Вычислительные системы управления полетом

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Иркутский филиал федерального государственного

бюджетного образовательного учреждения высшего

профессионального образования

«Московский государственный технический университет

гражданской авиации» (МГТУ ГА)

Кафедра АЭСиПНК

Контрольная работа

Электронные приборы и системы

Вычислительные системы управления полетом

Выполнил:

Харитонов А.В.

Проверил: доцент ктн.

Котлов Ю.В.

Иркутск - 2016

Виды высот

Высотой полета называется кратчайшее расстояние по вертикали, измеренное от уровнённой поверхности, принятой за начало отсчета до ВС. Высота полета является одной из координат, определяющих место ВС в пространстве. Ее измеряют в метрах и футах.

Высоты полета принято подразделять на: предельно малые - до 200м(включительно); малые - от 201 до 1000м; средние - от 1001 до 4000м; большие - от 4001 до 12 000м и стратосферные - выше 12 000м.

По способу определения высоты подразделяются на истинную и барометрические высоты полета

Правила полетов предусматривают измерение высот полета, как от уровня физической поверхности Земли - истинная высота, так и от изобарической поверхности, принятой за начало отсчета - барометрическая высота.

Истинной высотой (Ни) называется высота полета, измеряемая относительно пролетаемой местности. В горизонтальном полете истинная высота изменяется соответственно изменению рельефа местности. Измеряется радиотехническими методами (например, радиовысотомером)

Барометрической высотой полета (Нб) называется высота полета, измеряемая относительно изобарической поверхности атмосферного давления, принятого за начало отсчете и установленного на шкале барометрического высотомера.

Барометрический высотомер ВД-10

Назначение и принцип действия.Двухстрелочный высотомер ВД-10 (рис. 67) предназначен для измерения высоты полета самолета относительно уровня той изобарической поверхности, атмосферное давление которой установлено на барометрической шкале. Принцип действия высотомера основан на измерении атмосферного давления с поднятием на высоту с помощью блока анероидных коробок.

Знание высоты полета необходимо экипажу для определения высоты полета над пролетаемой местностью, для предотвращения столкновения самолета с земной поверхностью, для контроля за выдерживанием высоты при ее наборе или снижении, выдерживание заданного эшелона полета по трассе, а также для решения некоторых навигационных задач.

Высотомеры ВД-10 установлены на левой и средней панелях приборной доски. Питаются высотомеры статическим давлением от приемников воздушного давления ПВД-7 системы питания анероидно-мембранных приборов.

Устройство и работа. Высотомер ВД-10 (рис. 68) состоит из герметичного корпуса, в который подается статическое давление воздуха, окружающего самолет. Полость корпуса соединена при помощи трубопровода с приемниками статического давления, расположенными между шпангоутами № 9--10 на правом и левом бортах. Чувствительным элементом прибора является блок анероидных коробок, состоящих из гофрированных мембран, изготовленных из фосфористой бронзы. Воздух из коробок выкачан до остаточного давления 0,15ч0,2 мм рт. ст. У земли анероидные коробки 18 находятся в наиболее сжатом состоянии. При этом сила упругости мембран уравновешивает силу атмосферного давления.

При подъеме на высоту атмосферное давление уменьшается, анероидные коробки расширяются и через передающий механизм воздействуют на стрелки высотомера, которые по шкале показывают высоту полета самолета. полет барометрический высотометр пилотажный

На лицевой стороне прибора расположены два подвижных треугольных индекса 4 и 5, указывающие высоту, соответствующую изменению барометрического давления относительно давления 760 мм рт. ст. Внешний индекс 5 указывает высоту в метрах, а внутренний 4 -- в километрах. Треугольные индексы используются для взлета и посадки самолета на высокогорном аэродроме, где давление меньше 670 мм рт. ст. Кремальера 24 служит для установки стрелок прибора в нулевое положение перед вылетом, а также для внесения поправок на изменение барометрического давления в месте взлета или посадки. При вращении кремальеры одновременно переводятся стрелки прибора и шкала барометрического давления.

Для согласования показаний барометрической шкалы с нулевым положением стрелок и положением индексов в высотомере предусмотрена возможность вращения при помощи кремальеры только одной барометрической шкалы. Для этого надо отвернуть контргайку на кремальере, потянуть кремальеру на себя и с ее помощью, вращая барометрическую шкалу в любую сторону от 670 до 790 мм рт. ст, ввести соответствующую поправку (эту операцию выполняет техник по приборам).

Шкала 25 барометрического давления от 670 до 790 мм рт. ст имеет оцифровку через 5 мм рт. ст, цена деления 1 мм рт. ст. Шкала дает возможность вносить поправку в показания высотомера, когда давление в месте посадки не совпадает с давлением у земли в момент вылета.

Шкала 3 высот отградуирована для узкой стрелки от 0 до 1000 м с оцифровкой через 100 м и с ценой деления 10 м.

Для широкой стрелки используется та же шкала от 0 до 10 000 м с оцифровкой через 1000 м и с ценой деления 100 м.

