《飛機機載設備》ppt課件

1、第六章 飛機機載設備,分類：,航空儀表設備機載無線電設備機載電氣設備,6.1 航空儀表設備,分類：1、按功用：駕駛導航儀表發(fā)動機儀表輔助儀表2、按原理測量儀表計算儀表調(diào)節(jié)儀表,6.1.1 駕駛導航儀表,指示高度、速度的儀表指示航向和飛行姿態(tài)的儀表自動駕駛儀和自動飛行控制系統(tǒng),6.1.1.1指示高度、速度的儀表,高度、速度、馬赫數(shù)、加速度、升降速度等都是重要的飛行參數(shù)。測量這些參數(shù)，對于準確判斷飛行狀態(tài)和正確操縱飛

2、機有著十分重要的意義。 飛機在飛行過程中，飛行參數(shù)變化后，飛機周圍的大氣參數(shù)也隨之而發(fā)生變化，所以，在這類儀表中有不少儀表是基于測量大氣參數(shù)來指示飛行參數(shù)的。,全靜壓管,全靜壓管又叫空速管或皮托管，用來收集氣流的全壓(又稱總壓)和靜壓。 全靜壓管為一表面十分光滑的線型管子。全靜壓管一般包括全壓、靜壓和加溫等部分。,高度表,飛行高度指的是飛機的重心與某一基準面之間的垂直距離，它是主要的飛行參數(shù)之一。高度表的功用就是

3、測量飛機的飛行高度。常見的高度表有氣壓式高度表和無線電高度表，此外還有慣性式、激光測高、同位式測高等。,氣壓式高度表（1）,氣壓式高度表是通過測量大氣壓力來間接測量高度的儀表，因為在標準大氣中氣壓與高度具有一一對應的關系。,氣壓式高度表（2）,因為氣壓式高度表是通過測量大氣壓力來測量高度的，所以選定的基準面不同，所測出的高度也不同。,無線電高度表,無線電高度表是無線電導航設備中的一種，它指示的是飛機的真實高度。當飛機在低空飛行時

4、，尤其是進近著陸時，無線電高度表是最重要的。無線電高度表由雷達收發(fā)機、收發(fā)天線、顯示器等組成，是通過測量電磁波發(fā)射信號相對于地面反射信號之間的時間間隔來獲得高度讀數(shù)的。,升降速度表,升降速度(垂直速度)指單位時間內(nèi)飛行高度的變化率。升降速度用于測量飛機的升降速度，還可以輔助地平儀反映飛機是否平飛，若與時鐘配合使用，還可以計算出飛機在一段時間內(nèi)上升(或下降)的高度。目前最常見的是氣壓式升降速度表。,氣壓式升降速度表,空速表,飛

5、行速度指的是沿飛機重心運動軌跡切線方向的速度，飛行速度是飛機的重要飛行參數(shù)之一。飛機的飛行速度分：空速：飛機相對于空氣的運動速度地速：飛機相對于地面的運動速度通常地速矢量是空速矢量與風速矢量的矢量 和。 對于高速飛行的飛機，除了需要測量空速外，還需要測量馬赫數(shù)（M數(shù)）。,空速表的功用是測量并指示飛機的飛行速度。 現(xiàn)代飛機上常用的空速表有指示空速表、真實空速表和馬赫數(shù)表三種。,指示空速表,指示空速表根據(jù)海平面標準大氣

6、條件下，空速與動壓之間的一一對應關系，利用壓力表測出動壓的大小來間接得到并指示空速。,真空速表,真空速指的是飛機相對于空氣運動的真實速度。 真空速表指示的是飛機當時當?shù)氐恼鎸嵖账佟?馬赫數(shù)表,馬赫數(shù)是真空速與飛機所在高度的音速之比。一般飛行M數(shù)超過0.6的飛機上都裝有用于測量馬赫數(shù)的馬赫數(shù)表,全靜壓系統(tǒng),全靜壓系統(tǒng)也就是空速管系統(tǒng)。它收集氣流的全壓和靜壓，并輸送給需要全壓和靜壓參數(shù)的儀表及有關設備。,大氣數(shù)據(jù)計算機,通過統(tǒng)一測量總

