第二章测量飞机姿态的仪表

概述——航空仪表的分类：发动机仪表、大气数据仪表、陀螺仪表。

第一章压力测量仪表．压力表……测量飞机上气体或液体压力的仪表，叫做压力表。

按动作原理分：机械式、电动机械式和电动式；按仪表供电的电源形式分为直流压力表和交流压力表。

2BYY-1A 功能：用来测量歼八飞机助力液压系统和收放液压（又叫主液压）系统的液压油压力。

组成：两个GYY-1传感器、两个完全相同装在一个表壳的2ZYY-1A指示器，测量范围0-250公斤/厘米²。

原理：测量压力时，弹簧管在压力作用下自由端产生位移、压力越大、位移量越大、当自由端向外移动时，经过曲臂连杆和活动摇臂改变电位器电刷在电阻上的位置从而改变指示器中两线框的电流比值，使指针在刻度盘上指出相应的压力数值。

当仪表不通电时，指针轴上的小磁铁受拉回磁铁的作用，使指针停在刻度以下的限制柱处。

弹簧管……由于弹簧管的横截面为椭圆形，所以弹簧管受流体压力作用后，压力沿短轴b方向的作用面积大于沿a方向作用的总面积，因而沿短轴方向的作用力也就大于沿长轴方向的作用力。

流体压力对弹簧管横截面积作用的结果，使长轴变短，短轴变短，即横截面由椭圆形向圆形转化。

在弹簧管的横截面由椭圆向圆形转化的过程中，弹簧管外管壁受到拉伸，内管壁受到压缩，因而外管壁产生反抗拉伸的拉应力，内管壁产生反抗压缩的压应力，这两个应力在自由端形成一对力偶，使弹簧管伸直变形，在自由端产生位移。

第二章温度测量仪表．热电极：一般把组成热电偶的两种金属导体又叫做热电极，所产生的电势叫热电势。

热端：热电偶温度高的一端叫热端或测量端。

冷端：温度低的一端叫冷端或参考端。

几种常用的热电偶①铂铑-铂热电偶……属于贵重金属热电偶，分度号为LB-3热电性能稳定，测量温度范围大，精度高，可以在氧化性或中性介质中长期使用。

由于这种热电偶电势率较低，金属材料价格昂贵，故一般只用这种热电偶作为标准热电偶使用。

②镍镉-镍铜热电偶……这种热电偶属于廉价金属热电偶，其分度号为EA。

（1）姿态仪。

该仪表用于反映飞机的姿态变化（如俯仰角度及倾斜角度）。

在姿态仪中蓝色代表天，深色代表地面，中间的白线代表地平线。

当飞机上仰时，姿态仪中的小飞机（橘红色）向上移动，当小飞机处于人工地平线上方时，代表飞机的仰角为正，蓝色部分的小黑线表示俯仰角度，依次为5度、10度……当飞机向左倾斜时，小飞机会相对人工地平线左倾相同角度，姿态仪最上方的橘红色三角形指示位置即为倾斜角度（最中央白线为0度，向外依次表示5度、10度、15度、30度）。

（2）速度表。

该表显示的是指示空速，指示空速是由吹入动压空的气流压强和静压孔测得静态空气压强的差值得出的，当飞机处于标准海平面气压中指示空速就等于真空速。

指示空速的单位是节。

此外讲解以下几个速度的不同：1）指示空速（如上）2）真空速：飞机相对周围气体的速度，粗略数据可由指示空速换算得来。

3）地速：飞机相对地面的速度，可由真空速加上风速得出。

4）马赫数：真空速与相应条件下音速的比值。

再来了解下速度表上各速度的标示：1）最外圈白色范围表示进行襟翼操纵的速度范围，其中注意襟翼操纵范围的最小值也就是飞机在着陆形态下的最小可操纵速度Vso。

2）绿色部分表示在不放襟翼（或称光洁形态）时的操纵范围，其最小值就是飞机在光洁形态下的最小操纵速度Vs。

3）黄色部分表示超过正常巡航/操纵范围的速度，其与绿色部分大交点也就是正常巡航最大速度，称为Vno4）最后的红色部分表示飞机结构设计的极限速度Vne，在所有飞行中都不应超过该速度。

最后发现忘了说一点，速度表的单位是节！（3）高度表。

飞机上主要用的是气压高度表，该高度表通过测量飞机所在高度的气压与海平面气压的差值得出高度。

需要注意的是在飞行中需要依情况转换高度表修正值（海平面气压状态），例如当机场处修正海平面气压为29.83英寸汞柱时，就需转动高度表左下方的旋钮时表盘右侧的气压值窗口的示数达到29.83。

