Гироскоп (стр. 9 из 9)
Гироскопические приборы, оборудованные корректирующими устройствами для выдерживания их главной оси в вертикальном направлении, в отличие от маятниковых гироскопических вертикалей, получили название авиационных гироскопических горизонтов, пользуясь которыми летчики во время полета получают возможность фиксировать величины углов как продольного, так и поперечного крена самолета.
Часто в целях экономии места на приборной доске самолета, которая занята большим количеством приборов, авиационные гироскопические горизонты монтируют в одном корпусе с гироскопическим указателем поворотов. Такой комбинированный прибор (рис.34) совмещает гироскопический горизонт ГГ, гироскопический указатель поворотов УП и маятниковый креномер МК.
Рис.34. Комбинированный гирогоризонт
Для большей наглядности приведена фотография одновременно трех экземпляров одного и того же гироскопического комбинированного прибора. Каждый экземпляр с предварительно снятой защитной крышкой установлен под различным углом зрения к объективу, благодаря чему читатель может составить представление и о компановке прибора, и о его наружном виде со стороны шкалы.
7.7. Автоматический штурман
В связи с непрерывным ростом скорости и дальности беспосадочных полетов усложнилась работа по определению местоположения летящего самолета, который на протяжении большого участка пути совершает движение в условиях отсутствия видимости земных ориентиров. Возникла необходимость в приборе, автоматически вычисляющим пройденный самолетом путь.
Наличие гироскопа позволило создать такой прибор. Он был назван автоматическим штурманом, который непрерывно записывал пройденный самолетом путь (подобно автоматическому курсографу, регистрирующему направления движения корабля). Прообразом современных автоматических приборов, непрерывно регистрирующих на бумажной ленте курс корабля, самолета или любой другой подвижной платформы явился самопишущий магнитный компас, разработанный М.В. Ломоносовым еще в 1759 г. Отечественный навигационный полуавтомат курсограф был разработан В.Ю. Поляком в 1929 г. Позже решению этой задачи посвятили свой труд Н.А. Гриценко, В.А. Шефов, С.А. Кондратюк и многие другие советские специалисты.
В общих чертах сущность устройства автоматического штурмана может быть рассмотрена по схеме (рис.35). На планшете П закреплена карта с предстоящим маршрутом перелета. Над картой располагаются две взаимно-перпендикулярные кулисы Кми Кш, в прорезях которых установлен соединяющий их между собой ползунок Р, несущий карандаш, соприкасающийся острием с плоскостью карты.
Каждая кулиса заканчивается гайкой, связывающей их с ходовыми винтами ХВШили ХВМ, приводимыми во вращение электродвигателями. С помощью электродвигателя ЭДМвращают ходовой винт ХВМ, перемещающий кулису Км.
Рис.35. Принципиальная схема устройства автоштурмана
В результате ползунок Р приходит в движение вдоль меридиана карты, и карандаш начинает чертить след перемещения ползунка. Если ток подать на второй электродвигатель ЭДШ, карандаш начнет чертить линию перемещения ползунка вдоль параллели карты.
Для вычерчивания на карте линии проходимого самолетом пути необходимо перемещение ползунка производить со скоростью, пропорциональной скорости самолета. С этой целью в системе автоштурмана используется указатель скорости УС, показания которого передаются в счетно-решающее устройство СУ, автоматически подбирающее необходимое напряжение, подаваемое на электродвигатели ЭДМи ЭДШ.
Однако показаний одного указателя скорости самолета еще недостаточно для работы автоматического штурмана. Дело в том, что в общем случае направление воздушной скорости vсамолета может занимать любое положение по отношению к плоскости меридиана MS (рис.36, а). Поэтому для правильной записи на карте проходимого самолетом пути его воздушную скорость vраскладывают на две составляющие: uм - вдоль меридиана и uш- вдоль параллели.
Так как величины uми uшзависят от курсового угла а, по которому самолет движется по отношению к плоскости меридиана, то для автоматического их определения в счетно-решающее устройство СУ автоштурмана непрерывно подаются показания гиромагнитного компаса ГМК.
В счетно-решающем устройстве, куда непрерывно подаются значения величин воздушной скорости uсамолета и курсового угла а, происходит разделение скорости vна составляющие uми uш
Рис.36. Схема, показывающая снос самолета с заданного курса под воздействием сил ветра
На величину скорости движения самолета относительно земной поверхности большое влияние оказывают ветры. Если скорость ветра, совпадает с воздушной скоростью самолета, то его суммарная (путевая) скорость относительно земной поверхности увеличивается. Когда воздушная скорость самолета и скорость ветра противоположны, путевая соответственно уменьшается. В общем случае скорость ветра vBпорождает боковой снос самолета, вызывая его отклонение от заданного направления полета. В итоге путевая скорость vnсамолета будет определяться геометрической суммой двух скоростей: воздушной скорости vсамолета и скорости ветра uв (рис.36, б).
Проекции путевой скорости v" на направления вдоль меридиана un, м и вдоль параллели un, ш будут уже отличны от. проекций uми uшна те же направления воздушной скорости v. При большом протяжении маршрута, так же как и при больших скоростях ветра ошибки записи пройденного пути вследствие сноса самолета могут достигать значительных размеров. Поэтому в автоштурманах предусматривается специальное устройство, так называемый задатчик скорости и направления ветра ЗВ, пользуясь которым штурман вручную вводит соответствующую поправку. Эта поправка суммируется в счетно-решающем устройстве СУ с показаниями указателя воздушной скорости УС и гиромагнитного компаса ГМК. В результате из счетно-решающего устройства на электродвигатели ЭДМи ЭДШподается напряжение, обеспечивающее перемещение кулис Кии Кшстрого в соответствии с путевыми скоростями самолета: упм - вдоль меридиана и vnш - вдоль параллели (рис.36, б).
Рис.37. Внешний вид планшета автоштурмана
Таков в самых кратких чертах принцип работы авиационного автоматического штурмана, внешний вид планшета которого показан на рис.37.