7、壓、靜壓、總溫等少量參數(shù)的傳感器，通過計算就可以獲取飛行高度、真實空速、馬赫數(shù)、升降速度等飛行參數(shù)。組成：幾個原始參數(shù)傳感器，提供總壓、靜壓、總溫和迎角等參數(shù)。解算裝置或計算機，實現(xiàn)參數(shù)計算、誤差修正輸出裝置，為所需飛行參數(shù)信息的系統(tǒng)提供所需要的信息。再加上顯示飛行參數(shù)的顯示裝置就成為大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)。分類：1、機電模擬式大氣數(shù)據(jù)計算機（采用機電模擬計算裝置，壓力伺服式的，為早期大氣數(shù)據(jù)計算機，波音707）2、數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)

8、計算機（采用微型計算機，壓力傳感器體積小、結構簡單、精度高的星星傳感器，70年代后采用的大氣數(shù)據(jù)計算機，波音757，767）3、混合大氣數(shù)據(jù)計算機（數(shù)字與模擬混合的大氣數(shù)據(jù)計算機，波音747）,加速度表,加速度也稱載荷因數(shù)表。通過測量飛機的加速度，可以了解飛機的載荷因數(shù)，通過計算還可以得出飛行速度和飛行距離等飛行參數(shù)。加速度表主要由重錘、彈簧、轉軸、傳送機構和顯示裝置等組成。,6.1.1.2指示航向和飛行姿態(tài)的儀表,指示飛機航向和

9、飛行姿態(tài)的儀表一般都用羅盤和陀螺作為感受元件。陀螺具有兩個重要特性，即：定軸性進動性,陀螺的定軸性,陀螺的定軸性也稱陀螺的穩(wěn)定性，指的是當陀螺旋轉時，能保持其自轉軸在空間的方向不變。,陀螺的進動性,陀螺的進動性指的是當陀螺旋轉時，在外力矩作用下，轉子的自轉軸總是力圖使其沿最短的路徑趨向外力矩的作用方向。,指示航向的儀表,航向指的是飛機重心的運動軌跡與某一基準線之間的夾角，它是主要的飛行參數(shù)之一。飛機上所用的指示航向的儀表主要有：

10、磁羅盤陀螺半羅盤陀螺磁羅盤無線電自動定向儀航向系統(tǒng),磁羅盤,磁羅盤是一個簡單的自主式的利用磁引力特性工作的儀表，用于測量飛機的磁航向。磁羅盤的優(yōu)點是構造簡單，指示不需電源，在非磁礦地區(qū)上空作平直飛行時，指示穩(wěn)定、準確、可靠等。但磁羅盤的指示不僅受外界磁場的影響，而且也受飛機飛行姿態(tài)和變速的影響。,陀螺半羅盤,陀螺半羅盤是利用陀螺的定軸性工作的儀表，它可以測量飛機的轉彎角度，經(jīng)人工校正后還可以指示飛機的航向，但它不能獨立地測量

11、航向，必須與其它羅盤配合進行工作，所以稱之為陀螺半羅盤，也叫陀螺方向儀,陀螺磁羅盤,陀螺磁羅盤是在磁羅盤和陀螺半羅盤結合的基礎上發(fā)展起來的一種性能較為良好的羅盤，它兼有二者的優(yōu)點并彌補各自的不足，既能準確地指出飛行方向，又能測量飛機的轉彎角度。,ADF,無線電自動定向儀又叫無線電羅盤，簡稱ADF，它實際是一個裝有定向天線的無線電信號接收機，所以它所指示的是相對于它所調(diào)諧到的無線電波的方向。只要飛機處于地面定向臺的作用范圍內(nèi)，機載定向儀

12、就可較準確地測定電臺的方位，并由駕駛艙內(nèi)的指示器指示出來。無線電自動定向儀一般工作于190～1570千赫的低、中頻范圍。,航向系統(tǒng),航向系統(tǒng)指的是由兩個以上不同原理的羅盤所組成的測量航向的系統(tǒng)，也稱羅盤系統(tǒng)。它不僅可以向飛行人員提供目視航向信號，而且還可以向其它有關設備提供航向電信號。航向系統(tǒng)主要由航向傳感器、航向指示器、控制盒、放大器和無線電羅盤等組成。,指示飛行姿態(tài)的儀表,飛機上所用的指示飛行姿態(tài)的儀表主要有：轉彎側滑儀航空地

13、平儀等,轉彎側滑儀（1）,側滑指的是相對氣流與飛機對稱面不平行的飛行狀態(tài)；而相對氣流與飛機對稱面之間的夾角稱為側滑角。轉彎側滑儀由轉彎儀和側滑儀兩部分組成。,轉彎側滑儀（2）,轉彎儀是一種角速度陀螺儀，它利用陀螺的進動性進行工作。以指針的偏轉方向指示飛機的轉彎方向，以指針的偏轉角度來反映飛機轉彎的快慢程度。側滑儀一般由小球、弧形玻璃管和阻尼液等組成。小球相當于單擺的擺錘，弧形玻璃管的曲率半徑相當于擺長，小球能在玻璃管中自由滾動。小球

