1.Общие сведения о системах воздушных сигналов (свс)

В теме предыдущего занятия рассматривались приборы измерения высоты, скорости и числа М полета. В данных приборах использовался метод как бы прямого измерения и индикации параметров. Сложные зависимости между статическим, динамическим давлениями, температурой и выходными параметрами Н, V, М были заложены непосредственно в характеристики деформаций анероидной и манометрической коробок. Естественно, что точного воспроизведения требуемых зависимостей в данном случае достичь практически невозможно. Поэтому, а также вследствие некоторых других причин, точность рассмотренных аэрометрических приборов относительно невысока и в общем случае характеризуется следующими цифрами:

Н = ± (20-50)м до Н=500 м и Н=0.03 Н для Н более 500 м;

М = ± (0,02-0,08);

V_ист= ± (20-120) км/час;

V_приб = ± (15-30) км/час.

То есть измерение Н, V и М в аэрометрических приборах осуществляется с погрешностями 2,5 - 8%. Такие же погрешности имеют и многочисленные аэрометрические датчики, выдающие в системы ЛА электрические сигналы высоты, скорости и числа М полета. Современные ЛА оснащены сложными пилотажно-навигационными и прицельными комплексами. И если для ручного пилотирования погрешности аэрометрических приборов вполне приемлемы, то комплексы и системы ЛА требуют ввода более точных значений Н, V и М. Кроме того, растущее число аэрометрических датчиков снижает надежность соответствующих систем, увеличивает их массу и приводит к неоправданному дублированию и громоздкости оборудования.

Указанные причины вызвали необходимость создания и широкого внедрения единых систем вычисления основных аэродинамических параметров полета и выдачи сигналов от них потребителям. Такие аэрометрические системы получили название систем воздушных сигналов(СВС).

В основу построения СВС положено наличие взаимосвязей градуировочных формул (см. предыдущее занятие) вычисляемых параметров.

Расчетные соотношения в СВС решаются в специальных вычислителях или схемах. Полученные значения параметров выдаются в комплексы, системы ЛА и на соответствующие электромеханические приборы - индикаторы в кабине.

Все СВС обеспечивают вычисление следующих автоматических параметров:

• относительной и абсолютной барометрических высот;

• числа М полета;

• истинной воздушной скорости.

В отдельных типах и модификациях СВС могут такие вычисляться:

• температура наружного воздуха;

• приборная скорость;

• отклонения от заданной высоты и скорости;

• плотность воздуха.

Из градуировочных формул (см. предыдущее занятие) аэрометрических приборов следует, что дли вычисления основных аэродинамических параметров достаточно измерить всего три входные величины: статическое давление, динамическое давление и температуру наружного воздуха. Т.к. последний параметр оказывается зависимым также и от скорости полета (аэродинамический нагрев), то в СВС вводится значение не температуры наружного воздуха, а температуры торможения Т_Т :

где N - коэффициент качества приемника температуры, обычно не ниже 0,995.

Из формул предыдущего занятия после очевидных преобразовании и постановки значений констант можно получить рабочие зависимости для СВС, которые далее моделируются с использованием специальных потенциометров или электронных преобразователей. Рассмотрим данные зависимости для Н_абс., Н_отн., М, V_ист. и V_{п р.},Н_абс. и Н_отн вычисляются

Параметром преобразования дляН_абс. является Р_СТ или 1/ Р_СТ

Число М полета вычисляется из соотношений:

Для числа М параметром преобразования является Р_Д / Р_СТ., т.е. вычисление М начинается с операции деления. Зависимость же Р_Д / Р_СТ от М решается на специальных потенциометрах или устройствах.

Истинная скорость V_ист. определяется следующим образом:

Известно, чтоV_ист. = а • М , где скорость звука , а температура тогда:

Функция f(М) моделируется специальными потенциометрами или электронными устройствам, а √Тт получается естественным образом при включении в схему приема Т_Т сопротивления датчика Т_Т. Определение V_ист. завершается перемножением f_v(М) и √Тт

Для вычисления V_пр используют зависимость:

Вданном случае параметр преобразования – Р_Д . Предыдущих случаях выполняется на функциональных потенциометрах или в электронных преобразователях.

Некоторые СВС включают в свой состав устройства электрической компенсации аэродинамической погрешности ПВД (см. первое занятие). Основными элементами являются устройства, содержащие информацию о зависимости аэродинамической погрешности от условий полета для данного типа самолета. Состав и принцип действия таких компенсаторов будут подробнее рассмотрены в следующем занятии.

Современные СВС являются важной составной частью пилотажно-навигационных комплексов, работают автономно и по элементной базе и принципу организации вычислений подразделяются на:

• аналоговые электромеханические;

• аналоговые электронные;

• цифровые.

В данной теме будут рассмотрены аналоговые электромеханические и электронные СВС.