Высотомер работает следующим образом.У земли апероидные коробки находятся в наиболее сжатом состоянии и стрелки прибора показывают нуль высоты. С поднятием самолета на высоту атмосферное давление внутри корпуса прибора уменьшается, анероидные коробки расширяются и через передающий механизм свое движение передают на стрелки, которые показывают высоту полета самолета относительно той поверхности, давление которой установлено на барометрической шкале.

При снижении самолета атмосферное давление внутри корпуса прибора увеличивается, анероидные коробки сжимаются и возвращают стрелки на нулевую отметку шкалы.

Ошибки высотомера ВД-10подразделяются на три основных вида: инструментальные, аэродинамические и методические.

Инструментальные ошибки высотомера возникают от неточности изготовления прибора, его сборки и регулировки. В процессе эксплуатации прибора возникают люфты, трения, нарушается герметичность корпуса и т. д. Все это приводит к неправильному замеру высоты полета. Эти ошибки определяются в лаборатории, затем суммируются с аэродинамическими ошибками и заносятся в таблицу эшелонов.

Аэродинамические ошибки возникают за счет завихрения и уплотнения перед приемниками статического давления, встреч ного потока воздуха, что приводит к искажению статического давления. При этом давление, воспринимаемое статическими приемниками, будет отличаться от статического (атмосферного), что приводит к ошибкам при изменении высоты полета. Эти ошибки определяются при испытании самолета, затем суммируются с инструментальными ошибками и сводятся в таблицу эшелонов.

При наборе высоты в горизонтальном полете и снижении самолета суммарная поправка учитывается экипажем по таблице эшелонов, установленной в кабине пилотов. При переходе на новый эшелон полета необходимо занять новую высоту, соответствующую показанию высотомера и указанную в таблице.

Методические ошибки возникают вследствие несовпадения расчетных данных, положенных в основу тарировки шкалы прибора, с фактическим состоянием атмосферы. В связи с тем, что расчет и тарировка шкалы прибора производится согласно стандартным данным, т. е. при p₀ = 760 мм рт. ст, температура t_o =+ 15° С, температурный вертикальный градиент t_гр = 6,5° на 1000 м высоты, а на практике таких данных не встречается, то высотомер имеет три методические ошибки, которые легко учитываются в полете.

1. Ошибка, возникающая за счет изменения атмосферного давления на аэродроме вылета, по маршруту и в пункте посадки. Учитывается перед взлетом--установкой давления аэродрома вылета; перед посадкой --установкой на барометрической шкале высотомера давления аэродрома посадки; при определении высот -- путем учета поправки на изменение атмосферного давления.

2. Ошибка от изменения температуры воздуха; особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное время года. При температурах у земли ниже +15° С высотомер будет завышать высоту, а при температурах выше +15° С занижать показания высоты. Методическая температурная ошибка учитывается на линейке НЛ-10М.

3. Ошибка, возникающая за счет изменения рельефа пролетаемой местности. При полете над земной поверхностью барометрические высотомеры не учитывают рельефа пролетаемой местности, а показывают высоту относительно уровня той изобарической поверхности, давление которой установлено на барометрической шкале. Следовательно, чтобы избежать катастрофы при полете над горной местностью необходимо учитывать высоту гор. Высота рельефа пролетаемой местности определяется по карте. При расчете истинной высоты поправка на рельеф алгебраически вычитается из абсолютной высоты полета, а при расчете приборной высоты прибавляется.

Предполетный осмотр и пользование высотомером в полете

Перед полетом необходимо осмотреть высотомеры, обращая внимание на целость стекла, окраску и крепления прибора. Убедиться в наличии таблиц эшелонов в кассетах командира корабля и второго пилота, а также в совпадении номеров высотомеров, установленных на приборной доске, с номерами, указанными в таблице эшелонов. При осмотре убедиться, что контргайка кремальеры опломбирована.

Рис. 68. Кинематическая схема высотомера ВД-10:

1 -- стрелка, показывающая высоту в километрах; 2 -- стрелка, показывающая высоту в метрах; 3 -- шкала; 4, 5 -- индексы; 6, 7, 22 и 23 -- зубчатые колеса; 8 -- трибка; 9-- сектор; 10-- компенсатор второго рода; 11 -- вилка; 12 -- ось сектора; 13, 15 -- вилки; 14, 16 -- тяги; 17 -- компенсатор 1-го рода; 18 -- блок анероидных коробок; 19 -- подвижный центр; 20 -- зубчатое колесо; 21 -- трибка; 24 -- кремальера; 25 -- барометрическая шкала.

Расхождение показаний не должно превышать более 1,5 мм рт. ст. Высотомер, имеющий расхождение, превышающее 1,5 мм рт. ст. и с расконтренной гайкой кремальеры подлежит снятию с самолета. Вылет самолета с таким высотомером не допускается. Вращая кремальеру, установить давление 760 мм рт. ст. При этом подвижные индексы должны установиться на нулевой отметке шкалы. Допустимое отклонение от нулевой отметки ± 10 м. Если подвижные индексы отклонились более чем на ± 10 м, прибор необходимо заменить.

