Авиационные приборы и системы (стр. 31 )

Рис. 5.13. Внешний вид всенаправленного датчика давления: 1 – приемник Вентури; 2 – штан­га; 3 – дифференциальный преобразователь давления в электрический сигнал; 4 – приемник температуры торможения потока; 5 – корпус с двигателем

Измеритель имеет следующие технические данные: диапазон полной скорости 0 – 370 км/ч, диапазон продольной составляющей скорости от –2,5 км/ч до +370 км/ч, диапазон поперечной скорости 92,5 км/ч вправо, 92,5 км/ч влево, диапазон температуры наружного воздуха от –54оС до +55оС.

Рис. 5.14. Внешний вид указателя измерителя ЛОРАС: 1 ‑ шкала всенаправленной скорости; 2 ‑ граница допустимой скорости; 3 ‑ шкала продольной скорости; 4 ‑ планка поперечной скорости; 5 ‑ шкала поперечной скорости; 6 ­‑ планка продольной скорости; 7 ‑ центр околонулевых скоростей

В измерителе предусмотрено применение различных указателей, вплоть до многофункционального, получающего информацию как от датчиков на штанге, так и от ПВД, установленного на борту фюзеляжа. Например, указатель, показанный на рис. 5.14, имеет ограниченные диапазоны: полная скорость от 0 до 222 км/ч; продольная составляющая скорости от –74 до +111 км/ч; поперечная составляющая скорости ±92,5 км/ч.

Шкалы имеют градуировку в узлах (миля/час). Полная скорость отображается по левой шкале 1, продольная скорость – по вертикальной шкале 3, поперечная скорость – по горизонтальной шкале 5. Полную скорость показывает стрелка по шкале 1, продольную скорость показывает планка 6, поперечную скорость показывает планка 4. Предельное значение скорости определяется перекрестием планок 4 и 6 на границе 2.

По сравнению с традиционным манометрическим измерителем скорости измеритель типа ЛОРАС имеет очевидные преимущества: он может измерять в горизонтальной плоскости все скорости. Он обладает высокой чувствительностью согласно формулам (5.34) и (5.35). При указанных выше технических значениях и при нормальной плотности (ρ = ρо) чувствительность измерителя по продольной оси, например, составляет 0,703·10-3 кг/см2 на один км/ч при скорости полета 1,874 км/ч. При такой же скорости обычный манометрический измеритель имеет чувствительность 0,166·10-5 кг/см2 на один км/ч, то есть в 423,5 раза меньше.

К положительным свойствам измерителя типа ЛОРАС относятся: способность измерять скорость по двум осям, высокая точность (± 3,7 км/ч), удовлетворительная динамика сигналов в связи с их передачей по электрическим каналам (вместо пневматических).

5.3. Всенаправленный измеритель малой скорости с приемником давления на лопасти

По назначению всенаправленный измеритель малой скорости с приемником давления на лопасти аналогичен измерителю типа ЛОРАС. Принципиальным его отличием является то, что он является полностью механическим, начиная от приемника давления на лопасти и кончая указателем (рис. 5.15).

В качестве приемника давления применен специальный малогабаритный приемник ППД-7В (рис. 5.16), установленный на лопасти НВ.

Для аэродинамической компенсации скоса потока в приемнике ППД-7В предусмотрен выступ 1. Полное давление от ППД-7В по пневмопроводу 2, проложенному внутри одной из лопастей 3, подается в устройство распределительное пневматическое УРП, которое разлагает его на составляющие по осям x – x и z – z вертолета. УРП содержит в себе корпус, ротор 24, через ось которого в корпус поступает давление Рп, четыре пневмоклапана 21, 23, 25, 26 (рис. 5.20). Ротор 24 вращается вместе с лопастью, открывая по очереди клапаны с помощью своего выступа 22. Так как УРП жестко ориентирован по осям вертолета x – x и z – z, то разности давлений Рп1 - Рп3 и Рп2 - Рп4 пропорциональны скорости полета в направлении тех же осей.

Рис. 5.15. Внешний вид комплекта измерителя КВИС: 1 – устройство распределительное пневматическое УРП; 2 – приемник полного давления ППД-7В; 3 – указатель скорости вертолетный УСВ

Рис. 5.16. Приемник ППД-7В на лопасти вертолета: 1 – аэродинамический компенсатор; 2 – пневмопровод; 3 – лопасть

Указатель УСВ в единой конструкции содержит три указателя: указатель положительной продольной скорости в диапазоне свыше 70 км/ч, основанный на традиционном манометрическом методе; указатель малой вертолетной продольной скорости в диапазоне от плюс 70 км/ч до минус 70 км/ч (вперед – назад) и указатель малой вертолетной поперечной скорости в диапазоне от плюс 70 км/ч до минус 70 км/ч (вправо – влево).

