航空儀表基本知識講解

1、概述航空儀表的分類：發(fā)動機(jī)儀表、大氣數(shù)據(jù)儀表、陀 螺儀表。第一章壓力測量儀表 壓力表測量飛機(jī)上氣體或液體壓力的儀表，叫做壓力 表。按動作原理分：機(jī)械式、電動機(jī)械式和電動式；按儀表 供電的電源形式分為直流壓力表和交流壓力表。2BYY-1A 功能：用來測量殲八飛機(jī)助力液壓系統(tǒng)和收放液 壓（又叫主液壓）系統(tǒng)的液壓油壓力。組成：兩個GYY-1傳感器、兩個完全相同裝在一個表殼的 2ZYY-1A 指示器，測量 范圍 0-250 公斤 /厘米 2。原理：測量壓力時，彈簧管在壓力 作用下自由端產(chǎn)生位移、壓力越大、位移量越大、當(dāng)自由端 向外移動時，經(jīng)過曲臂連桿和活動搖臂改變電位器電刷在電 阻上的位置從而改變指示

2、器中兩線框的電流比值，使指針在 刻度盤上指出相應(yīng)的壓力數(shù)值。當(dāng)儀表不通電時，指針軸上 的小磁鐵受拉回磁鐵的作用，使指針停在刻度以下的限制柱 處。彈簧管由于彈簧管的橫截面為橢圓形，所以彈簧管受流 體壓力作用后，壓力沿短軸 b 方向的作用面積大于沿 a 方向 作用的總面積，因而沿短軸方向的作用力也就大于沿長軸方 向的作用力。流體壓力對彈簧管橫截面積作用的結(jié)果，使長 軸變短，短軸變短，即橫截面由橢圓形向圓形轉(zhuǎn)化。在彈簧 管的橫截面由橢圓向圓形轉(zhuǎn)化的過程中，彈簧管外管壁受到拉伸，內(nèi)管壁受到壓縮， 因而外管壁產(chǎn)生反抗拉伸的拉應(yīng)力， 內(nèi)管壁產(chǎn)生反抗壓縮的壓應(yīng)力，這兩個應(yīng)力在自由端形成一 對力偶，使彈簧管伸

3、直變形，在自由端產(chǎn)生位移。 第二章溫度測量儀表 熱電極：一般把組成熱電偶的兩種金屬導(dǎo)體又叫做熱電極， 所產(chǎn)生的電勢叫熱電勢。熱端：熱電偶溫度高的一端叫熱端 或測量端。冷端：溫度低的一端叫冷端或參考端。 幾種常用的熱電偶鉑銠 - 鉑熱電偶屬于貴重金屬熱電 偶，分度號為 LB-3 熱電性能穩(wěn)定，測量溫度范圍大，精度 高，可以在氧化性或中性介質(zhì)中長期使用。由于這種熱電偶 電勢率較低，金屬材料價格昂貴，故一般只用這種熱電偶作 為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用。鎳鎘 - 鎳銅熱電偶這種熱電偶屬 于廉價金屬熱電偶， 其分度號為 EA。這種熱電偶的熱電特性 近似線性，熱點率較高，價格便宜。缺點：有寄生熱電勢和 冷端溫度誤差

4、。鎳鈷 - 鎳鋁錳熱點偶屬于高溫廉價金 屬熱電偶，其分度號為 GL。這種熱電偶在 300以下，其熱 電勢很小，可以不進(jìn)行冷端溫度誤差補(bǔ)償，在300以上，其熱電特性近似線性。缺點：熱電特性不穩(wěn)定重復(fù)性較差， 故在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)成型熱電偶電勢大小對熱電偶進(jìn)行 分組，并與顯示儀表配套使用。 2BWP-2噴氣溫度表功用： 測量殲八飛機(jī)、 左右機(jī)渦輪后 燃?xì)饩鶞囟?。組成： 2ZWP-2指示器，八個 GR-10 熱電偶和兩 個接線盒組成。 工作原理： 是根據(jù)熱電原理工作的一種儀表 傳感器是熱電偶，當(dāng)熱電偶兩接點的溫度不同時回路中便產(chǎn) 生熱電勢，如果保持熱電偶冷端的溫度不變，則熱電勢只是 隨熱端溫度的變

