Ai întrebat despre „pitch mare”? Noi raspundem. Măsurarea unghiurilor de ruliu și de înclinare, măsurarea alunecării Pas pozitiv

Întrebarea a fost pusă cu un motiv. Avionul, despre care acum doar mutul nu mai vorbește, s-a prăbușit după ce a făcut ocol. Adică a intrat pentru o aterizare, a coborât la o anumită înălțime (nu foarte joasă, se scrie vreo 400 m), după care a trecut la set (adică, după părerea noastră, „a mers la al doilea cerc”) , a câștigat o altitudine de aproximativ 900 m, apoi...

Cum are loc mersul?

Aproximativ la fel ca decolarea are loc. Pilotul setează o forță crescută pentru motoare, transferă aeronava în set. În timpul acestei manevre, aeronava accelerează, piloții scot aripa și trenul de aterizare.

Dacă repriza este asociată cu o lovitură de forfecare a vântului (aceasta ar trebui să fie o forfecare foarte sensibilă și nu doar vântul s-a schimbat), atunci procedura devine ceva mai complicată, iar poziția mecanizării și a șasiului nu se schimbă. până când se ajunge la o altitudine sigură pentru aceasta.

În chiar mișcarea nu este nimic super complicat ... Există nu mai puțin de o sută de astfel de plecări într-o singură zi în întreaga lume, cred că, dacă nu mai multe - pur și simplu nu am statistici. Dacă aveți, vă rugăm să distribuiți.

Dar uneori lucrurile merg prost. Iar dezastre similare cu cele petrecute la Rostov se întâmplă.

De ce?

Să revenim la întrebarea pusă. Autorul întrebării sugerează că un pas foarte mare ( ref. - „nasul prea ridicat”). Ei bine, ce nu este o opțiune.

„Teren foarte mare”- aceasta este o poziție spațială dificilă. În cazul nostru, aceasta înseamnă o valoare a pasului de peste 25 de grade sau mai puțin, dar la o viteză inadecvată condițiilor de zbor (de exemplu, zburați într-o configurație de aterizare, la o viteză mai mică decât cea așteptată - într-un astfel de o situație, pasul 10 va fi „foarte mare”).

Această situație este plină de o scădere rapidă a vitezei și blocare. Adevărat, într-o atmosferă calmă, dacă nu te amesteci acest avion, în majoritatea acestor situații, pur și simplu își va coborî nasul, va accelera și, dacă este suficientă altitudine, va fi din nou complet controlabil.

Cu toate acestea, un pas foarte mare poate duce la o scădere FOARTE rapidă a vitezei și la alți factori (vânt puternic, înghețare a aeronavei) - la o blocare nu pe nas, ci la o rulare profundă (la o viteză foarte mică), în general, să mergem la învârtire, deci pilotul trebuie să fac tot posibilul pentru a evita o situație în care avionul va cădea.

Rețineți că, dacă suprafețele critice ale aeronavei sunt înghețate în mod semnificativ, blocarea poate avea loc la o astfel de viteză la care pilotul pur și simplu nu se așteaptă. Mai ales într-o atmosferă agitată.

Revenind la istorie. Din păcate, au avut loc o mulțime de accidente din cauza căderii într-o poziție spațială dificilă.

Wikipedia:
O listă compilată de Boeing a stabilit că 2.051 de vieți au fost pierdute în 22 de accidente în anii 1998-2007 din cauza accidentelor LOC. Datele NTSB pentru 1994-2003 numără 32 de accidente și peste 2.100 de vieți pierdute în întreaga lume

Pe de altă parte, dacă nu ești pregătit să mergi, atunci te poți confrunta cu o problemă chiar și pe vreme bună, atunci când mergi. O companie aeriană foarte renumită în trecutul recent a făcut un „aproape dezastru” într-un mare oraș rusesc, dar pilotul a recunoscut poziția SUPARAT și scăderea vitezei în timp și a reușit să efectueze acțiunile necesare, trăgând avionul aproape de sol.

Vă voi spune despre această procedură foarte curând.

De ce ar putea apărea o astfel de situație în timpul unei reprize?

Cu toate motoarele în funcțiune, forța maximă disponibilă a motoarelor pentru o deplasare normală este excesivă. Mai ales pentru avioanele ușoare.

Adică, dacă împingeți accelerația până la capăt, avionul va accelera foarte intens și va fi necesar un pas mare pentru a menține viteza dorită. În cele mai multe cazuri de plecare, o astfel de forță pur și simplu nu este necesară, iar domnul Boeing însuși a asigurat acest lucru în mod constructiv - cu accelerația automată în funcțiune, o apăsare a butonului TOGA (Takeoff / Go Around) comandă motoarele să seteze un astfel de mod de funcționare. care va asigura o urcare cu o viteză verticală de la 1000 la 2000 de picioare pe minut (5-10 m / s). A doua apăsare va seta împingerea completă și, acolo, cum merge.

În modul de control manual al împingerii, orice setează pilotul este ceea ce va fi. În cele mai multe cazuri, repet, lipiți pârghiile până la capăt nu este necesar ... Acest lucru nu poate decât să agraveze situația, mai ales dacă după plecare trebuie să câștigi destul de mult înălțime față de cea pe care o ai.

FCTM (Flight Crew Training Manual), care va fi discutat mai jos, oferă recomandări destul de detaliate în acest sens.

Probabil, ar trebui spus că istoria cunoaște cazuri când piloții, torturați de un zbor lung de noapte și efectuând o apropiere de aterizare folosind drive-uri, au procedat la ocolire, au apăsat TOGA, care a dat indicațiile necesare pe instrumentul de zbor... dar s-au dezactivat ( ! ) în acest moment, autoaccelerarea, desigur, nu s-a mișcat. Pilotul a crescut pasul, iar viteza a scăzut. Până când s-a declanșat sistemul de avertizare a calității, care a readus echipajul la realitate.

Au existat cazuri foarte unice, care din fericire s-a încheiat fără tragedie. Astăzi provoacă un zâmbet, deși, probabil că ar trebui să înroșesc.

Cu toate acestea, voi scrie separat încă o dată - în lume există mii de revărsări într-o săptămână, zeci și poate sute de mii într-un an. Deci, nu este nevoie să demonizezi încă o dată această procedură. Remediile executate corect nu fac titluri.

Există și nuanțe.

Așadar, să revenim la pitch-urile mari și la cum să le facem față.

Ideal, pentru a nu lupta, este necesar să previi o astfel de situație. Cu toate acestea, oamenii nu sunt roboți, iar condițiile de zbor sunt departe de a fi întotdeauna „gheață”, prin urmare, în cazul în care situația a venit totuși, eforturile comune ale producătorilor de aeronave occidentale au elaborat recomandări pentru retragerea din aceasta.

În special pentru o situație NOSE HIGH, procedura UPSET RECOVERY oferă pilotului următoarele:

0. Stabiliți că avionul a ajuns în această situație

1. Dezactivați pilotul automat și accelerația automată

2. Mutați volanul „departe de tine”(dacă este necesar, până la abaterea completă)

Ar trebui să fie atent la intensitate. retragere. Dacă suprasolicitarea atinge valori negative, poate dezorienta piloții care nu sunt maeștri ai sportului în acrobație. Se crede că acest efect a fost un factor important în dezastrul de la Kazan.

3. Dacă este necesar, schimbați stabilizatorul pentru scufundare.(trebuie să fii atent cu asta, deoarece trecerea excesivă la scufundare poate agrava situația și mai complicată în timpul retragerii)

4. Reduce poftele(motoarele joase dau un moment de tanare, o scădere a tracțiunii îl reduce)

Dacă aceste acțiuni nu au ajutat, atunci continuați manevra de retragere:

5. Rotiți avionul

Aici trebuie să faceți o remarcă - Manual de referință rapidă (QRH, ecranul din care este dat mai sus) nu scrie valori specifice de rulare. Dar FCTM scrie. În calitate de instructor, le cer piloților mei să studieze aceste documente în paralel - dacă QRH (sau SOP-urile) au proceduri pentru „ce să faci”, atunci în FCTM există mult text „cum să faci și de ce”. De exemplu, recomandările și explicațiile privind blocarea aeronavei și poziția spațială dificilă durează mai multe pagini.

Ei bine, FCTM oferă o rulare de 45 până la 60 de grade. Mult? Da. O astfel de rostogolire va contribui la o scădere intensivă a unghiului de înclinare, care este ceea ce avem nevoie.

În plus, FCTM oferă (dacă toate cele de mai sus nu au ajutat) încă un pas - o extensie atentă a piciorului spre „sol”, dar doar puțin. Dachas aspre și adânci cu pedale pot sparge spatele acelei cămile. Manevra QRH nu conține acest articol.

Când în 2005 învățam să zburăm cu B737CL la United Airlines, instructorilor le plăcea să pună astfel de situații pe simulator, în care era problematic să scoți linerul fără a da un picior.

6. Când unghiul de înclinare este redus la unul acceptabil - scoateți aeronava din mal, creșteți tracțiunea, difuzați aeronava, în general, readucem totul la starea sa normală.

Dar.

Toate acestea sună frumos atunci când avionul nu se află în picătură.

Sau pilotul este cel puțin într-o buclă de control constantă și nu a fost distras în momentul dezvoltării situației. Având în vedere circul care se petrecea în jurul avionului în acea noapte, și chiar oboseala echipajului... aceștia sunt factori foarte negativi care complică semnificativ situația.

Sau toate acestea împreună.

Iată ce scriu pe portalul burghez:

„Sper că vor arunca o privire asupra rapoartelor de oboseală. Piloții au umplut zeci de ASR cu privire la oboseală, nu s-a întâmplat nimic.... Zbor 3 nopți la rând apoi 2 zile libere și reîncepi 3 nopți. Piloții s-au plâns că sunt epuizat și obosit în ultimele două luni, iar în dimineața accidentului, piloții șefi pornesc de la birou că acest accident nu are nimic de-a face cu oboseala...

Si inca ceva am avut 2 zboruri in flydubai in ultimii 4 ani cand operatiunile au incercat sa ma oblige sa ma intorc la destinatia initiala dupa ce s-a hotarat sa deviez.... Deci zburati aeronava in conditii foarte proaste wx si din Dubai OPS te sună la SATCOM sau la radioul din Stockholm și tot ce vor ei, te întorci și „încearcă o altă abordare așa cum spun ei”... S-a întâmplat atât de mulți băieți, dar oamenii „nu îndrăznesc să vorbească, pentru că le este frică să nu piardă”. serviciile lor .... "

- == (o) == -

Total. Înapoi la întrebarea inițială:

Este posibil să ne imaginăm o astfel de opțiune: în timpul mersului, nasul s-a ridicat excesiv

da, poti

(poate cârme sau stabilizator blocate)

Întreaga cursă nu sa blocat, dar s-a blocat aici? - 99,99% nr.

-> piloții, încercând cu disperare să-și lase nasul în jos, au dat un rost mare -> nu au putut ieși din această situație?

Nu sunt sigur ce zici de „a dat o rolă mare”. Din păcate, da, nu au putut.

- == (o) == -

În cele din urmă, vreau să spun ceva mai important despre nuanțele de go-around, că nu se aplică în niciun fel în acest caz.

Întoarcerea după încercare de apropiere cu doi autopiloți conectați de la înălțime mai puțin de 300 de picioare este plin de un truc foarte mare. După cum știți, la această înălțime, automatizarea mută stabilizatorul pe pitch, iar reechilibrarea este foarte semnificativă. În exterior, sub controlul pilotului automat, acest lucru nu se observă. compensează această reechilibrare prin devierea RV pentru a se scufunda.

Dacă dintr-un motiv oarecare (de obicei doar mecanic) în timpul acestei ieșiri opriți pilotul automat în momentul în care apăsați TOGA, atunci veți avea NOSE HIGH aproape 100% garantat. La urma urmei, este în capul meu - "mergi - volanul!" Adică avem un stabilizator „pe noi înșine”, volanul în ritmul obișnuit „pe noi înșine” și... o contribuție sensibilă la momentul general de tangaj al aeronavei.

Nu aveți timp să spuneți „mamă”, deoarece pitch-ul este deja „acolo”, iar viteza scade.

Este foarte important să fii mereu pregătit pentru remediere. Este mereu. „Aterizarea este o schimbare întreruptă” (c)

Atitudinea pilotului față de următoarea aterizare ar trebui să fie construită din următorul gând:

„Ne vom apropia de aterizare în permanentă pregătire pentru a ocoli și a pleca cât mai curând posibil. Totuși, dacă stabilim contactul vizual necesar la altitudinea de decizie și avionul este stabilizat, atunci putem încerca să aterizăm, rămânând pregătiți pentru apropierea întreruptă. .chiar și după atingere"

Zboară în siguranță!

În acest articol, ne vom uita la principiile de bază ale abordărilor cu jet mari, așa cum se aplică mediului nostru. Deși Tu-154 a fost ales ca bază pentru luare în considerare, trebuie avut în vedere că, în general, principii similare de pilotare sunt utilizate pe alte tipuri de aeronave. Informațiile au fost preluate pe baza unor echipamente reale și vom tenta soarta în timp ce în MSFS98-2002, Microsoft are un astfel de simulator de computer, poate chiar ați auzit...

Configurația de aterizare a aeronavei

Configurația aeronavei- o combinație a pozițiilor de mecanizare a aripii, a trenului de aterizare, a pieselor și ansamblurilor aeronavei, care determină calitățile aerodinamice ale acesteia.

