航空儀表基本知識(shí)

1、概述航空儀表的分類：發(fā)動(dòng)機(jī)儀表、大氣數(shù)據(jù)儀表、陀螺儀表。第一章壓力測(cè)量?jī)x表壓力表測(cè)量飛機(jī)上氣體或液體壓力的儀表，叫做壓力表。按動(dòng)作原理分：機(jī)械式、電動(dòng)機(jī)械式和電動(dòng)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(cè)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(gè)GYY-1傳感器、兩個(gè)完全相同裝在一個(gè)表殼的2ZYY-1A 指示器，測(cè)量圍 0-250 公斤 / 厘米 2。原理：測(cè)量壓力時(shí)，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(dòng)時(shí)，經(jīng)過曲臂連桿和活動(dòng)搖臂改變電位器電刷在電阻上的位置從而改變指示器中兩線框的電流比值，

2、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(shí)，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(zhǎng)軸方向的作用力。流體壓力對(duì)彈簧管橫截面積作用的結(jié)果，使長(zhǎng)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，管壁受到壓縮，因而外管壁產(chǎn)生反抗拉伸的拉應(yīng)力，管壁產(chǎn)生反抗壓縮的壓應(yīng)力，這兩個(gè)應(yīng)力在自由端形成一對(duì)力偶，使彈簧管伸直變形，在自由端產(chǎn)生位移。第二章溫度測(cè)量?jī)x表熱電極：

3、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(shì)叫熱電勢(shì)。熱端：熱電偶溫度高的一端叫熱端或測(cè)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(hào)為 LB-3 熱電性能穩(wěn)定，測(cè)量溫度圍大，精度高，可以在氧化性或中性介質(zhì)中長(zhǎng)期使用。由于這種熱電偶電勢(shì)率較低，金屬材料價(jià)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(jià)金屬熱電偶， 其分度號(hào)為 EA。這種熱電偶的熱電特性近似線性，熱點(diǎn)率較高，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：有寄生熱電勢(shì)和冷端溫度誤差。鎳鈷 - 鎳鋁錳熱點(diǎn)偶屬于高溫廉價(jià)金屬熱電偶，其分度號(hào)為 GL。這種熱電偶在

4、 300以下，其熱電勢(shì)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(diǎn)：熱電特性不穩(wěn)定重復(fù)性較差，故在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)成型熱電偶電勢(shì)大小對(duì)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(cè)量殲八飛機(jī)、 左右機(jī)渦輪后燃?xì)饩鶞囟取＝M成：2ZWP-2指示器，八個(gè)GR-10 熱電偶和兩個(gè)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(diǎn)的溫度不同時(shí)回路中便產(chǎn)生熱電勢(shì)，如果保持熱電偶冷端的溫度不變，則熱電勢(shì)只是隨熱端溫度的變化而變化，因此一個(gè)以溫度為刻度的電壓表，就可以測(cè)量熱電勢(shì)的大小，從而指示出熱電偶熱端所測(cè)溫度的高低。

5、指示公式dF=BWIdl2BPW-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(dòng)機(jī)的噴管中，進(jìn)氣口正對(duì)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(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，故耐熱鋼管部的氣溫升高為全受阻溫度。安裝：只要使定位銷對(duì)正安裝座的定位槽，進(jìn)氣口便能正對(duì)迎面氣流。熱電偶正極短，負(fù)極長(zhǎng)。指示器的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一個(gè)以溫度為刻度的靈敏直流電壓表。它主要由磁鐵、活動(dòng)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(gè)熱

6、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(cè)量?jī)x表油量測(cè)量?jī)x表就是測(cè)量飛機(jī)油箱煤油或汽油的容積或重量的儀表BUC-44A功用：測(cè)量殲八D 型飛機(jī)全機(jī)（副油箱除外）組總的可用油量；測(cè)量主油箱可用油量；測(cè)量副油箱可用油量；發(fā)出主油箱的滿油信號(hào)和剩油（返航）警告信號(hào)；發(fā)出副油箱 500 升信號(hào)和滿油控制信號(hào)；發(fā)出翼后油箱滿油信號(hào)；供給飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)和 483 數(shù)系統(tǒng)油量信號(hào)。 組成：傳感器、油面?zhèn)鞲衅?、指示器、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娙莸淖兓D(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(dòng)系統(tǒng)使指示器指示出油