14、偏離中央位置的距離和方向，就反映了飛機側滑的嚴重程度和側滑的方向。,航空地平儀（1）,航空地平儀又稱陀螺地平儀、垂直地平儀或姿態(tài)指示器，它的功用是在飛機上建立一個精確而穩(wěn)定的垂直或水平基準，用來測量飛機的俯仰角和傾斜角。俯仰角指飛機縱軸與地平面之間的夾角。傾斜角指飛機對稱面與通過縱軸的鉛垂面之間的夾角，也就是飛機繞縱軸轉動的角度。航空地平儀利用陀螺儀的方向穩(wěn)定性，以陀螺儀作為工作基礎，并利用擺的方向選擇性對陀螺儀進行修正，在飛機

15、上建立一個精確而穩(wěn)定的垂線基準。航空地平儀的主要組成部分有陀螺儀、修正器、隨動裝置和指示部分等。,航空地平儀（2）,航空地平儀的指示部分有小飛機標志、人工地平線、俯仰刻度盤、傾斜刻度盤等組成。,6.1.1.3自動駕駛儀和自動飛行控制系統(tǒng),目前，在民航、小型飛機上一般都裝有自動駕駛儀，而在大型飛機上則裝有自動飛行控制系統(tǒng)。自動駕駛儀是一種自動控制系統(tǒng)，它能操縱飛機使其保持在任何指定的飛行狀態(tài)，當飛機發(fā)生了偏離，則能使其恢復。自動駕駛儀

16、與飛機上的其他自動操縱設備所組成的綜合自動化操縱系統(tǒng)就稱為自動飛行控制系統(tǒng)。,自動駕駛儀（1）,自動駕駛儀的功用：1)按給定的平飛姿態(tài)和航向保持飛機平直飛行；2)按給定的俯仰角或升降率操縱飛機上升或下降，有的還能將飛機自動引如平飛或自動進入預選高度；3)按給定的傾斜角或航向操縱飛機轉彎;4)操縱飛機按給定的軌跡飛行；5)穩(wěn)定指示空速或馬赫數(shù)。,自動駕駛儀（2）,自動駕駛儀的組成 自動駕駛儀一般包括給定裝置、測量裝置(傳感器

17、)、放大器、舵機和回輸裝置等。,自動駕駛儀（3）,自動駕駛儀的基本工作過程,自動駕駛儀（4）,自動駕駛儀也是通過操縱舵面來控制飛機的，由于飛機有三個舵面，因而自動駕駛儀一般具有三個通道，即俯仰通道、傾斜通道和航向通道，分別控制升降舵、副翼和方向舵。,自動飛行控制系統(tǒng)（1）,組成,自動飛行控制系統(tǒng)（2）,功用：利用自動飛行控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)飛機操縱的綜合自動化，從而使飛機能可靠地在起飛后直至進入著陸的飛行過程中，以既安全又經(jīng)濟的速度

18、、良好的配平狀態(tài)，沿著預定的航線飛行。除此之外，自動飛行控制系統(tǒng)還可以引導飛機自動著陸。,6.1.2 發(fā)動機儀表,發(fā)動機儀表的功用是測量并指示發(fā)動機的工作狀態(tài)。飛行中，飛行人員通過觀察發(fā)動機儀表的指示，了解發(fā)動機的工作狀態(tài)，并控制發(fā)動機的工作，以便完成各項飛行任務,分類,溫度表轉速表壓力表油量表發(fā)動機推力表等,溫度表,溫度表主要由溫度感受部分和指示部分組成。其感受部分利用感溫器感受被測對象的溫度，并依據(jù)感溫器的某些物理量與

19、被測溫度之間的單值函數(shù)關系，經(jīng)過轉換電路的轉換變成易于測量的電壓值，然后由指示器進行指示。飛機上的溫度表包括噴氣溫度表、滑油溫度表、燃油溫度表、進氣溫度表，此外還有座艙溫度表、大氣溫度表等等。常用的溫度表有熱電式溫度表和電阻式溫度表兩種。,熱電式溫度表,熱電式溫度表是利用熱電效應來測量溫度的儀表。它利用熱電偶實現(xiàn)被測溫度和熱電動勢之間的變換，因此可用于測量較高的溫度。,電阻式溫度表,電阻式溫度表是利用導體或半導體的電阻隨溫度而變化的

