АЛЬТИМЕТР — это… Что такое АЛЬТИМЕТР?
Альтиметр — О типе РЛС см. Радиовысотомер. Альтиметр Альтиметр (от лат. altus высоко) пилотажно навигационный прибор, указывающий высоту полёта. По принципу устройства альтиметры делятся на барометрические и радиотехнические (иначе радиовысотомер) … Википедия
Альтиметр — прибор сообщающий, на какой высоте над заранее заданным уровнем находится пилот. Большинству пилотов до приобретения достаточного опыта, сложно определить расстояние до земли. А это необходимо, чтобы знать свое положение относительно регулируемых … Энциклопедия туриста
АЛЬТИМЕТР — Инструмент, служащий для измерения высот, расстояние до которых известно. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. альтиметр (лат. altum (alti) высота + …метр) высотомер прибор для определения высоты… … Словарь иностранных слов русского языка
альтиметр — а, м.
альтиметр — и допустимо альтиметр … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
АЛЬТИМЕТР — (от лат. altum высота и …метр) то же, что высотомер … Большой Энциклопедический словарь
АЛЬТИМЕТР — указатель высоты (Altimeter) прибор, показывающий высоту полета самолета. Построен по принципу барометра анероида. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
альтиметр — сущ., кол во синонимов: 6 • алтиметр (1) • высотомер (5) • высотометр (2) • … Словарь синонимов
альтиметр — то же, что высотомер.
Энциклопедия «Техника». М.: Росмэн. 2006. Альтиметр (от латинского altum высота и греческого metreo измеряю) (см … Энциклопедия техники
альтиметр — а; м. [от лат. altus высокий и греч. metron мера]. Прибор для определения высоты полёта летательного аппарата; высотомер. * * * альтиметр (от лат. altura высота и …метр), то же, что высотомер. * * * АЛЬТИМЕТР АЛЬТИМЕТР (от лат. altum высота и… … Энциклопедический словарь
Альтиметр — определение. Описание прибора
Сегодня используется большое разнообразие всевозможных приборов, которыми реально замерить даже самые невероятные характеристики. А вот что это такое — альтиметр? В статье мы поближе познакомимся с его описанием, разновидностями и иной интересной информацией.
Что это такое — альтиметр?
Альтиметр — прибор для измерения уровня высоты. Применяется, в основном, пилотами, альпинистами, геологами и учеными. В отношении летательного аппарата является пилотажно-навигационным устройством.
Кроме этого, прибор популярен и в обыденной жизни. Вы легко можете купить или заказать часы с барометром-альтиметром.
Полноправными синонимами слова будут следующие понятия:
- высотомер;
- радиолот;
- высотомер;
- радиоальтиметр;
- фотоальтиметр.
Кстати, ранее альтиметром называли простой угломерный инструмент для определения высоты звезд, планет и прочих небесных тел.
Разновидности прибора
Известны следующие формы прибора:
- Анероидный барометр-альтиметр. Так как с увеличением высоты давление, напротив, снижается, шкалу устройства можно калибровать для ее (высоты) измерения. Одной из его разновидностей является парашютный альтиметр. Он удобно крепится на руку, позволяет наблюдать за высотой и атмосферным давлением в свободном падении и при раскрытом парашюте. Есть и электронные приборы, которые могут подавать сигналы при достижении заданных высот.
- Радарный альтиметр. Более характерен для авиации.
Прибор работает так: измеряет время запаздывания отражения радиосигнала, который посылается на землю, и на основе этих данных показывает высоту полета. Устройство более точно в измерениях, однако применяется на малых высотах — на более значительных требуется мощный источник излучения магнитных волн и аппаратура, способная устранить помехи. - GPS-устройства. Говоря о том, что это такое — альтиметр, нельзя не упомянуть об этих приборах. Конструкция измеряет расстояние до 4-6 спутников, которые находятся на известных и строго определенных орбитах. На основе ряда математических вычислений устройство определяет положение объекта в пространстве, в том числе и высоту над конкретной точкой поверхности земли или уровнем моря.
- Гамма-лучевые альтиметры. Основа для таких приборов — гамма-излучение. Применяется на малых высотах. В основном, используется для обеспечения мягкой посадки спускаемых космических аппаратов.
Прибор работает так: измеряет время запаздывания отражения радиосигнала, который посылается на землю, и на основе этих данных показывает высоту полета. Устройство более точно в измерениях, однако применяется на малых высотах — на более значительных требуется мощный источник излучения магнитных волн и аппаратура, способная устранить помехи.Применение устройства
Хоть часы с альтиметром сегодня может приобрести практически каждый, все же более этот прибор применим в авиации.
Давайте посмотрим, как он используется пилотами:
- Перед полетом обязательно прослушивается метеосводка. Для альтиметра важна информация об атмосферном давлении.
- Диспетчер говорит о давлении в районе аэродрома только над уровнем моря. Это значение вводится пилотом в прибор. Таким образом, все летательные устройства получают универсальные показатели высоты.
- Однако в разных точках маршрута давление будет меняться. Разве из-за этого пилотам необходимо постоянно слушать сводки и менять данные для прибора? Нет, задача была решена гораздо проще. После «высоты перехода» пилоты выставляют на альтиметрах одинаковые показатели давления. У каждого аэродрома эта величина своя. Примерно же — порядка 18000 футов над землей.
- Какие же показатели универсального давления? Это 760 мм рт. ст.
- Как только пилот снижается ниже «высоты перехода», диспетчер должен сообщить ему текущее атмосферное давление в районе аэродрома.
- При снижении ниже 2500 футов барометрический альтиметр отключается и активируется радиовысотометр.
История создания
Прибор был изобретен Паулем Коллсманом, изначально работающим механиком авиационных устройств. В ту пору уже существовало множество различных устройств для помощи в управлении летательными аппаратами, но все же их было недостаточно для «слепого полета».
В 1928 году П. Коллсман уволился с постоянного места работы и основал собственную компанию KollsmanInstrumentCo. В том же году им был создан барометрический альтиметр, применяющийся и сегодня.
А в 1929 году состоялся первый так называемый «слепой полет» на 15 миль. Иллюминаторы в кабине пилота были плотно занавешены. Ориентироваться он мог только по показаниям приборов. Среди последних был альтиметр Коллсмана.
Вот и все, что мы хотели рассказать о приборе. Теперь вы знаете, что это такое — альтиметр, его разновидности. А также практическое применение устройства.
описание, назначение, классификация устройств. Высотомеры для измерения деревьев
Если не вдаваться в детали, может показаться, что работа инструмента примитивна и не всегда корректная.
На самом деле это далеко не так, ведь очень многое зависит от дополнительных условий — калибровки, настроек в самих часах. Если вы детально изучите все тонкости использования, высотомер может стать относительно надежным источником полезной информации. Конечно, я не претендую на роль эксперта в этой области, но базовые особенности хорошо описаны в инструкциях и википедии. Собрал все объяснения в одном материале на блоге любителей Casio.
GW9400-3ER и 105 метров
Основы работы высотомера — часы получают информацию о высоте над уровнем моря благодаря наличию встроенного датчика атмосферного давления. Сразу хотим подчеркнуть — высоту и атмосферное давление измеряет один датчик , по сути это одни и те же данные, только в разной интерпретации.
с функцией высотомера
Принцип действия барометрического высотомера заключается в измерении атмосферного давления. Все мы знаем, что с увеличением высоты уменьшается текущее атмосферное давление.
Существует две разновидности представления высоты: абсолютная, которая показывает высоту над уровнем моря и относительная, которая выражает высоту между двумя разными точками. На рисунке 2. наглядно показана разница между этими типами измерений (слева – высота здания, справа – высота над уровнем моря).
Значение высоты измеряется двумя способами: встроенная процедура (над уровнем моря — по умолчанию) или на основе эталонной высоты. В первом случае часы вычисляют высоту на основе данных барометра. Во втором случае берется некий эталон высоты (с помощью карты или другого источника) и высотомер отталкивается от этого значения при дальнейших измерениях.
Предостережения
- Часы получают данные о высоте на основе текущего атмосферного давления. При изменении давления в одном месте, данные о высоте для этого места могут различаться.
- Данные о высоте могут быть неточными во время прыжков с парашютом, полетах на самолете, дельтаплане и т.п. (из-за резких скачков давления).
Единицы измерения
- В зависимости от выбранного часового пояса, часы автоматически определяют единицы измерения.
- Высота измеряется в метрах или футах.
- Диапазон значений для высотомера — от -700 до 10000 метров (от -2300 до 32800 футов).
- Если текущие показатели высоты выходят за рамки вышеописанных значений, на дисплее часов высвечивается пиктограмма “—-”. Данные автоматически обновляются когда показатели войдут в допустимый диапазон измерений.
О работе датчика
- Перед использованием высотомера нужно выбрать формат отображения высоты и частоту ее обновления.
- Первый формат отображения высоты подразумевает наличие графика в верхней части электронного циферблата. Этот график обновляется по мере обновления значений высоты.
- Второй формат вместо графика отображает относительную высоту (разница между текущей высотой и заранее заданной)
- Интервалов обновления высоты всего два: каждую секунду в течение первых 3 минут, затем каждые 5 секунд в течение часа; каждую секунду в течение первых 3 минут, затем каждые 2 минуты в течение следующих 12 часов.
Для корректного отображения текущей высоты датчик необходимо
Калибровка представляет собой процесс коррекции показателей датчика с условно идеальными данными другого прибора/источника.
Чтобы свести к минимуму вероятность ошибки в определении высоты, нужно задать эталонное значение высоты . Его необходимо устанавливать на основе точной информации о высоте, определенной, к примеру, с помощью специальных туристических карт или другого надежного источника.
Процесс калибровки довольно прост: в режиме высотомера зажимаем кнопку E, пока на экране не начнет мигать текущее значение высоты. С помощью кнопок A (+) и C (-) установите эталонное значение высоты с интервалом в 1м (5 футов). После этого можно выйти из режима настройки.
Для всех часов Casio процесс схожий, но если возникли какие-то вопросы или проблемы, загляните в инструкцию к своей модели (или напишите нам, мы обязательно поможем).
Теперь о частоте калибровки. Производитель калибрует все датчики после сборки часов, поэтому сразу после покупки никакая калибровка не требуется. Со временем погрешность измерения может увеличиваться, что влечет за собой неверные показатели.
Если вы считаете, что данные датчика неверны или сомневаетесь в их корректности, то процесс калибровки не помешает.
Последовательность действий по измерению высоты
Итак, датчик мы откалибровали, теперь можно приступать к измерениям. Напоминаем, процесс описан для часов GW-9400 (модуль 3410). Для других моделей Casio последовательность действий может быть иной, но принцип остается тем же.
Примечание : в новых моделях часов производитель заявляет о более высокой скорости измерения и улучшенной точности.
- Входим в режим альтиметра – датчик сработает автоматически и сразу покажет нам текущую высоту. Первые 3 минуты измерения будут происходить каждую секунду. В зависимости от выбранного ранее типа отображения получаем информацию:
- Можно перезапустить считывание высоты в любое время, нажав кнопку С.
- На графике изменений высоты отображается разница между предыдущим и текущим измерением.
- График изменения высоты показывает последние 20 автоматических значений.
- Обратите внимание, память может хранить до 40 записей о высоте включительно. Если записей будет больше, то из памяти будут удаляться самые старые значения.
- Чтобы записать данные о высоте в память нужно в режиме альтиметра нажать и удерживать кнопку С в течение 2 секунд. На экране отобразится индикатор REC Hold. После этого отпустите кнопку С. Таким образом вы сохраните запись о текущей высоте, времени и дате создания записи.
- Чтобы посмотреть сохраненный записи, используйте кнопки A и C.
- В автоматическом режиме часы сохраняют данные о максимальной высоте, минимальной высоте, общем подъеме и общем снижении. Эти данные обновляются при следующих измерениях.
Вывод
Высотомер в часах касио не меряет высоту линейкой а лишь представляет данные об атмосферном давлении в другом виде. Если вы сомневаетесь в точности датчика, сравните данные часов со специализированной картой. Если информация не отличается существенно — все ок.
P.S. Есть что добавить? Пишите в комментариях, добавим к материалу.
Сегодня используется большое разнообразие всевозможных приборов, которыми реально замерить даже самые невероятные характеристики. А вот что это такое — альтиметр? В статье мы поближе познакомимся с его описанием, разновидностями и иной интересной информацией.
Что это такое — альтиметр?
Альтиметр — прибор для измерения уровня высоты. Применяется, в основном, пилотами, альпинистами, геологами и учеными. В отношении летательного аппарата является пилотажно-навигационным устройством. Кроме этого, прибор популярен и в обыденной жизни. Вы легко можете купить или заказать часы с барометром-альтиметром.
Полноправными синонимами слова будут следующие понятия:
- высотомер;
- радиолот;
- высотомер;
- радиоальтиметр;
- фотоальтиметр.
Кстати, ранее альтиметром называли простой угломерный инструмент для определения высоты звезд, планет и прочих небесных тел.