5、化而變化，因此一個以溫度為刻度的電壓 表，就可以測量熱電勢的大小，從而指示出熱電偶熱端所測 溫度的高低。指示公式 dF=BWIdl 2BPW-2噴氣溫度表的結(jié)構(gòu)其靠近熱端的一部分熱電偶 嵌在絕緣瓷管里。瓷管在耐熱鋼管中。熱端露至瓷管外面， 與氣流直接接觸。耐熱鋼管沿著與氣流的垂直方向插在發(fā)動 機(jī)的噴管中，進(jìn)氣口正對氣流方向，氣流進(jìn)入進(jìn)氣口后，氣 流與管壁發(fā)生激烈的摩擦與碰撞，速度降低到零，摩擦和碰 撞把氣體的動能轉(zhuǎn)化為熱能，故耐熱鋼管內(nèi)部的氣溫升高為 全受阻溫度。安裝：只要使定位銷對正安裝座的定位槽，進(jìn) 氣口便能正對迎面氣流。熱電偶正極短，負(fù)極長。 指示器的結(jié)構(gòu)實際上是一個以溫度為刻度的靈敏直

6、流 電壓表。它主要由磁鐵、活動系統(tǒng)合指示部分組成。 常見故障指示器不指示熱電偶燒斷或電路故障 更換熱電偶或檢修電路指示器少指某個熱電偶 極性接反或電路接觸不良，電阻增大，電路電流減少檢 修熱電偶或電路 第三章油量測量儀表油量測量儀表就是測量飛機(jī)油箱 內(nèi)煤油或汽油的容積或重量的儀表BUC-44A功用：測量殲八 D 型飛機(jī)全機(jī)（副油箱除外）郵箱 組總的可用油量；測量主油箱可用油量；測量副油箱可用油 量；發(fā)出主油箱的滿油信號和剩油（返航）警告信號；發(fā)出 副油箱 500 升信號和滿油控制信號； 發(fā)出翼后油箱滿油信號； 供給飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)和 483 數(shù)系統(tǒng)油量信號。組成：傳感 器、油面?zhèn)鞲衅?、指示器?/p>

7、電氣控制盒。工作原理：電容傳 器把油面高度裝換為電容的變化，再用自平衡電橋?qū)㈦娙莸?變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓輸出，此電壓經(jīng)放大器放大后再經(jīng)過 隨動系統(tǒng)使指示器指示出油箱剩余油量的多少。傳感器的結(jié) 構(gòu)：共有傳感器 19 根，其中帶信號器的有 8 根。傳感器本 身是一個圓柱形電容器，其主要作用是將飛機(jī)油量的變化轉(zhuǎn) 換成電容的變化。他有兩根圓管組成，外層是鋁管，內(nèi)層是 在管壁上渡有一層銀膜的塑料管。內(nèi)管壁銀膜的覆蓋面是按 油箱的形狀而定。干簧管組成：玻璃外殼和兩個彈簧片（核心） 。干簧片 是利用高導(dǎo)磁率軟材料組成。這種材料即導(dǎo)磁由導(dǎo)電，兼有 銜鐵和接點的雙重作用。干簧片閉合，電磁鐵線圈中有電流 流過，干

8、簧片斷開時，電路無電流流過。因此電磁鐵線圈的 脈沖電壓信號的頻率，也就是電磁鐵的通斷次數(shù)，即反應(yīng)了 葉輪的轉(zhuǎn)速。第四章轉(zhuǎn)速測量儀表 轉(zhuǎn)速是需要測量的一個重要參數(shù)。通過測量噴氣發(fā)動機(jī)的渦 輪軸轉(zhuǎn)速、活塞發(fā)動機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)速、直升飛機(jī)的旋翼轉(zhuǎn)速， 可以了解發(fā)動機(jī)的功率和推率，可以確定發(fā)動機(jī)所承受的運 動負(fù)荷和能量負(fù)荷。磁轉(zhuǎn)速組成： 傳感器和指示器。 工作過程： 傳送、 感受、 轉(zhuǎn)換和指示 轉(zhuǎn)速表常遇故障指示器本身引起的擺動的原因：同步 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)軸不正或彎曲、軸承缺油、同步發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子與活動 銜鐵組不平衡、指示器內(nèi)傳動齒輪間隙不當(dāng)都會造成指示擺 動；另外由于“ 1”號指針軸較細(xì)，容易彎曲變形造成擺動。 傳