Pe un avion de transport, chiar înainte de a intra pe calea de alunecare, mecanizarea aripilor, trenul de aterizare ar trebui eliberate și stabilizatorul trebuie schimbat. În plus, la decizia comandantului aeronavei, echipajul poate porni pilotul automat și/sau acceleratorul automat pentru a se apropia în modul automat.

Mecanizarea aripilor

Mecanizarea aripilor- un complex de dispozitive pe aripă, concepute pentru a-i regla capacitatea portantă și pentru a îmbunătăți caracteristicile de stabilitate și controlabilitate. Dispozitivele de mare ridicare includ clapete, lamele, clapete (spoilere), sisteme active de control al stratului limită (de exemplu, suflarea acestuia cu aerul preluat de la motoare) etc.

Flapsuri

În general, flapsurile și lamelele sunt proiectate pentru a crește capacitatea portantă a aripii în timpul decolării și aterizării.

Din punct de vedere aerodinamic, acest lucru se traduce în următoarele:

1. flapsurile măresc suprafața aripilor, ceea ce duce la creșterea portanței.
2. clapetele măresc curbura profilului aripii, ceea ce are ca rezultat o mai mare deviere în jos a fluxului de aer, ceea ce mărește și portanța.
3. flapsurile cresc rezistența aerodinamică a aeronavei și, prin urmare, provoacă o scădere a vitezei.

Creșterea portanței aripii permite reducerea vitezei la o limită inferioară. De exemplu, dacă cu o masă de 80 t viteza de blocare Tu-154B fără clapete este de 270 km/h, apoi după ce clapetele sunt complet extinse (cu 48 de grade), scade la 210 km/h. Dacă reduceți viteza sub această limită, avionul va atinge unghiuri de atac periculoase, vor exista scuturarea tarabelor (bufeting)(mai ales cu clapele retractate) si eventual stand.

Se numește aripa echipată cu clapete și șipci care formează fante profilate în ea crestat... Clapele pot consta, de asemenea, din mai multe panouri și au fante. De exemplu, Tu-154M folosește cu două fante, și pe Tu-154B cu trei sloturi clapete (în fotografia Tu-154B-2). Pe o aripă cu fante, aerul din zona de presiune crescută de sub aripă intră cu viteză mare prin fante către suprafața superioară a aripii, ceea ce duce la o scădere a presiunii pe suprafața superioară. Cu o diferență de presiune mai mică, curgerea în jurul aripii este mai lină și tendința de formare de blocare scade.

Unghiul de atac (AoA)

Conceptul de bază al aerodinamicii. Unghiul de atac al profilului aripii este unghiul la care profilul este suflat de curentul de aer care intră. Într-o situație normală, UA nu ar trebui să depășească 12-15 grade, altfel există stand, adică formarea de „burunches” turbulente în spatele aripii, ca într-un flux rapid, dacă puneți palma nu de-a lungul, ci peste curentul de apă. Blocarea are ca rezultat o pierdere a portanței pe aripă și stand aeronave.

La aeronavele „mici” (inclusiv Yak-40, Tu-134), eliberarea flapurilor duce de obicei la "Umflătură"- avionul isi mareste usor viteza pe verticala si isi ridica nasul. Pe avioane „mari” există sisteme pentru îmbunătățirea stabilității și controlabilității, care îndepărtează automat momentul care apare coborând nasul. Există un astfel de sistem pe Tu-154, așa că există puțină „umflare” (în plus, acolo momentul eliberării clapetelor este combinat cu momentul deplasării stabilizatorului, ceea ce creează momentul opus). Pe Tu-134, pilotul trebuie să stingă creșterea portanței prin devierea coloanei de direcție departe de el. În orice caz, pentru a reduce „umflarea”, se obișnuiește extinderea clapetelor în doi sau trei pași - de obicei mai întâi cu 20-25, apoi cu 30-45 de grade.

Lamele

Pe lângă flaps, aproape toate aeronavele de transport au și lamele, care sunt instalate în partea din față a aripii și se deflectează automat în jos simultan cu clapetele (pilotul abia se gândește la ele). În principiu, îndeplinesc aceeași funcție ca și clapele. Diferența este următoarea:

1. La unghiuri înalte de atac, lamelele sunt deviate în jos în timp ce un cârlig se agață de fluxul de aer care intră, deviind-o în jos de-a lungul profilului. Ca urmare, lamelele reduc unghiul de atac al restului aripii și amână momentul blocării la unghiuri de atac mai mari.
2. Lamelele sunt de obicei mai mici, ceea ce înseamnă mai puțină rezistență.

În general, eliberarea atât a clapetelor, cât și a lamelelor este redusă la o creștere a curburii profilului aripii, ceea ce permite fluxului de aer de intrare să fie deviat mai în jos și, prin urmare, să mărească portanța.

Din câte știm, șipcile nu sunt selectate separat în fișierul de aer.

Pentru a înțelege cum este folosită o astfel de mecanizare sofisticată în avioane, urmăriți păsările aterizează. Puteți observa adesea cum porumbeii și corbii ca ei se așează cu aripile pufoase în sus, ținându-și coada și stabilizatorul sub ei înșiși, încercând să obțină un profil de aripă cu o curbură mare și să creeze o pernă de aer bună. Aceasta este prelungirea clapetelor și șipcilor.

Mecanizare B-747 aterizare

Spoilere

Interceptori, sunt spoilere sunt clapete de frână deflectabile pe suprafața superioară a aripii care măresc rezistența aerodinamică și reduc portanța (spre deosebire de clapete și lamele). Prin urmare, se mai numesc spoilere (în special pe „silts”) amortizoare de ridicare.

Interceptorii sunt un concept foarte larg, care este umplut cu multe tipuri diferite de absorbante, iar pe diferite tipuri pot fi numiți diferit și localizați în locuri diferite.

Ca exemplu, luați în considerare aripa unui avion Tu-154, care utilizează trei tipuri de spoilere:

1) eleron-spoilere externe (spoilere, spoilere rulou)

Eleronele cu eleron sunt un plus la elerone. Ele deviază asimetric. De exemplu, la Tu-154, când eleronul stâng este deviat în sus cu un unghi de până la 20 de grade, eleronul din stânga interceptor este deviat automat în sus cu un unghi de până la 45 de grade. Ca urmare, portanța pe aripa stângă este redusă și avionul se rostogolește spre stânga. Același lucru este valabil și pentru aripa dreaptă.

De ce nu te descurci doar cu elerone?

Ideea este că, pentru a crea un moment de rulare pe o aeronavă mare, este nevoie de o zonă mare de eleronoane deviate. Dar, din moment ce avioanele zboară la viteze apropiate de sunet, ele trebuie să aibă un profil subțire al aripilor care să nu creeze prea multă rezistență. Utilizarea eleronanelor mari ar duce la răsucirea acestuia și la tot felul de fenomene rele, cum ar fi inversarea eleronului (aceasta, de exemplu, poate avea loc pe Tu-134). Prin urmare, este nevoie de o modalitate de a distribui sarcina pe aripă mai uniform. Pentru aceasta se folosesc spoilere-eleron.- clapetele instalate pe suprafața superioară, care, atunci când sunt deviate în sus, reduc portanța pe aripa dată și o „îneacă” în jos. În acest caz, viteza de rulare crește semnificativ.

Pilotul nu se gândește la eleronul spoilerului; din punctul său de vedere, totul se întâmplă automat.

In fisa aerului sunt prevazute, in principiu, eleronele-spoilere.

2) spoilere medii (frâne de viteză)

Spoilerele medii sunt ceea ce sunt de obicei înțelese ca pur și simplu „spoilere” sau „spoilere” – adică. „frâne cu aer”. Angajarea simetrică a spoilerelor pe ambele jumătăți de aripă duce la o scădere bruscă a portanței și a decelerației aeronavei. După eliberarea „frânelor de aer”, aeronava se va echilibra la un unghi de atac mai mare, va începe să decelereze din cauza rezistenței crescute și va coborî treptat.

Pe Tu-154, spoilerele din mijloc sunt deviate la un unghi arbitrar de până la 45 de grade folosind pârghia de pe panoul de control din mijloc al piloților. Aceasta este întrebarea unde avionul are o macara de oprire.

Pe Tu-154, spoilerele exterioare și mijlocii sunt elemente structural diferite, dar pe alte aeronave „frânele de aer” pot fi combinate structural cu eleronul spoilerului. De exemplu, pe Il-76, spoilerele funcționează de obicei în modul eleron (cu o abatere de până la 20 de grade) și, dacă este necesar, în modul de frânare (cu o abatere de până la 40 de grade).

Nu este necesar să eliberați spoilere medii în timpul apropierii de aterizare. De fapt, retragerea spoilerelor după trenul de aterizare este de obicei interzisă. Într-o situație normală, spoilerele sunt emise pentru o coborâre mai rapidă de la nivel cu o viteză verticală de până la 15 m/s și după ce aeronava a aterizat. În plus, pot fi folosite pentru decolare respinsă și coborâre de urgență.

Se întâmplă că „virtualii” în timpul apropierii de aterizare uită să oprească clapeta de accelerație și să mențină modul aproape la decolare, încercând să se încadreze în modelul de aterizare la o viteză foarte mare, provocând strigătele furioase ale controlerului în stilul „Maximum”. viteza sub zece mii de picioare este de 200 de noduri!” În astfel de cazuri, este posibil să lansați pe scurt spoilere medii, dar, în realitate, este puțin probabil ca acest lucru să ducă la ceva bun. Este mai bine să folosiți în avans o astfel de metodă aspră de amortizare - numai la coborâre și nu este întotdeauna necesar să eliberați spoilerele într-un unghi complet.

3) spoilere la sol

De asemenea "clapete de frana"

Ele sunt situate pe suprafața superioară în partea interioară (rădăcină) a aripii dintre fuselaj și nacelele trenului de aterizare. Tu-154 se deviază automat la un unghi de 50 de grade după aterizare atunci când trenul principal de aterizare este comprimat, viteza este mai mare de 100 km/h și clapeta de accelerație este în poziția „repaus” sau „marșarier”. Eleronele din mijloc sunt, de asemenea, deviate în același timp.

Spoilerele interne sunt proiectate pentru a amortiza ascensiunea după aterizare sau în timpul unei decolare respinse. Ca și alte tipuri de spoilere, acestea nu amortizează atât de mult viteza, cât atenuează portanța aripii, ceea ce duce la creșterea sarcinii pe roți și la îmbunătățirea tracțiunii. Datorită acestui fapt, după ce spoilerele interne au fost extinse, este posibilă trecerea la frânarea roților.

Pe Tu-134, clapetele de frână sunt singurul tip de spoiler.

În simulator, spoilerele interne fie sunt absente, fie sunt recreate mai degrabă condiționat.

Echilibrarea pasului

Aeronavele mari au o serie de caracteristici de control al pasului care nu pot fi ignorate. Tunderea, centrarea, echilibrarea, schimbarea stabilizatorului, consumul coloanei de direcție. Să luăm în considerare aceste probleme mai detaliat.

Pas

Pas- mișcarea unghiulară a aeronavei în raport cu axa transversală de inerție sau, mai simplu, „bully”. Marinarii numesc aceste prostii „trim”. Pitch s-a opus bancăși gură, care caracterizează respectiv poziția aeronavei în timpul rotației acesteia în jurul axelor longitudinale și verticale. În consecință, se disting unghiurile de înclinare, rulare și rotire (uneori sunt numite unghiuri Euler). Termenul „yaw” poate fi înlocuit cu cuvântul „heading”, de exemplu, se spune „în canalul cursului”.

Diferența dintre unghiul de înclinare și unghiul de atac, sper că nu este nevoie să explic... Când avionul cade complet plat, ca un fier de călcat, unghiul său de atac va fi de 90 de grade, iar unghiul de înclinare va fi aproape la zero. Dimpotrivă, atunci când un luptător se află într-un set, postcombustie, cu viteză bună, unghiul său de înclinare poate fi de 20 de grade, iar unghiul de atac, să zicem, de doar 5 grade.

Tunderea

Pentru a asigura o pilotare corectă, efortul la cârmă trebuie să fie perceptibil, altfel orice deviere accidentală ar putea duce avionul într-un fel de învârtire proastă. De fapt, acesta este motivul pentru care la aeronavele grele care nu sunt concepute pentru a efectua manevre ascuțite, se folosesc de obicei roțile de control, nu mânerele - nu sunt atât de ușor de răsturnat accidental. (Excepția este Airbus, care preferă joystick-urile.)

Este clar că, cu control prelungit, bicepșii pilotului se vor dezvolta treptat destul de decent, în plus, dacă avionul dezechilibrat în efort este greu să zbori pentru că orice slăbire a efortului va împinge coloana de directie (SHK) nu la locul potrivit. Prin urmare, pentru ca în timpul zborului, piloții să o poată plesni uneori pe stewardesa Katka, în avioane sunt instalate trimmere.

Un trimmer este un dispozitiv care, într-un fel sau altul, fixează volanul (stick-ul de comandă) într-o poziție dată, astfel încât papelații să poată coborî, să câștige altitudine și să zboare în zbor la nivel etc. fără efort pe coloana de direcție.

Ca urmare a tăierii, punctul în care se trage volanul (stickul) nu va coincide cu poziția neutră pentru acel volan. Cum mai departe din poziţia de tăiere, mare trebuie depuse eforturi pentru a menține volanul (mânerul) într-o poziție dată.