Разновидности прибора
Известны следующие формы прибора:
- Анероидный барометр-альтиметр. Так как с увеличением высоты давление, напротив, снижается, шкалу устройства можно калибровать для ее (высоты) измерения. Одной из его разновидностей является парашютный альтиметр. Он удобно крепится на руку, позволяет наблюдать за высотой и атмосферным давлением в свободном падении и при раскрытом парашюте. Есть и электронные приборы, которые могут подавать сигналы при достижении заданных высот.
- Радарный альтиметр. Более характерен для авиации. Прибор работает так: измеряет время запаздывания отражения радиосигнала, который посылается на землю, и на основе этих данных показывает высоту полета. Устройство более точно в измерениях, однако применяется на малых высотах — на более значительных требуется мощный источник излучения магнитных волн и аппаратура, способная устранить помехи.
- GPS-устройства. Говоря о том, что это такое — альтиметр, нельзя не упомянуть об этих приборах. Конструкция до 4-6 спутников, которые находятся на известных и строго определенных орбитах. На основе ряда математических вычислений устройство определяет положение объекта в пространстве, в том числе и высоту над конкретной точкой поверхности земли или уровнем моря.
- Гамма-лучевые альтиметры. Основа для таких приборов — гамма-излучение. Применяется на малых высотах. В основном, используется для обеспечения мягкой посадки спускаемых космических аппаратов.
Конструкция до 4-6 спутников, которые находятся на известных и строго определенных орбитах. На основе ряда математических вычислений устройство определяет положение объекта в пространстве, в том числе и высоту над конкретной точкой поверхности земли или уровнем моря.Применение устройства
Хоть часы с альтиметром сегодня может приобрести практически каждый, все же более этот прибор применим в авиации. Давайте посмотрим, как он используется пилотами:
- Перед полетом обязательно прослушивается метеосводка. Для альтиметра важна информация об атмосферном давлении.
- Диспетчер говорит о давлении в районе аэродрома только над уровнем моря. Это значение вводится пилотом в прибор. Таким образом, все летательные устройства получают универсальные показатели высоты.
- Однако в разных точках маршрута давление будет меняться. Разве из-за этого пилотам необходимо постоянно слушать сводки и менять данные для прибора? Нет, задача была решена гораздо проще. После «высоты перехода» пилоты выставляют на альтиметрах одинаковые показатели давления. У каждого аэродрома эта величина своя. Примерно же — порядка 18000 футов над землей.
- Какие же показатели универсального давления? Это 760 мм рт. ст.
- Как только пилот снижается ниже «высоты перехода», диспетчер должен сообщить ему текущее атмосферное давление в районе аэродрома.
- При снижении ниже 2500 футов барометрический альтиметр отключается и активируется радиовысотометр.
История создания
Прибор был изобретен Паулем Коллсманом, изначально работающим механиком авиационных устройств. В ту пору уже существовало множество различных устройств для помощи в управлении летательными аппаратами, но все же их было недостаточно для «слепого полета».
В 1928 году П.
Коллсман уволился с постоянного места работы и основал собственную компанию KollsmanInstrumentCo. В том же году им был создан барометрический альтиметр, применяющийся и сегодня.
А в 1929 году состоялся первый так называемый «слепой полет» на 15 миль. Иллюминаторы в кабине пилота были плотно занавешены. Ориентироваться он мог только по показаниям приборов. Среди последних был альтиметр Коллсмана.
Вот и все, что мы хотели рассказать о приборе. Теперь вы знаете, что это такое — альтиметр, его разновидности. А также практическое применение устройства.
Данная статья посвящена приборам, которыми производят измерение такого параметра, как высота. Однако прежде чем приступать к описанию самого инструмента, давайте разберемся, что представляет собой этот самый показатель.
Понятие высоты
Упомянутый параметр является относительной величиной, то есть данное значение всегда определяется относительно чего-либо. Чаще всего его измеряют относительно уровня моря, это значит, что линия морской поверхности принята за точку отсчета.
Такая система напоминает определение градуса воды по Цельсию, когда точкой отсчета принята температура перехода воды из жидкого состояния в твердое, и наоборот. Так же и с измерением высоты, положительным считается значение выше уровня моря, а отрицательным — ниже. В особых случаях точкой отсчета может выбираться любая другая поверхность. Например, высоту дома никто не будет измерять относительно уровня моря, здесь началом отсчета выступает на которой построено здание. По такому же принципу измеряют все частные случаи: высоту дерева, строения и т. д. А вот высоту горы или любой точки а также объекта, летящего в атмосфере (самолет, вертолет и т. п.) измеряют относительно уровня моря. Читатель может задать вопрос: «А какой принято использовать прибор для измерения относительной высоты?» Ответ на этот вопрос вы найдете, если прочитаете статью до конца.
Прибор для измерения относительной высоты: история развития и основные виды
С древности люди использовали для строительства и определения рельефа такой инструмент, как уровень.
Это устройство стало основой и для современного измерительного механизма. К древнему уровню была приделана трубка, так и получился самый элементарный прибор для измерения относительной высоты, который назвали нивелиром, что означает «выравнивать». Элементарный нивелир представляет собой горизонтальную рейку и вертикальную планку, к которой присоединен отвес. Однако с развитием науки совершенствуются и инструменты. Прибор для измерения высоты не стал исключением. Так, современные нивелиры можно разделить на три основные группы. Первая — наиболее распространенная, к ней относятся приборы, в основу которых заложена высококачественная оптика. Вторая группа — это лазерные устройства. Эти приборы характеризуются И третья — самая «молодая» — это цифровые нивелиры.
Оптические измерительные инструменты
Такое устройство представляет собой цилиндрический уровень (либо компенсатор) и оптическую систему, которая помещена в металлический корпус (трубу). Уровень необходим для выставления визирной оси в горизонтальное положение.
Для проведения измерений нивелир устанавливается на треногу с опорной площадкой. Цилиндрический уровень представляет собой ампулу с жидкостью (эфир, спирт). Часть пространства, заполненную спиртовыми парами, называют пузырьком уровня. На верхней поверхности ампулы нанесена шкала с шагом в два миллиметра, средняя ее точка называется нуль-линией.
Лазерный нивелир
В данных устройствах в дополнение к оптическим системам пришли лазерные светодиоды, но, по сути, названное устройство мало чем отличается от оптического. Главной его особенностью является очень тонкий, идеально ровный луч, проецируемый на измеряемую поверхность. Это значительно упрощает процесс определения высоты.
Цифровой прибор для измерения относительной высоты
Данный инструмент существенно отличается от своих предшественников. Он не только изменил свой внешний облик и внутреннее устройство, но и значительно расширил свои возможности. Цифровой нивелир — это измерительный прибор, который способен не только проводить измерение, но и проецировать лучи, плоскости на любую поверхность.
Этот инструмент просто незаменим при проведении строительных и ремонтных работ. Упомянутое устройство характеризуется высокой и простотой в применении, таким инструментом сможет пользоваться даже новичок.
Принцип работы цифрового нивелира
Основой рассматриваемого устройства являются электромагнитная система маятников и светодиодная (лазерная) оптическая система, которая предназначена для проецирования лазерных лучей в виде точек или линий. Один такой прибор может проецировать сразу несколько плоскостей, что очень удобно при строительстве. Для обеспечения точности измерений в используется металлический маятник, который выравнивает всю электронную и оптическую часть прибора относительно уровня земли. Даже если устройство стоит неточно или его сдвинули в процессе работы, маятник выставит схему параллельно земле, и проецируемая поверхность останется точной. Рассмотрим, как это происходит. Под маятником располагается несколько электрических или природных магнитов. Благодаря созданному магнитному полю предотвращается раскачивание маятника при изменении положения нивелира. При установке устройства данный элемент свободно раскачивается. Однако при прохождении через в материале (металле) наводится электрическое поле, трансформируемое в тепловую энергию, которая и тормозит всю систему.
Оптическая система прибора строится на светодиодах, создающих горизонтальные, вертикальные и диагональные лучи. Проходя через систему линз, они преобразуются в линии, которые и проецируются на измеряемых поверхностях.
Достоинства и недостатки цифровых нивелиров
Главным преимуществом такого прибора является простота и наглядность, а также возможность проводить работы с базовой плоскостью в нескольких точках одновременно. Также следует упомянуть и возможность построения горизонтальных и вертикальных плоскостей, причем сразу в разных направлениях.
Недостатком рассматриваемого устройства является его высокая стоимость. Изо всех них только устройства третьего класса соизмеримы по цене с оптическими нивелирами. Их можно использовать только при проведении ремонтных работ внутри помещения, где высокая точность большой роли не играет. Например, для разметки полов, стен, потолков. А для проведения геодезических измерений и для разметки грандиозных строящихся объектов требуются приборы первого или второго класса точности. Однако дальность применения таких инструментов все равно ограничена 600 метрами. При необходимости проводить измерения на большие расстояния следует использовать оптические нивелиры.
Классификация цифровых нивелиров
1. Точечный прибор для измерения высоты. Он напоминает лазерную указку, то есть, проецирует на измеряемую поверхность одну или несколько точек.
2. Статичный, или позиционный цифровой нивелир. Это устройство имеет два источника, проецирующих лазерные лучи на перпендикулярно размещенные призмы, которые преобразуют их в две видимые плоскости. В результате получаются две пересекающиеся крестом плоскости. В случае использования сложных оптических систем, содержащих более трех полупроводниковых диодов, появляется возможность проводить проецирование большого количества плоскостей, что весьма удобно при работе с многомерными объектами. Кроме того, чем больше плоскостей, тем больше мастеров могут заниматься ремонтными или строительными работами. Позиционные нивелиры также снабжаются функцией «лазерного отвеса». Это дополнительные диоды, благодаря которым можно направлять луч одновременно на пол и на потолок.
3. Ротационный цифровой нивелир. В таком устройстве лазер прикреплен к валу электродвигателя, то есть он может вращаться на 360 градусов. Кроме того, в таких приборах (вместо призмы) используется фокусирующая линза. В результате, вместо плоскости человек видит небольшую точку, однако при включении по всей рабочей области или площади комнаты проецируется непрерывная линия.
Альтиметр, или как его принято называть – высотомер, является пилотажно-навигационным прибором для измерения высоты полета. Все высотомеры подразделяются на два основных типа по своему строению, а именно на радиотехнические и барометрические приборы.
В старину в качестве высотомера использовали элементарные угломерные приборы, которые позволяли определять высоту по космическим телам, таким как звезды или планеты.
Барометрический альтиметр
С помощью данного прибора возможно определение относительной высоты полета. Это устройство работает за счет измерения давления в атмосфере. Всем известно, что с поднятием на высоту атмосферное давление уменьшается. Именно за счет данного принципа и работает высотомер. В действительности он измеряет не высоту, а давление атмосферного воздуха, на основе которого определяется высота.
Конструктивно альтиметр представляет собой запаянную коробку, которая имеет мембрану. С изменением давления мембрана меняет свое положение. К ней между мембраной и стрелкой прибора существует соединение. В силу этого малейшие изменения мембраны отображаются стрелкой на проградуированной шкале.
Такие высотомеры установлены на летательных аппаратах с небольшой максимальной высотой полета. Прибор имеет сходство с часами, поскольку он имеет круглую форму и две стрелки. Основным отличием является то, что табло разделено на 10 секторов. Одна из стрелок, перемещаясь на одно деление, отмечает высоту в 100 метров, а вторая, меньшая, отмечает изменение высоты на 1 километр.
Более современные барометрические высотомеры позволяют измерять высоту до 20 километров над уровнем моря. Нужно отметить, что эта конструкция неофициально считается стандартом в авиастроении. Также существуют альтиметры с одной стрелкой, полный оборот на 360 градусов отвечает одному километру высоты.
Нужно отметить, что иногда необходима ручная настройка высотомера с учетом наземного давления на аэродромах, тем более когда они расположены в горных районах. Из-за неправильной настройки высотомера случилось много катастроф, риск увеличивается при нулевой видимости.
В странах СНГ принято устанавливать давление на приборе такое же, как и давление аэродрома, на который проводится посадка, это можно считать точкой отсчета. Западные страны в качестве точки отсчета высоты используют давление на уровне моря.
Еще одной точкой отсчета высоты является так называемая линия эшелона. Эшелон – это стандартное давление в 760 мм рт. ст., которое наступает на высоте. Это условная линия высоты с постоянным давлением. Данная условная линия отсчета высоты является стандартом для авиации всего мира. Нужно отметить, что посадка всех летательных аппаратов запрещена без уточнения атмосферного давления над аэродромом. Требования ИКАО гласят об обязательном наличии на борту диспетчерского альтиметра, который кроме показа высоты сигнализирует самолетному ответчику, все это позволяет авиадиспетчерам определить реальную высоту полета судна.
Существуют небольшие высотометры, которые используют десантники и парашютисты для прыжков. Данный прибор имеет небольшую массу и размер, корпус изготовлен из ударопрочного материала. Такие системы устанавливаются на парашютах. На данный момент используют и электронные приборы, которые сигнализируют о прохождении заданных высот.