9、感器引起的擺動：傳感器固定松動；傳感器轉(zhuǎn)子軸和發(fā)動 機(jī)固定座的傳動桿沒結(jié)合緊， 軸承缺油、 摩擦或內(nèi)環(huán)裂紋等。 高壓轉(zhuǎn)子傳感器上三腳插座的焊接導(dǎo)線由于高溫和振動， 常脫焊或斷裂 .第五章高度測量儀表 氣壓高度表組成：真空膜盒、傳送機(jī)構(gòu)、指示部分、氣 壓修正機(jī)構(gòu)。真空膜盒是氣壓式高度表的敏感元件。作用：就是將感 受到的大氣壓力變化轉(zhuǎn)換為膜盒中心的位移量。要求：有足 夠的靈敏度，以滿足真空膜盒在感受大氣壓力變化時有足夠 大的位移量。氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)功用：是撥動氣壓刻度盤和指針的裝置， 用來消除基準(zhǔn)面氣壓不等于 760mmHg時所引起的氣壓方法誤差。組成：氣壓刻度盤、調(diào)整旋鈕、傳動齒輪、擋片和密封 螺帽

10、。高度表使用：利用氣壓式高度表可以測量飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)氣 壓高度、相對高度和絕度高度。無論測量何種高度，在飛機(jī) 起飛前，都必須將高度表指針調(diào)到與氣壓刻度相對應(yīng)的位 置，即高度表指針指零，氣壓刻度盤值機(jī)場場面大氣壓力。標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度是以 760mmHg氣壓平面為基準(zhǔn)面的高度。 相對高度是以機(jī)場場面氣壓為基準(zhǔn)面的高度。絕度高度是 以海平面為基準(zhǔn)面的高度。高度表指針跳動原因：主要是傳動機(jī)構(gòu)各機(jī)件之間存在著 摩擦和間隙氣壓變化率變小，指針傳動主動力減小。 第六章空速測量儀表BK2500 空速表感受部分分為開口膜盒和真空膜盒。開口膜 盒：感受動壓，空速不同，動壓不同，通過測量動壓表示指 示空速真空膜盒：感受靜壓

11、，通過感受動壓和靜壓，就可 以測量真空速的大小。敏感部分組成：開口膜盒和真空膜盒，開口膜盒內(nèi)通過 全壓，外通靜壓，感受動壓而產(chǎn)生位移，其位移量和動壓大 小相對應(yīng)?？账俟苡脕碓陲w行中收集氣流的全壓和靜壓并且經(jīng)過 導(dǎo)管輸送給全靜壓系統(tǒng)儀表以及有關(guān)設(shè)備。第七章陀螺基本原理三自由度陀螺：轉(zhuǎn)子：借助于自轉(zhuǎn)軸上一對軸承安裝 于內(nèi)環(huán)中，內(nèi)環(huán)：借助于內(nèi)環(huán)軸上的一對軸承安裝于外環(huán) 軸中，外環(huán)：借助于外環(huán)軸上的一對軸承安裝在基座上。 自轉(zhuǎn)軸與內(nèi)環(huán)軸、內(nèi)環(huán)軸與外環(huán)軸分別垂直且相交。八地平儀功用：用來測量飛機(jī)姿態(tài)角（俯仰角和傾斜 角）的儀表。分類：讀式儀表（由陀螺和修正系統(tǒng)直接帶 動指示部分的地平儀）讀式儀表（由陀螺