Перед взлетом установить при помощи кремальеры стрелки высотомеров на нуль. При этом давление аэродрома должно совпадать с давлением на барометрической шкале, а подвижные треугольные индексы должны показывать высоту относительно давления 760 мм рт.ст.

После взлета и пересечения высоты перехода установить на шкалах высотомеров давление 760 мм рт. ст. По давлению 760 мм рт. ст. и таблице эшелонов набирается заданный эшелон. Высоту заданноного эшелона выдерживать согласно таблице, установленной в кабине экипажа.

При посадке необходимо установить давление аэродрома при пересечении высоты эшелона перехода, указываемого диспетчером, разрешающим заход на посадку.

На самолетах, вылетающих по правилам визуальных полетов (ПВП) ниже нижнего эшелона, шкалы давлений высотомеров устанавливаются на минимальное атмосферное давление по маршруту (участку) полета, приведенному к уровню моря, при выходе самолета из круга аэродрома взлета.

При посадке по правилам ПВП ниже нижнего эшелона необходимо установить давление аэродрома посадки при входе самолета в круг аэродрома посадки, а затем совершать посадку.

При пользовании высотомером перевод стрелок вручную при помощи кремальеры разрешается до отметки 5000 м с обязательным возвратом в исходное положение их в обратном направлении, так как из-за конструктивных особенностей прибора перевод стрелок на 10 000 м приводит к рассогласованию в показаниях барометрической шкалы, стрелок и индексов.

Эксплуатация БКСЦПНО

Рост требований к регулярности и безопасности полетов, усложнение самих объектов управления привели к появлению принципиально новых бортовых систем, основанных на цифровом управлении ВС.

Первые цифровые бортовые системы управления полетом были применены в конце 70-х годов на самолетах B-757 и B-767, позднее в 80-х годах на самолетах A-310 и A-320 и др. В нашей стране базовый комплекс стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (БКСЦПНО) был создан для самолетов Ил-96-300, Ту-204, Ту-334, Ил-114 и др.

Комплекс стандартного цифрового пилотажно-навигационного оборудования (КС ЦПНО) является практически полностью цифровым. В отличие от аналоговых ПНК датчики, вычислители, индикаторы выполнены не цифровой элементной базе, все связи между системами комплекса также являются цифровыми. Цифровой комплекс рассчитан на работу экипажа, состоящего из двух пилотов без штурмана.

Комплекс осуществляет автоматическое и полуавтоматическое самолетовождение по запрограммированным траекториям с выдерживанием требуемых норм вертикального и горизонтального эшелонирования на всех этапах полета, включая заход на посадку в пределах до метеоминимума по категории IIIA.

Структурную схему комплекса можно представить в виде информационно-измерительной части (датчиков информации) и вычислительно-управляющей части (системы управления), рис. 16.3.

Рис. 16.3. Структурная схема цифрового ПНК

В состав цифрового ПНК входят:

ВСУП - вычислительная система управления полетом;

ВСС - вычислительная система самолетовождения;

ВСУТ - вычислительная система управления тагой;

СПКР - система предупреждения критических режимов полета;

СППЗ - система предупреждения приближения земли;

ССЛО - система сбора и локализации отказов;

СЭИ - система электронной индикации;

КПИ - комплексный пилотажный индикатор;

КИНО - комплексный индикатор навигационной обстановки;

КИСС - комплексная информационная система сигнализации;

ИНД - индикаторы многофункциональные КИСС;

МСРП - магнитная система регистрации параметров;

ССН - система спутниковой навигации;

РСДН, РСБН - радиотехнические системы дальней (ближней) навигации;

VOR, ILS/СП, DME - соответствующие системы навигации и посадки;

МСП - микроволновая система посадки;

РВ - радиовысотомер;

ИНС - инерциальная навигационная система;

СВС - система воздушных сигналов;

АРК - автоматический радиокомпас;

РЛС (метео) - метео-радиолокатор;

ХР - хронометр;

РЛС (визуализации ВПП) - радиолокатор визуализации ВПП;

СПС - система предупреждения столкновений;

СО - самолетный ответчик.

Пилотажно-навигационное оборудование обеспечивает выполнение следующих функций: автоматическое самолетовождение в горизонтальной и вертикальной плоскостях при полете по запрограммированному маршруту и в зоне аэродрома; комплексную обработку информации от автономных и неавтономных средств для обеспечения заданной точности и достоверности поступающих данных; оптимизацию режимов полета с целью экономии топлива; автоматический заход на посадку согласно I и II категориям ИКАО и автоматическую посадку согласно IIIA категории ИКАО по радиомаякам СП, ILS, и МСП, соответствующим этим категориям; директорное управление боковым и продольным движением при взлете, начиная с момента отрыва от ВПП; индикацию пилотажно-навигационной информации на многоцветных экранных индикаторах, пультах управления и резервных приборах.

Условно вычислительную систему управления полетом (ВСУП) и вычислительную систему управления тягой двигателей (ВСУТ), а также автоматическую систему устойчивости и управляемости (АСУУ) и систему активного демпфирования (САД) можно отнести к системам автоматического управления.

Размещено на Allbest.ru