20、特性制成的儀表。它利用電阻去感受被測溫度，將溫度的高低轉換成電阻值的大小。電阻式溫度表在飛機上主要用于測量較低的溫度，尤其適用于精度要求較高的測溫場合。,轉速表,轉速表用于測量噴氣發(fā)動機的渦輪軸轉速或活塞發(fā)動機的曲軸轉速。轉速是發(fā)動機的一個重要參數(shù)，通過測量轉速，可以了解發(fā)動機的功率和推力，可以確定發(fā)動機所承受的負荷。轉速表根據(jù)其測量原理的不同，可以分為機械式轉速表和電磁式轉速表兩大類。而電磁式轉速表又可分為磁轉速表、交流轉速表、伺

21、服轉速表和脈沖數(shù)字式轉速表。目前飛機上使用較多的是磁轉速表和脈沖數(shù)字式轉速表。,磁轉速表（1）,磁轉速表的工作過程包括傳送、感受、轉換、指示等環(huán)節(jié) 發(fā)動機主軸的轉速首先由傳送元件傳送到感受元件，感受元件根據(jù)轉速的大小產(chǎn)生相應的渦流電磁力矩，轉換元件將渦流電磁力矩轉換為轉動角度，再由指示器指示出來。,磁轉速表（2）,磁轉速表的指示器表面有兩種，一種是按轉/分刻度，用于活塞式發(fā)動機；另一種是按百分比刻度，用于燃氣渦輪發(fā)動機，其基準是

22、發(fā)動機的起飛轉速。,脈沖數(shù)字式轉速表,脈沖數(shù)字式轉速表一般由數(shù)字式轉速傳感器和顯示器組成。目前飛機上常用的數(shù)字式轉速表有磁電式和光電式兩種。磁電式數(shù)字轉速表的磁電式傳感器將發(fā)動機的轉速轉變?yōu)橄鄳拿}沖信號頻率，而后利用顯示器測量信號的頻率和周期，并直接顯示出轉速值。光電式數(shù)字轉速表的傳感器利用光電元件對光的敏感性來感受與轉速想對應的光脈沖的作用，并轉換成脈沖信號的頻率輸出。,壓力表,壓力表用來測量發(fā)動機燃油系統(tǒng)的燃油壓力和滑

23、油系統(tǒng)的滑油壓力。目前飛機上使用較多的是直流二線式壓力表和交流二線式壓力表。壓力表的感受元件是金屬膜片（或膜盒），它將膜片受流體壓力作用后的位移轉換成相應的電信號，再帶動指針進行顯示。,油量表,油量表用來測量和指示飛機油箱內(nèi)燃油的容積或重量。油量表有浮子式、電容式和葉輪式等不同型式。,浮子式油量表,浮子式油量表利用浮子將油面高度轉換成浮子位移，經(jīng)傳動機構再轉換成電刷在電阻上的相應位移，從而改變指示器中兩個線圈的電流的比值。

24、浮子式油量表一般用于測量汽油、滑油和液壓油的油量。當油量減少到一定數(shù)量時，有的浮子式油量表能發(fā)出剩油警告信號。,電容式油量表,電容式油量表利用電容傳感器把油面高度的變化轉換為電容，再用自動平衡電橋測量電容來表示相應的油量。電容式油量表既可測量每組油箱的總油量，又可測量每個油箱的分油量；當剩油量達到一定值時，還能發(fā)出警告信號。,葉輪式油量表（1）,葉輪式油量表也稱耗油量表，是一種通過測量管道中的渦輪轉速來間接測量燃油流量和耗

25、量的儀表,葉輪式油量表（2）,發(fā)動機推力表（1）,發(fā)動機推力表是了解渦輪噴氣發(fā)動機功率的儀表，它與轉速表共同反映發(fā)動機的功率。其作用主要是幫助駕駛員調(diào)節(jié)油門，以保持發(fā)動機應有的推力。發(fā)動機推力表一般都是通過測量發(fā)動機的進口壓力與渦輪的出口壓力的壓力比或壓力差來反映推力的，所以這種儀表又稱壓力比表或壓力差表。,發(fā)動機推力表（2）,壓力比式推力表(壓力比表)由傳感器和指示器組成。壓力差式推力表(壓力差表)由敏感部分、傳動部分和調(diào)