Радиотехнический альтиметр
Высотометр радиотехнического типа позволяет отображать высоту полета за счет посыла электронной волны в направлении земли, после чего она отбивается и принимается прибором на борту самолета. Анализируется время возвращения сигнала, определяется высота самолета над поверхностью земли. Основным отличием от барометрического высотомера является то, что определяется реальная высота, а не относительная. Кроме того, это устройство отображает высоту с большей степенью точности.
Все же на практике прибор эффективен на небольших высотах, поскольку для большой высоты необходим мощный излучатель сигналов и соответствующее оборудование для фильтрации и устранения помех.
Система состоит из передатчика типа СВЧ и антенны, которая расположена на нижней части фюзеляжа самолета. Также имеются отражатели и приемники сигналов, система обработки и отображения на приборной доске в кабине пилотов. Радиотехнические альтиметры делятся на два типа. Первые работают на высотах до 1,5 километра в непрерывном режиме. Вторые работают в диапазоне от 1,5 и до 30 километров, но они функционируют в импульсном режиме. Все высотомеры имеют сигнальные системы малой высоты полета, которые звуком и светом сообщают о понижении высоты от предварительно заданной.
Недостатком данного прибора является то, что луч от передатчика направлен четко вниз. За счет этого эффективным радиотехнический альтиметр можно считать только на равнинной местности и совершенно бесполезным в горных районах. Кроме того, при большом крене машины прибор показывает завышенные показатели, что не отвечает действительности. Говоря о безопасности, необходимо отметить, что такие приборы подают мощные коротковолновые импульсы, которые наносят урон биосфере.
GPS-высотомер
В авиации высоту можно вымерять с помощью современных GPS-приемников. Этот прибор работает за счет посыла сигналов на несколько спутников, которые находятся на постоянных орбитах движения. Математические вычисления прибора позволяют точно определить координаты летательного аппарата и его высоту. Высота измеряется относительно модели земли типа WGS84. Нужно отметить, что прибор GPS работает со спутниками. Так с помощью связи с двумя спутниками можно установить точные координаты. Чтобы определить высоту полета, необходима связь с тремя спутниками. Работа высотомера GPS имеет значительно больше преимуществ, нежели барометрические и радиотехнические приборы, поскольку определение высоты не зависит от показателей давления, пересеченной местности и крена летательного аппарата.
Все же некоторые недостатки существуют и в таких приборах. При использовании на скоростных истребителях очень быстрое снижение не позволяет приборам отображать реальные показатели. В подобной ситуации вычислительному прибору необходимо время на отправление и получение сигнала от спутника, подобные задержки могут достигать одной секунды. Более новые модели GPS-альтиметров имеют возможность учитывать скорость снижения, что делает их более точными.
Для небольших высот более точными и надежными являются все же барометрические и радиотехнические высотомеры, поскольку на них не влияет отражение сигналов от поверхности и помех от наземных электрических систем.
Бытовые GPS-системы, которые используются в автомобилях или мобильных телефонах, могут иметь отклонение от точности на 10 метров, этого достаточно для эффективного ориентирования на местности. Военные и спецслужбы США используют закрытый и более точный канал GPS под названием L1, который позволяет измерять точность высоты до нескольких сантиметров.
Гамма-лучевой альтиметр
Принцип работы данного прибора основан на излучении изотопов 137 Сs или 60 Со, которые посылаются на поверхность и отбиваются обратно. Подобный прибор используется на небольших высотах в несколько десятков метров. Основным преимуществом является стабильность лучей, на которые практически не влияют помехи. Такой высотомер был установлен на космическом корабле «Союз» и обозначался как изделие «Кактус». Система была установлена на днище корабля и имела соответствующее маркирование радиационной опасности.
В итоге нужно отметить, что высота полета очень важна, поскольку точное ее определение позволяет обеспечить безопасность полетов. В силу этого подход к определению высоты должен быть комплексным и летательные аппараты должны иметь сразу несколько высотомеров разной конструкции. Только таким образом можно достичь точности вычисления. Экипаж самолетов проходит глубокую подготовку по работе с приборами, что позволяет анализировать все показания системы. Отказ одного из приборов высоты во время полета приравнивается к летному происшествию.
Общие сведения:
Данный раздел содержи в себе краткую историю и принцип действия изобретения, если вам это не интересно, предлагаем сразу перейти к следующему разделу.
Что такое барометрический альтиметр:
Барометрическийальтиметр — это, прибор, измеряющий атмосферное давление для определения абсолютных и относительных высот. Известно, что атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты.
Краткая история создания барометрического альтиметра:
Барометрический альтиметр создал Пауль Коллсман, который изначально работал механиком авиационных приборов. В то время существовало достаточно много приборов для ориентации в пространстве, но этого было мало для «слепого полета». В 1928 году Коллсман уволился, и основал свою компанию Kollsman Instrument Co . Тогда и был создан первый барометрический альтиметр. А 24 сентября 1929 года состоялся первый 15 — мильный «слепой полет»: в кабине пилота были плотно завешанные окна, так что пилот ориентировался только по приборам, одним из которых был барометрический альтиметр Коллсмана.
Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE
Принцип работы барометрического альтиметра:
Барометрический альтиметр определяет, по большей части, не высоту, а текущее атмосферное давление. Высота определяется по принципу того, что с увеличением показателя высоты, атмосферное давление пропорционально уменьшается. Достоинства барометрического альтиметра в сравнение со спутниковым, заключается в том, что его работа не зависит от спутникового сигнала. Кроме того, спутниковый высотометр используют условную модель земли (чаще всего WGS 84) для определения нулевой отметки, что может давать погрешность в показаниях на локальных участках местности.
Барометрический альтиметр в :
Для правильного и точного измерения, вначале необходимо откалибровать альтиметр и указать, высоту над уровнем моря для текущего показателя давления. В качестве примера будем использовать Oregon 550:
В главном меню выберите функцию «Настройки», затем перейдите в раздел «Альтиметр», в приведенном списке выберите «Калибровка альтиметра»
Далее следуем указаниям настроечного меню. Для ручной настройки альтиметра необходимо ввести точные данные высоты или уровня давления. Если параметры вам неизвестны, можно использовать данные самого GPS приемника. В данном случае система откалибрует альтиметр самостоятельно, используя за основу высоту, измеряемую по GPS приемнику.
Список моделей портативных навигаторов оборудованных Барометрическим алтиметром:
Серия Etrex: , , , ;
Альтиметр
Высотоме́р (или альтиме́тр от лат. altus — высокий) — прибор, предназначенный для измерения высоты.[1] В случае пилотируемого летательного аппарата высотомер является пилотажно-навигационным прибором, указывающим высоту полёта. По принципу устройства высотомеры делятся на барометрические, радиотехнические (в том числе радиовысотомеры), инерциальные, ионизационные и прочие.[1]
В старину высотомером называли простейший угломерный инструмент для определения высоты светил (планет, звёзд).
Барометрический высотомер
Радиовысотомер РВ-5, однострелочный высотомер УВИД и двустрелочный ВМ-15 на Ту-154М-100Барометрический высотомер предназначен для определения барометрической высоты или относительной высоты полёта. Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту, а давление воздуха. Конструктивно прибор состоит из запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. На машинах со сравнительно низким практическим потолком (на Ан-2 и большинстве других поршневых самолётов, на вертолётах) установлен двустрелочный высотомер ВД-10 или аналогичный зарубежный, подобный обычным часам — только циферблат разделён не на 12, а на 10 секторов, каждый сектор для большой стрелки означает 100 м, а для маленькой — 1000 м.
Аналогичный по конструкции высотомер ВД-20 (высотомер двустрелочный на высоту до 20 км), установленный, например, на Ту-134, имеет отдельную градуировку циферблата для короткой стрелки до 20 км. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом. Другие высотомеры, например, УВИД-15, имеют лишь длинную стрелку (один оборот за 1000 м или 1000 фт высоты), а полная высота отображается цифрами в окне. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами и лежит, как правило, в пределах до 10 м.
Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется по разности давления воздуха в точке нахождения судна и давления на поверхности, над которой оно находится. Атмосферное давление на поверхности (как правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов либо крупных опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную установить величину атмосферного давления на земле (или давление, приведённое к уровню моря). Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф.
Нужно отметить, что в авиации могут применяться несколько вариантов установки давления барометрического высотомера. В России и некоторых странах СНГ при полетах ниже эшелона перехода (ниже нижнего эшелона) принято устанавливать давление аэродрома (при заходе на посадку и вылете) или минимальное давление на маршруте, приведённое к уровню моря (при полетах по маршруту). В большинстве стран мира ниже нижнего эшелона отсчет высоты выполняют по давлению, приведенному к уровню моря.
Для полётов по воздушным трассам (выше высоты перехода) в авиации используется понятие эшелон, то есть условная высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт. ст., она же 1013 мбар (гПа) или 29,92 дюйма рт. ст. Установка на всех воздушных линиях всеми без исключения воздушными судами одинакового давления на барометрических высотомерах создаёт единую для всех систему отсчёта, позволяющую осуществлять безопасное воздушное движение. Снижение воздушного судна на посадку без достоверной информации об атмосферном давлении в районе аэродрома категорически запрещается.
По требованиям ИКАО на всех воздушных судах устанавливается т. н. диспетчерский высотомер (например, типа УВИД), который, помимо показа высоты на шкале, выдаёт сигнал высоты самолётному ответчику, благодаря чему авиадиспетчер может видеть на экране точную высоту воздушного судна.
Парашютный высотомер — это обычный барометрический высотомер с удобным креплением на руку. Предназначен для измерения и визуального контроля высоты в свободном падении и при спуске на раскрытом парашюте, а также для определения атмосферного давления. Имеет малый размер и массу (площадь циферблата — в среднем не больше 10х10 см, масса — не более 700 г). Корпус выполняется из ударостойкого материала. Также на парашюте нередко устанавливается автомат высоты (по конструкции — тот же высотомер), автоматически раскрывающий парашют на заданной высоте, если этого не сделал парашютист.
Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.
Радиотехнический высотомер
Индикатор РВ-3 и табло «РВ-3 не пользоваться» на вертолёте Ми-2Принцип действия РВ основан на измерении отрезка времени между посылкой и приёмом электромагнитных волн, отражённых от поверхности, до которой измеряется высота (земля либо вода). В отличие от барометрических высотомеров, радиовысотомер измеряет истинную высоту полёта, поэтому не зависит от наличия информации о давлении воздуха, отличается также более высокой точностью. На практике радиовысотомеры используются на малых высотах, вблизи земной (либо водной) поверхности, потому как применение данной технологии с больших высот требует мощного источника излучений, а также аппаратуры, способной эффективно противостоять помехам.
Конструктивно прибор состоит из СВЧ радиопередатчика, направленная антенна которого расположена «на брюхе» воздушного судна, приёмника отражённого сигнала, устройств обработки сигналов, а также индикатора на приборной доске экипажа, на который передаются данные о текущей высоте. Радиовысотомеры делятся на РВ малых высот (например, отечественные РВ-3, РВ-5), которые предназначены для определения высот до 1500 метров и, как правило, работают в режиме непрерывной радиолокации, и высотомеры больших высот (более 1500 м, наподобие РВ-18, измеряющего высоты до 30 км), обычно работающие в импульсном режиме. Практически у всех РВ имеется сигнализатор малой высоты, подающий световой и звуковой сигнал при понижении высоты ниже заданной, установленной лётчиком.
К недостаткам прибора можно отнести выраженную направленность измерений (направление луча передатчика, направленного перпендикулярно вниз). По этой причине применение радиовысотомеров эффективно только в равнинной местности и практически бесполезно в горных и сильно пересечённых районах. В крене РВ показывает завышенную высоту, так как высота — вертикальный катет треугольника, а луч радиовысотомера в крене направлен по гипотенузе, поэтому при значительных кренах (более 15-20 градусов) может включаться предупреждающая световая сигнализация. Тангаж обычно не учитывается, так как у транспортных летательных аппаратов он редко превышает упомянутые 15-20°. Кроме того, вызывает вопросы экологичность радиоизмерений, так как для обеспечения требуемой точности необходимо[источник не указан 1808 дней] применять коротковолновые мощные[источник не указан 1808 дней] передатчики, несущие явную опасность[2] для биосферы.
ГНСС
Для определения высоты могут использоваться также спутниковые приёмники. Принцип действия основан на одновременном измерении расстояния до нескольких (как правило — от четырёх до шести) вещающих спутников, находящихся на известных и специально корректируемых орбитах. На основании математических вычислений прибор определяет точку в пространстве — координаты φ, λ — широту и долготу места на модели поверхности Земли, а также высоту Н относительно уровня моря модели и\или высоту над эллипсоидом (наиболее распространённый в ГНСС технике эллипсоид это WGS84). Минимальное число спутников, необходимое для расчёта высоты, равно трём. Только координат — двум. Для определения времени достаточно сигнала одного спутника. Большее число спутников позволяет увеличивать точность вычисления параметров. С точки зрения истинности определения абсолютной высоты имеет преимущество как перед барометрическими, так и перед радиотехническими высотомерами, так как не зависит ни от атмосферного давления, ни от измерения расстояния до физического рельефа местности.
