4.Системы приема воздушных давлений (пвд)

Система ПВД воспринимает полное и статическое давление и передает их по магистралям (трубопроводам) к чувствительным элементам пилотажно-навигационных приборов и систем, систем управления летательным аппаратом, сигнализаторам, бортовым устройствам регистрации параметров полета. К системе приема воздушных давлений относятся приемники воздушных давлений, коллекторы, влаго-отстойники, краны переключения систем ПВД.

В эксплуатации применяются приемники трех типов. Приемники типа ПВД воспринимают полное и статическое давление, приемники типа ТП-156(М) и ППД-1, ППД-3, ППД-5 воспринимают только полное давление, приемника ПСД—воспринимают только статическое давление. К дозвуковым относятся ПВД-6М, к сверхзвуковым — ПВД-3, ПВД-4, ПВД-5, ПВД-7 (рис. 10), ПВД-9.

Рис. 10. Приемник воздушных давлений ПВД-7: 4 — трубка полного давления р_п; 2 — дренажные отверстия; 3—. электрообогревательный элемент; 1 — цилиндрический корпус; 5—отверстия, служащие для приема статического давления р_ст; 6— камера статического давления р_ст; 7 — штуцер полного давления р_п; 8 — штуцер статического давления р_ст

Приемники типа ПВД (кроме ПВД-9), ТП-156 (М), ППД-1 (рис. 11), ППД-3, ППД-5 и некоторые типы приемников статического давления (рис. 12) имеют электрический обогреватель, питаемый от бортовой сети постоянного тока напряжением 27 В.

Рис. 11. Приемник полного давления ППД-1: 1 — наконечник; 2 — обогревательный элемент; 3 — кожух; 4 — фланец; 5— штепсельный разъем; 6 — штуцер; 7 — трубопровод; 8 — крепежное отверстие; 9 — дренажное отверстие

Рис. 12. Приемник статического давления: 1 — приемное отверстие; 2 — корпус; 3 — пружина; 4 — обогревательный элемент; 5 — вилка; 6 — розетка

Приемники воздушного давления всех типов монтируются на самолете таким образом, чтобы дренажные отверстия были обращены вниз. Когда самолет находится на стоянке, приемник должен быть зачехлен. Перед полетом чехол снимается. Для уменьшения аэродинамических погрешностей приемники статического давления устанавливаются на плиты. На центральное отверстие приемника ПВД (ППД, ТП) набегающий поток воздуха оказывает давление

, (26)

где P_п, P_ст — полное и статическое давление воздуха; — плотность воздуха на высоте полета; V—воздушная скорость полета.

При проверке работы обогревательных элементов приемников воздушного давления (ПВД, ТП, ППД) под током разрешается включать обогрев на земле не более чем на 2 мин. По истечении этого времени поверхность приемников должна быть ощутимо теплой. Величина тока, истребляемого обогревательным элементом приемника, должна находиться в следующих пределах: для ПВД-4 — 7,5—8,5 А; для ПВД-5, ПВД-7 и ПВД-18 —5,5—6,5 А; для ПВД-6М — 3,4—3,9 А; для ТП-156 (М)—3,5—5 А; для Г1ПД-1(В) — 6,2—6,8 А; для ППД-3—3—5 А; для ППД-5 — 3—6 А.

5. Основные источники методических погрешностей при измерении барометрической высоты

Высотомерам свойственны погрешности:

• методические;

• инструментальные.

Методические погрешности обусловлены косвенным методом измерения высоты и вызваны изменением

• рельефа местности,

• давления у земли,

• средней температуры столба воздуха,

• случайными вариациями давления на высоте по отношению к давлению, задаваемому стандартной атмосферой.

Методические погрешности, вызванные изменением рельефа местности, могут быть скомпенсированы при наличии информации о рельефе местности или при дополнительной информации об истиной высоте полета.