26、整部分組成。,壓力比表,壓力差表,6.1.3 中央屏幕指示系統(tǒng),近年來，中央屏幕指示系統(tǒng)已在大、中型民用飛機上得到了廣泛應用。中央屏幕指示系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得只用少量的CRT顯示器就能將飛機的許多重要參數(shù)綜合顯示出來，這對實現(xiàn)駕駛艙設備的高效率起到了重要的作用。,6.1.4 輔助儀表,輔助儀表用來測量和顯示飛機輔助系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 航空時鐘飛行記錄器飛行參數(shù)記錄系統(tǒng),航空時鐘,航空時鐘用來在飛機上測量和顯示時間。目前使用的航空時

27、鐘有機械航空時鐘和電子航空時鐘兩類。,飛行記錄器（1）,飛行記錄器是一種機載自動記錄設備，目前在民航飛機上廣泛應用的是磁帶記錄系統(tǒng)。飛行記錄器主要用于測試航空產(chǎn)品的性能。對產(chǎn)品的設計、質(zhì)量檢查、維護、以及事故調(diào)查分析等都具有重要的意義。,飛行記錄器（2）,空測磁帶記錄系統(tǒng)按用途不同，可分為：維護磁帶記錄系統(tǒng)(MR)、飛行參數(shù)磁記錄系統(tǒng)(FDR)、飛行故障磁記錄系統(tǒng)(CDR)、飛行試驗磁記錄系統(tǒng)(FTR)、綜合數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、座艙錄

28、音機(CVR)等。,飛行參數(shù)記錄系統(tǒng),飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)是一種數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，一個最普通的數(shù)據(jù)與采集處理系統(tǒng)一般由三個主要部分組成，即輸入部分、信號變換部分和輸出部分。飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)可在磁帶(盤)上記錄飛機在發(fā)生重大事件前25小時的氣壓高度、指示空速、航向、垂直加速度、航班日期、與地面通話次數(shù)等重要參數(shù)。磁帶傳送機構裝在一個防摔、耐高溫的殼體內(nèi)，以便事故后能保持資料的完整。飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)的工作是自動接通和自動斷開的，一般由前起

29、落架終點電門控制。飛機離地且收起起落架后，終點電門接通系統(tǒng)電源，系統(tǒng)開始工作；飛機著陸時前起落架放下后，終點電門斷開系統(tǒng)電源，系統(tǒng)停止工作。,飛機綜合數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),飛機綜合數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)記錄的參數(shù)很多，主要包括飛行參數(shù)、發(fā)動機參數(shù)、通訊和無線電導航及儀表著陸參數(shù)、液壓系統(tǒng)參數(shù)、滅火系統(tǒng)參數(shù)等等。其數(shù)字式的數(shù)據(jù)記錄器具有足夠的記錄和保持數(shù)據(jù)的能力，可以提供飛機墜毀后保存下來的關于墜毀事故發(fā)生前一段時間內(nèi)的特定飛行參數(shù)的記錄，最短記錄數(shù)據(jù)保持

30、時間為25小時。,6.2 機載無線電設備,無線電設備是現(xiàn)代飛機必須具備的裝置，對駕駛和導航有著極其重要的作用。機載無線電設備一般包括機載通信設備、導航設備及雷達設備等。,6.2.1機載通信設備（1）,機載通信設備的功用：主要用于機組人員與機外、機內(nèi)人員傳遞信息，從而準確、及時地指揮飛機飛行，完成飛行任務。,機載通信設備（2）,通信系統(tǒng)的基本組成：通信系統(tǒng)由發(fā)射機、接收機、發(fā)射天線、接收天線、話筒、耳機或揚聲器等基本部分組成。

31、,機載通信設備（3）,機外通信系統(tǒng)：高頻通信系統(tǒng)(HF COMM)甚高頻通信系統(tǒng)(VHF COMM)選擇呼叫系統(tǒng)(SEL CAL)應急呼叫系統(tǒng)(EMG CAL),頻段劃分：低頻(LF) 30千赫～300千赫中頻(MF) 300千赫～3000千赫高頻(HF) 3000千赫～30兆赫甚高頻(VHF) 30兆赫～300兆赫超高頻(UHF) 300兆赫～3000兆赫極高頻(SHF) 3000兆赫～30000兆赫,機載通信設備