Cel mai adesea, un trimmer înseamnă o tăiere în canalul de pas - de exemplu. trimmer lift (PB). Cu toate acestea, pe avioanele mari, trimmerele, pentru orice eventualitate, sunt instalate în toate cele trei canale - acolo îndeplinesc de obicei un rol auxiliar. De exemplu, în canalul de rulare, trimmingul poate fi utilizat în cazul dezechilibrării longitudinale a aeronavei din cauza producției asimetrice de combustibil din rezervoarele aripii, de exemplu. când o aripă trage peste cealaltă. În canalul de curs - în caz de defecțiune a motorului, astfel încât avionul să nu se rotească în lateral atunci când un motor nu funcționează. etc.

Tăierea poate fi implementată tehnic în următoarele moduri:

1) printr-un separat trimmer aerodinamic, ca pe Tu-134 - i.e. un mic „buton” pe lift, care ține cârma principală într-o poziție dată prin intermediul compensării aerodinamice, i.e. folosind forța fluxului care se apropie. Pe Tu-134, pentru a controla un astfel de trimmer, este folosit roată de tuns, pe care se înfășoară cablul, mergând la PB.

2) prin intermediul MET (mecanism cu efect de tăiere) ca pe Tu-154 - i.e. pur și simplu prin reglarea strângerii în sistemul de arc (este mai corect să spunem, încărcătoare cu arc), care menține pur mecanic coloana de direcție în poziție. Când tija MET se mișcă înainte și înapoi, încărcătoarele sunt slăbite și strânse. Pentru a controla MET, se folosesc mici întrerupătoare de pe mânerele volanelor, când sunt pornite, tija MET, iar în spatele acesteia, coloana de direcție, se deplasează încet într-o poziție predeterminată. Nu există nicio tablă aerodinamică ca la Tu-134, la Tu-154.

3) folosind stabilizator reglabil ca majoritatea tipurilor occidentale (vezi mai jos)

În simulator, este dificil să recreați un trimmer de lift adevărat, pentru aceasta va trebui să utilizați un joystick elegant cu efect de tăiere, deoarece ceea ce se numește un trimmer în MSFS, de fapt, nu ar trebui luat ca atare - ar fi fiți mai corect să acoperiți joystick-ul cu plastilină sau gumă de mestecat, sau pur și simplu puneți mouse-ul pe masă (în FS98) - iată mașina de tuns. Trebuie să spun că managementul este în general un punct dureros pentru toate simulatoarele. Chiar dacă cumpărați cel mai sofisticat sistem de volan și pedală, este probabil să fie departe de a fi real. O imitație este o imitație, deoarece pentru a obține o copie absolut exactă a unui avion real, trebuie să depui la fel de mult efort și să procesezi la fel de multe informații ca pentru a construi un avion real...

Centrare (CG)

Poziția centrului de greutate (CG).- poziția centrului de greutate, măsurată ca procent din lungimea așa-numitului coardă aerodinamică medie (МАХ, Coarda aerodinamică medie, MAC)- adica coardă a unei aripi dreptunghiulare condiționate, echivalentă cu această aripă și având aceeași zonă cu ea.

Coardă - un segment de linie dreaptă care conectează marginile de început și cele de sus ale profilului aripii.

pozitia centrului de greutate 25% din MAR

Lungimea coardei aerodinamice medii se află prin integrarea pe lungimile coardelor de-a lungul tuturor profilelor aripilor. În linii mari, MAR caracterizează cel mai comun, cel mai probabil profil de aripă. acestea. se presupune că întreaga aripă cu toată variabilitatea ei a profilurilor aerodinamice poate fi înlocuită cu un singur profil aerodin mediu cu o singură coardă medie - MAR.

Pentru a găsi poziția MAR, cunoscând lungimea acestuia, trebuie să intersectați MAR cu conturul aripii reale și să vedeți unde este începutul segmentului rezultat. Acest punct (0% MAR) va servi ca punct de referință pentru determinarea alinierii.

Desigur, un avion de transport nu poate avea un echilibru constant. Se va modifica de la plecare la plecare din cauza circulației mărfurilor, modificărilor numărului de pasageri, precum și în timpul zborului pe măsură ce se epuizează combustibilul. Pentru fiecare avion s-a determinat un interval de centrare admisibil, la care este asigurată buna stabilitate și controlabilitate a acestuia. De obicei distingeți față(pentru Tu-154B - 21-28%), in medie(28-35%) și înapoi(35-50%) centrare - pentru alte tipuri numerele vor fi ușor diferite.

Centrarea unei aeronave goale este foarte diferită de centrarea unei aeronave alimentate cu toate mărfurile și pasagerii, iar pentru a o calcula, un diagrama de centrare.

Un Tu-154B gol are o centrare de aproximativ 49-50% din MAR, în ciuda faptului că la 52,5% se răstoarnă deja pe coadă (motoarele de pe coadă se trag). Prin urmare, în unele cazuri, este necesară instalarea unei bare de siguranță sub fuzelajul de la pupa.

Echilibrare în zbor

Aeronave cu aripi înclinate centrul aripii de sustentație situat într-un punct de aproximativ 50-60% din MAR, adică. în spatele centrului de greutate, care în zbor este de obicei situat în regiunea de 20-30% din MAR.

Ca urmare, în zbor orizontal pe aripă există ridicați brațul cine vrea să răstoarne avionul pe prova, adică. într-o situaţie normală, aeronava se află sub influenţa moment de scufundare.

Pentru a evita toate acestea, pe tot parcursul zborului, va trebui să renunți la momentul de scufundare rezultat. abaterea de echilibrare PB, adică deformarea liftului nu va fi zero nici măcar în zbor la nivel.

Practic, pentru a împiedica avionul să „se scufunde”, va trebui să creați moment de ridicare, adică PB va trebui să devieze în sus.

Conversie - din fr. cabrer, „creștere”.

Întotdeauna doar sus? Nu, nu întotdeauna.

Pe măsură ce viteza crește, cap de viteză va crește, ceea ce înseamnă că portanța totală pe aripă, pe stabilizator și pe lift va crește proporțional

F sub = F sub1 - F sub2 - F sub3

Dar forța gravitației va rămâne aceeași, ceea ce înseamnă că avionul va intra într-un set. Pentru a reechilibra papelat-urile în zbor la nivel, va trebui să coborâți liftul mai jos (depărtați roata de control de dvs.), adică. reduce termenul F sub3... Apoi nasul va coborî și avionul va fi din nou echilibrat în zbor la nivel, dar la un unghi de atac mai mic.

Astfel, pentru fiecare viteză, vom avea propria noastră abatere de echilibrare a PB - vom obține la fel de mult ca un întreg curba de echilibrare(dependența abaterii RV de viteza de zbor). La viteze mari, va trebui să mutați coloana de direcție departe de tine (PB în jos) pentru a împiedica femela să se ridice, la viteze mici va trebui să iei coloana de direcție spre tine (PB sus) pentru a menține femela de la scufundări... Volanul și liftul vor fi în neutru doar la o anumită viteză indicată (aproximativ 490 km/h pentru Tu-154B).

Stabilizator

În plus, după cum se poate vedea din diagrama de mai sus, aeronava poate fi echilibrată nu numai cu liftul, ci și cu stabilizatorul reglabil (termen Fpod2). Cu ajutorul unui mecanism special, un astfel de stabilizator poate fi setat complet la un nou unghi. Eficiența unui astfel de transfer va fi de aproximativ 3 ori mai mare - adică. 3 grade de deformare a PB vor corespunde cu 1 grad de deformare a stabilizatorului, deoarece aria sa a stabilizatorului orizontal la „carcasă” este de aproximativ 3 ori mai mare decât aria RV.

Care este avantajul folosirii unui stabilizator mobil? În primul rând, în acest caz consumul liftului scade... Faptul este că uneori, din cauza centrării prea înainte, pentru a ține aeronava într-un anumit unghi de atac, trebuie să utilizați întregul curs al coloanei de direcție - pilotul a ales să controleze complet și atunci aeronava nu poate fi ademenită. sus de orice morcov. Acest lucru poate fi în special cazul pe o aterizare centrată în față, unde liftul poate să nu fie suficient atunci când încercați o deplasare. De fapt, valoarea centrarii frontale maxime este setată astfel încât deviația disponibilă a ascensorului să fie suficientă pentru toate modurile de zbor.

Deoarece PB deviază în raport cu stabilizatorul, este ușor de observat că utilizarea stabilizatorului reglabil va reduce consumul la volan și va crește raza de centrare disponibilă și vitezele disponibile... Aceasta înseamnă că va fi posibil să luați mai multă marfă și să le aranjați într-un mod mai convenabil.

În zbor la nivel de zbor, stabilizatorul Tu-154 se află la un unghi de -1,5 grade pentru a se ridica în raport cu fuzelaj, adică. aproape orizontală. Decolare și aterizare, este deplasat mai departe pentru a ridica la un unghi de până la -7 grade față de fuzelaj pentru a crea un unghi de atac suficient pentru a menține aeronava în zbor la nivel la viteză mică.

O caracteristică a lui Tu-154 este că se realizează rearanjarea stabilizatorului numai în timpul decolării și aterizării, iar în zbor este retras în poziția -1,5 (care este considerată a fi zero), iar avionul este apoi echilibrat cu un ascensor.

În același timp, pentru confortul echipajului și dintr-o serie de alte motive, combinate cu clapete și șipci extinse, i.e. la mutarea mânerului clapei din poziția 0 în poziția de eliberare, automat lamelele sunt eliberate și stabilizatorul este mutat în poziția convenită. Când clapetele sunt retractate după decolare - la fel, în ordine inversă.

Să dăm o masă care atârnă în cockpit pentru a-i aminti constant că au o clătită acolo în smochină ...

Astfel, totul se întâmplă de la sine. Pe cerc, înainte de aterizare cu o viteză de 400 km/h, echipajul trebuie doar să verifice dacă abaterea de echilibrare a PB corespunde poziției cadranului stabilizator și, dacă nu, apoi să pună cadranul în poziția dorită. Să presupunem că săgeata indicatorului de poziție PB este în sectorul verde, ceea ce înseamnă că punem cadranul pe „P” verde - totul este destul de simplu și nu necesită un efort mental semnificativ ...

În cazul defecțiunilor automatizării, toate declanșările și deplasarea mecanizării se pot face în mod manual. De exemplu, dacă vorbim despre un stabilizator, trebuie să răsturnați capacul din stânga în fotografie și să mutați stabilizatorul în poziția convenită.

Pe alte tipuri de aeronave, acest sistem funcționează diferit. De exemplu, pe Yak-42, MD-83, B-747 (mi se pare greu de spus pentru întreaga Odesa, dar acest lucru ar trebui să fie așa pe majoritatea aeronavelor vestice) stabilizatorul se deviază pe parcursul întregului zbor și înlocuiește complet clapeta de așezare... Un astfel de sistem este mai perfect, deoarece permite reducerea rezistenței în zbor, deoarece stabilizatorul, datorită suprafeței sale mari, se deflectează la unghiuri mai mici decât PB.

Pe Yak-40, Tu-134, stabilizatorul este de obicei reglat independent de mecanizarea aripii.

Acum despre MSFS. În simulator, avem o situație de „stabilizator de tăiere”, ca la tipurile occidentale. Nu există un trimmer virtual separat în MSFS. Acel lucru dreptunghiular (ca pe „cessna”), pe care Microsoft îl numește „trimmer” este de fapt un stabilizator, care se observă prin independența muncii sale față de PB.

De ce este asta? Probabil, ideea este că inițial (la sfârșitul anilor 80) FS a fost folosit ca bază de software pentru simulatoare complet funcționale, pe care existau coloane de direcție reale și MET-uri reale. Când MS a cumpărat (a furat?) FS, ea nu s-a adâncit în specificul activității sale (și poate nici măcar nu a avut o descriere completă a acestuia), așa că stabilizatorul a început să fie numit trimmer. Cel puțin, aș dori să fac o astfel de presupunere în timp ce studiez MS + FS, deoarece descrierea pentru fișierul aer nu a fost publicată, iar prin calitatea modelelor implicite și o serie de alte semne, putem concluziona că Microsoft însuși nu prea intelege.

În cazul Tu-154, probabil că este necesar să setați trimmerul microsoft o dată înainte de a ateriza în zbor la nivel, astfel încât indicatorul liftului să fie aproximativ într-o poziție neutră și să nu mai reveniți la el, ci să lucrați numai cu trimmerul de un joystick, pe care nimeni altcineva nu îl are .. Sau lucrează cu un „lucru dreptunghiular”, închide ochii și repetă: „Acesta nu este un stabilizator, acesta nu este un stabilizator...”.

Accelerație automată

În modul cârmă, KVS sau 2P controlează motoarele folosind RUD-uri (pârghii de control al motorului) pe panoul de control din mijloc sau dând comenzi inginerului de zbor: „Mod așa și așa”

Uneori este convenabil să controlați motoarele nu manual, ci cu ajutorul tracțiune automată (accelerare automată, AT), care încearcă să mențină viteza în limite acceptabile, reglând automat modul motoarelor.

Activați AT (tasta Shift R), setați viteza dorită la SUA-I(indicator de viteză), iar automatele vor încerca să-l mențină fără intervenția pilotului. Pe Tu-154, viteza cu AT-6-2 poate fi reglat in doua moduri 1) rotind cremalierul in stanga sau in dreapta US-I 2) rotind regulatorul pe PN-6 (= telecomanda STU si autothrottle).

Varietăți de sisteme de aterizare

Distinge intrare vizualăși abordare instrumentală.

O abordare pur vizuală este rar folosită pe aeronavele mari și poate fi dificilă chiar și pentru un echipaj experimentat. Prin urmare, de obicei, abordarea este efectuată prin instrument, adică folosind sisteme de inginerie radio sub controlul și supravegherea unui controlor de trafic aerian.