7、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(hào)器的有8 根。傳感器本身是一個(gè)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，層是在管壁上渡有一層銀膜的塑料管。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(gè)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(diǎn)的雙重作用。干簧片閉合，電磁鐵線圈中有電流流過，干簧片斷開時(shí)，電路無電流流過。因此電磁鐵線圈的脈沖電壓信號(hào)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(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)速是需要測(cè)量的一個(gè)重要參數(shù)。通過測(cè)量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪軸轉(zhuǎn)速

8、、活塞發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的功率和推率，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)所承受的運(yùn)動(dòng)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(dòng)的原因：同步發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不正或彎曲、軸承缺油、同步發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與活動(dòng)銜鐵組不平衡、指示器傳動(dòng)齒輪間隙不當(dāng)都會(huì)造成指示擺動(dòng)；另外由于“ 1”號(hào)指針軸較細(xì)，容易彎曲變形造成擺動(dòng)。傳感器引起的擺動(dòng)：傳感器固定松動(dòng)；傳感器轉(zhuǎn)子軸和發(fā)動(dòng)機(jī)固定座的傳動(dòng)桿沒結(jié)合緊，軸承缺油、摩擦或環(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(dòng)，常脫焊或斷裂 .第五章高度測(cè)量?jī)x表氣壓高度表組成：真空膜盒、傳

9、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(shí)有足夠大的位移量。氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)功用：是撥動(dòng)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(shí)所引起的氣壓方法誤差。組成：氣壓刻度盤、調(diào)整旋鈕、傳動(dòng)齒輪、擋片和密封螺帽。高度表使用：利用氣壓式高度表可以測(cè)量飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度、相對(duì)高度和絕度高度。無論測(cè)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(duì)應(yīng)的位置，即高度表指針指零，氣壓刻度盤值機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面大氣壓力。標(biāo)準(zhǔn)氣壓高度是以 760mmHg氣壓平

10、面為基準(zhǔn)面的高度。相對(duì)高度是以機(jī)場(chǎng)場(chǎng)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(dòng)原因：主要是傳動(dòng)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(dòng)主動(dòng)力減小。第六章空速測(cè)量?jī)x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(dòng)壓，空速不同，動(dòng)壓不同，通過測(cè)量動(dòng)壓表示指示空速真空膜盒：感受靜壓，通過感受動(dòng)壓和靜壓，就可以測(cè)量真空速的大小。敏感部分組成：開口膜盒和真空膜盒，開口膜盒通過全壓，外通靜壓，感受動(dòng)壓而產(chǎn)生位移，其位移量和動(dòng)壓大小相對(duì)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

11、由度陀螺：轉(zhuǎn)子：借助于自轉(zhuǎn)軸上一對(duì)軸承安裝于環(huán)中，環(huán)：借助于環(huán)軸上的一對(duì)軸承安裝于外環(huán)軸中，外環(huán)：借助于外環(huán)軸上的一對(duì)軸承安裝在基座上。自轉(zhuǎn)軸與環(huán)軸、環(huán)軸與外環(huán)軸分別垂直且相交。八地平儀功用：用來測(cè)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(dòng)指示部分的地平儀）讀式儀表（由陀螺和修正系統(tǒng)通過遠(yuǎn)距傳輸裝置間接帶動(dòng)指示部分的地平儀）BDP-4 地平儀組成：TC-4 垂直陀（測(cè)量飛機(jī)的俯仰角和傾斜角，并把相應(yīng)的電信號(hào)供給地平儀指示器及其他使用這些符號(hào)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(dòng)飛行后都能正確指示

12、)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(gè)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(shí)托架為傾斜角的測(cè)量軸，外環(huán)軸為俯仰角的測(cè)量軸不存在測(cè)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€，給地平儀提供測(cè)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(dòng)作時(shí)，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(dòng)裝置用來在啟動(dòng)時(shí)給三自由度陀螺自動(dòng)上鎖、開鎖和通電啟動(dòng)，使陀螺三軸迅速處于相互垂直位置，縮短地平儀啟動(dòng)時(shí)間俯仰和傾斜同步發(fā)