Погрешность от изменения начального давления р₀ можно определить его уравнениями. Если в момент вылета давление было р₀, а после оно стало р₁, то прибор будет показывать

, (27)

хотя правильное показание должно быть

. (28)

Отсюда погрешность измерения будет

. (29)

Если р₁=р₀+р₀, то

. (30)

Для компенсации этой погрешности весь механизм прибора с помощью кремальеры поворачивают так, чтобы стрелки совмещались с нулевым делением шкалы. При нулевом положении стрелок прибора по шкале барометрического давления можно прочитать показание, соответствующее давлению р₀ на данном аэродроме для определения высоты на аэродроме посадки необходимо по радио получить информацию о давлении на этом аэродроме.

На самолете запрещается отворачивать кремальеру и вращать только шкалу барометрического давления, чтобы установить ее в соответствии с атмосферным давлением на аэродроме. Несоответствие показаний стрелок и шкалы барометрического давления может быть следствием неисправности прибора. Поэтому если после установки стрелок на нуль показания этой шкалы отличаются от атмосферного давления более чем на определенное число мм. рт. ст., оговоренное в инструкции по эксплуатации высотомера (обычно ±1,5 — 2 мм рт. ст.) , то прибор следует снять с летательного аппарата и проверить на соответствие параметров требованиям технических условий.

Помимо стрелок, высотомер имеет индексы, связанные со шкалой барометрического давления. Если стрелки прибора установить на нуль перед взлетом, то индексы покажут высоту места взлета относительно уровня, на котором давление равно 760 ми. рт. ст.

Если фактическая температура столба воздуха Т_ср^/ отлична от температуры Т_ср по МСА, то

и . (31)

Отсюда

, (32)

где Т=Т^/_ср-Т_ср.

Для компенсации этой погрешности необходимо измерить фактическую температуру воздуха на высоте полета, а сведения о температуре у земли Т₀ получать по радио. Рассматриваемая погрешность, пропорциональная высоте полета Н, на малых высотах мала, и ею можно пренебречь.

Для оценки методической погрешности, обусловленной случайными вариациями давления на высоте полета, предположим, что высотомер является нелинейным звеном, преобразующим измеряемую случайную функцию р=(t,x,y,z) времени и координат в показание прибора Н(t,x,y,z), также являющееся случайной функцией.

Для приближенной оценки связи между случайными функциями р и Н предположим, что измеряемое высотомером абсолютное давление

, (33)

где р₀ – математическое ожидание р по МСА, а - центрированная случайная величина, причемр₀>>. Показание высотомера представим в виде

, (34)

где Н₀ и имеют аналогичный смысл, причемН₀>>.

. (35)

Следовательно, в первом приближении случайные методические погрешности пропорциональны случайным вариациям абсолютного давления в атмосфере.

Аэродинамическая поправка. С изменением числа М в полете происходит изменение эпюры давлений вдоль приемника ПВД. При этом у отверстий приемника ПВД давление становится отличным от статического давления на данной высоте полета. Это вызывает увеличение методической погрешности высотомера. Для устранения этой погрешности применяют вычислители аэродинамических поправок. Поправка, определяемая вычислителем, вводится в показания высотомера. Указатели с аэродинамической поправкой обеспечивают более точное выдерживание заданного эшелона по высоте полета.

Заключение

Применение последних достижений кибернетики и бионики дает основание полагать, что в ближайшее время появятся навигационные системы адаптивного типа, т.е. системы, изменяющие структуру и методы обработки в зависимости от изменения входных и внутренних условий работы. Основной тенденцией развития средств навигации является усложнение комплексов с тем, чтобы, используя последние достижения в навигации, создать такие системы, которые хотя бы отчасти обеспечивали возможность работать с более широким классом сигналов в широком диапазоне, а также возможность реагировать на воздействие помех переменного уровня.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение ПНК.

2. Чем определяется назначение пилотажно-навигационных комплексов?

3. Что осуществляется с помощью ПНК?

4. Что входит в состав ПНК?

5. Какие высоты различают при полете, их назначения?

6. На чем основан барометрический метод измерения высоты?

7. Назовите основные источники методических погрешностей при измерении барометрической высоты, методы их компенсации.

8. На чем основан аэрометрический метод измерения скорости полета ЛА?

31