Controlul traficului aerian (ATC, Controlul traficului aerian, ATC)- controlul mișcării aeronavelor în zbor și pe zona de manevră a aerodromului.

Sisteme radio-tehnice de aterizare

Luați în considerare abordări cu utilizarea sistemelor de aterizare radio-tehnică. Ele pot fi clasificate în următoarele tipuri:

„Prin OSB”, adică folosind DPRM și BPRM

„De PMC”, adică folosind ILS

„Prin RSP”, adică prin localizator.

Abordarea OSB

De asemenea cunoscut ca si „Drive-by-Drive”.

OSB (echipament pentru sistem de aterizare)- un complex de mijloace terestre, inclusiv două stații radio de acționare cu balize radio de marcare, precum și echipamente de iluminat (STO) instalat la aerodrom conform schemei standard aprobate.

Mai exact, OSB include

„distante” (far de localizare) (DPRM, Outer Marker, OM)- o stație de radio cu autovehicul la distanță cu propriul marker, care este situat la 4000 (+/- 200) m de capătul pistei. Când markerul este zburat în cabina de pilotaj, sunt declanșate alarme luminoase și sonore. Codul Morse al semnalului din sistemul ILS arată ca „liniuță-liniuță-liniuță...”.

„aproape” (radiofar de conducere) (BPRM, Middle Marker, MM)- o stație radio near drive, de asemenea, cu marker propriu, care se află la 1050 (+/- 150) m de capătul pistei. Codul Morse în sistemul ILS are forma „liniuță-punct -...”

Stațiile de radio Drive funcționează în intervalul 150-1300 kHz.

Când zboară în cerc, primul și al doilea set busolă radio automată (ARK, Găsitorul automat de direcție, ADF) sunt reglate la frecvențele DPRM și BPRM - în timp ce o săgeată de pe indicatorul ARC va indica DPRM, a doua către BPRM.

Amintiți-vă că săgeata indicatorului ARC indică întotdeauna către postul de radio, la fel cum săgeata unei busole magnetice indică întotdeauna spre nord. Prin urmare, atunci când zboară conform schemei, se poate determina momentul începerii celui de-al patrulea turn pe unghiul de direcție al postului de radio (KUR)... Să spunem, dacă stația de radio DPRM este exact la stânga, atunci KUR = 270 de grade. Dacă vrem să ne întoarcem pe el, atunci virajul trebuie început cu 10-15 grade mai devreme (adică cu KUR = 280 ... 285 grade). Zborul deasupra postului de radio va fi însoțit de o rotire a săgeții cu 180 de grade.

Astfel, atunci când zboară în cerc, unghiul de direcție al DPRM ajută la determinarea momentelor de începere a virajelor pe cerc. În acest sens, DPRM este un fel de punct de referință față de care se calculează multe acțiuni în timpul demersului.

De asemenea, atașat la radio marker, sau far de marcare- un emițător care transmite un semnal îngust direcționat, care, atunci când zboară peste el, este perceput de receptoarele aeronavei și determină să funcționeze un indicator luminos și un apel electric. Datorită acestui fapt, știind la ce înălțime trebuie trecute DPRM și BPRM (de obicei, aceasta 200 și 60 m, respectiv), puteți obține două puncte de-a lungul cărora puteți construi o linie de pre-plantare.

În vest, la aerodromurile de categoria II și III cu teren dificil la o distanță de 75..100 m de capătul pistei, se instalează și radiomarker intern (Inner Marker, IM)(cu codul Morse „punct-la-punct-la-punct....”), care este folosit ca un memento suplimentar pentru echipaj cu privire la apropierea de începutul ghidării vizuale și necesitatea de a lua o decizie de aterizare.

Complexul OSP se referă la sisteme de aterizare simplificate, acesta trebuie să ofere echipajului aeronavei un traseu către zona aerodromului și o manevră de coborâre la înălțimea detecției vizuale a pistei. În practică, joacă un rol secundar și de obicei nu înlocuiește necesitatea unui ILS sau a unui sistem radar de aterizare. Pur și simplu pe OSB intră doar în absența unor sisteme de aterizare mai avansate.

La apropierea doar cu OSB, vizibilitatea orizontală ar trebui să fie de cel puțin 1800 m, vizibilitatea verticală de cel puțin 120 m. Dacă acest minim meteorologic nu este respectat, este necesar să mergeți la câmp de dispersie.

Vă rugăm să rețineți că DPRM și BPRM la capetele diferite ale benzii au aceeași frecvență. Într-o situație normală, posturile de radio de la celălalt capăt ar trebui să fie oprite, dar acest lucru nu este cazul în sim, prin urmare, atunci când zboară în cerc, ARC începe adesea să se defecteze, agățându-se de un post de radio, apoi de altul .

Apelați prin PMC

De asemenea, spune "intrare in sistem"... În general, acesta este același cu un apel ILS. (vezi și articolul lui Dmitry Prosko de pe acest site)

În terminologia rusă sistem de aterizare radiofar (RMS) este folosit ca un termen umbrelă care include diferite tipuri de sisteme de aterizare - în special, ILS (sistem de aterizare cu instrumente)(ca standard occidental) și SP-70, SP-75, SP-80 (ca standarde interne).

Principiile abordării RMS sunt destul de simple.

Partea de sol a RMS este formată din două radiofaruri - far de localizare (KRM)și radiofar pentru cale de alunecare (cronometrare), care emit două fascicule oblice (zone de semnal egale) în plan vertical și orizontal. Intersecția acestor zone formează traiectoria de apropiere. Dispozitivele de recepție ale aeronavei determină poziția aeronavei în raport cu această traiectorie și emit semnale de control către Dispozitiv de comandă de zbor PKP-1(cu alte cuvinte, către orizontul artificial) și dispozitiv de planificare și navigație PNP-1(cu alte cuvinte, la indicatorul de curs).

Dacă frecvența este reglată corect, atunci când se apropie de pistă, pilotul va vedea două linii în mișcare pe orizontul artificial mare - o verticală săgeată de comandăși săgeată de comandă de alunecare orizontală, precum și doi indici triunghiulari care indică poziția aeronavei în raport cu traiectoria calculată.

Forțe dinamice de bază

Un salt este un concept complex: rezultatul interacțiunii a două sau mai multe variabile, acțiunea legilor fizicii și ale omului. Pentru a înțelege cum are loc această interacțiune, este necesar să luați în considerare fiecare valoare separat.

„Magnet sub masă”

Dacă aș împrăștia pilitură de metal pe masă, probabil m-ați privi surprins. Dar dacă aș pune un magnet sub suprafața mesei și aș începe să-l mișc, ai crede că sunt un magician. Desigur, aici nu sunt miracole. Aceasta este o operație simplă a legilor fizicii. Realitatea evidentă este mișcarea piliturii metalice de-a lungul suprafeței mesei fără niciun motiv aparent. De fapt, magnetul acționează asupra rumegușului așa cum ar trebui să acționeze fără nicio interferență din partea forțelor de altă lume. Aproximativ același lucru se întâmplă cu zborul. Până când vom înțelege forțele dinamice de bază, vom presupune că se întâmplă un fel de miracol. Pentru a învăța să zbori, trebuie să înțelegi cum funcționează aceste forțe.

Este necesar să învățați să înțelegeți situația în ansamblu. Luați păsările, de exemplu. Nu sunt considerați cei mai deștepți din lume. Nici măcar nu au frecventat grădinițe, cu toate acestea, au o înțelegere cuprinzătoare a principiilor de bază ale zborului, ceea ce le permite să zboare în siguranță și mai grațios decât poate o persoană. Poate ne gândim prea mult? Cu toate acestea, oamenii pot zbura. Putem învăța să facem față situațiilor și relațiilor. Înțelegerea noastră rațională a principiilor zborului este cea care îl face posibil. Nu vom ajunge niciodată acolo unde gândurile noastre nu au fost încă. Când te-ai gândit și ai analizat totul, înțelegi că există un număr imens de detalii care guvernează un corp zburător. Trebuie să studiem fiecare componentă a săriturii, să o examinăm la microscop pentru a înțelege cum se formează întregul din părțile individuale. Vă sugerez să începeți prin a învăța limba zborului.

Limbajul de orientare spațială

Diverse variabile legate de zbor necesită clarificare (definiție), care se poate face cu limbajul. Un astfel de limbaj este foarte specific aviației, când cuvintele obișnuite și familiare pentru toată lumea capătă un înțeles diferit în funcție de situația specifică.

Rotiți, înclinați și rotiți

Orientarea sau locația trebuie înțeleasă numai în raport cu ceva. Acest „ceva” este corpul ceresc cel mai apropiat de noi, adică Pământul. Când începem să parașutăm pe alte corpuri cerești cu o gravitație mai mică decât în ​​apropierea pământului, ne vom determina locația în raport cu cele mai apropiate planete. Sistemul pe care îl folosim pentru a ne determina locația necesită construirea a trei axe de orientare. Să ne ușurăm nouă înșine, confundând un corp uman cu un corp zburător. Dacă vă întindeți brațele în lateral, brațele vor reprezenta Axa Pitch. În afara axei poate fi demonstrată prin înclinarea corpului înainte și înapoi. Axa de rulare este stâlpul care trece prin pieptul tău. Abaterea de la această axă va fi înclinare în lateral. A treia axă este axa Yaw (axa de rotație în plan orizontal în jurul axei verticale). Gândește-te la el ca la un stâlp care trece prin corpul tău de la vârful capului până la picioare. O abatere de la această axă va fi o viraj în piruetă la dreapta sau la stânga.

Să verificăm corectitudinea înțelegerii tale a acestor termeni cu exemple specifice. Imaginează-ți că ești un avion care zboară la o anumită altitudine. Dacă vi se cere să vă abateți de la axa de pas în jos, veți face ca aeronava să coboare nasul. Creșterea axei vă va face să înclinați nasul în sus în raport cu coada. Dacă trebuie să rotiți spre dreapta, coborâți aripa dreaptă și ridicați stânga. O viraj la dreapta va fi o simpla viraj la dreapta intr-un plan orizontal.

Atenţie! Acest site nu este actualizat. Versiune nouă: shatalov.su

Transformări: Ultima rezistență

Data Crearii: 20-10-2009 03:43:37
Ultima modificare: 08-02-2012 09:36:52

Lecții preliminare:
1. Trigonometrie. Merge.
2. Vectori. Merge.
3. Matrici. Merge.
4. Coordonează spațiile. Merge.
5. Coordonează transformările spațiale. Merge.
6. Proiecția în perspectivă. Merge.

Ceva de care nu ne-am amintit de multă vreme despre transformări! Probabil, dragul meu cititor, ți-ai ratat deja? După cum arată practica, transformările sunt subiectul cel mai preferat pentru studenții de programare tridimensională.

În acest moment, ar trebui să fii deja destul de bun cu transformările.

45. Principiul de funcționare a canalelor de ruliu, înclinare și rotire ale pilotului automat.

Dacă nu, vezi lecțiile preliminare.

Când tocmai am început să studiem transformările, am scris că cu ajutorul matricelor poți manipula obiecte din spațiu: mișcă, rotește, mărește. Dacă ați studiat toate lecțiile anterioare și ați încercat să aplicați cunoștințele acumulate în practică, atunci cel mai probabil ați avut de înfruntat anumite dificultăți: cum să mutați obiectele într-o direcție arbitrară, cum să creați o matrice pentru transformarea în spațiul camerei, cum să rotiți obiectele într-o direcție arbitrară.direcție?

Ne vom ocupa de aceste probleme astăzi.

Mișcarea în spațiu

O mică notă: spațiul de coordonate mondial va fi notat cu axele x, y, z. Vectorii de bază care formează spațiul local (obiect, cameră) vor fi notați ca i=(1,0,0), j=(0,1,0), k= (0,0,1) (numele vectorilor se citesc ca: și, Trăi, ka). Vector i- paralel cu axa x, vector j- axa y, vector k- axa z.

Permiteți-mi să vă reamintesc că orice vector de spațiu poate fi exprimat folosind o combinație liniară (suma) de vectori de bază. De asemenea, nu uitați că lungimea vectorilor de bază este egală cu unu.

Acum ne uităm la imagine:

Pentru simplitate, am renunțat la o dimensiune - verticala. În consecință, imaginile arată o vedere de sus.

Să presupunem că ne aflăm la un moment dat în spațiul mondial. În acest caz, pronumele „noi” poate însemna orice: un obiect din lumea jocului, un personaj, o cameră. În acest caz ( fig.a) privim spre punct A... De unde știm că „privirea” este îndreptată spre punct A? Ei bine, când am discutat despre camere, am fost de acord că vectorul k indică direcția privirii.

Din centrul lumii (spațiul de coordonate mondial) suntem separați de vector v... Si dintr-o data! Ne-am dorit foarte mult să ajungem la obiect A... Primul gând: eliminați valoarea (dz) din săgeata înainte și adăugați-o la a treia componentă a vectorului v... Rezultatul acestei neînțelegeri poate fi văzut la fig.b... S-ar părea că totul a dispărut - spune la revedere viselor despre propriul tău cutremur. Panica deoparte! Trebuie doar să luați în considerare cu atenție situația actuală.

Să ne imaginăm că suntem deja la subiect A- să ne uităm la fig. in... După cum puteți vedea din figură, după mutarea vectorilor kși i neschimbat. În consecință, nu le vom atinge.