Тем не менее, надо помнить, что на скоростях спуска сильно проявляется доплеровский эффект, да и на вычисление параметров приёмнику нужно некоторое время (до секунды), что приводит к отставанию вычисленной координаты от реальной. Специальные парашютные высотомеры ведущих фирм имеют коррекцию на скорость, однако, так как скорость вычисляется по тем же сигналам, точность ГНСС-приборов в условиях прыжка всё равно остаётся довольно низкой. Например, в автомобилях со встроенной системой ГНСС-приёмник получает сигнал от автомобильного датчика скорости и использует его для коррекции своих показаний. Их достоинство — низкая цена и вес. Использование для бейсджампинга и прочих маловысотных прыжков не рекомендуется. Кроме того, из-за отражений ГНСС-сигнала от скал или опор показания высоты могут стать вовсе непредсказуемыми. Для бейсджампинга рекомендуются барометрические высотомеры, механические или электронные.
Точность измерений при необходимости может достигать порядка нескольких сантиметров, при использовании закрытого военного канала, лицензию на который выдаёт министерство обороны США, с применением дорогостоящего оборудования, и по этой причине в быту не применяются.[источник не указан 3718 дней] Точность измерения бытовых приборов ГНСС в статике (отсутствии движения) — порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования.[источник не указан 3718 дней]
Гамма-лучевой высотомер
В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно — изотопы 60Со, 137Сs). Приёмник фиксирует обратное рассеяние, отражённое от атомов внутри подстилающей поверхности. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение — формирование исполнительного сигнала для системы мягкой посадки спускаемых аппаратов космических кораблей.[3] В частности, в КК «Союз» гамма-лучевой высотомер (шифр изделия «Кактус») установлен у днища спускаемого аппарата, и место его установки маркировано знаком радиационной опасности.
Заключение
Измерение высоты полёта воздушного судна — чрезвычайно важная и ответственная задача, связанная с обеспечением безопасности полётов. При этом подход к исполнению данной задачи должен быть комплексным, применяющим все известные способы определения истинного положения воздушного судна в пространстве. По этой причине на современных воздушных судах применяются все вышеперечисленные приборы, а экипажи проходят профессиональную подготовку для их грамотного совместного использования. Отказ хотя бы одного прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию.
Примечания
См. также
Литература
- Оборудование самолётов. Волкоедов А. П., Паленый Э. Г., М., Машиностроение, 1980 г.
- Радиооборудование самолётов Ту-134 и Ту-134А и его лётная эксплуатация. Кучумова И. П., М., Машиностроение, 1978 г.
Ссылки
Наручные часы с барометром и высотомером от SKMEI.COM.UA
Для кого нужен альтиметр, или как называется еще высотомер? Это прибор для измерения уровня высоты.
📎 P.S Интересный факт: Ранее с помощью альтиметра измеряли высоту звезд и даже планет.
В повседневный жизни альтиметр очень популярен среды людей активного образа жизни. При трекингах по горах; при прыжках с парашута; для пилотов, а особенно для новачков. Кстати, сам альтиметр и был создан с целю посадки самолетов. Не официальное название среди своих «Слепой пилот».
☑ В чем же особенность часов с барометром и высотомером?! Барометрический альтиметр – это, прибор, измеряющий атмосферное давление для определения абсолютных и относительных высот. Известно, что атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты.
Принцип работы барометрического альтиметра:
Барометрический альтиметр определяет, по большей части, не высоту, а текущее атмосферное давление. Высота определяется по принципу того, что с увеличением показателя высоты, атмосферное давление пропорционально уменьшается. Достоинства барометрического альтиметра в сравнение со спутниковым, заключается в том, что его работа не зависит от спутникового сигнала. Кроме того, спутниковый высотометр используют условную модель земли (чаще всего WGS 84) для определения нулевой отметки, что может давать погрешность в показаниях на локальных участках местности.
Для использования высотомера в личных целях, Вам не нужно покупать профессиональные альтиметры, стоимостью от 2000 грн. Достаточно будет наручных часов с высотомером и барометром.
☑ Лучшей моделью на 2019 год признано Skmei 1358. Более подробно с функционалом можно ознакомится здесь: Официальный Интернет – магазин наручных часов Skmei в Украине “Skmei.com.ua”.
—
С уважением, команда «SKMEI.COM.UA»
ОФИЦИАЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН НАРУЧНЫХ ЧАСОВ SKMEI В УКРАИНЕ
+38(068) 98-66-791
https://skmei.com.ua
@skmei_watch_ua
Каким образом измеряют высоту и скорость
Скорость и высоту полета измеряют приборами, которые называются указателями воздушной скорости и высотомерами. Для определения скорости измеряют разницу давлений воздуха, проходящего через трубку, названную трубкой Пито. Она укреплена на крыле или в носовой части корабля.
Анероидный барометр, связанный с трубкой, реагирует на подобные изменения давления тем, что расширяется либо сужается. Передаточный механизм передает движения барометра на шкалу индикатора, которая установлена на приборной панели в кабине пилота. Чем больше скорость самолета, тем больше разность давлений на двух концах трубки Пито.
Для измерения высоты пользуются двумя способами. Существует барометрический высотомер, или альтиметр, который просто меряет атмосферное давление за бортом. Естественно, что это давление меняется при подъемах или снижениях. Вакуумная анероидная коробка при изменениях давления меняет нагрузку на подсоединенную к ней пружину, что механизмом барометра-анероида передается дальше на измерительную шкалу высотомера. Другой тип альтиметра — радиовысотомер. Он посылает на землю радиоволну и определяет высоту по времени, которое требуется этой волне, чтобы дойти до поверхности и, отразившись от нее, вернуться обратно.
Маховой указатель воздушной скорости (указатель Маха)
Такой указатель измеряет скорость движущихся в воздухе объектов по отношению к скорости распространения звука в воздухе. Измеряется перепад давлений между открытым концом трубки Пито и в боковом патрубке постоянного давления. И все эти изменения давления отражаются на показаниях измерителя скорости.
Обозначения на рисунке сверху статьи:
1. Валик передаточного механизма
2. Шестерня 3. Коронная шестерня
4. Стопорный рычаг
5. Секторная шестерня
6. Вал-шестерня
Указатель воздушной скорости, он же указатель Маха, назван так в честь физика Эрнста Маха, который изучал распространение звука и установил, что его скорость на уровне моря примерно равна 760 милям в час.
Принцип устройства трубки Пито
Трубка Пито измеряет одновременно два давления: налетающего воздушного потока и статическое давление в боковине трубы, что соответствует давлению атмосферы на уровне трубки. Разница в отсчетах этих двух давлений выводится на приборную панель в значениях воздушной скорости.
Трубка Пито (приемник полного давления) расположена в носу или на конце крыла самолета
Высотомер (альтиметр)
В высотомере, работающем на принципе измерения атмосферного давления, используется воздушный барометр, который находится за бортом самолета. Показания высотомера в футах или метрах выводятся на приборную панель в кабине пилота. Перед полетом на таких высотомерах должно быть установлено нулевое значение высоты. Оно соответствует начальному давлению, которое меняется в зависимости от погоды.
Барометрический высотомер
Радиовысотомер
Существует два вида радиовысотомеров. Один определяет высоту по изменению частоты между посланной радиоволной и той, что пришла на борт, отразившись от поверхности (рисунок справа). Другой вид радиовысотомера определяет время между посланным и вернувшимся сигналом. Первого вида высотомеры в основном используются на малых высотах, а второго — для измерений на больших высотах.
App Store: Барометр альтиметр и термометр
Проверьте точное атмосферное давление и высоту, где бы вы ни находились!
Барометр и высотомер — простое приложение для измерения атмосферного давления и высоты.
Приложение использует:
— встроенный GPS,
— встроенный датчик давления / барометр (если устройство не имеет барометрического датчика, приложение получает данные атмосферного давления через Интернет с ближайшей метеостанции),
— алгоритм автоматической калибровки высоты и атмосферного давления на основе данных с местных метеостанций.
Особенности барометра и альтиметра:
— точное измерение высоты над уровнем моря (от GPS и других датчиков),
— точное измерение барометрического давления (если устройство оснащено датчиком давления и проверка данных доступна онлайн)
— GPS-координаты, название местоположения, страна
— информация и текущие данные о погоде с вашей местной метеостанции (если есть).
— наружная температура,
— скорость ветра,
— видимость,
— влажность, гигрометр (если прибор оснащен соответствующими датчиками).
Примеры использования барометра или альтиметра:
— здоровье и медицина — контролируя атмосферное давление, вы можете быть готовы к скачкам давления, головным болям, мигрени и недомоганию,
— для рыбаков и рыболовов, которые ловят рыбу и ходят под парусом — отслеживая атмосферное давление и погоду, вы можете увеличить шансы на хорошую рыбалку,
— спортсмены и туристы,
— для определения, прогнозирования и проверки погоды, температуры воздуха, скорости ветра,
— проверить местоположение,
— для пилотов для проверки давления и высоты,
— моряки, моряки и серферы могут проверить ветер.
Использование этого барометра проще, чем использование анероидного или ртутного барометра. Наш трекер Барометр и Альтиметр прост в использовании, прост и удобен.
Предупреждение! Некоторые портативные устройства (планшеты, телефоны, смартфоны) не имеют встроенного датчика давления. На этих устройствах измерения могут быть менее точными, поскольку они будут основаны на данных с местных метеорологических станций.
Мы постоянно развиваем это приложение, если вы видите что-то, что может быть улучшено, отправьте нам на [email protected]. Если вам нравится это приложение, оцените его на 5 звезд.
Наслаждайтесь и хорошо проводите время с этим приложением!
Барометр PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барометр DB 3 — идеальный прибор для измерения абсолютного давления. Он оснащен масштабируемым аналоговым выходом. Атмосферное давление, измеренное барометром, показывает вес воздуха (атмосферы) в соответствии с силой тяжести земли.На уровне моря барометр показывает значение 1013,25 мбар в стабильных условиях (изотермическая атмосфера). Барометр поставляется с барометрическим давлением 1013 мбар на уровне моря. Изменения высоты необходимо учитывать при измерении абсолютного давления. Цифровой дисплей барометра показывает текущее атмосферное давление (в зависимости от погодных условий и высоты). Это значение часто используется в качестве поправочного коэффициента для точного измерения барометром. Благодаря встроенному измерению перепада давления вы можете видеть изменения погоды или высоты над уровнем моря.Для этого барометр устанавливается на ноль с текущим барометрическим давлением. Показаны более поздние изменения; барометр идет «вверх» или «вниз». Например, поднимаясь в высокое здание, вы видите на экране разницу в высоте барометра. Если у вас есть какие-либо вопросы о барометре, ознакомьтесь со следующими техническими данными или свяжитесь с нами: клиенты из Великобритании +44 (0) 23 809 870 30 / клиенты из США + 1-410-387-7703. Мы будем рады проконсультировать вас по этому барометру и, конечно же, по другим продуктам в области регулирования и контроля, измерительным приборам, весам или весам. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
— Высокая точность — Масштабируемый аналоговый выход (0 … 2 В) — Функции: мин. / Макс. / Удержание — Выбор различных единиц измерения — Универсальные трубные соединители — Управление через 4 ключа | — Измерение давления — Коррекция нулевого значения — Заводская калибровка или калибровка DKD опционально — 4-значный ЖК-дисплей — Расчет среднего значения в осциллирующих значениях — Автоматическое отключение через 20 минут — Пауза измерения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барометр PCE-DB 3 в качестве вакуумметра или манометра | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Технические характеристики барометра PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Размеры барометра PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Состав поставки: 1 барометр DB 3, 1 руководство пользователя. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Состав поставки: — Заводской сертификат или сертификат DKD | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Калибровка и сертификация барометра по ISO Для этого барометра можно получить сертификат калибровки ISO. При лабораторной сертификации и калибровке омметра выдается сертификат контроля с данными вашей компании, чтобы вы могли зарегистрировать устройства в контрольных приборах ISO внутрикорпоративного консорциума.В этом документе также подтверждается, что такие устройства могут быть снова настроены в соответствии с национальными стандартами. Ниже вы найдете дополнительную информацию о калибровке. Калибровка: Контроль точности значений измерения барометра без вмешательства системы измерения. Калибровка также относится к определению систематического отклонения показания барометра по отношению к реальному значению измеренной величины. Калибровочный документ или сертификат: Документ с техническими характеристиками барометра в соответствии с национальной организацией измерений. Калибровочный интервал: Для выполнения правильных измерений барометр необходимо калибровать через регулярные интервалы. Этот период времени называется интервалом калибровки. Точно определить этот период сложно, но следует учитывать следующие факторы: • Характеристики средств измерений Это означает, что пользователь несет ответственность за проверку и контроль интервала между калибровками.Этот интервал калибровки должен составлять от 1 до 3 лет. Мы также предлагаем пользователю наш экспертный совет в решении любой проблемы, связанной с процессом установления интервалов калибровки или любых других технических вопросов. Примите во внимание: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Что такое давление? Давление можно определить как физическую величину, выражающую силу, прилагаемую одним телом к поверхности области, где в большинстве случаев оно напрямую измеряется его балансом с другой силой, такой как столб жидкости, пружина, поршень, нагруженный утяжелители или любой другой элемент, который может деформироваться при приложении давления.Единица измерения давления — Паскаль. P = F / A Различаем различные виды давления: — Абсолютное давление: давление жидкости относительно абсолютного вакуума или абсолютного нуля. Абсолютное давление равно нулю только тогда, когда между молекулами нет столкновения, что указывает на то, что доля молекул в газовой или молекулярной скорости очень мала. Этот термин был создан, потому что атмосферное давление меняется с высотой, и часто устройства, сделанные в других странах на другой высоте над уровнем моря, имеют другое атмосферное давление.Этот термин объединяет все критерии. У нас также есть еще одна модель барометра для измерения абсолютного давления. — Атмосферное или относительное давление: вес воздуха в атмосфере оказывает давление на определенную точку на поверхности земли. Как правило, чем больше воздуха над площадкой, тем выше давление. Это означает, что атмосферное давление зависит от высоты. Например, атмосферное давление на уровне моря выше, чем на вершине горы. Чтобы компенсировать разницу и облегчить сравнение между различными местоположениями с разной высотой, атмосферное давление обычно приводится к эквиваленту уровня моря (барометрическому давлению).Этот барометр может измерять атмосферное давление. — Барометрическое давление: атмосферное давление обычно приводится к эквивалентному уровню моря. Атмосферное давление меняется в зависимости от погодных условий, поэтому это важный инструмент для прогнозов погоды. Например, имея в своем распоряжении барометр, у вас не будет проблем с измерением атмосферного давления. Этот барометр представляет собой высотомер. По мере подъема на высоту атмосферное давление снижается.Это устройство используется для калибровки высотомера и метеостанции для прогноза погоды. — Манометрическое давление — это сила, которую вес столба атмосферы над точкой измерения оказывает на единицу площади. Единицей измерения манометрического давления в метрической системе является гектопаскаль (гПа), что соответствует 100 Ньютонам (Н) на квадратный метр. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ниже представлена таблица преобразования, которая позволит вам быстро определить диапазон давления на вашем рабочем месте в различных единицах измерения, обычно используемых для измерения давления. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Здесь вы найдете обзор всех измерительных приборов, доступных в PCE Instruments. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Контактное лицо: | Контактное лицо: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Эта страница на немецком, на итальянском, на испанском, на хорватском, на французском, на венгерском, на турецком, на польском, на русском, на голландском, на португальском, на португальском | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Высотомер
2
Почему пустую бутылку из-под шампуня так легко опрокинуть?