12、和修正系統(tǒng)通過 遠(yuǎn)距傳輸裝置間接帶動指示部分的地平儀） BDP-4地平儀組成： TC-4 垂直陀（測量飛機(jī)的俯仰角 和傾斜角，并把相應(yīng)的電信號供給地平儀指示器及其他使用 這些符號的設(shè)備） ZTP-1 地平指示器 （指示由垂直陀羅所感 受的飛機(jī)俯仰角和傾斜角，保證飛機(jī)完成任何機(jī)動飛行后都 能正確指示 ） 第八章地平儀BDP-4地平儀中的垂直陀螺為 TC-4 垂直陀螺組成： 三 自由陀螺垂直陀螺的核心部件，其外環(huán)軸橫向安裝在一 個始終保持水平的伺服托架上，而托架是縱向安裝在儀表殼 體上的，這時托架為傾斜角的測量軸，外環(huán)軸為俯仰角的測 量軸不存在測量誤差修正系統(tǒng)用來保證陀螺自轉(zhuǎn)軸 始終跟蹤當(dāng)?shù)氐拇咕€

13、，給地平儀提供測量飛機(jī)俯仰角和傾斜 角的基準(zhǔn)托架伺服系統(tǒng)用來在飛機(jī)有傾斜動作時，使 陀螺外環(huán)軸水平，保持陀螺三軸經(jīng)常處在相互垂直位置，避 免發(fā)生“環(huán)架自鎖”現(xiàn)象，使陀螺穩(wěn)定性不受飛機(jī)姿態(tài)的影 響啟動裝置用來在啟動時給三自由度陀螺自動上鎖、 開鎖和通電啟動，使陀螺三軸迅速處于相互垂直位置，縮短 地平儀啟動時間俯仰和傾斜同步發(fā)送器將測得的俯 仰角和傾斜角信號轉(zhuǎn)變成電信號，遠(yuǎn)距傳輸給俯仰和傾斜同 步接收器，供地平指示器正確指示飛機(jī)俯仰角和傾斜角 BDP-4 的修正系統(tǒng)組成：五極液體開關(guān)（也稱液體吧） 和兩個修正電機(jī)（縱向修正電機(jī)和橫向修正電機(jī)）組成的復(fù) 合修正系統(tǒng)。五極式液體開關(guān)實際上是一個做成電氣

14、開關(guān)形式、可以 傳送電信號的液體擺。它是一個扁平、圓形的封閉容器，其 中裝有特殊導(dǎo)電液并有氣泡。上部的紫銅底座具有一定曲率 半徑，常見的一種五極式液體開關(guān)曲率半徑為 760 毫米。底 座上裝有四個相互絕緣的紫銅電極，組成對稱而又相互垂直 的兩對電極。而紫銅外殼本身與紫銅外殼想通，構(gòu)成中心電 極。啟動系統(tǒng)組成：上鎖機(jī)構(gòu)在 1-1.5 分鐘內(nèi)基本上 就是保證陀螺自轉(zhuǎn)軸與當(dāng)?shù)卮咕€重合及外環(huán)軸水平自動 控制程序電路用來保證系統(tǒng)工作按一定程序進(jìn)行，先啟 動地平儀，后啟動宗和羅盤；此外在加速飛行時可以用上鎖 機(jī)構(gòu)消除陀螺自走誤差。地平儀上鎖時間很短（一般不超過 15 秒），這樣就很快強(qiáng)迫 自轉(zhuǎn)軸回到當(dāng)?shù)卮?/p>

15、線方向，消除了自走誤差。BDP-4 地平儀全套工作系統(tǒng)工作過程 : 垂直陀螺測量飛 機(jī)的俯仰角和傾斜角，并通過俯仰角和傾斜角同步發(fā)送器將 所測的俯仰角和傾斜角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，遠(yuǎn)距傳輸?shù)街?示器內(nèi)的俯仰和傾斜同步接收器 , 再經(jīng)放大器放大后控制伺 電機(jī)，由減速器帶動俯仰刻度盤和小飛機(jī)，指示出飛機(jī)的俯 仰角和親和傾斜角。與此同時， BDP-4 修正系統(tǒng)工作，保證 陀螺自轉(zhuǎn)軸始終跟蹤當(dāng)?shù)卮咕€，提議儀表的測量精度；托架 伺服系統(tǒng)工作保證陀螺三軸垂直，提高陀螺穩(wěn)定性。主要技 術(shù)數(shù)據(jù)：儀表的電源為 27V 直流電和 36V400 赫茲三相交 流電， 消耗直流電不大于 0.75 安，消耗交流電流不大于