Ne uităm la restul imaginii: vector v după mutare este suma a doi vectori: vectori vînainte de deplasare și necunoscut pentru noi vector, care coincide în direcție cu vector k... Dar acum putem găsi cu ușurință vectorul necunoscut!

Dacă ați studiat cu atenție lecția despre vectori, atunci vă amintiți că înmulțirea unui scalar cu un vector crește (dacă scalarul este mai mare de unu) vectorul. Prin urmare, vectorul necunoscut este k* dz. În consecință, vectorul v după mutare poate fi găsită prin formula:

Nu este ușor?

Rotație în jurul axelor

Cunoaștem deja formulele de rotație în jurul axelor. În această secțiune, le voi explica mai clar. Luați în considerare rotația a doi vectori în jurul centrului coordonatelor în spațiul bidimensional.

Deoarece cunoaștem unghiul de rotație (unghiul alfa), atunci coordonatele vectorilor de bază ai spațiului pot fi calculate cu ușurință folosind funcții trigonometrice:

i.x = cos (a); i.z = sin (a); k.x = -sin (a); k.y = cos (a);

Acum să ne uităm la matricele de rotație în jurul axelor în spațiul tridimensional și la ilustrațiile corespunzătoare.

Rotația în jurul axei x:

Rotație în jurul axei y:

Rotație în jurul axei z:

Figurile arată exact ce vectori își schimbă coordonatele.

O mică notă: este greșit să vorbim despre rotație în jurul axelor. Rotația are loc în jurul vectorilor. Nu știm cum să reprezentăm linii drepte (axe) în memoria computerului. Dar vectorii sunt ușori.

Și încă ceva: cum sunt determinate unghiurile de rotație pozitive și negative? Este ușor: trebuie să „stai” în centrul coordonatelor și să privești spre direcția pozitivă a axei (linie dreaptă). Rotirea în sens invers acelor de ceasornic este pozitivă, rotația în sensul acelor de ceasornic este negativă. În consecință, în figurile de mai sus, unghiurile de rotație în jurul x și y sunt negative, iar unghiul de rotație în jurul axei z este pozitiv.

Rotire în jurul unei linii drepte arbitrare

Imaginați-vă această situație: rotiți camera cu matricea în jurul axei x (înclinați camera) cu douăzeci de grade. Acum trebuie să rotiți camera cu douăzeci de grade în jurul axei y. Nicio problemă, spui tu... Oprește-te! Și în jurul a ce aveți nevoie acum pentru a roti obiectul? În jurul axei y înainte sau după rotația anterioară? La urma urmei, acestea sunt două axe complet diferite. Dacă pur și simplu creați două matrice de rotație (în jurul axei x și în jurul axei y) și le înmulțiți, atunci a doua rotație se va face în jurul axei y originale. Dacă avem nevoie de a doua opțiune? În acest caz, va trebui să învățăm cum să rotim obiectele în jurul unei linii arbitrare. Dar mai întâi, un mic test:

Câți vectori sunt în imaginea următoare?

Răspunsul corect este trei vectori. Amintiți-vă, vectorii sunt lungimea și direcția. Dacă în spațiu doi vectori au aceeași lungime și direcție, dar se află în locuri diferite, atunci putem presupune că acesta este același vector. În plus, în figură am reprezentat suma vectorilor. Vector v = v 1 + v 2 .

În tutorialul despre vectori, am aruncat o privire rapidă asupra produsului punct și încrucișat al vectorilor. Din păcate, nu am explorat acest subiect mai detaliat. Atât produsul scalar, cât și produsul încrucișat vor fi utilizate în formula de mai jos. Prin urmare, doar câteva cuvinte: valoarea produsului punctual este proiecția primului vector pe al doilea. Cu un produs vectorial al doi vectori: A X b = c, vector c perpendicular pe vectori Ași b.

Ne uităm la următoarea figură: un vector este definit în spațiu v... Și acest vector trebuie rotit în jurul liniei drepte l (el):

Nu știm să reprezentăm linii drepte în programe. Prin urmare, reprezentăm linia dreaptă sub forma unui vector unitar n, care coincide în direcția cu dreapta l (el). să ne uităm la o imagine mai detaliată:

Ce avem:
1. Linia l reprezentată printr-un vector de unitate de lungime n... După cum sa menționat mai sus, rotația vectorului v va fi în jurul unui vector, nu a unei linii drepte.
2. Vector v să se rotească în jurul vectorului n... Ca rezultat al rotației, ar trebui să obținem un vector u(citește ca la).
3. Unghiul la care doriți să rotiți vectorul v.

Cunoscând aceste trei mărimi, trebuie să exprimăm vectorul u.

Vector v poate fi reprezentat ca suma a doi vectori: v = v ⊥ + v|| ... Mai mult, vectorul v || - paralel cu vectorul n(puteți spune chiar: v || - proiecție v pe n), și vectorul v⊥ perpendiculară n... După cum ați putea ghici, trebuie doar să rotiți perpendiculara pe vector n parte a vectorului v... Acesta este - v ⊥ .

Mai există un vector în figură - p... Acest vector este perpendicular pe planul format de vectori v|| și v ⊥ , |v ⊥ | = |p| (lungimile acestor vectori sunt egale) și p = n X v.

u ⊥ = v⊥ cosa + p sina

Dacă nu este clar de ce u⊥ se calculează în acest fel, amintiți-vă ce sunt sinus și cosinus și care este înmulțirea unei valori scalare cu un vector.

Acum trebuie să scoatem din ultima ecuație v⊥ și p... Acest lucru se face folosind substituții simple:

v || = n(v · n) v ⊥ = v — v || = v — n(v · n) p = n X vu || = v || u ⊥ = v⊥ cosa + p sina = ( v — n(v · n)) cosa + ( n X v) sina u = u ⊥ + v || = (v — n(v · n)) cosa + ( n X v) sina + n(v · n)

Iată o astfel de squiggle!

Aceasta este formula de rotație vectorială v prin unghiul a (alfa) în jurul vectorului n... Acum, folosind această formulă, putem calcula vectorii de bază:

Exerciții

1. Obligatoriu:înlocuiți vectorii de bază în formula pentru rotația unui vector în jurul unei drepte arbitrare. Numărați (folosind un creion și o bucată de hârtie). După toate simplificările, ar trebui să aveți vectorii de bază ca în ultima imagine. Exercițiul vă va dura zece minute.

Asta e tot.

Roman Shatalov 2009-2012

Introducere.
Quaternion
Operații de bază pe cuaternioni.
Cuaternioni de lungime a unității
Interpolare
Conversie din două direcții
Compoziția rotației
Fizică

Introducere.

Să definim pe scurt terminologia. Toată lumea își imaginează care este orientarea unui obiect. Termenul „orientare” implică faptul că ne aflăm într-un anumit cadru de referință. De exemplu, expresia „a întors capul la stânga” are sens doar atunci când ne imaginăm unde este „stânga” și unde era capul înainte. Acesta este un moment important pentru înțelegere, pentru că dacă ar fi un monstru cu capul pe burtă cu coroana în jos, atunci expresia „și-a întors capul la stânga” nu va mai părea atât de clară.

O transformare care se rotește de la o orientare la alta într-un anumit mod se numește rotație. Rotația poate fi folosită și pentru a descrie orientarea unui obiect dacă introduceți o orientare implicită ca punct de referință. De exemplu, orice obiect descris folosind un set de triunghiuri are deja o orientare implicită. Coordonatele vârfurilor sale sunt descrise în sistemul de coordonate local al acestui obiect. Orientarea arbitrară a acestui obiect poate fi descrisă printr-o matrice de rotație în raport cu sistemul său de coordonate local. De asemenea, puteți evidenția un astfel de concept precum „rotație”. Prin rotație înțelegem o schimbare a orientării unui obiect într-un mod dat în timp. Pentru a seta fără ambiguitate rotația, este necesar ca în orice moment să putem determina orientarea exactă a obiectului rotit. Cu alte cuvinte, rotația stabilește „calea” pe care o parcurge un obiect atunci când își schimbă orientarea. În această terminologie, rotația nu definește o rotație clară a unui obiect. Este important de înțeles că, de exemplu, o matrice nu definește o rotație clară a unui corp, aceeași matrice de rotație poate fi obținută prin rotirea unui obiect cu 180 de grade în jurul unei axe fixe și 180 + 360 sau 180 - 360. Eu folosesc acești termeni pentru a demonstra diferențele de concepte și în nici un fel să insiste asupra utilizării. În cele ce urmează, îmi voi rezerva dreptul de a spune „matrici de rotație”.

Cuvântul orientare este adesea asociat cu direcția. Puteți auzi adesea fraze precum „a întors capul spre locomotiva care se apropia”. De exemplu, orientarea unei mașini ar putea fi descrisă de direcția în care sunt îndreptate farurile acesteia. Cu toate acestea, direcția este specificată de doi parametri (de exemplu, ca într-un sistem de coordonate sferice), iar obiectele din spațiul 3D au trei grade de libertate (rotație). În cazul unei mașini, aceasta poate privi într-o direcție atât în ​​timp ce stă pe roți, cât și întinsă pe o parte sau pe acoperiș. Orientarea poate fi într-adevăr setată după direcție, dar aveți nevoie de două dintre ele. Să ne uităm la orientare folosind un exemplu simplu de cap uman.

Să cădem de acord asupra unei poziții de pornire în care capul este orientat implicit (fără rotație). Pentru poziția inițială, vom lua poziția în care capul privește cu fața în direcția axei „z”, iar în sus (partea de sus a capului) privește în direcția axei „y”. Să numim direcția în care este rotită fața „dir” (fără rotație coincide cu „z”) și direcția în care se uită capul „în sus” (fără rotație coincide cu „y”). Acum avem un punct de plecare, există un sistem de coordonate local al capului „dir”, „sus” și unul global cu axele x, y, z. Ne vom întoarce în mod arbitrar capul și vom observa unde arată fața. Privind în aceeași direcție, puteți roti capul în jurul axei care coincide cu direcția de vedere „dir”.

De exemplu, înclinarea capului în lateral (apăsarea obrazului pe umăr) va arăta în aceeași direcție, dar orientarea capului se va schimba. Pentru a fixa rotația în jurul direcției privirii, folosim și direcția „sus” (direcționată spre coroană). În acest caz, am descris clar orientarea capului și nu îl putem roti fără a schimba direcțiile axelor „dir” și „sus”.

Am considerat o modalitate destul de naturală și simplă de a seta orientarea folosind două direcții. Cum putem descrie indicațiile noastre în program, astfel încât să fie convenabil să le folosim? Un mod simplu și familiar de a stoca aceste direcții ca vectori. Descriem direcțiile folosind vectori de lungime unu (vectori unitari) în sistemul nostru de coordonate global xyz. Prima întrebare importantă este cum să transmitem instrucțiunile noastre într-o formă ușor de înțeles către API-ul grafic? API-urile grafice funcționează în principal cu matrice. Am dori să obținem o matrice de rotație din vectorii disponibili. Cei doi vectori care descriu direcția „dir” și „sus” sunt aceeași matrice de rotație, sau mai degrabă două componente ale matricei de rotație 3 × 3. Putem obține a treia componentă a matricei din produsul încrucișat al vectorilor „dir” și „up” (să-i spunem „side”). În exemplul capului, vectorul „lateral” va îndrepta către una dintre urechi. Matricea de rotație este coordonatele celor trei vectori „dir”, „sus” și „lateral” după rotație. Înainte de rotație, acești vectori au coincis cu axele sistemului de coordonate xyz global. Orientarea obiectelor este foarte des stocată sub forma unei matrice de rotație (uneori, matricea este stocată sub formă de trei vectori). Matricea poate fi folosită pentru a seta orientarea (dacă este cunoscută orientarea implicită) și rotația.

O modalitate similară de reprezentare a orientării se numește unghiuri Euler, cu singura diferență că direcția „dir” este dată în coordonate sferice, iar direcția „sus” este descrisă de un unghi de rotație în jurul „dir”. Ca rezultat, obținem trei unghiuri de rotație în jurul axelor reciproc perpendiculare. În aerodinamică, ele se numesc Roll, Pitch, Yaw sau Bank, Heading, Atitude. Rotirea este o înclinare a capului spre dreapta sau spre stânga (spre umeri), o rotație în jurul axei care trece prin nas și spatele capului. Pasul este înclinarea capului în sus și în jos în jurul axei care trece prin urechi. Și Yaw este întoarcerea capului în jurul gâtului. Trebuie amintit că rotațiile în spațiul 3D nu sunt comutative, ceea ce înseamnă că rezultatul este influențat de ordinea rotațiilor. Dacă rotim spre R1 și apoi spre R2, orientarea obiectului nu se potrivește neapărat cu orientarea când ne rotim către R2 și apoi către R1. Acesta este motivul pentru care ordinea rotațiilor în jurul axelor este importantă atunci când se utilizează unghiuri Euler. Vă rugăm să rețineți că matematica unghiurilor Euler depinde de axele selectate (am folosit doar una dintre opțiunile posibile), de ordinea de rotație în jurul lor și, de asemenea, de sistemul de coordonate în care se fac rotațiile, în lume sau obiect local. . Atât rotația, cât și rotația pot fi stocate în colțurile Euler.