Мар.2 февраля 2020 г. — Стало досадно легко опрокинуть бутылку шампуня, когда она почти пуста. Это легко наблюдаемое и раздражающее явление, которое, по словам профессора физики, позволяет понять …
Квантовый импульс
7 августа 2019 г. — Иногда мы сталкиваемся с проблемой классической механики, которая представляет особые трудности для перевода в квантовый мир. Новая математическая модель дала некоторое представление об одном из …
Ограничивающие квантовые измерения
Ноябрь30 января 2021 г. — Квантовый мир и наш повседневный мир очень разные места. Физики теперь исследуют, как процесс измерения квантовой частицы превращает ее в повседневную …
Солнечные электростанции получают помощь от спутников для прогнозирования облачности
14 апреля 2020 г. — Облачность часто характеризуют простыми словами, например, облачно, частично или ясно. Это не дает точной информации для оценки количества солнечного света, доступного для солнечной энергии…
Риск от солнечных вспышек до самолетов реален, но не стоит дорогостоящего смягчения
2 сентября 2021 г. — Авиационные директивы направлены на смягчение воздействия радиации, в основном вызываемой галактическими космическими лучами и частицами солнечной энергии, или SEP. В первых потоки стабильны и предсказуемы: доза … 900 · 10
Была ли физика детерминированной?
9 декабря 2019 г. — Исследователи предложили новую интерпретацию классической физики без действительных чисел.Это новое исследование бросает вызов традиционному взгляду на классическую физику как на …
Рекордное движение Quantum Motion
22 июля 2019 г. — Демонстрируя точное управление на квантовом уровне, физики разработали метод, позволяющий заставить ион (электрически заряженный атом) отображать точные количества движения на квантовом уровне — любое конкретное …
Проверка общей теории относительности Эйнштейна
9 апреля 2020 г. — В рамках еще одной проверки справедливости общей теории относительности Эйнштейна ученые использовали два точно настроенных оптических решетчатых часа, чтобы провести новые сверхточные измерения времени…
Исследователи разработали крошечный датчик для измерения незначительных изменений давления внутри тела
17 февраля 2021 г. — Исследователи разработали чрезвычайно чувствительный миниатюрный оптоволоконный датчик, который однажды можно будет использовать для измерения небольших изменений давления в …
Небольшие изменения высоты могут снизить воздействие самолетов на климат до 59%
12 февраля 2020 г. — Изменение высоты менее 2% полетов может снизить изменение климата, связанное с инверсией, на 59%, говорится в сообщении…
Приборы для измерения давления в самолете
Ряд приборов информируют пилота о состоянии самолета и полетных ситуациях посредством измерения давления. Приборы для измерения давления можно найти в летной группе и двигательной группе. Они могут быть как с прямым считыванием, так и с дистанционным зондированием. Это одни из самых важных инструментов на самолете, которые должны точно информировать пилота для обеспечения безопасности полетов.Измерение давления включает в себя какой-то механизм, который может определять изменения давления. Затем добавляется метод калибровки и отображения информации для информирования пилота. Тип давления, которое необходимо измерить, часто делает один чувствительный механизм более подходящим для использования в конкретном случае. Три основных механизма измерения давления, используемых в авиационных приборных системах, — это трубка Бурдона, диафрагма или сильфон и твердотельное чувствительное устройство.Трубка Бурдона изображена на рисунке 1.Открытый конец этой спиральной трубы закреплен на месте, а другой конец запечатан и может свободно двигаться. Когда жидкость, которую необходимо измерить, направляется в открытый конец трубы, незакрепленная часть спиральной трубы имеет тенденцию выпрямляться. Чем выше давление жидкости, тем сильнее выпрямляется трубка. При понижении давления трубка откидывается. Указатель прикреплен к этому движущемуся концу трубы, обычно через соединение небольших валов и шестерен. Путем калибровки этого движения правильной трубки можно создать циферблат или циферблат инструмента.Таким образом, наблюдая за перемещением указателя по шкале лицевой панели прибора, расположенной за ним, пилоту сообщается о повышении и понижении давления.
| Рис. 1. Трубка Бурдона является одним из основных механизмов измерения давления |
Трубка Бурдона является внутренним механизмом для многих манометров, используемых в самолетах. Когда необходимо измерить высокое давление, трубка должна быть жесткой.Манометры, используемые для индикации более низкого давления, используют более гибкую трубку, которая легче разматывается и наматывается. Большинство трубок Бурдона изготавливаются из латуни, бронзы или меди. Сплавы этих металлов можно заставить многократно наматывать и разматывать трубку.
Манометры с трубкой Бурдона просты и надежны. Некоторые из приборов, в которых используется механизм с трубкой Бурдона, включают манометр моторного масла, манометр гидравлического давления, манометр кислородного бака и манометр пыльника. Поскольку давление пара, создаваемого нагретой жидкостью или газом, увеличивается с повышением температуры, механизмы трубки Бурдона также могут использоваться для измерения температуры.Это делается путем калибровки соединительного рычага указателя и переназначения лицевой стороны датчика температурной шкалой. В датчиках температуры масла часто используются механизмы с трубкой Бурдона. [Рис. 2]
| Рис. 2. Механизм трубки Бурдона можно использовать для измерения давления или температуры путем повторной калибровки соединительной тяги указателя и масштабирования лицевой панели инструмента для считывания в градусах Цельсия или Фаренгейта |
Поскольку измерение и отображение информации о давлении или температуре с помощью механизма трубки Бурдона обычно происходит в одном корпусе прибора, они чаще всего являются датчиками прямого считывания.Но датчик с трубкой Бурдона также можно использовать дистанционно. В любом случае необходимо направить измеряемую жидкость в трубку Бурдона. Например, обычный манометр с прямым считыванием показаний, измеряющий давление моторного масла и показывающий его пилоту в кабине, установлен на приборной панели. Небольшая длина трубки соединяет масляный порт под давлением на двигателе, проходит через брандмауэр и входит в заднюю часть манометра. Эта установка особенно функциональна на легких одномоторных самолетах, в которых двигатель установлен прямо перед приборной панелью в передней части фюзеляжа.Однако блок дистанционного зондирования может быть более практичным на двухмоторных самолетах, где двигатели находятся на большом расстоянии от индикатора давления в кабине. Здесь движение трубки Бурдона преобразуется в электрический сигнал и передается на дисплей в кабине по проводу. Это легче и эффективнее, что исключает возможность утечки жидкостей в пассажирский салон самолета.
Диафрагма и сильфон — два других основных чувствительных механизма, используемых в авиационных приборах для измерения давления.Диафрагма представляет собой полый тонкостенный металлический диск, обычно гофрированный. Когда давление вводится через отверстие на одной стороне диска, весь диск расширяется. Путем соприкосновения рычажного механизма с другой стороной диска движение находящейся под давлением диафрагмы может быть передано стрелке, которая регистрирует движение по шкале на лицевой стороне инструмента. [Рис. 3]
| Рис. 3. Диафрагма, используемая для измерения давления.Вакуумированная герметичная диафрагма называется анероидом. |
Мембраны также могут быть герметичными. Из диафрагмы можно откачать воздух перед герметизацией, не оставляя абсолютно ничего внутри. Когда это сделано, диафрагма называется анероидом. Анероиды используются во многих летных приборах. Мембрана также может быть заполнена газом до нормального атмосферного давления, а затем герметизирована. Каждая из этих диафрагм имеет свое применение, которое описано в следующем разделе. Общим фактором для всех является то, что расширение и сжатие боковой стенки диафрагмы — это движение, которое коррелирует с увеличением и уменьшением давления.
Когда несколько камер диафрагмы соединены вместе, устройство называется сильфоном. Этот подобный гармошке набор диафрагм может быть очень полезен при измерении разницы давлений между двумя газами, называемой перепадом давления. Как и в случае с одиночной диафрагмой, это движение боковых стенок сильфона в сборе, которое коррелирует с изменениями давления и к которому прикреплены рычажный механизм указателя и зубчатая передача для информирования пилота. [Рисунок 4]
| Рисунок 4.Сильфон в манометре дифференциального давления сравнивает два разных значения давления. Конечное движение сильфона от стороны с наибольшим входным давлением происходит, когда давления в сильфоне не равны. Тяга индикатора откалибрована для отображения разницы. |
Устройства измерения давления диафрагмы, анероиды и сильфоны часто расположены внутри единого корпуса прибора, который содержит указатель и циферблат прибора, считываемые пилотом на приборной панели.Таким образом, многие инструменты, в которых используются эти чувствительные и надежные механизмы, являются датчиками прямого считывания. Но во многих системах дистанционного зондирования также используются диафрагма и сильфон. В этом случае чувствительное устройство, содержащее чувствительную к давлению диафрагму или сильфон, располагается удаленно на двигателе или планере. Это часть преобразователя, преобразующего давление в электрический сигнал. Преобразователь или передатчик отправляет сигнал на манометр в кабине или в компьютер для обработки и последующего отображения обнаруженного состояния.Примерами приборов, которые используют диафрагму или сильфон для прямого считывания или дистанционного измерения, являются высотомер, индикатор вертикальной скорости, манометр дифференциального давления в кабине (в герметичных самолетах) и манометр в коллекторе.
Твердотельные датчики давления с использованием микротехнологий используются в современных самолетах для определения критического давления, необходимого для безопасной эксплуатации. Многие из них имеют цифровые выходные данные, готовые для обработки компьютерами электронных летных приборов и другими бортовыми компьютерами.Некоторые датчики посылают микроэлектрические сигналы, которые преобразуются в цифровой формат для использования компьютерами. Как и в случае с описанными выше аналоговыми датчиками, ключом к функциям твердотельных датчиков является их постоянное изменение свойств при изменении давления.
Твердотельные датчики, используемые в большинстве авиационных приложений, демонстрируют изменяющийся электрический выход или изменения сопротивления при изменении давления. Чаще всего используются кристаллические пьезоэлектрические, пьезорезисторные и полупроводниковые сенсоры. В типичном датчике крошечные провода встроены в кристалл или чувствительный к давлению полупроводниковый чип.Когда давление отклоняет кристалл (ы), создается небольшое количество электричества или, в случае полупроводникового чипа и некоторых кристаллов, сопротивление изменяется. Поскольку изменения тока и сопротивления напрямую зависят от величины отклонения, выходы можно откалибровать и использовать для отображения значений давления.
Практически вся информация о давлении, необходимая для двигателя, планера и летных приборов, может быть получена и / или рассчитана с помощью твердотельных датчиков давления в сочетании с датчиками температуры.Но примечательно продолжающееся использование анероидных устройств для сравнений с использованием абсолютного давления. Твердотельные системы измерения давления — это системы дистанционного зондирования. Датчики устанавливаются на самолет в удобных и эффективных местах.