16、1.6 安。水平飛行時，儀表指示俯仰角、傾斜角的誤差不大于 正負(fù) 5。有加速度或盤旋 360以后的誤差不大于正負(fù) 3， 飛機(jī)做特技飛行后的誤差不大于正負(fù)5。地平儀進(jìn)入正常工作所需世間： +50 -30 -30 -60 。陀 螺自轉(zhuǎn)軸的修正速度：前后 13/ 分 左右 28/ 分陀螺上鎖到開鎖的時間不超過 15 秒。 安裝：垂直陀螺固定時，罩上箭頭應(yīng)對著飛機(jī)頭部，底座上 標(biāo)記應(yīng)與固定處的飛機(jī)縱軸坐標(biāo)記重合。安裝時應(yīng)嚴(yán)格保持 水平，當(dāng)飛機(jī)縱軸與橫軸處于水平時，水準(zhǔn)儀氣泡應(yīng)處于中 央位置。指示器安裝在飛機(jī)儀表板的中央位置，正面與飛機(jī) 橫軸平行，當(dāng)飛機(jī)在水平狀態(tài)時，側(cè)滑儀小球位于兩標(biāo)線之間。第九章綜合

17、羅盤LZ-2 綜合羅盤組成： GHC-5A感應(yīng)式磁航向傳感器 （用 來感應(yīng)磁場水平分量 H，輸送磁航向信號，修正陀螺航向） 、 TH-10（A） 航向陀螺（在磁校正狀態(tài)時，它用來穩(wěn)定來自感 應(yīng)的磁傳感器的磁航向信號 ; 在半羅盤狀態(tài)時，本身就是一 個獨立的陀螺半羅盤，輸出陀螺向信號） 、 ZHZ-4A 綜合航 向指示器（用來指示磁航向、轉(zhuǎn)彎角度及盲目著陸時所需電 臺相對應(yīng)方位角與電磁方位角。并用來消除羅盤的系統(tǒng)誤差 和工具誤差） 、 FZ-3C 綜合放大器 （按用途不同完成羅盤內(nèi) 伺服系統(tǒng)誤差信號的放大、 變換和校正作用） 、EJ-8C 繼電 器盒（用于完成羅盤各部件的接線和工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，并

18、提 供羅盤系統(tǒng)所用的非標(biāo)準(zhǔn)電源） 和 EK-4 控制盒 （向航向陀 螺輸出方位修正信號，以消除地球自轉(zhuǎn)誤差和機(jī)械誤差；改 變飛機(jī)在 NS 半球飛行時修正信號的極性， 以改變修正方向） 等組成。LZ-2 兩種工作狀態(tài)一是長時間的陀螺半羅盤工會工作 狀態(tài)，在飛機(jī)上，松開協(xié)調(diào)按鈕時綜合羅盤就處于陀螺半羅 盤工作狀態(tài)。二是短時間的磁校正工作狀態(tài)。LZ-2 殼體裝有甲基氯苯硅油， 液體對裝有三相地磁感應(yīng)原件 及萬向掉掛機(jī)構(gòu)的震蕩起阻尼作用，還可以減輕萬相吊掛支 撐的負(fù)荷和減小摩擦力矩。ZHZ-4A綜合航向指示器組成：輸入同步器、指示同步器、帶 測速反饋的伺服電機(jī)、波面帶修正結(jié)構(gòu)、刻度盤和航向給定 指針等部件。EJ-8C 繼電器盒正常 - 應(yīng)急轉(zhuǎn)換： 當(dāng)?shù)仄絻x正常工作時， 航向 陀螺兩伺服托架由 TC-4 垂直陀螺中俯仰、傾斜同步發(fā)送器 輸出信號穩(wěn)定。當(dāng)?shù)仄絻x有故障時，兩托架伺服系統(tǒng)不能正 常工作，這時接通應(yīng)急開關(guān)， +27V 電壓加到 J1 繼電器上， J1 工作， J1-3 和 J1-6 接觸； J1-5 和 J1-2 接觸； J1-