Un mare dezavantaj al acestei reprezentări este lipsa unei operații de combinare de rotație. Nu încercați să adăugați unghiuri Euler pe componente. Turnul final nu va fi o combinație a turelor originale. Aceasta este una dintre cele mai frecvente greșeli pe care le fac dezvoltatorii începători. Pentru a roti un obiect păstrând rotația în unghiurile Euler, va trebui să transpunem rotația într-o altă formă, cum ar fi o matrice. Apoi înmulțiți matricele celor două rotații și extrageți unghiurile Euler din matricea rezultată. Problema se complică și mai mult de faptul că, în cazuri speciale, adunarea directă a unghiurilor Euler funcționează. În cazul unei combinații de rotații în jurul aceleiași axe, această metodă este corectă din punct de vedere matematic. Rotind-o cu 30 de grade în jurul axei X și apoi din nou în jurul lui X cu 40 de grade, obținem o rotație în jurul axei X cu 70 de grade. În cazul rotațiilor biaxiale, o simplă adăugare de unghiuri poate produce un rezultat „așteptat”.

Rotiți, înclinați și rotiți

Dar de îndată ce există o rotație de-a lungul celei de-a treia axe, orientarea începe să se comporte imprevizibil. Mulți dezvoltatori au nevoie de luni de zile pentru ca camera să funcționeze „corect”. Vă recomand să acordați o atenție deosebită acestui dezavantaj, mai ales dacă ați decis deja să utilizați unghiurile Euler pentru a reprezenta rotațiile. Programatorilor începători li se pare că este cel mai ușor să folosești unghiurile Euler. Permiteți-mi să-mi exprim părerea personală că matematica unghiurilor Euler este mult mai complicată și mai complicată decât matematica cuaternionilor.

Unghiurile Euler sunt o combinație (compoziție) de rotații în jurul axelor de bază. Există o altă modalitate, mai simplă, de a defini rotația. Această metodă poate fi numită „amestec” de rotații în jurul axelor de coordonate de bază sau pur și simplu rotație în jurul unei axe fixe arbitrare. Cele trei componente care descriu rotația formează un vector situat pe axa în jurul căreia obiectul este rotit. De obicei, axa de rotație este stocată ca un vector unitar, iar unghiul de rotație în jurul acestei axe este în radiani sau grade (unghiul axei). Alegând o axă și un unghi potrivite, puteți seta orice orientare a obiectului. În unele cazuri, este convenabil să stocați unghiul de rotație și axa într-un singur vector. Direcția vectorului în acest caz coincide cu direcția axei de rotație, iar lungimea acestuia este egală cu unghiul de rotație. În fizică, așa este stocată viteza unghiulară. Un vector care se potrivește cu direcția axei de rotație și cu o lungime reprezentând viteza în radiani pe secundă.

Quaternion

După un tur rapid al vederilor de orientare, puteți trece la o introducere în quaternion.

Quaternion- acestea sunt cele patru numere care au fost introduse în circulație (după cum cred istoricii) William Hamilton sub forma unui număr hipercomplex. În acest articol, sugerez să tratați un cuaternion ca patru numere reale, cum ar fi un vector 4d sau un vector 3d și scalar.

q = [x, y, z, w] = [v, w]

Există și alte reprezentări ale cuaternionului pe care nu le voi lua în considerare.
Cum este stocată rotația într-un cuaternion? La fel ca în vizualizarea „Unghiul axei”, primele trei componente reprezintă un vector situat pe axa de rotație, lungimea vectorului depinzând de unghiul de rotație. A patra componentă depinde doar de valoarea unghiului de rotație. Relația este destul de simplă - dacă luăm un vector unitar V pentru axa de rotație și unghiul alfa pentru rotația în jurul acestei axe, apoi cuaternionul reprezentând această rotație
poate fi scris ca:

q = [V * sin (alfa / 2), cos (alfa / 2)]

Pentru a înțelege modul în care cuaternionul stochează rotația, să ne amintim rotațiile bidimensionale. Rotația în plan poate fi specificată printr-o matrice 2 × 2, în care se vor scrie cosinusurile și sinusurile unghiului de rotație. Vă puteți imagina că un cuaternion stochează o combinație între o axă de rotație și o matrice de jumătate de rotație în jurul acelei axe.

Pagini: 123 Următorul "

#cuaternioane, #matematică

CONSTRUCȚIA UNEI VERTICALE FOLOSIND UN PENDUL FIZIC PE UN PLAN

Când pilotați o aeronavă, este necesar să cunoașteți poziția acesteia față de planul orizontului pământului. Poziția aeronavei în raport cu planul orizontului este determinată de două unghiuri: unghiul de înclinare și unghiul de rulare. Unghiul de pas - unghiul dintre axa longitudinală a aeronavei și planul orizontal, măsurat în plan vertical. Unghiul de rulare - unghiul de rotație al aeronavei în jurul axei sale longitudinale, măsurat din planul vertical care trece prin axa longitudinală a aeronavei

Fig 4.1 pendul fizic - determinant vertical pe un avion.

Astfel, poziția aeronavei în raport cu planul orizontului poate fi determinată dacă aeronava cunoaște direcția adevăratei verticale, adică direcția liniei care trece prin centrul Pământului și a aeronavei și măsura abaterea. a aeronavei din această direcţie.

Abaterea de la verticala pe sol este determinată de un plumb obișnuit, adică de un pendul fizic.

Să presupunem că un pendul fizic este montat pe un avion care zboară orizontal cu accelerație A(fig. 4.1). Pe masa pendulului T vor acţiona forţele din acceleraţia gravitaţiei gși forța de inerție din accelerație a. Suma momentelor acestor forțe în raport cu punctul de suspensie al pendulului este zero și se exprimă prin ecuație

Unde l- lungimea pendulului;

α - unghiul de deviere al pendulului

Din ecuația (4.1) avem

(4.2)

În consecință, un pendul montat pe un obiect care se mișcă cu accelerație se deviază în direcția opusă acțiunii accelerației și arată așa-numita „verticală aparentă”. Avioanele moderne de transport pot avea accelerații care sunt comparabile ca mărime cu accelerația gravitației; prin urmare, unghiul α de deviere al pendulului față de verticală poate atinge valori semnificative. Astfel, un pendul fizic nu este potrivit pentru determinarea direcției verticalei unui loc, adică pentru măsurarea unghiurilor de rostogolire și înclinare dacă aeronava zboară cu accelerație.

AVIAHORIZONS

Mai devreme s-a observat că pendulul poate fi folosit pentru a determina verticala doar atunci când zboară fără accelerații, iar un giroscop liber de trei grade poate menține o anumită poziție spațială, indiferent de accelerațiile care acționează, doar pentru o perioadă scurtă de timp.

Prin urmare, aceste două dispozitive sunt conectate împreună folosind proprietățile pozitive ale fiecăruia. În absența accelerației cu ajutorul pendulului, axa principală a giroscopului este setată vertical. În acele momente când asupra pendulului acționează accelerațiile, acesta este oprit și giroscopul funcționează în modul „memorie”.

Dispozitivul cu care pendulul actioneaza asupra giroscopului se numeste sistem de corectie pendulului. Un giroscop cu o astfel de corecție se numește giroscop vertical. Planul vertical, care arată vizual poziția aeronavei în raport cu orizontul pământului, se numește orizont artificial.

Orizontul artificial folosește un pendul electrolitic (Fig.4.2), care este un bol plat de cupru 3, umplut cu lichid conductiv 1 cu rezistență electrică specifică mare. Este atât de mult lichid în bol încât este loc pentru o bula de aer 2 ... Vasul este închis de un capac din material izolator, în care sunt montate patru contacte 4, al cincilea contact este bolul în sine. Dacă pendulul este situat orizontal, atunci toate cele patru contacte sunt suprapuse uniform de lichid, iar rezistența electrică a secțiunilor dintre ele și bol este aceeași. Dacă bolul se înclină, atunci bula de aer, care ocupă poziția superioară în bol, va expune unul dintre contacte și, prin urmare, va modifica rezistența electrică a zonei, care la unghiuri mici (până la 30") este proporțională cu înclinarea bolului. unghi.

Contactele pendulului sunt incluse în circuitul electric, așa cum se arată în fig. 4.3. Când pendulul este înclinat, rezistența dintre pinii 0 și 1 va fi mai mare decât rezistența dintre pinii 0 și 3. Atunci curentul i 1 care trece prin înfășurarea de comandă OY 1, va fi mai puțin curent i 2 înfășurări OY 2 motor de corecție. Înfășurările OY 1 și OY 2 sunt înfășurate opus, deci diferența de curent Δ i=i 2 -i 1 creează un flux magnetic, care, interacționând cu fluxul magnetic al înfășurării câmpului, induce un cuplu. Rotorul motorului este fixat pe axa cardanului; prin urmare, se aplică un moment pe axa suspensiei, sub acțiunea căruia giroscopul precedă. Precesia giroscopului continuă atâta timp cât există un moment de-a lungul axei cardanului, iar acest moment acționează până când pendulul este plasat în poziție orizontală, la care curentul i 1 =i 2. Prin conectarea pendulului cu interiorul , cu cadrul cardanului și așezând motoarele de corecție de-a lungul axelor suspensiei se obține un giroscop vertical cu corecție electromecanică pendulară (Fig. 4.4). Astfel, pendulul electrolitic 1 acţionând asupra giroscopului prin motoarele de corecţie 2 și 3 , va aduce axa principală a giroscopului în poziție verticală tot timpul. Când corecția este oprită, giroscopul își va menține poziția anterioară în spațiu cu o precizie determinată de propriile erori, de exemplu, datorită precesiei cauzate de momentele de frecare de-a lungul axelor cardanului.

Sistemele de corecție diferă în ceea ce privește tipurile de caracteristici. Caracteristica de corecție se numește legea modificării cuplului dezvoltat de motorul de corecție, în funcție de abaterea axei principale a giroscopului de la poziția verticală.

În instrumentele de aviație, cea mai răspândită este caracteristica de corecție mixtă (Fig. 4.5). Interval ± Δ α definește zona moartă a sistemului. Până la unele unghiuri extreme α etc,

β pr moment de corectare M k variază proporțional cu unghiurile α și β și apoi devine permanentă.

ERORI DE GIROVERTICALE

Eroare din momentele de frecare în axele unui rând și aproximativ într-un aproximativ două roți. Există inevitabil momente de frecare în axele cardanului, astfel încât precesia giroscopului sub influența momentelor de corecție continuă atâta timp cât momentul de corecție este mai mare decât momentul de frecare. Mișcarea giroscopului se oprește când aceste momente sunt egale:

Prin urmare, rezultă că axa principală a giroscopului nu va atinge poziția verticală la unghi α * și β *:

Astfel, din cauza frecării în axele cardanului, giroscopul vertical are o zonă de stagnare, care depinde de mărimea momentului de frecare în axele cardanului și, în mod natural, de zona moartă a corecției pendulului (vezi Fig. 4.5). Cu cât cuplul specific dezvoltat de motoarele de corecție este mai mare, cu atât zona de stagnare este mai mică. Cuplul specific prea mare duce la erori semnificative la viraje. Pentru orizonturile artificiale, zona de stagnare este de obicei de 0,5-1 °.

Eroare de îndoire. Când avionul face o viraj cu o viteză unghiulară ω, atunci pendulul, pe lângă gravitație mg, forța centrifugă încă acționează mω 2 R, iar pendulul este instalat nu de-a lungul verticii adevărate, ci de-a lungul rezultantei acestor forțe (Fig. 4.7). Semnalele sunt trimise către motoarele de corecție, iar axa principală a giroscopului este setată pe poziția verticalei aparente. Acest proces are loc cu cât mai repede, cu atât momentele specifice sunt mai mari k x, k y sisteme de corectare. După cum puteți vedea în Figura 3.10, sistemul de corecție laterală, în general, nu funcționează corect pe o curbă. Prin urmare, în giroscopul vertical modern și în orizonturile artificiale, corecția laterală pe coturi este dezactivată de un dispozitiv special.

Desigur, accelerația liniară a aeronavei, de exemplu, cu creșterea vitezei, duce, de asemenea, la erori similare. Prin urmare, în astfel de orizonturi artificiale precum AGD-1, corecția longitudinală este, de asemenea, dezactivată. Când corecția este dezactivată, giroscopul vertical funcționează în modul „memorie”. După ce aeronava termină evoluția asociată accelerațiilor, sistemul de corecție se pornește și aduce axa principală a giroscopului în poziție verticală, dacă se abate în timpul funcționării în modul „memorie”.

La giroscoapele verticale apare o eroare atât din cauza rotației zilnice a Pământului, cât și din cauza vitezei de zbor proprii a aeronavei, însă pentru aeronavele de transport această eroare nu depășește câteva minute unghiulare.

vizualizare, apare un steag roșu 12. Acest comutator conectează bobinele de control ale motorului de corecție transversală 4 cu faza C, rezistență de ocolire R2, si astfel creste

curentul din motor și, în consecință, cuplul de corecție dezvoltat de acesta.

După ce dispozitivul ajunge la modul nominal de funcționare, comutatorul 10 ar trebui să fie readus în poziția inițială (steagul va dispărea din câmpul vizual). În modul nominal de funcționare, înfășurările de control ale motorului de corecție 4 conectat la faza C prin contactele comutatorului de corecție VK-53RB. Când aeronava face viraj, comutatorul de corecție oprește motorul de corecție transversală, altfel apare o eroare mare de viraj.

AVIAGORIZON AGI-1s

Orizontul artificial este proiectat pentru a determina poziția aeronavei în spațiu față de linia orizontului real; are încorporat un dispozitiv indicator de alunecare. Orizontul artificial este instalat pe aeronavele de transport ale aviației civile.

Schema cinematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 4.8, electrică simplificată - în Fig. 4.9, iar vedere la scară este prezentată în Fig. 4.10.