Типы давления
Давление — это сравнение двух сил. Абсолютное давление существует, когда сила сравнивается с полным вакуумом, или когда давление абсолютно отсутствует. Абсолютное давление необходимо определять, потому что воздух в атмосфере всегда оказывает давление на все.Даже когда кажется, что давление отсутствует, например, когда воздушный шар спущен, атмосферное давление внутри и снаружи воздушного шара все еще существует. Чтобы измерить это атмосферное давление, необходимо сравнить его с полным отсутствием давления, например, в вакууме. Многие авиационные приборы используют значения абсолютного давления, такие как высотомер, индикатор скорости набора высоты и манометр в коллекторе. Как уже говорилось, обычно это делается с помощью анероида.
Самый распространенный тип измерения давления — манометрическое давление.Это разница между измеряемым давлением и атмосферным давлением. Следовательно, манометрическое давление внутри спущенного баллона, упомянутого выше, составляет 0 фунтов на квадратный дюйм (psi). Манометрическое давление легко измерить, и его можно получить, игнорируя тот факт, что атмосфера всегда оказывает давление на все. Например, шина заполняется воздухом до 32 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря и проверяется манометром на 32 фунта на квадратный дюйм, что является манометрическим давлением. Давление воздуха на внешнюю сторону шины приблизительно 14,7 фунтов на квадратный дюйм игнорируется.Абсолютное давление в шине составляет 32 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм, необходимого для уравновешивания 14,7 фунта на квадратный дюйм на внешней стороне шины. Таким образом, абсолютное давление в шине составляет примерно 46,7 фунтов на квадратный дюйм. Если та же самая шина накачана до 32 фунтов на квадратный дюйм в месте на высоте 10 000 футов над уровнем моря, давление воздуха на внешней стороне шины будет только приблизительно 10 фунтов на квадратный дюйм из-за более тонкой атмосферы. Давление внутри шины, необходимое для балансировки, составит 32 фунта на квадратный дюйм плюс 10 фунтов на квадратный дюйм, в результате чего абсолютное давление в шине составит 42 фунта на квадратный дюйм.Таким образом, одна и та же шина с одинаковым уровнем накачивания и эксплуатационными характеристиками имеет разные значения абсолютного давления. Однако манометрическое давление остается прежним, что означает, что шины накачаны одинаково. В этом случае манометрическое давление более полезно для информирования нас о состоянии шины.
Измерения избыточного давления просты и широко используются. Они устраняют необходимость измерения переменного атмосферного давления для индикации или отслеживания конкретной ситуации с давлением. Следует принять манометрическое давление, если не указано иное, или если измерение давления не относится к типу, который, как известно, требует абсолютного давления.
Во многих случаях в авиации желательно сравнить давление двух различных элементов, чтобы получить полезную информацию для эксплуатации самолета. Когда два давления сравниваются в манометре, измерение называется перепадом давления, а манометр — манометром перепада давления. Индикатор воздушной скорости самолета представляет собой манометр дифференциального давления. Он сравнивает давление окружающего воздуха с давлением набегающего воздуха, чтобы определить, насколько быстро самолет движется по воздуху. Датчик степени давления в двигателе турбины (EPR) также является манометром дифференциального давления.Он сравнивает давление на входе в двигатель с давлением на выходе, чтобы указать тягу, развиваемую двигателем.
В авиации также широко используется давление, известное как стандартное давление. Стандартное давление относится к установленному или стандартному значению, которое было создано для атмосферного давления. Это стандартное значение давления составляет 29,92 дюйма ртутного столба (рт.Определенные стандартные дневные значения также установлены для плотности, объема и вязкости воздуха. Все эти значения являются усредненными, поскольку атмосфера постоянно колеблется. Они используются инженерами при проектировании систем приборов, а иногда и техническими специалистами и пилотами. Часто использование стандартного значения атмосферного давления более желательно, чем использование фактического значения. Например, на высоте 18 000 футов и выше все самолеты используют 29,92 дюйма ртутного столба в качестве эталонного давления для своих приборов, чтобы указать высоту.Это приводит к тому, что показания высоты во всех кабинах идентичны. Поэтому созданы точные средства для поддержания вертикального эшелонирования самолетов, летящих на таких больших высотах.
Приборы для измерения давления
Давление моторного маслаСамым важным инструментом, используемым пилотом для определения состояния двигателя, является манометр моторного масла. [Рис. 5] Давление масла обычно указывается в фунтах на квадратный дюйм. Нормальный рабочий диапазон обычно представлен зеленой дугой на круглом датчике.Чтобы узнать точный допустимый рабочий диапазон, обратитесь к данным производителя по эксплуатации и техническому обслуживанию. В поршневых и газотурбинных двигателях масло используется для смазки и охлаждения поверхностей подшипников, где детали вращаются или скользят друг относительно друга на высоких скоростях. Утечка масла под давлением в эти области быстро приведет к чрезмерному трению и перегреву, что приведет к катастрофическому отказу двигателя. Как уже упоминалось, в самолетах, использующих аналоговые приборы, часто используются манометры с прямой трубкой Бурдона.На рис. 5 показана лицевая панель типичного манометра этого типа. Цифровые приборные системы используют аналоговый или цифровой дистанционный датчик давления масла, который отправляет выходные данные в компьютер, управляя отображением значения (значений) давления масла на экранах дисплея кабины самолета. Давление масла может отображаться в виде кругового или линейного манометра и даже может включать числовое значение на экране. Часто давление масла группируется с отображением других параметров двигателя на той же странице или части страницы на дисплее.На рисунке 6 показана эта группировка на цифровой системе индикации приборов Garmin G1000 для самолетов авиации общего назначения.
| Рис. 5. Аналоговый манометр давления масла приводится в действие трубкой Бурдона. Давление масла жизненно важно для состояния двигателя и должно контролироваться пилотом. |
| Рис. 6. Индикация давления масла с другими параметрами двигателя, показанными в столбце слева цифровая панель дисплея кабины экипажа |
В самолетах с поршневым двигателем манометр в коллекторе показывает давление воздуха во впускном коллекторе двигателя.Это показатель мощности, развиваемой двигателем. Чем выше давление топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, тем большую мощность он может производить. Для двигателей без наддува это означает, что показание давления, близкого к атмосферному, является максимальным. Двигатели с турбонаддувом или наддувом создают давление в воздухе, смешанном с топливом, поэтому показания полной мощности выше атмосферного.
Большинство манометров в коллекторе калибруются в дюймах ртутного столба, хотя на цифровых дисплеях может быть предусмотрена возможность отображения в другом масштабе.Типичный аналоговый датчик использует анероид, описанный выше. Когда атмосферное давление действует на анероид внутри манометра, подключенный указатель показывает текущее давление воздуха. Линия, идущая от впускного коллектора к манометру, показывает давление воздуха во впускном коллекторе на анероид, поэтому манометр показывает абсолютное давление во впускном коллекторе. Аналоговый манометр в коллекторе и его внутреннее устройство показаны на Рисунке 7. Цифровое представление давления в коллекторе находится в верхней части приборов двигателя, отображаемых на многофункциональном дисплее Garmin G1000 на Рисунке 6.Руководство по эксплуатации самолета содержит данные по управлению давлением в коллекторе в зависимости от расхода топлива и шага винта, а также для достижения различных характеристик характеристик на разных этапах разгона и полета.
| Рис. 7. Манометры соотношения давлений двигателя |
Турбинные двигатели имеют собственный индикатор давления, который показывает мощность, развиваемую двигателем.Он называется индикатором степени сжатия двигателя (EPR) (датчик EPR). Этот манометр сравнивает общее давление выхлопных газов с давлением набегающего воздуха на входе в двигатель. С поправками на температуру, высоту и другие факторы, датчик EPR показывает тягу, развиваемую двигателем. Поскольку манометр EPR сравнивает два давления, это манометр дифференциального давления. Это прибор дистанционного зондирования, который получает входные данные от передатчика соотношения давлений в двигателе или, в дисплеях цифровых приборных систем, от компьютера.Датчик отношения давлений содержит сильфон, который сравнивает два давления и преобразует соотношение в электрический сигнал, используемый манометром для индикации. [Рис. 8]
| Рис. 8. Аналоговая шкала индикатора давления в коллекторе, калиброванная в дюймах ртутного столба |
Манометры давления топлива также предоставляют важную информацию для пилот.Обычно топливо откачивается из различных топливных баков самолета для использования его двигателями. Неисправный топливный насос или бак, который был опорожнен сверх точки, при которой в насос поступает достаточно топлива для поддержания желаемого выходного давления, — это состояние, требующее немедленного внимания пилота. Хотя существуют манометры прямого измерения давления топлива с использованием трубок Бурдона, диафрагм и устройств измерения сильфона, особенно нежелательно прокладывать топливопровод в кабину из-за возможности возгорания в случае возникновения утечки.Следовательно, предпочтительная компоновка состоит в том, чтобы любой используемый чувствительный механизм был частью передающего устройства, которое использует электричество для отправки сигнала на индикатор в кабине экипажа. Иногда вместо манометров используются показания, контролирующие расход топлива.
Гидравлическое давлениеНа сложных самолетах используются многочисленные другие датчики давления для индикации состояния различных вспомогательных систем, которых нет на простых легких самолетах.Гидравлические системы обычно используются для подъема и опускания шасси, управления полетом, включения тормозов и многого другого. Достаточное давление в гидравлической системе, создаваемое гидравлическим насосом (-ами), необходимо для нормальной работы гидравлических устройств. Манометры гидравлического давления часто располагаются в кабине пилотов, в точках обслуживания гидравлической системы на планере или рядом с ними. Дистанционно расположенные индикаторы, используемые обслуживающим персоналом, почти всегда напрямую считывают показания манометров с трубкой Бурдона. Манометры в кабине обычно имеют данные о давлении в системе, которые передаются от датчиков или компьютеров электрически для индикации.На рисунке 9 показан датчик гидравлического давления в гидравлической системе высокого давления самолета.
| Рис. 9. Датчик гидравлического давления измеряет и преобразует давление в электрический выходной сигнал для индикации манометром в кабине или для использования компьютером, который анализирует и отображает давление в кабине, когда это требуется или требуется |
Гироскопический манометр, вакуумметр или манометр — все это термины, обозначающие один и тот же манометр, используемый для контроля вакуума, создаваемого в системе, которая приводит в действие гироскопические летные приборы с пневматическим приводом.Воздух проходит через инструменты, заставляя гироскопы вращаться. Скорость вращения гироскопа должна быть в определенном диапазоне для правильной работы. Эта скорость напрямую связана с давлением всасывания, которое создается в системе. Датчик всасывания чрезвычайно важен в самолетах, полагающихся исключительно на гироскопические летные приборы с вакуумным приводом.
Вакуум — это индикатор перепада давления, означающий, что измеряемое давление сравнивается с атмосферным давлением с помощью герметичной диафрагмы или капсулы.Датчик откалиброван в дюймах ртутного столба. Он показывает, насколько меньше давление в системе, чем в атмосфере.
Реле давленияВ авиации часто достаточно просто контролировать, является ли давление, создаваемое определенной операционной системой, слишком высоким или слишком низким, чтобы можно было принять меры в случае возникновения одного из этих условий. Это часто достигается с помощью реле давления. Реле давления — это простое устройство, обычно предназначенное для размыкания или замыкания электрической цепи при достижении в системе определенного давления.Он может быть изготовлен таким образом, чтобы электрическая цепь была нормально разомкнутой и могла затем закрываться при обнаружении определенного давления, или цепь могла быть замкнута, а затем разомкнута при достижении давления активации.
Реле давления содержат диафрагму, к которой с одной стороны прикладывается измеряемое давление. Противоположная сторона диафрагмы соединена с механическим механизмом переключения электрической цепи. Небольшие колебания или повышение давления на диафрагму приводят к перемещению диафрагмы, но не настолько, чтобы переключить переключатель.Только когда давление достигает или превышает заданный уровень, предусмотренный в конструкции переключателя, диафрагма перемещается достаточно далеко, чтобы механическое устройство на противоположной стороне замкнуло контакты переключателя и замкнуло цепь. [Рис. 10] Каждый переключатель рассчитан на включение (или отключение) при определенном давлении, и его следует устанавливать только в надлежащем месте.
| Рис. 10. Нормально разомкнутый датчик давления, расположенный в электрической цепи, также приводит к размыканию цепи.Переключатель замыкается, позволяя течь электричеству, когда давление превышает заданную точку включения переключателя. Обычно замкнутые реле давления позволяют электричеству проходить через переключатель в цепи, но размыкаются, когда давление достигает заданной точки активации, тем самым размыкая электрическую цепь |
Реле индикации низкого давления масла является распространенным примером того, как реле давления работают. Он установлен в двигателе, поэтому масло под давлением может попадать на диафрагму переключателя.После запуска двигателя давление масла увеличивается, и давление на диафрагму является достаточным для удержания контактов переключателя в разомкнутом состоянии. Таким образом, ток не течет по цепи, и в кабине не отображается индикация низкого давления масла. В случае падения давления масла давление на диафрагму становится недостаточным для удержания переключаемых контактов в разомкнутом состоянии. Когда контакты замыкаются, они замыкают цепь на индикатор низкого давления масла, обычно световой, чтобы предупредить пилота о ситуации.