Знак направления полета вертолета определяется с помощью оригинальной конструкции дифференциальных чувствительных элементов указателей малых скоростей (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Принципиальная схема указателя продольной малой вертолетной скорости: 1, 2 – манометрические коробки; 3 – тяга; 4 – кривошип; 5 – подвижный центр; 6 – стрелка; 7 – шкала; 8 – скоба; 9, 11 –  пневмопроводы; 10 – жесткая перегородка

Указатель малой скорости состоит из двух манометрических коробок 1 и 2, соединенных между собой жесткой перегородкой 10, к которой припаяна скоба 8 с подвижным центром 5. При движении вертолета без скольжения Рп2 - Рп4 = 0, давления в коробках 1 и 2 равны между собой. Это значит, что перегородка 10 уравновешена, центр 5 скобы 8 занимает начальное положение, а стрелка указывает нулевую скорость. При движении вертолета вправо Рп2 - Рп4 = ΔРп, перегородка 10 со скобой 8 переместится вниз, потянет за собой тягу 3, которая повернет стрелку 6 через кривошип 4 по шкале 7 в сторону надписи "вправо". Подробнее принцип действия КВИС поясняется рисунками 5.18, 5.19 и 5.20.

Рис. 5.18. Структурная схема измерителя КВИС

Видно, что для измерения скорости имеется два канала – канал восприятия давлений Рп и Рст от бортового ПВД-6М (манометрический метод) и канал восприятия полного давления Рп от приемника ППД-7В на лопасти (метод наддува). Давление Рп , поступающее в УРП, разделяется в нем на две составляющие: ΔРпх и ΔРпz. В указателе УСВ имеется решающее устройство РУ2 по каналу малых скоростей ΔРх с чувствительным элементом ЧЭ2. В диапазоне малых скоростей ± 70 км/ч выход с РУ2 подается через устройство выбора сигнала УВС на стрелку 1 продольной скорости. На эту же стрелку 1 по каналу от приемника ПВД-6М через чувствительный элемент ЧЭ1; решающее устройство РУ1; устройство выбора скорости УВС подается сигнал скорости vх, которая решается в указателе манометрическим методом.

Рис. 5.19. График изменения избыточного давления в зависимости от скорости полета в измерителе КВИС: а – в канале малых скоростей; б – в манометрическом канале

Устройство выбора УВС до некоторого значения скорости (± 70 км/ч) пропускает только сигнал малых скоростей через РУ2 . При скорости vх > 70 км/ч УВС пропускает сигналы только от ПВД-6М.

Канал малой поперечной скорости управляет стрелкой 2 по сигналу ΔРпz от УРП и работает так, как показано на рис. 5.17.

На участке А10АБ характеристика рассчитана по "вертолетным" формулам, а на участке БВ она рассчитана по формуле манометрического метода. В целом в КВИС используется весь график на участке А10АБВ. На участке графика в пределах ± 70 км/ч нелинейностью можно пренебречь. При больших скоростях растет нелинейность и неоднозначность характеристики из-за непостоянства плотности на различных высотах полета.

По графику видна существенная разница чувствительностей двух методов измерения скорости. Так, на скорости 70 км/ч по методу измерения малых скоростей давление Рдх = 58,477 мм рт. ст., тогда как по манометрическому методу оно равно только 1,75 мм рт. ст., то есть отличаются в 33,4 раза. Еще большая разница будет в околонулевом диапазоне скоростей. На скорости 10 км/ч первое давление равно 10,298 мм рт. ст., а второе только 0,04 мм рт. ст. Отличаются они уже в 257,5 раз.

В таблице 5.1 приведена тарировочная характеристика КВИС в диапазоне малых скоростей.

Таблица 5.1

± vx, ± vz, км/ч	0	10	20	30	40	50	60	70	80
Рдх, Рдz, мм рт. ст.	0	10,298	20,596	30,158	38,617	46,341	53,328	58,477	63,628

Измеритель типа КВИС имеет те же преимущества и те же недостатки, что и измеритель типа ЛОРАС. Дополнительным недостатком является большое время переходного процесса сигнала от ПВД-7В до указателя из-за наличия пневмопроводов большой длины.