Să luăm în considerare funcționarea dispozitivului. Axă proprie de rotație a giroscopului (vezi Fig. 4.8) în funcție de semnalele de la un pendul electrolitic 8 folosind motoare de corectare 3 și 10 este instalat și ținut în poziție verticală.

O caracteristică a orizontului artificial AGI-lc este capacitatea de a opera într-o gamă nelimitată de unghiuri de rostogolire și înclinare. Acest lucru este posibil datorită utilizării unui cadru de urmărire suplimentar în dispozitiv. 4, a cărui axă coincide cu axa longitudinală a aeronavei, iar cadrul în sine poate fi rotit în raport cu aeronava de către motor 11 ... Scopul cadrului de urmărire suplimentar este de a asigura perpendicularitatea axei propriei rotații a giroscopului și a axei cadrului exterior al cardanului. Când avionul se rostogolește, cadrul exterior 5 cardanul pivotează în jurul axei cadrului interior. Această viraj este fixată cu un comutator 9 (vezi fig. 4.8 și 4.9), cu care motorul este pornit 11 rotind cadrul urmăritor 4 , și împreună cu el și cadrul 5 în sens invers. Prin urmare, perpendicularitatea axei proprii a giroscopului 6 iar axele cadrului exterior nu sunt încălcate în acest caz. Când aeronava realizează evoluții de pas la unghiuri mai mari de 90˚, folosind comutatorul 12 se modifică sensul de rotație al motorului 11. De exemplu, dacă un avion face o figură „buclă Nesterov”, atunci în momentul în care se întoarce cu susul în jos, adică își schimbă poziția față de axa principală a giroscopului cu 180 °, direcția de rotație a motorului 11 pentru a roti cadrul urmăritor ar trebui să fie inversat.

Atunci când un avion face o evoluție de pas, avionul se rostogolește în jurul axei cadrului cardanului exterior și, prin urmare, are o rază de operare de 360 ​​°.

Indicarea poziției aeronavei în raport cu planul orizontului în AGI-1 este realizată de silueta aeronavei (vezi Fig. 4.8 și 4.10), montată pe corpul dispozitivului și o scară sferică. 2, conectat cu axa cadrului interior 7 al gimbalului giroscopului. Scară sferică 2 colorat maro deasupra orizontului și albastru sub orizont. Pe câmpul maro există o inscripție „Coborâre”, pe albastru - „Urcare”. Astfel, în timpul urcării, silueta avionului, împreună cu avionul în sine, se vor deplasa în câmpul albastru, așa cum se arată în Fig. 3.18, v, din moment ce scara 2, conectat la giroscop va rămâne staționar în spațiu. Trebuie remarcat faptul că citirile de pas ale orizontului artificial AGI-lc sunt opuse celor ale AGB-2. Acest lucru este extrem de important deoarece ambele unități sunt uneori instalate pe aceeași aeronavă.

Fig 4.9 schema electrică a orizontului artificial AGI-1.

Reducerea timpului de aliniere inițială a propriei axe de rotație a giroscopului la poziția verticală se realizează prin pornirea secvențială a înfășurărilor de excitație ale motoarelor de corecție. 3 și 10 cu înfășurările statorice ale giromotorului. În plus, există un pendul mecanic pe cadrul interior 7, care, atunci când dispozitivul nu este pornit, ține sistemul de cadru la aproximativ zero.

poziţie. In acelasi scop se foloseste o incuietoare mecanica, la apasarea unui buton 15 care (vezi Fig. 4.10) cadrul suplimentar de urmărire este setat în poziţia zero. Butonul are inscripția „Apăsați înainte de a începe”. Pentru a reduce eroarea de îndoire a indicatorului de atitudine, motorul de corecție transversală 3 pe o curbă este oprit de comutatorul de corecție VK-53RB. Pe partea frontală a dispozitivului, în partea de jos, există un indicator de alunecare 13 iar în stânga - mânerul 14 pentru a schimba poziția siluetei aeronavei.

AVIAGORIZON AGD-1

Orizontul artificial de la distanță AGD-1 oferă echipajului o indicație la scară largă ușor de perceput a poziției aeronavei în raport cu planul orizontului real și

furnizează consumatorilor (pilot automat, sistem de îndreptare, stații radar) semnale electrice proporționale cu abaterile de rulare și înclinare ale aeronavei.

AGD-1 este format din două dispozitive: 1) un giroscop de trei grade cu corecție pendulară, numit senzor giroscop, care este instalat cât mai aproape de centrul de greutate al aeronavei; 2) indicatoare amplasate pe tablourile de bord ale echipajului. La un senzor giroscop pot fi conectate până la trei indicatori.

Schema electromecanică de bază a AGD-1 este prezentată în Fig. 4.12, o vedere a scalei indicatorului este prezentată în Fig. 4.13

Fig 4.13 partea frontală a orizontului artificial AGD-1.

Blocare cu 36 de butoane, 37 de lămpi, alte denumiri sunt aceleași kA la 4,12.

Senzorul giroscop este un giroscop de trei grade, a cărui axa cadrului exterior al cardanului este montată în cadrul de urmărire 7. Scopul cadrului de urmărire este de a asigura funcționarea dispozitivului în rulou într-un interval nelimitat de unghiuri. Cadru de urmărire 7 asigură perpendicularitatea axei de rotație proprie a giroscopului a axei cadrului exterior al suspensiei folosind un senzor de inducție

fata 3 și motor-generator 2, controlat cu amplificator 1 ... Ancoră 5 senzorul este fixat pe axa cadrului interior, iar statorul 3 legat rigid de cadrul exterior 8 gimbal.

Intrerupator 4 schimbă sensul de rotație al motorului 2, atunci când aeronava face evoluții de pas cu unghiuri mai mari de 90 °. Astfel, cadrul de urmărire 7 îndeplinește aceleași funcții ca și în orizontul artificial AGI-1.

O caracteristică a sistemului de urmărire pentru dezvoltarea cadrului 7 de-a lungul ruliului în orizontul artificial AGD-1 este utilizarea unui amplificator pe elemente semiconductoare și a unui motor-generator. Corecția pendulului AGD-1 este similară cu corecția AGI-lc și AGB-2, dar diferă prin faptul că motorul de corecție transversală 6 oprit nu numai de comutator 17, care este controlat de comutatorul de corecție VK-53RB, dar și de un dispozitiv special lamelă (neprezentat în diagramă) cu role de 8-10 °. În plus, motorul de corecție a corecției longitudinale 10 controlat de un pendul electrolitic 13 prin accelerometru de lichid 16. Este un dispozitiv asemănător unui pendul lichid. În timpul accelerației longitudinale a aeronavei, fluidul conductiv sub acțiunea forțelor inerțiale este deplasat către unul dintre contacte și, din cauza creșterii rezistenței electrice a circuitului, corecția este slăbită cu 50%.

Abaterile de rulare și înclinare ale aeronavei sunt măsurate de un senzor giroscop și transmise indicatorului prin două sisteme de urmărire identice:

1) un sistem de urmărire a ruliului, care constă dintr-un senzor selsyn 9, receptor selsyn 20, amplificator 18 și motor-generator 19;

2) un sistem de urmărire pentru pitch, care include: selsyn-senzor 14, receptor selsyn 23, amplificator 24, generator de motor 25.

Intrerupator 15 Este inclus în sistemul de urmărire a pasului pentru funcționarea sa corectă la un unghi de peste 90 °. O caracteristică a sistemelor de urmărire din AGD-1 este utilizarea de motoare-generatoare în acestea ca dispozitive de acționare. Un generator de motor este o mașină electrică formată dintr-un motor și un generator montat pe un singur arbore. Tensiunea generată de generator este proporțională cu turația motorului. În sistemul de urmărire, acesta servește ca semnal de feedback de mare viteză pentru amortizarea oscilațiilor sistemului. Generator de motor 19 întoarce treapta de viteză 21 cu silueta de avion 22 raportat la corpul dispozitivului și motorul-generator 25 rotește selectorul de înălțime 26,

având o culoare bicoloră: deasupra liniei orizontului - albastru, dedesubt - maro. Astfel, indicarea citirilor este realizată de silueta mobilă a aeronavei și scala de pas mobilă.

Indicarea poziției aeronavei față de planul orizontului în AGD-1 este naturală, adică corespunde imaginii pe care echipajul și-o imaginează despre poziția aeronavei față de sol. O numărare aproximativă a ruloului este posibilă pe o scară staționară digitalizată pe corpul dispozitivului și pe silueta aeronavei; pe o scară 26 iar silueta avionului determină aproximativ unghiurile de înclinare. Indicația indicatorului AGD-1 prin rulare și înclinare este prezentată în Fig. 4.11. În opinia noastră, determinarea poziției aeronavei în AGD-1 este mai convenabilă decât în ​​AGB-2 și AGI-1.

În orizontul artificial AGD-1, se folosește un dispozitiv special numit blocare, care vă permite să aduceți rapid cadrele dispozitivului și giromotorul într-o poziție strict definită în raport cu corpul dispozitivului și, prin urmare, cu aeronava. Schema cinematică a dispozitivului electromecanic de blocare de la distanță AGD-1 este prezentată în Fig. 4.14.

Dispozitivul funcționează după cum urmează. Când apăsați butonul roșu 36 (vezi fig. 4.13) situat pe partea frontală a indicatorului, motorul este alimentat cu tensiune 34 (vezi fig. 4.14. care, în timp ce se rotește, obligă tija să se miște translațional 33 cu ajutorul unui deget care se deplasează de-a lungul fantei șurubului, adică piulița rotativă este staționară, iar șurubul se mișcă. Stoc 33 prin videoclip 32 se sprijină pe un cadru suplimentar de urmărire 7, care are un inel 35 cu profil în formă de pană.

Datorita acestui profil al inelului, cu presiune asupra cadrului din laterala tijei, inelul 35 împreună cu unitatea giroscopică se rotește în jurul axei cadrului 7 în poziția până la rola 32 nu va fi în poziția inferioară a inelului. În acest caz, planul cadrului 7 este paralel cu planul aripilor aeronavei. Stoc suplimentar 33 mută banda de profil 31, care se sprijină pe came 30 și creează un moment în jurul axei cadrului exterior 8. Sub acțiunea acestui moment, giroscopul precesează în jurul axei cadrului interior și ajunge la oprire, după care precesia se oprește, iar giroscopul începe să se rotească în jurul axei cadrului exterior până la proiecția barei. 31 nu se va potrivi în decupajul camei 30, fixând astfel cadrul 8 într-o poziţie în care axa cadrului interior este paralelă cu axa longitudinală a aeronavei.

Simultan cu acest deget 28, sprijinindu-se pe came 27, stabilește cadrul interior 12 într-o poziție în care axa propriei rotații a giroscopului este perpendiculară pe axele cadrelor exterioare și interioare ale cardanului. Apoi stocul 33 sub acțiunea arcului de revenire disponibil în acesta, se aplecă înapoi în poziția inițială și activează bara 31 came de eliberare 27 și 30.

Astfel, blocarea, punând ramele ansamblului giroscopului într-o anumită poziție, le eliberează imediat. Dacă blocarea se efectuează la sol când aeronava stă orizontală sau în zbor orizontal, axa proprie de rotație a giroscopului este setată în direcția poziției verticale. Arestarea trebuie efectuată numai în zbor la nivel, ceea ce amintește echipajului de inscripția de pe buton 36 — Prinde în zbor la nivel.

Dacă faceți blocare, de exemplu, în timpul unei rostogoliri, atunci când treceți la zbor la nivel, orizontul artificial va arăta o rulare falsă. Adevărat, sub acțiunea corecției pendulului, axa proprie a giroscopului va fi setată în poziție verticală și, firesc, citirile false vor dispărea, dar acest lucru va dura suficient timp pentru ca echipajul să facă greșeli la pilotare. Trebuie remarcat faptul că circuitul de blocare este proiectat în așa fel încât atunci când AGD-1 este pornit sub tensiune, blocarea are loc automat, fără apăsarea unui buton. La reblocare, de exemplu, cu o întrerupere temporară de curent a AGD-1, apăsând butonul 36 obligatoriu, dar numai pentru zborul la nivel.

Există o lumină de avertizare pe partea din față a indicatorului 37 (vezi Fig. 4.13), care se aprinde, în primul rând, dacă are loc procesul de blocare și, în al doilea rând, în cazul unor defecțiuni în circuitele de alimentare cu energie electrică a giromotorului și DC ± 27 V.

AVIAGORIZONT AGB-3 (AGB-Zk)

Scopul principal al orizontului artificial AGB-3 este de a oferi echipajului o indicație la scară largă, ușor de perceput, a poziției aeronavei sau elicopterului la unghiurile de rulare și înclinare față de planul orizontului adevărat. În plus, orizontul artificial permite emiterea de semnale electrice proporționale cu unghiurile de rulare și înclinare către consumatorii externi disponibili pe aeronavă și elicopter (pilot automat, sistem de îndreptare etc.).

Orizontul artificial AGB-Zk este o modificare a orizontului artificial AGB-3. diferă numai prin prezența dispozitivelor de iluminare roșie încorporate pentru iluminarea părții frontale a dispozitivului și în culoarea elementelor: indicație.

Schema electromecanică a orizontului artificial AGB-3 este prezentată în Fig. 4.15, circuit electric - în fig. 4.16, iar vederea la scara sa este în Fig. 4.17. Axa proprie a giroscopului este adusă în poziție verticală printr-un sistem de corecție cu pendul, care include două pendule electrolitice 20 și 21, controlul motoarelor de corecţie 7 şi 9. AGB-3 utilizează o singură coordonată: pendulele electrolitice care funcționează pe același principiu ca și pendulele cu două coordonate, care sunt utilizate în AGB-2, AGI-lc și AGD-1. Un pendul cu o singură axă are trei contacte și reacționează la înclinări într-o singură direcție. Există un contact în circuitul de corecție laterală 16 comutator de corecție VK-53RB, care întrerupe circuitul atunci când aeronava face viraj, reducând eroarea de viraj.