Манометры для различных компонентов или систем работают аналогично указанным выше. Какое-то чувствительное устройство, подходящее для измеряемого или контролируемого давления, сочетается с системой индикации. При необходимости в систему устанавливают реле давления с надлежащим номиналом и подключают к цепи индикации.
Pitot-Static Systems
Некоторые из наиболее важных летных приборов получают свои показания при измерении давления воздуха. Сбор и распределение различных давлений воздуха для пилотажных приборов является функцией статической системы Пито.
Трубки Пито и вентиляционные отверстия для статического давленияНа простом самолете это может быть головка статической системы Пито или трубка Пито с отверстиями для ударного и статического давления воздуха и герметичными трубками, соединяющими эти точки измерения давления воздуха с приборами, которые требуют воздуха для их показаний. Высотомер, индикатор воздушной скорости и индикатор вертикальной скорости — три наиболее распространенных прибора для измерения статики Пито. На рисунке 11 показана простая система статики Пито, подключенная к этим трем приборам.
| Рис. 11. Простая статическая система Пито подключена к основным пилотажным приборам |
Трубка Пито показана на Рис. 12. Она открыта и направлена в воздушный поток для получить полную силу ударного давления воздуха по мере продвижения самолета вперед. Этот воздух проходит через перегородку, предназначенную для защиты системы от попадания влаги и грязи в трубку. Под перегородкой предусмотрено сливное отверстие, через которое выходит влага.Набегающий воздух направляется назад в камеру акульего плавника в сборе. Вертикальная труба, или стояк, выводит этот сжатый воздух из узла Пито к индикатору воздушной скорости.
| Рис. 12. Типичная головка статической системы Пито, или трубка Пито, собирает набегающий воздух и статическое давление для использования пилотажными приборами |
Кормовая часть трубки Пито снабжен небольшими отверстиями на верхней и нижней поверхностях, которые предназначены для сбора воздуха, находящегося под атмосферным давлением в статическом или неподвижном состоянии.[Рис. 12] Статическая секция также содержит стояк, и воздух выходит из узла Пито через трубы и соединяется с высотомером, индикатором воздушной скорости и индикатором вертикальной скорости.
Многие головки трубок Пито содержат нагревательные элементы для предотвращения обледенения во время полета. Пилот может подавать электрический ток на элемент с помощью переключателя в кабине, когда существуют условия образования льда. Часто этот переключатель подключается к замку зажигания, так что, когда самолет выключен, нагреватель трубки Пито, случайно оставленный включенным, не продолжает потреблять ток и разряжать аккумулятор.Следует проявлять осторожность, находясь рядом с трубкой Пито, поскольку эти нагревательные элементы делают трубку слишком горячей, чтобы к ней можно было прикоснуться, не получив ожога.
Трубка статики Пито устанавливается снаружи самолета в точке, где воздух наименее вероятно будет турбулентным. Он направлен вперед параллельно линии полета самолета. Расположение может отличаться. Некоторые из них находятся в носовой части фюзеляжа, а другие могут располагаться на крыле. Некоторые даже можно найти на оперении. Существуют различные конструкции, но функция остается той же: улавливать ударное давление и статическое давление воздуха и направлять их на соответствующие инструменты.[Рис. 13]
| Рис. 13. Головки статической системы Пито или трубки Пито могут иметь различную конструкцию и расположение на планерах. |
Большинство самолетов оснащено статической системой Пито. У трубки есть альтернативный источник статического давления воздуха, предназначенный для аварийного использования. Пилот может выбрать запасной вариант с помощью переключателя в кабине, если окажется, что летные приборы не дают точных показаний. На низколетящих самолетах без давления альтернативным источником статического электричества может быть просто воздух из кабины.[Рис. 14] На воздушном судне с избыточным давлением давление воздуха в салоне может значительно отличаться от давления наружного окружающего воздуха. При использовании в качестве альтернативного источника статического воздуха показания прибора будут крайне неточными. В этом случае используются несколько статических точек захвата вентиляции. Все они расположены снаружи самолета и подключены к водопроводу, чтобы пилот мог выбрать, из какого источника воздух направляется к приборам. На электронных индикаторах полета выбирается, какой источник используется компьютером или летным экипажем.
| Рис. 14. На самолетах без давления альтернативным источником статического воздуха является воздух кабины |
Другой тип статической системы Пито обеспечивает расположение источников Пито и статического электричества в отдельные позиции на самолете. Трубка Пито в этой конструкции используется только для сбора давления набегающего воздуха. Отдельные вентиляционные отверстия для статического давления используются для сбора информации о статическом давлении воздуха. Обычно они располагаются заподлицо сбоку фюзеляжа.[Рис. 15] Может быть два или более вентиляционных отверстия. Типичны первичный и запасной источники вентиляции, а также отдельные специальные вентиляционные отверстия для приборов пилота и старшего помощника. Кроме того, два основных вентиляционных отверстия могут быть расположены на противоположных сторонах фюзеляжа и соединены Y-образной трубкой для ввода в приборы. Это сделано для компенсации любых колебаний статического давления воздуха на вентиляционные отверстия из-за положения самолета. Независимо от количества и расположения отдельных статических вентиляционных отверстий, они могут нагреваться так же, как и отдельная трубка Пито для нагнетания воздуха, чтобы предотвратить обледенение.
| Рис. 15. Обогреваемые основные и дополнительные статические вентиляционные отверстия, расположенные по бокам фюзеляжа |
| Рис. 16. Схема типичной системы статики Пито на многодвигательном воздушном судне с избыточным давлением |
High Системы Пито-статики самолетов категории реактивного транспорта и реактивного транспорта могут быть более сложными. Эти самолеты часто работают на большой высоте, где температура окружающей среды может превышать 50 ° F ниже нуля. Сжимаемость воздуха также изменяется на высоких скоростях и на больших высотах.Воздушный поток вокруг фюзеляжа изменяется, что затрудняет получение постоянных входных статических давлений. Пилот должен учесть все факторы температуры и плотности воздуха, чтобы получить точные показания приборов. В то время как многие аналоговые приборы имеют встроенные компенсирующие устройства, использование компьютера данных о воздухе (АЦП) является обычным для этих целей на высокопроизводительных самолетах. Кроме того, в современных самолетах используются компьютеры цифровых данных о воздухе (DADC). Преобразование измеренных значений давления воздуха в цифровые значения упрощает управление ими с помощью компьютера для вывода точной информации, которая компенсирует многие встречающиеся переменные.[Рис. 17]
| Рис. 17. Компьютер данных по воздуху (ADC) Teledyne | TAS / Plus вычисляет данные по воздуху от статической пневматической системы Пито, датчика температуры самолета и устройства барометрической коррекции, чтобы помочь создать четкую индикацию условий полета | |
По сути, все значения давления и температуры, измеренные датчиками, передаются в АЦП. Аналоговые устройства используют преобразователи для преобразования их в электрические значения и манипулирования ими в различных модулях, содержащих схемы, предназначенные для надлежащей компенсации для использования различными приборами и системами.DADC обычно получает данные в цифровом формате. Системы, не имеющие выходов цифровых датчиков, сначала преобразуют входные сигналы в цифровые сигналы с помощью аналого-цифрового преобразователя. Преобразование может происходить внутри компьютера или в отдельном блоке, предназначенном для этой функции. Затем все вычисления и компенсации производятся компьютером в цифровом виде. Выходы ADC являются электрическими для привода серводвигателей или для использования в качестве входов в системах наддува, блоках управления полетом и других системах.Выходы DADC распределяются по этим же системам и дисплею в кабине с помощью цифровой шины данных.
Использование АЦП дает множество преимуществ. Упрощение статических водопроводных линий позволяет создать более легкую и простую систему с меньшим количеством подключений, поэтому она менее подвержена утечкам и ее легче обслуживать. Вычисления разовой компенсации могут выполняться внутри компьютера, что устраняет необходимость встраивать компенсирующие устройства в многочисленные отдельные приборы или блоки систем с использованием данных по воздуху.DADC могут выполнять ряд проверок для проверки достоверности данных, полученных из любого источника на борту самолета. Таким образом, экипаж может быть автоматически предупрежден о необычном параметре. Переход к альтернативному источнику данных также может быть автоматическим, чтобы обеспечить постоянную точность работы кабины экипажа и систем. В целом полупроводниковая технология более надежна, а современные устройства имеют небольшие размеры и легкий вес. На рисунке 18 схематически показано, как DADC подключается к пито-статической и другим системам самолета.
| Рис. 18. АЦП получают входные данные от датчиков статического электричества Пито и обрабатывают их для использования в многочисленных авиационных системах |
Летные приборы для измерения статического давления Пито
Основные летные приборы напрямую подключены к системе пито-статики на многих самолетах. Аналоговые летные приборы в основном используют механические средства для измерения и индикации различных параметров полета. Для того же в системах цифровых пилотажных приборов используются электричество и электроника.Обсуждение основных приборов для измерения статики Пито начинается с аналоговых приборов, к которым добавляется дополнительная информация о современных цифровых приборах.
Высотомеры и высотаВысотомер — это прибор, который используется для индикации высоты самолета над заданным уровнем, например уровнем моря или местностью под ним. Самый распространенный способ измерения этого расстояния основан на открытиях, сделанных учеными много веков назад. Работа семнадцатого века, доказывающая, что воздух в атмосфере оказывает давление на вещи вокруг нас, привела Евангелисту Торричелли к изобретению барометра.В том же веке, используя концепцию этого первого прибора для измерения атмосферного давления, Блез Паскаль смог показать, что существует взаимосвязь между высотой и атмосферным давлением. С увеличением высоты давление воздуха уменьшается. Степень его уменьшения измерима и постоянна для любого заданного изменения высоты. Следовательно, измеряя атмосферное давление, можно определить высоту. [Рис. 19]
| Рис. 19. Давление воздуха обратно пропорционально высоте.Это постоянное соотношение используется для калибровки высотомера давления |
Высотомеры, которые измеряют высоту самолета путем измерения давления атмосферного воздуха, известны как высотомеры давления. Высотомер давления предназначен для измерения давления окружающего воздуха в любом месте и на любой высоте. В самолетах он подключен к статическому вентилятору (ам) через трубку в системе статического электричества Пито. Соотношение между измеренным давлением и высотой указано на лицевой стороне прибора, которая откалибрована в футах.Эти устройства представляют собой приборы с прямым считыванием показаний, которые измеряют абсолютное давление. Анероидный или анероидный сильфон лежит в основе внутренней работы манометрического альтиметра. К этой герметичной диафрагме прикреплены рычаги и шестерни, которые соединяют ее с указателем. Статическое давление воздуха поступает в герметичный корпус прибора и окружает анероид. На уровне моря высотомер показывает ноль, когда это давление оказывает окружающий воздух на анероид. Когда давление воздуха уменьшается при перемещении альтиметра выше в атмосфере, анероид расширяется и отображает высоту на инструменте путем вращения указателя.Когда высотомер опускается в атмосферу, давление воздуха вокруг анероида увеличивается, и стрелка перемещается в противоположном направлении. [Рисунок 20]
| Рис. 20. Внутреннее устройство высотомера давления с герметичной диафрагмой. На уровне моря и стандартных атмосферных условиях рычажный механизм, прикрепленный к расширяемой диафрагме, дает показание нуля. Когда высота увеличивается, статическое давление на внешней стороне диафрагмы уменьшается, и анероид расширяется, давая положительное указание высоты.Когда высота уменьшается, атмосферное давление увеличивается. Статическое давление воздуха на внешней стороне диафрагмы увеличивается, и стрелка перемещается в противоположном направлении, указывая на уменьшение высоты |
Циферблат или циферблат аналогового высотомера считывается аналогично часам. Когда самый длинный указатель перемещается по циферблату, он регистрирует высоту в сотнях футов. Один полный оборот этой стрелки указывает на высоту 1000 футов.