13、送器將測(cè)得的俯仰角和傾斜角信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，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(gè)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(shí)際上是一個(gè)做成電氣開關(guān)形式、可以傳送電信號(hào)的液體擺。它是一個(gè)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(gè)相互絕緣的紫銅電極，組成對(duì)稱而又相互垂直的兩對(duì)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(dòng)系統(tǒng)組成：上鎖機(jī)構(gòu)在1-1.5分鐘基本上就是保證

14、陀螺自轉(zhuǎn)軸與當(dāng)?shù)卮咕€重合及外環(huán)軸水平自動(dòng)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(dòng)地平儀，后啟動(dòng)宗和羅盤；此外在加速飛行時(shí)可以用上鎖機(jī)構(gòu)消除陀螺自走誤差。地平儀上鎖時(shí)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)卮咕€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(cè)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(cè)的俯仰角和傾斜角轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，遠(yuǎn)距傳輸?shù)街甘酒鞯母┭龊蛢A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(dòng)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(shí)，BDP-4 修正系統(tǒng)工作，保證陀螺自轉(zhuǎn)軸始終跟蹤當(dāng)

15、地垂線，提議儀表的測(cè)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1.6安。水平飛行時(shí)，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1° 3°/ 分左右 2° 8° /分陀螺上鎖到開鎖的時(shí)間不超過15 秒。安

16、裝：垂直陀螺固定時(shí)，罩上箭頭應(yīng)對(duì)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(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持水平，當(dāng)飛機(jī)縱軸與橫軸處于水平時(shí)，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(shí)，側(cè)滑儀小球位于兩標(biāo)線之間。第九章綜合羅盤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(chǎng)水平分量H，輸送磁航向信號(hào)，修正陀螺航向）、 TH-10(A) 航向陀螺（在磁校正狀態(tài)時(shí)，它用來穩(wěn)定來自感應(yīng)的磁傳感器的磁航向信號(hào) ; 在半羅盤狀態(tài)時(shí)，本身就是一個(gè)獨(dú)立的陀螺半羅盤，輸出陀螺向信號(hào)）、 ZHZ-4A 綜合航向指示器（用來指示磁航向、轉(zhuǎn)彎角

17、度及盲目著陸時(shí)所需電臺(tái)相對(duì)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伺服系統(tǒng)誤差信號(hào)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(hào)，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(shí)修正信號(hào)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(zhǎng)時(shí)間的陀螺半羅盤工會(huì)工作狀態(tài)，在飛機(jī)上，松開協(xié)調(diào)按鈕時(shí)綜合羅盤就處于陀螺半羅盤工作狀態(tài)。二是短時(shí)間的磁校正工作狀態(tài)。LZ-2 殼體裝有甲基氯苯硅油，

18、液體對(duì)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(cè)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(shí)，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(hào)穩(wěn)定。當(dāng)?shù)仄絻x有故障時(shí)，兩托架伺服系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)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； J1-11 和J1-9 接觸；J1-10 和 J1-11 接觸；J1-16 和 J1-19 接觸；J1-18和 J1-15 接觸斷開地平儀和航向陀螺的聯(lián)系。第十章航行姿態(tài)系統(tǒng)HZX-2 航向姿態(tài)系統(tǒng)功用：測(cè)量并指示飛機(jī)磁航向、陀螺航向及轉(zhuǎn)彎角度；測(cè)量并指示飛機(jī)俯仰角、傾斜角、轉(zhuǎn)彎角速度和轉(zhuǎn)彎方向、飛機(jī)的側(cè)滑和側(cè)滑方向；與無線電羅盤配套指示飛機(jī)的無線電臺(tái)相對(duì)方位角；向機(jī)上設(shè)備輸出俯仰、傾斜及航向信息。組成 GHC-5 感應(yīng)式磁傳感器用來對(duì)全姿態(tài)組合陀螺中的航向陀螺進(jìn)行磁航向校正。 TQZ-1 全姿態(tài)組合陀螺用來測(cè)量飛機(jī)的俯仰角、傾斜角及航向角、并向各指示器及各種機(jī)載設(shè)備提供俯仰角、傾斜角和航向角信號(hào)。它是航向姿態(tài)系