Timpul de pregătire a instrumentului pentru funcționare în orizontul artificial este scurtat de o blocare mecanică (nu este prezentat în Fig. 4.15). Dacă avionul se află într-o poziție orizontală, atunci blocarea setează cadrele ansamblului giroscop în starea sa inițială, în care axa principală a giroscopului coincide cu verticala scaunului. Încuietoarea se folosește înainte de pornirea dispozitivului, când, dintr-un motiv sau altul, este necesară aducerea rapidă a cadrului dispozitivului în poziția inițială. Încuietoarea din AGB-3 este de tip împingere, adică pentru funcționarea sa, trebuie să apăsați butonul 26 (vezi fig. 4.17) la eșec. Cadrele sunt eliberate automat din blocare atunci când butonul este eliberat.

Funcționarea dispozitivului de blocare este similară cu cea a dispozitivului de blocare în orizontul artificial AGD-1. În orizontul artificial AGB-3, o blocare mecanică.

Pentru a oferi consumatorilor semnale de rulare și abatere a avioanelor, un senzor selsyn este instalat pe axa cadrului exterior al cardanului. 14 (vezi Fig. 4.15, 4.16), iar pe axa cadrului interior se află un senzor selsyn 15.

Pe un avion, orizontul artificial este stabilit în așa fel încât axa
cadru exterior 8 (vezi Fig. 4.15) este îndreptată paralel cu axa longitudinală a aeronavei. Acest lucru permite instrumentului să se rotească într-o gamă de unghiuri de 360 ​​°.

Axa cadrului interior al cardanului este paralelă la momentul inițial al axei transversale a aeronavei. De la suplimentar

Nu există un cadru de urmărire în AGB-3, ca în AGI-lc și AGD-1, intervalul de operare în pas în acest orizont artificial este limitat la unghiuri de ± 80 °. Într-adevăr, dacă planul are un unghi de pas de 90 °, atunci axa cadrului exterior va fi aliniată cu axa propriei rotații a giroscopului. Giroscopul, după ce a pierdut un grad de libertate, devine instabil. Cu toate acestea, pentru a oferi echipajului o indicație corectă a poziției aeronavei în raport cu planul orizontului într-o stare inversată (de exemplu, atunci când se efectuează figura „bucla lui Nesterov”), dispozitivul folosește opriri. 10 și 11 (vezi Figura 4.15). Când se efectuează evoluții complexe cu o aeronavă cu un unghi de înclinare mai mare de 80 °, oprirea 10, situat pe cadrul exterior, va începe să apăsați pe opritor 11, fixat pe axa cadrului interior. Acest lucru creează un moment în jurul axei cadrului interior. Conform legii precesiunii, giroscopul sub influența acestui moment precesează, adică se rotește în jurul axei cadrului exterior, încercând să alinieze axa propriei rotații cu axa de aplicare a momentului de-a lungul celui mai scurt. distanţă. Astfel, cadrul cardan extern sub. greutatea se rotește la 180 °. Când unghiul de înclinare este mai mare de 90 °, se oprește 11 îndepărtați-vă de oprire 10, precesia va înceta, iar silueta avionului 4 va fi răsturnat la 180 ° față de scala de pas 3, care va indica o poziţie inversată a aeronavei 180 faţă de planul orizontului.

Indicarea poziției aeronavei în raport cu planul orizontului în AGB-3 se realizează după cum urmează. În timpul rulării, corpul dispozitivului, împreună cu aeronava, se rotește în jurul axei cadrului exterior în funcție de unghiul de rulare, deoarece axa de rotație a giroscopului menține o direcție verticală. Siluetă de avion 4 participă în același timp la două mișcări: 1) portabil - împreună cu corpul dispozitivului la un unghi de rulare la(fig. 4.18) și 2) rotativ 6 rostogolește tribul staționar pe o rolă 5) în același unghi Y- Ca urmare a acestor două mișcări, silueta aeronavei în spațiu se rotește cu un unghi dublu al ruliui aeronavei. Echipajul, pe de altă parte, observă unghiul de rulare prin mișcarea siluetei aeronavei. 4 raportat la scară 3. În același timp, silueta se rotește prin unghiul său natural de înclinare în aceeași direcție cu planul.

Unghiurile de rulare pot fi citite aproximativ pe o scară 27 pe corpul dispozitivului și unghiurile de pas - pe scară 3 și silueta avionului 4. Scala de pas urmărește unghiurile de pas ale aeronavei datorită unui sistem de urmărire care include un senzor selsyn 15, situat pe axa interioară a cardanului, receptor selsyn 19, amplificator 17 și motor generator 18. În fanta scării 3 există o axă pe care este fixată silueta aeronavei.

Astfel, citirile de rostogolire și înclinare din AGB-3 sunt naturale și identice cu cele ale AGD-1 (vezi Fig. 4.11).

AGB-3 are un circuit pentru semnalizarea unei defecțiuni în circuitele de alimentare ale dispozitivului, care conține următoarele elemente: un motor de întrerupere a curentului 1 cu steag 2 (vezi fig. 4.15 și 4.16) și două relee 22 și 23. Înfășurarea motorului 1 conectat în serie cu înfășurările statorice ale giromotorului 13. Cu circuite de curent alternativ de 36 V funcționale, curenții giromotorului și ai senzorilor selsyn curg prin înfășurările motorului 14 și 15.

Ca urmare a acestui fapt, se formează un cuplu pe arborele motorului. 1, sub influenţa căreia steagul 2 indicatorul montat pe arborele motorului este îndepărtat din zona vizibilă a părții frontale a dispozitivului.

Dacă nu există tensiune alternativă în circuitul de alimentare al giromotorului sau există o defecțiune a fazei, atunci cuplul motorului scade brusc și, sub influența arcului, steagul este aruncat în zona vizibilă a părții frontale a dispozitivul.

Releu 22 și 23 sunt conectate în paralel cu circuitul de alimentare al amplificatorului de urmărire a pasului. În absența tensiunii 27 VDC, contactele 24 și 25 aceste relee se închid, ocolind două faze ale înfășurărilor motorului 1, prin urmare, cuplul acestuia scade, iar arcul aruncă un steag. 2, care semnalează o pană de curent.

Astfel, un circuit deschis într-un circuit cu o tensiune de 36 V, o frecvență de 400 Hz sau într-un circuit cu o tensiune de 27 V, precum și absența unuia dintre aceste tipuri de alimentare, pot fi determinate de prezența unui steag indicator în câmpul vizual al scalei instrumentului.

AVIAGORIZON AGK-47B

Orizontul artificial este combinat, deoarece trei dispozitive sunt montate într-o singură carcasă: un orizont artificial, un indicator de direcție și un indicator de alunecare.

Scopul orizontului artificial este de a oferi echipajului informații despre poziția aeronavei față de planul orizontului. Indicatorul de direcție este folosit pentru a determina direcția virajului aeronavei, iar indicatorul de alunecare măsoară alunecarea. Indicatorul de direcție este discutat în Sect. 4.2, iar indicatorul de glisare este în Sect. 3.11. Schemele cinematice simplificate, electrice și partea frontală a orizontului artificial sunt prezentate în Fig. 4,19, 4,20, 4,21; toate denumirile din figuri sunt aceleași.

Axa proprie de rotație a giroscopului 7 (vezi Fig. 4.19, 4.20) este adusă în poziție verticală cu ajutorul unui sistem de corecție a pendulului, care include un pendul electrolitic, / 6 și doi solenoizi 13 și 14, Solenoid 13 situat perpendicular pe axa exterioară la cardanul și solenoidul 14 - perpendicular pe axa interioara X cardanele pe cadrul interior 6, realizată sub formă de carcasă. Fiecare dintre solenoizi are două înfășurări care creează câmpuri magnetice de direcție opusă atunci când curenții trec prin ele. Solenoizii au miezuri metalice care se pot mișca în interiorul solenoizilor. Dacă axa corespunzătoare de rotație a giroscopului coincide cu direcția verticală locală, atunci aceleași semnale sunt primite de la pendulul electrolitic către înfășurările solenoidului, iar miezurile aflate în poziția de mijloc nu creează momente în jurul axelor cardanului. . Când axa principală a giroscopului se abate de la direcția verticală, curenții care curg prin înfășurările solenoidului nu vor fi egali din cauza rezistențelor inegale dintre contactele pendulului electrolitic. Acest lucru va duce la mișcarea miezurilor în solenoizi, iar datorită greutății lor în jurul axelor cardanului, vor apărea momente care vor readuce axa de rotație a giroscopului în poziție verticală. Deci solenoid 14 participă la crearea unui moment în jurul axei interioare a cardanului și a solenoidului 13 - în jurul axei exterioare a suspensiei.

Axa exterioară a cardanului orizontului artificial este paralelă cu axa transversală a aeronavei, prin urmare, indicarea pasului se realizează pe o scară circulară. 4, conectat cu cadrul exterior al cardanului 5 și linia orizontului conectată cu corpul dispozitivului. Când se scufundă sau se ridică, linia orizontului se mișcă în raport cu o scară fixă ​​- pilotul vede imaginea opusă: silueta aeronavei 1 împreună cu cântarul 4 cade sau se ridică în raport cu orizont. Indicarea ruliului se realizează în funcție de poziția relativă a siluetei aeronavei /, asociată cu cadrul interior al cardanului, și scara 3, fixat pe cadrul exterior al cardanului. Pentru ca indicația de rulare să fie naturală, adică silueta aeronavei a imitat o rostogolire în raport cu planul orizontului, la fel ca în AGB-3, a fost folosită o pereche de viteze cu un raport de transmisie de 1: 1 în la AGK.-47B. Scara de pas este numerotată la 20 °, iar scara de ruliu este marcată la 15 °. Indicația ruliului și tangajului AGK-47B în timpul evoluției aeronavei este prezentată în Fig. 4.11.

În orizontul artificial, există o blocare mecanică de tip fix, adică dacă în AGB-3 și AGD-1 încuietoarea funcționează numai atunci când butonul este apăsat, atunci în AGK-47B există o posibilitate prin extinderea tijei de blocare 20 (fig. 4.21) spre tine, fixează-l în această poziție. Când dispozitivul este blocat, pe partea din față a dispozitivului apare un steag roșu cu inscripția „Lock”. Când dispozitivul este blocat, axa propriei rotații a giroscopului coincide cu axa verticală a aeronavei, iar axa lași x coincid, respectiv, cu axele longitudinale și transversale ale aeronavei. Pe mânerul comenzii de blocare este scris „Pull lock”.

Cu ajutorul raftului 22 este posibil, în anumite limite, să se schimbe poziția liniei orizontului artificial față de corpul instrumentului, ceea ce uneori este recomandabil să se facă pentru comoditatea menținerii traiectoriei de zbor de-a lungul pasului, în timpul unui zbor lung neorizontal.

Ca orice orizont artificial, AGK-47B este predispus la erori de viraj, dar datorită faptului că este destinat instalării pe aeronave ușoare, unde este posibil să nu existe comutator de corecție, corecția nu este dezactivată în el. În același timp, pentru a reduce eroarea într-un viraj la stânga, dispozitivul este proiectat în așa fel încât poziția normală a axei propriei rotații să fie poziția sa înclinată înainte, în zbor, cu 2 °. Scăderea erorii în mod specific pentru virajul la stânga poate fi explicată probabil prin faptul că aeronava face mai des viraj la stânga, deoarece comandantul stă în cabina de pilotaj pe scaunul din stânga în timpul zborului. Într-adevăr, cu o îndoire la stânga, pendulul electrolitic va prezenta o verticală aparentă, care deviază în interiorul curbei cu un unghi.

unde ω este viteza unghiulară a îndoirii; V- viteza de zbor a aeronavei; g- accelerarea gravitației.

Prin acţiunea sistemului de corecţie transversală prin intermediul unui solenoid 13 giroscopul va începe să preceseze spre verticala aparentă cu o viteză

În același timp, la întoarcere, capătul propriei axe de rotație a giroscopului se va întoarce în jurul poziției verticalei adevărate cu o viteză.

(4.5)

unde α 0 - unghiul inițial de înclinare a axei propriei rotații a giroscopului înainte (Fig. 4.22), îndreptat în sens opus, deoarece giroscopul urmărește să mențină neschimbată poziția axei propriei rotații în spațiu . Direcția vitezei ω γ este opusă direcției vitezei de precesiune a giroscopului β.

Evident, pentru ca să nu existe nicio eroare într-o curbă la stânga, condiția

sau pentru unghiuri mici β 0 (4.6) se poate scrie

(4.7)

(4.8)

știind Pentru y indicatorul de atitudine și cele mai frecvente viteze la care are loc virajul, este posibil să se determine unghiul necesar α 0 al înclinării axei giroscopului.

AVIAGORIZON AGR-144

Orizontul artificial AGR-144 este un instrument combinat; contine trei instrumente: un orizont artificial, un indicator de directie si un indicator de alunecare.

Scopul orizontului artificial este de a oferi echipajului informații despre poziția aeronavei în raport cu planul orizontului.Indicatorul de viraj este folosit pentru a determina prezența și direcția virajului aeronavei în jurul axei sale verticale. Indicatorul de alunecare măsoară alunecarea aeronavei. În plus, atunci când este coordonat