32、（4）,機內(nèi)通信系統(tǒng)音頻選擇系統(tǒng)旅客廣播和娛樂系統(tǒng)話音記錄系統(tǒng)地面人員呼叫系統(tǒng)機組內(nèi)話系統(tǒng),6.2.2 機載雷達和導航設備,無線電導航系統(tǒng)無線電測角系統(tǒng)無線電測距差系統(tǒng)雷達設備無線電測距系統(tǒng)慣性導航系統(tǒng)著陸引導系統(tǒng)近地警告系統(tǒng),6.2.2.1無線電導航系統(tǒng)（1）,無線電導航是借助于運動體上的電子設備來接收和處理無線電波而獲得導航參量的一種導航方法。航空無線電導航的過程，就是通過無線電波的發(fā)射和接收，測量飛機

33、相對于導航臺的方向、距離等導航參量的過程,無線電導航系統(tǒng)（2）,無線電導航的常見類型：無線電定位普遍采用的是幾何定位原理，即是通過位置線及其相交法來定位的。按無線電導航系統(tǒng)所測定的導航參數(shù)分類可分為：測角(向)定位系統(tǒng)測距定位系統(tǒng)測距差定位系統(tǒng)測距測向定位系統(tǒng)測距測距差定位系統(tǒng),無線電導航系統(tǒng)（3）,無線電導航的特點受時間、氣象等條件的限制小定位精度高定位時間短，甚至可以連續(xù)地、適時地定位設備較簡單、可靠體積小

34、、重量輕、經(jīng)濟效益較好易被發(fā)現(xiàn)和被干擾，其地面設施也易遭破壞,6.2.2.2 無線電測角系統(tǒng)（1）,通過方向性天線發(fā)射和接收無線電波，從而確定電臺的方位角或飛機的方位角，這樣一套由機械和地面無線電設備所組成的導航系統(tǒng)，稱為無線電測角系統(tǒng),無線電測角系統(tǒng)（2）,典型的無線電測角系統(tǒng)：無線電自動定向系統(tǒng)(ADF)全向信標系統(tǒng)(VOR),全向信標系統(tǒng)（1）,全向信標系統(tǒng)是一種相位式近程甚高頻導航系統(tǒng)。全向信標系統(tǒng)由地面全向信標導航臺

35、向空中提供以其為圓心的徑向無線電航道，以便航路上的飛機確定相對于地面臺的方位。這個方位是以磁北為基準的，通過直接讀出電臺的磁方位角來確定飛機所在的位置。,全向信標系統(tǒng)（2）,典型的全向信標機載設備由接收機、天線、指示器、和頻率選擇組件等組成。頻率選擇組件的功用是將接收機調(diào)諧到所選擇的地面站的工作頻率上。指示器的垂直指針指示飛機偏離航道的狀況。,全向信標系統(tǒng)（3）,在民航飛機上，還可以預先將沿航線的各個VOR臺的地理位置(經(jīng)、緯度)、

36、發(fā)射頻率、應飛的航道等輸入機載計算機，則在計算機的控制下，飛機就可以按輸入的數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動飛行。,6.2.2.3無線電測距差系統(tǒng),無線電測距差系統(tǒng)又叫無線電雙曲線導航系統(tǒng)。從數(shù)學知道，平面上到兩定點距離之差為常數(shù)的點的軌跡為雙曲線，該兩定點就是雙曲線的焦點。雙曲線導航系統(tǒng)就是以這個原理為基礎的。雙曲線導航系統(tǒng)中，飛機上裝有一臺無線電波接收機，地面則設置3～4個導航臺。,無線電測距差系統(tǒng)（2）,各導航臺同步地發(fā)射無線電信號，各信

37、號到達機載接收機的滯后時間（或相位）與飛機和導航臺之間的距離成正比。飛機接收其中兩個地面臺的信號并測出其到這兩個臺的距離差，可獲得一條雙曲線，利用三條雙曲線的唯一交點，便可確定飛機的位置了。,無線電測距差系統(tǒng)（3）,目前飛機上使用最多的雙曲線導航系統(tǒng)是奧米加導航系統(tǒng)（ONS）。此系統(tǒng)是甚低頻、連續(xù)波、超遠程無線電導航系統(tǒng)，其有效導航距離為300~8000里，奧米加系統(tǒng)的定位精度白天為1里，晚上為2里。為了使奧米加系統(tǒng)具有全球覆蓋能