在转换高度之上（美国是18000英尺，中国一般是9800英尺，若由于实际情况变化会予以通告）高度表应拨为标准海平面气压29.92英寸汞柱。

第四章测量飞机姿态的仪表要求：功用、基本原理、使用特点、与使用有关的误差（如地平仪的加速、转弯误差等），重点是地平仪方法：分析讲解、实物、试验（转弯仪、地平仪）第四章测量飞机姿态的仪表◆转弯侧滑仪◆航空地平仪4.1一、功用（1）指示飞机转弯(或盘旋)方向（2）粗略反映转弯的快慢程度（3）有的还能指示飞机在某一真空速时无侧滑转弯的坡度(倾斜角)二、指示转弯快慢飞机转弯时引起陀螺进动的力矩L＝ＪΩωcos(γ－α)式中：ω—飞机转弯角速度；γ—飞机倾斜角；α—内框转角。

陀螺内框转角不大时L≈JΩωcosγ平衡弹簧的力矩为M＝ＫαK—弹性力矩系数。

指针稳定时M＝L∴ α＝（JΩ/K）ωcosγ故，α粗略反映ω。

指示飞机无侧滑转弯时的倾斜角/Gtgγ＝Fi＝mvω G＝mg而Fi式中：m—飞机的质量；v—飞机的飞行速度；g—重力加速度。

因此，tgγ＝mvω/mg＝vω/g即ω＝（g/v）tgγ代入式α＝（JΩ/K）ωcosγ中则α＝（JΩg/Kv）sinγ当v一定时，α可指示γ。

三、指示当小飞机翼尖或指针对准“L”或“R”标线时，表示飞机以标准角速度(3 °/秒)转弯。

若无侧滑，飞机转360°需要2分钟时间。

这就是转弯仪表面上标有“2MIN”字样的含义。

4.2综合使用1）接通电源，转速正常(按规定时间或警告旗收起)后使用。

4.3一、基本原理俯仰角：飞机纵轴与地平面的夹角，即飞机绕横向水平轴转动的角度。

倾斜角：飞机对称面与通过飞机纵轴所作的铅垂面之间的夹角，即飞机绕纵轴转动的角度；无俯仰时，也等于飞机横轴与地平面的夹角。

怎样测量俯仰角和倾斜角？单摆——具有地垂性，但不稳定。

陀螺——具有稳定性，但不能跟踪地垂线。

二、安装及测量方法纵向安装——外框轴平行于飞机纵轴横向安装——外框轴平行于飞机横轴三、组成及分类分类直读式：陀螺直接带动指示远读式：陀螺通过远传带动指示(又称为姿态系统。

由陀螺传感器和指示器组成。

）四、修正原理(一)液体摆式地垂修正器结构：液体摆、修正线圈筒等修正原理自转轴在地垂线方向时，气泡在中央，铁芯在中央，不产生修正力矩。

自转轴偏离地垂线时，气泡偏移，铁芯偏移，产生修正力矩。

(二)固体摆式地垂修正器修正速度3°/分，垂直精度0.5°。

结构：配重、非稳定摆修正器、活动臂等自转轴在地垂线方向时，合重心通过自转轴，无修正力矩。

自转轴偏离地垂线时，合重心不通过自转轴，产生修正力矩。

五、地平仪的指示认读：小飞机和人工天地线关系、俯仰和倾斜指示分类：“从飞机看地面”——人工天地线运动，小飞机不动；“从地面看飞机”——小飞机运动，人工天地线不动。

六、使用特点地面起动要求：（1）转子达到额定转速。

由时间保证或收警告旗判断。

（2）自转轴处于地垂线方向。

由指示停机角反映。

方法：适当时候上锁，加快起动。

空中使用1、平飞平飞时有一定的迎角，参照升降速度表调整。

2、加速加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，对陀螺进行错误修正，使地平仪出现上仰或下俯误差。

用升降速度表和转弯侧滑仪检查。

3、盘旋和转弯盘旋或转弯时，惯性离心力使摆偏离地垂线方向，对陀螺进行错误修正，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。