Вторая по длине точка движется медленнее.Каждый раз, когда он достигает цифры, он показывает высоту 1000 футов. Один раз вокруг циферблата этот указатель равен 10 000 футов. Когда самая длинная стрелка полностью проходит вокруг циферблата один раз, вторая по длине точка перемещается только на расстояние между двумя цифрами, что указывает на достижение высоты в 1000 футов. Если таковой оборудован, третий, самый короткий или самый тонкий указатель регистрирует высоту с шагом 10 000 футов. Когда этот указатель достигает цифры, это означает, что была достигнута высота 10 000 футов.Иногда на циферблате инструмента отображается черно-белая или красно-белая заштрихованная область, пока не будет достигнута отметка в 10 000 футов. [Рисунок 21]
| Рисунок 21. Чувствительный высотомер с тремя стрелками и заштрихованной областью, отображаемый во время работы ниже 10 000 футов |
Многие высотомеры также содержат связи, которые вращают числовой счетчик в Помимо перемещения указателей по циферблату.Это окно быстрой справки позволяет пилоту просто считывать числовую высоту в футах. Движение вращающихся цифр или счетчика барабанного типа во время быстрого набора высоты или спуска затрудняет или делает невозможным считывание чисел. Затем можно обратиться к классической индикации в виде часов. На рисунке 22 показано устройство этого типа механического цифрового дисплея барометрической высоты.
| Рис. 22. Счетчик барабанного типа может приводиться в действие анероидом высотомера для цифрового отображения высоты.Барабаны также могут использоваться для индикации настроек высотомера. |
Настоящие цифровые приборные дисплеи могут отображать высоту различными способами. Чаще всего используется числовой дисплей, а не воспроизведение циферблата часового типа. Часто цифровое числовое отображение высоты отображается на основном электронном индикаторе полета рядом с изображением искусственного горизонта. Также может быть представлена линейная вертикальная шкала, чтобы представить это точное числовое значение в перспективе. Пример такого типа отображения информации о высоте показан на рисунке 23.
| Рис. 23. Этот основной индикатор полета из комплекта приборов для стеклянной кабины Garmin серии 1000 для легких самолетов показывает высоту, используя вертикальную линейную шкалу и числовой счетчик. Когда самолет набирает или спускается, шкала за черным цифровым индикатором высоты изменяется. |
Точное измерение высоты важно по многим причинам. Важность правил полетов по приборам (ППП) возрастает.Например, уклонение от высоких препятствий и возвышенности зависит от точной индикации высоты, как и полет на предписанной высоте, назначенной диспетчерской службы воздушного движения (УВД), чтобы избежать столкновения с другими воздушными судами. Измерение высоты манометром чревато сложностями. Предпринимаются шаги по уточнению индикации барометрической высоты, чтобы компенсировать факторы, которые могут вызвать неточное отображение.
Основным фактором, влияющим на измерения барометрической высоты, являются естественные колебания давления в атмосфере из-за погодных условий.Различные воздушные массы развиваются и движутся над земной поверхностью, каждая из которых обладает характеристиками давления. Эти воздушные массы вызывают погодные условия, которые мы испытываем, особенно в пограничных областях между воздушными массами, известных как фронты. Соответственно, на уровне моря, даже если температура остается постоянной, давление воздуха повышается и понижается по мере того, как воздушные массы погодной системы приходят и уходят. Значения на Рисунке 19, следовательно, являются средними для теоретических целей.
Для поддержания точности высотомера, несмотря на изменяющееся атмосферное давление, было разработано средство настройки высотомера.Регулируемая шкала давления, видимая на лицевой панели аналогового высотомера, известная как барометрическое или окно Коллсмана, настроена на считывание существующего атмосферного давления, когда пилот поворачивает ручку на передней панели прибора. Эта регулировка связана с шестеренками внутри альтиметра, чтобы также перемещать указатели высоты на циферблате. Помещая текущее известное давление воздуха (также известное как настройка высотомера) в окошко, прибор показывает фактическую высоту. Эта высота, скорректированная с учетом изменений атмосферного давления из-за непостоянства погодных условий и давления воздушных масс, известна как указанная высота.
Следует отметить, что в полете настройки высотомера меняются в соответствии с настройками ближайшей доступной метеостанции или аэропорта. Это обеспечивает точность высотомера во время полета.
В то время как в ранней авиации с неподвижным крылом не было необходимости в точном измерении высоты, знание высоты давало пилоту полезные ориентиры при навигации в трех измерениях атмосферы. По мере роста воздушного движения и увеличения желания летать в любых погодных условиях, точное измерение высоты стало более важным, и высотомер был усовершенствован.В 1928 году Пол Коллсман изобрел средство настройки высотомера для отражения изменений атмосферного давления по сравнению со стандартным атмосферным давлением. Уже в следующем году Джимми Дулиттл совершил свой успешный полет, продемонстрировав возможность полета по приборам без визуальных ориентиров за пределами кабины с помощью чувствительного альтиметра Коллсмана.
Термин барометрическая высота используется для описания показаний высотомера, когда в окне Коллсмана установлено значение 29,92. При полете в воздушном пространстве США на высоте более 18000 футов среднего уровня моря (MSL) пилоты должны устанавливать свои высотомеры на 29.92. Поскольку все воздушные суда используют этот стандартный уровень давления, должно быть обеспечено вертикальное эшелонирование между воздушными судами, установленными УВД на разных высотах. Это тот случай, если все высотомеры работают нормально, а пилоты держат заданную высоту. Обратите внимание, что истинная высота или фактическая высота самолета над уровнем моря совпадает с барометрической высотой только при стандартных дневных условиях. В противном случае все воздушные суда с высотомерами, установленными на 29,92 дюйма рт. Ст., Могут иметь истинную высоту выше или ниже указанной барометрической высоты.Это происходит из-за того, что давление в воздушной массе, в которой они летают, выше или ниже стандартного дневного давления (29,92). Фактическая или истинная высота менее важна, чем предотвращение столкновения самолетов, что достигается за счет того, что все летательные аппараты на высоте более 18 000 футов имеют одинаковый уровень давления (29,92 дюйма ртутного столба). [Рисунок 24]
| Рисунок 24 На высоте выше 18 000 футов над уровнем моря все самолеты должны установить 29,92 в качестве эталонного давления в окне Коллсмана.Затем высотомер считывает барометрическую высоту. В зависимости от атмосферного давления в этот день истинная или фактическая высота самолета может быть выше или ниже указанной (барометрическая высота) |
Температура также влияет на точность высотомера. Анероидные диафрагмы, используемые в высотомерах, обычно изготавливаются из металла. Их эластичность меняется при изменении температуры. Это может привести к ложным показаниям, особенно на большой высоте, когда окружающий воздух очень холодный.Биметаллическое компенсирующее устройство встроено во многие чувствительные высотомеры для корректировки изменяющейся температуры. На рисунке 22 показано одно из таких устройств на барабанном высотомере.
Температура также влияет на плотность воздуха, которая сильно влияет на летно-технические характеристики самолета. Хотя это не приводит к ошибочным показаниям высотомера, летные экипажи должны знать, что рабочие характеристики меняются с изменениями температуры в атмосфере. Термин «высота по плотности» описывает высоту с поправкой на нестандартную температуру.То есть высота по плотности — это стандартная дневная высота (барометрическая высота), на которой летательный аппарат будет иметь такие же характеристики, как и в нестандартный день, наблюдаемый в настоящее время. Например, в очень холодный день воздух более плотный, чем в стандартный день, поэтому самолет ведет себя так, как если бы он находился на меньшей высоте. Высота плотности в этот день ниже. В очень жаркий день верно обратное, и самолет ведет себя так, как если бы он находился на большой высоте, где воздух менее плотный.Высота плотности в этот день выше.
Были созданы коэффициенты пересчета и диаграммы, чтобы пилоты могли рассчитать высоту по плотности в любой конкретный день. Также можно учитывать нестандартное давление воздуха из-за погодных условий и влажности. Таким образом, хотя влияние температуры на летно-технические характеристики воздушного судна не приводит к ложным показаниям высотомера, показания высотомера могут вводить в заблуждение с точки зрения летно-технических характеристик воздушного судна, если эти эффекты не принимаются во внимание. [Рисунок 25]
| Рисунок 25.Влияние температуры воздуха на летно-технические характеристики воздушного судна выражается как высота по плотности |
Другие факторы могут вызвать неточные показания высотомера. Ошибка шкалы — это механическая ошибка, из-за которой шкала прибора не выровнена, поэтому стрелки высотомера показывают правильно. Периодические испытания и регулировка, проводимые обученными специалистами с использованием откалиброванного оборудования, позволяют свести к минимуму погрешность шкалы.
Барометрический альтиметр подключен к системе пито-статики и должен получать точные данные о давлении окружающего воздуха, чтобы указывать правильную высоту.Ошибка положения или ошибка установки — это неточность, вызванная расположением статического вентиляционного отверстия, которое питает высотомер. Несмотря на то, что прилагаются все усилия для размещения статических вентиляционных отверстий в невозмущенном воздухе, воздушный поток над корпусом изменяется в зависимости от скорости и положения самолета. Величина этой ошибки измерения давления воздуха измеряется в испытательных полетах, и таблица поправок, показывающая отклонения, может быть включена в высотомер для использования пилотом. Обычно во время этих испытательных полетов положение вентиляционных отверстий регулируется так, чтобы погрешность положения была минимальной.[Рис. 26] Ошибка определения местоположения может быть удалена АЦП в современных самолетах, поэтому пилоту не нужно беспокоиться об этой неточности.
| Рис. 26. Расположение статического вентиляционного отверстия выбрано таким образом, чтобы минимальная погрешность положения высотомера была минимальной. в неточных показаниях высотомера. По этой причине статическое обслуживание системы включает проверки на герметичность каждые 24 месяца, независимо от того, было ли замечено какое-либо несоответствие.Дополнительную информацию об этой обязательной проверке см. В разделе «Техническое обслуживание прибора» в конце этой главы. Также следует понимать, что аналоговые механические высотомеры — это механические устройства, которые часто находятся во враждебной среде. Значительные колебания диапазона вибрации и температур, с которыми сталкиваются инструменты и статическая система Пито (то есть, соединения трубок и фитинги), иногда могут вызвать повреждение или утечку, что приведет к неисправности прибора. Правильный уход при установке — лучшая профилактика.Периодические проверки и испытания также могут гарантировать целостность. Механическая природа диафрагменного устройства измерения давления аналогового высотомера имеет ограничения. Сама диафрагма эластична только при изменении статического давления воздуха. Гистерезис — это термин, обозначающий, когда материал, из которого сделана диафрагма, подвергается затвердеванию в течение длительных периодов горизонтального полета. Если за этим следует резкое изменение высоты, индикация запаздывает или медленно реагирует, расширяясь или сужаясь во время быстрого изменения высоты.Хотя это временное ограничение, оно вызывает неточное указание высоты. Следует отметить, что многие современные высотомеры сконструированы для интеграции в системы управления полетом, автопилоты и системы контроля высоты, такие как те, которые используются УВД. Базовая операция измерения давления у этих высотомеров такая же, но добавлены средства для передачи информации. Индикатор вертикальной скоростиАналоговый индикатор вертикальной скорости (VSI) может также называться индикатором вертикальной скорости (VVI) или индикатором скорости набора высоты.Это дифференциальный манометр с прямым считыванием показаний, который сравнивает статическое давление статической системы самолета, направленной в диафрагму, со статическим давлением, окружающим диафрагму в корпусе прибора. Воздух может беспрепятственно входить и выходить из диафрагмы, но поступает в корпус и из корпуса через калиброванное отверстие. Стрелка, прикрепленная к диафрагме, показывает нулевую вертикальную скорость, когда давление внутри и снаружи диафрагмы одинаково. Циферблат обычно градуируется с точностью до 100 футов в минуту.Винт или ручка регулировки нуля на лицевой стороне прибора используются для точного центрирования указателя на нуле, когда дрон находится на земле. [Рисунок 27]
По мере набора высоты неограниченное давление воздуха в диафрагме снижается по мере того, как воздух становится менее плотным. Давление воздуха в кожухе, окружающем диафрагму, снижается медленнее, и ему приходится проходить через ограничение, создаваемое отверстием.Это вызывает неравномерное давление внутри и снаружи диафрагмы, что, в свою очередь, приводит к небольшому сжатию диафрагмы, а стрелка указывает на подъем. Для самолета при снижении этот процесс работает в обратном порядке. Если поддерживается устойчивый набор высоты или спуска, устанавливается постоянный перепад давления между диафрагмой и давлением в корпусе вокруг нее, что дает точную индикацию скорости набора высоты с помощью градуировки на лицевой стороне прибора. [Рисунок 28]
Недостатком описанного механизма подъема скорости является то, что существует задержка от шести до девяти секунд до установления стабильного перепада давления, указывающего на фактическую скорость набора высоты или снижения самолета. Индикатор мгновенной вертикальной скорости (IVSI) имеет встроенный механизм для уменьшения этого запаздывания.Маленький, слегка подпружиненный рычаг или поршень реагирует на изменение направления при резком подъеме или спуске. Когда этот небольшой акселерометр делает это, он нагнетает воздух в диафрагму или из нее, ускоряя установление разности давлений, которая вызывает соответствующую индикацию. [Рис. 29]
В планерах и самолетах легче воздуха часто используется вариометр.Это дифференциальный VSI, который сравнивает статическое давление с известным давлением. Он очень чувствителен и дает мгновенную индикацию. Он использует вращающуюся лопасть с прикрепленным к ней указателем. Лопасть разделяет две камеры. Один подключен к статическому вентиляционному отверстию самолета или открыт для атмосферы. Другой соединен с небольшим резервуаром внутри прибора, который наполняется до известного давления. По мере увеличения статического давления воздуха давление в статической воздушной камере увеличивается и прижимается к лопасти.Это поворачивает лопасть и указатель, указывая на спуск, поскольку статическое давление теперь больше, чем установленное значение в камере с пластовым давлением. Во время набора высоты пластовое давление больше статического; лопасть толкается в противоположном направлении, в результате чего стрелка вращается и указывает подъем. [Рисунок 30]
|