38、力，經(jīng)過國家間的協(xié)商和地理上的選擇，在整個地球上共設置了八個奧米加臺。另外可供使用的還有美國海軍的甚低頻臺（VLF），全世界共有9個。,6.2.2.4 雷達設備,雷達是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標并測定其位置的設備。”雷達“通常指以脈沖技術進行工作的無線電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的無線電脈沖由發(fā)射機發(fā)射，若所發(fā)射的脈沖由具有反射特性的物體反射回接收機，則稱為一次雷達，若所發(fā)射的脈沖觸發(fā)遠處的發(fā)射機，使其將應答脈沖發(fā)回原處，則稱為二次雷達。常用的雷達設備

39、：多普勒雷達氣象雷達一次雷達二次雷達,多普勒雷達（1）,多普勒效應：當無線電信號的發(fā)射源和接收點之間存在相對運動時，接收點收到的信號頻率與發(fā)射源所發(fā)射的信號頻率不同，兩者之間相差一個多普勒頻移量，且多普勒頻移量的大小與發(fā)射源和接收點之間的相對徑向運動速度成正比。,多普勒雷達（2）,從飛機上向地面發(fā)射一束電波，在地面的散射作用下，將一部分電波返回飛機，被飛機上的接收機所接收。由于飛機與地面之間有相對運動，所以接收到的回波的頻

40、率與發(fā)射時的不同，即會出現(xiàn)多普勒效應。利用電波的多普勒效應，自動測的飛機每一時刻的地速和偏流角的導航設備叫做多普勒雷達,多普勒雷達（3）,多普勒導航儀：把多普勒雷達測的的地速和偏流角輸入自動計算裝置，就可以計算出飛機位置的坐標以及飛往預定地點的航線角和剩余距離等參數(shù)。這種由多普勒雷達和自動計算裝置組成的導航設備，就稱為多普勒導航儀。多普勒導航儀是一種自備式、用推算法定位的導航系統(tǒng)，可以連續(xù)地指出飛機相對于某航路點

41、的位置。,氣象雷達（1）,氣象雷達功用是探測地形和探測沿飛行航線前方的氣象狀況。氣象雷達能對氣象狀況進行分析，向駕駛員提供代表氣象狀況的彩色的直觀顯示，以及目標的面積、相對尺寸和相對于飛機的方位。駕駛員根據(jù)顯示，就可以制定出回避不利氣象區(qū)域的方法。氣象雷達還可用來觀察航線下方的地形，顯示出海岸線、島嶼及其它的地形特征。氣象雷達是飛機上的重要導航設備之一。,氣象雷達（2）,氣象雷達的基本組成：機載氣象雷達系統(tǒng)由收發(fā)

42、機、同步裝置、裝在機鼻內(nèi)的拋物面天線、置于駕駛艙內(nèi)的控制盒以及顯示器等組成。,一次雷達,一次監(jiān)視雷達(簡稱一次雷達)供地面雷達管制員對飛行中的航空器進行跟蹤監(jiān)視。一次監(jiān)視雷達系統(tǒng)由地面發(fā)射機向空中發(fā)射無線電脈沖信號，其中部分信號被目標反射回來并由雷達系統(tǒng)的地面接收機接收，經(jīng)處理后在屏幕上顯示一個亮點及其高度、速度和航向。,二次雷達（1）,二次雷達(SSR)是空中交通管制雷達信標系統(tǒng)(ATCRBS)的一個國際通用的術語。二次雷達設備

43、是對空實施調(diào)度、指揮，確保飛行安全的現(xiàn)代航空交通管制系統(tǒng)中的重要組成部分。二次雷達與一次雷達不同的是除了地面設備外，飛機上必須裝有雷達應答機配合工作。,二次雷達（2）,地面設備以脈沖對的形式向飛機發(fā)射詢問信號；飛機上的應答機接收到詢問信號以后，將控制器上已預先調(diào)好的飛機代碼和高度計算器中的高度數(shù)據(jù)通過編碼器編成脈沖碼，作為應答機信號發(fā)回地面；當?shù)孛嬖O備接收到應答信號后，經(jīng)計算處理，再雷達熒光屏上顯示出標牌、符號、編號、航班號、高度

44、、航跡以及其他一些特殊的編號。,二次雷達（3）,二次雷達（4）,6.2.2.5 無線電測距系統(tǒng)（1）,用無線電的方法測量距離是無線電導航的基本任務之一，測距在航空無線電導航中的應用主要有：測高度：測量到地面的真實高度等待飛行：測量到機場導航臺的距離著陸：測量到機場跑道端的距離定位：測量到航路導航臺的距離,無線電測距系統(tǒng)（2）,飛機上常用的無線電測距裝置有無線電高度表和無線電測距機（DME）,無線電測距系統(tǒng)（3）,測距系統(tǒng)一般由機