改平后，用升降速度表和转弯侧滑仪检查。

4、修正方法飞机改平、匀速飞行时，先上锁，后开锁，消除误差。

5、使用完毕断电，上锁；或根据要求。

航空科普：飞机仪表01、飞行仪表都有哪些？飞行仪表是指示飞机在飞行中运动参数的仪表。

飞行状态参数有飞行高度、飞行速度和加速度、姿态角和姿态角速度。

飞行仪表主要包括：高度表、空速表、马赫数表、升降速度表、地平仪、转弯侧滑仪、地速偏流角指示器等。

飞行高度指飞机重心相对于某一基准平面的垂直距离，其测量仪表称为高度表，主要有气压式和无线电式两种。

飞机的飞行速度主要包括空速和升降速度。

空速指当前飞机相对空气的飞行速度，测量仪器称为空速表；升降速度指飞机重心沿地面垂直方向的运动速度分量，测量仪表叫升降速度表，测量目的是为了保证飞机水平飞行。

飞机的姿态仪表有地平仪、转弯侧滑仪等，它们是利用陀螺原理设计的。

陀螺是一种能够保持自转轴不变的装置。

在转子高速旋转时，陀螺转轴始终正对地球。

当飞机姿态变化时，陀螺能够及时感受到，并能测量相应变化。

陀螺地平仪利用陀螺制成，是保证飞行安全的最重要的仪表，因而通常做得较大，并安装在飞行员正前方最显眼地方，飞行员几乎时刻都要通过它了解飞行的水平姿态。

转弯侧滑仪也是利用陀螺原理研制的，它的指针可以左右偏转，指示飞机转弯的方向和速度。

这个表的下部还有一个小的侧滑仪，它的偏转可以指示飞机有没有侧滑和侧滑的幅度。

02、导航仪表都有哪些？导航仪表用于显示和提供飞机相对于地球或其他天体的位置信息。

飞机往往按照预定航线飞行，由于飞机速度快，飞行距离远，长时间飞行有可能偏离预定航线。

导航仪表就是不断显示飞机的实际飞行路线，通过与预定航线进行比较，为飞行员的操纵提供依据，或为飞行控制系统提供导航参数。

导航仪表包括导航时钟、航向仪和专门的导航系统仪表。

时钟提供精确的时间信号，现代飞机上采用精度很高的电子时钟。

导航时钟在原理上与地面用的时钟无异，但在结构上要能经受天空中的恶劣环境条件。

航向仪提供飞机飞行的方向。

飞机的航向仪表有三种，一是普通的磁罗盘，即指南针，二是陀螺磁罗盘，三是无线电罗盘。

一架飞机往往三种航向仪都安装，适用于不同的环境和条件，以获得最准确的航向信息。

飞机座舱基本仪表教学源⾃@云识民航飞机的座舱内，主要有六个最基本的仪表，其仪表分布规则为两排，每排三个仪表，上排按秩序为空速表、姿态仪、⾼度表；下排为转弯侧滑仪、航向仪、升降速度表。

其中，空速表、姿态仪、⾼度表及航向仪为飞机最最重要且必不可少的四个仪表。

常被称作BasicT，如下图中红⾊T所表⽰的部分。

飞机6个基本仪表介绍：空速表（Airspeed Indicator）：指⽰飞机相对于空⽓的速度即指⽰空速的⼤⼩，单位为海⾥/⼩时（Kt）。

姿态仪（Attitude Indicator）：指⽰飞机滚转⾓（坡度）和俯仰⾓的⼤⼩。

有固定的横杠或⼩飞机和⼈⼯活动的天地线背景组成，参照横杠与⼈⼯天地线的相对姿态模拟了真实飞机与实际天地线的相对姿态。

⾼度表（Altitude Indicator）：指⽰飞机相对于某⼀⽓压基准⾯的⽓压⾼度,单位为英尺（ft），⼀⽶等于3.28英尺。

拨动⽓压旋钮可以选择基准⾯⽓压，基准⽓压的单位通常为英⼨汞柱和毫巴（百帕）。

当基准⽓压设定为标准海平⾯⽓压29.92inHg（1013.2Hpa）时，⾼度表读数即为标准海压⾼度。

转弯侧滑仪（Turn Coordinator）：指⽰飞机的转弯速率和侧滑状态，可以转动的⼩飞机指⽰转弯中⾓速度⼤⼩和近似坡度，可以左右移动的⼩球指⽰飞机的侧滑状态。

航向仪（Heading Indicator）或⽔平状态指⽰器（HIS）：指⽰飞机航向，有固定的航向指针和可以转动的表盘组成。

HIS为较⾼级别的仪表形式，它除了可以提供航向仪的所有功能外，还可⽤于VOR导航和仪表着陆系统（ILS）的使⽤。

升降速度表（Vertical Speed Indicator）：指⽰飞机的垂直速度单位为英尺/分钟（Ft/Min）。

不管飞机如何变化，“BasicT”的相对位置是固定的。

转弯侧滑仪可以在电⼦仪表中集合到姿态仪⾥，升降速度表可以集合到⾼度表中。

现代⼤型飞机上普遍采⽤多功能组合型仪表，将以前需要多个仪表才能提供的信息显⽰在单个仪表上，使⽤由计算机驱动的阴极射线管或液晶显⽰屏显⽰飞机飞⾏数据，除此之外，还提供了许许多多传统仪表所不能提供的信息。