниз), крен и орбиту относительно фиксированного положения. космическая инерциальная система отсчета от инерциального измерительного блока (IMU). [10] FDAI может быть настроен на использование известных положений относительно Земли или звезд, чтобы инженеры, ученые и астронавты могли сообщать относительное положение, положение и орбиту корабля. [11] [12]

Системы отсчета отношения и заголовка [ править ]

Системы ориентации и курса (AHRS) способны предоставлять информацию по трем осям на основе кольцевых лазерных гироскопов , которые могут использоваться совместно с несколькими устройствами в самолете, такими как основные индикаторы полета ( PFD ) в « стеклянной кабине » . Вместо вращающегося гироскопа современные AHRS используют твердотельную электронику , недорогие инерциальные датчики , гироскопы скорости и магнитометры . [2] : 8–20 [1] : 5–22

В большинстве систем AHRS, если ИИ самолета вышли из строя, будет резервный ИИ, расположенный в центре приборной панели, где также доступны другие резервные базовые инструменты, такие как индикатор воздушной скорости и высотомер. Эти в основном механические резервные инструменты могут быть доступны даже в случае выхода из строя электронных бортовых инструментов, хотя резервный указатель положения может иметь электрический привод и через короткое время выйдет из строя, если его электрическое питание отключится. [13]

Индикатор направления отношения [ править ]

ADI (слева) с желтыми V-образными рулевыми балками и AI, интегрированный с индикаторами глиссады и курсового маяка ILS (справа)

Индикатор направления полета (ADI) или индикатор директора полета (FDI) - это ИИ, интегрированный с системой управления полетом (FDS). ADI включает в себя компьютер, который получает информацию от навигационной системы, такой как AHRS, и обрабатывает эту информацию, чтобы предоставить пилоту трехмерную подсказку траектории полета для поддержания желаемого пути. Кий имеет форму V рулевой тяги. Самолет представлен символом дельты, и пилот управляет им так, что символ дельты помещается внутри V рулевых стержней. [1] : 5–23,5–24

Советский искусственный горизонт АГП-2, наклоненный влево, с носом вниз и креном влево. Белая линия "горизонта" всегда совпадает с крыльями, а не с горизонтом, видимым из кабины.

См. Также [ править ]

  • Акронимы и сокращения в авионике
  • Рейс 855 авиакомпании Air India
  • Korean Air Cargo, рейс 8509
  • Дисплей горизонта периферийного зрения (PVHD)
  • Индикатор поворота и скольжения

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f Справочник по полетам по приборам, FAA-H-8083-15B (PDF) . Министерство транспорта США, FAA. 2012. с. 5-17,5-19.
  2. ^ a b c d e Справочник пилота по аэронавигационным знаниям, FAA-H-8083-25B (PDF) . Министерство транспорта США, FAA. 2016. с. 8-16,8-18,8-19.
  3. ^ Jeppesen, Боинг Company (2007). Guided Flight Discovery Private PilotJe . Jeppesen. С. 2–66. ISBN 978-0-88487-429-4.
  4. ^ https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aircraft/ Справочник AMT - Системы авиационных приборов, стр. 10-56
  5. ^ Лирмаунт, Дэвид (2009-02-09), "Какой путь подходит для восточных и западных искусственных горизонтов?" , Flightglobal.com , архивируются с оригинала на 29 октября 2014
  6. ^ Эксперт по безопасности предлагает недорогие исправления потери управления , FlightGlobal , 2011-03-04
  7. ^ Федеральное управление гражданской авиации (FAA). «Справочник AMT - Глава 10. Авиационные приборные системы» .
  8. ^ Мерфи, Алан. «4-4» . www.faatest.com . Проверено 22 марта 2018 .
  9. ^ Мерфи, Алан. «4-5» . www.faatest.com . Проверено 22 марта 2018 .
  10. ^ "Flight-Director / Atitude [sic] Indicator" . www.hq.nasa.gov . Проверено 1 декабря 2016 .
  11. ^ "Журнал полета Аполлона - Справочник операций Аполлона. Том 1" . history.nasa.gov . Архивировано из оригинала на 2015-12-24 . Проверено 1 декабря 2016 .
  12. ^ «Обзор оборудования Apollo Guidance, Navigation and Control (GNC)» (PDF) . Сервер технических отчетов НАСА . НАСА . Проверено 12 октября 2018 года .
  13. ^ «Рекомендация безопасности NTSB» . 2010-11-08.