45、載的詢問機和地面的應答機兩部分設備所組成，通過測定編碼脈沖信號在飛機與地面設備之間的傳播時間，先計算出飛機到地面臺之間的直線距離（斜距），再計算出飛機與地面之間的實際的地面距離。,無線電測距系統(tǒng)（4）,6.2.2.6 慣性導航系統(tǒng)（1）,慣性導航系統(tǒng)（簡稱慣導系統(tǒng)）是目前大型飛機所使用的遠程導航系統(tǒng)，這是一種不需地面導航臺的自主式導航系統(tǒng)。慣性導航系統(tǒng)基于測量飛機的加速度而導出飛機的姿態(tài)、速度、航向等導航參數(shù)。,慣性導航系統(tǒng)（2）,慣性

46、導航系統(tǒng)的基本組成部分包括：陀螺平臺(穩(wěn)定平臺)加速度計積分器計算機,6.2.2.7著陸引導系統(tǒng)（1）,著陸是飛機航行中的一個重要階段。整個著陸階段包括進近和著陸兩個階段。從距機場30～50公里處，一直下降到跑道延長線上空30米的決斷高度，這一階段稱為進近。飛機從決斷高度起在垂直平面內(nèi)曲線飛行到觸地并沿跑道表面滑跑、滑行直至完全停住，這一階段稱為著陸。,著陸引導系統(tǒng)（2）,著陸引導系統(tǒng)地面指揮引導系統(tǒng)(GCA)——

47、輔助設備儀表著陸系統(tǒng)(ILS)微波著陸系統(tǒng)(MLS),,,,,主要設備,儀表著陸系統(tǒng),儀表著陸指的是飛機僅憑飛行儀表進行著陸。儀表著陸系統(tǒng)(ILS)是一種引導飛機進行著陸的設備，由地面導航設備和機載導航設備兩部分組成。,地面導航設備（1）,地面導航設備指儀表著陸系統(tǒng)中在地面發(fā)射導航信息的設備，也稱盲降設備。地面導航設備由航向信標(LOC)臺、下滑信標(GS)臺和指點信標(MB)臺三部分組成，在現(xiàn)代航空電子設備中還包括了D

48、ME測距裝置。航向信標臺位于距跑道終端500米～1000米的跑道中心延長線上，提供與跑道中線垂直的無線電航道信號。下滑信標臺提供與跑道成2～4°傾角的無線電下滑道信號。,地面導航設備（2）,地面導航設備（3）,指點信標臺是向空中提供地標位置信息的地面裝置，一般設在進近方向的跑道中心延長線上，垂直向上發(fā)射錐形波束；根據(jù)國際民航組織規(guī)定，大、中型機場要求設置三個指點信標臺，即遠指點信標臺(LOM)、中指點信標臺(MM)

49、、近指點信標臺(INNERM)。,地面導航設備（4）,遠指點信標臺距跑道入口端的距離約為7200米，中指點信標臺句跑道入口端的距離約為1050米，近指點信標臺的位置根據(jù)每個機場的條件確定，一般距跑道入口約為75米。,機載導航設備（1）,機載導航設備指儀表著陸系統(tǒng)中在空中接收導航信息的設備，包括航向接收機、下滑接收機、指點信標接收機和DME測距儀。,指點信標接收系統(tǒng),微波著陸系統(tǒng),微波著陸系統(tǒng)的作用是在著陸跑道周圍的一定區(qū)域內(nèi)使飛機連續(xù)獲

50、得精密的距離（斜距）、方位和仰角三種信息，提供多個引導航線和分段、曲線進場，可全天候工作。微波著陸系統(tǒng)由地面設備和相應的機載設備所組成。,地面設備（1）,地面設備產(chǎn)生引導飛機著陸的各種空間信號，為空中要求著陸的飛機提供有關角度引導和數(shù)據(jù)。地面設備包括方位引導臺(AZ)、仰角臺(EL)、反方位臺(BAZ)及精密測距機(PDME)，對要求可完全盲目著陸的機場還設置有拉平臺(FL)。同樣，儀表著陸系統(tǒng)也提供精密的方位和仰角制

51、導。,地面設備（2）,方位臺：一般位于跑道終端處的中心延長線上，距跑道入口150～600米之間，其功能類似于航向臺；仰角臺：位于跑道進場端一側75米處，功能類似于下滑臺；精密測距機：一般與方位臺裝在一起以替代指點信標臺；反方位臺：設置在方位臺的另一端的跑道中心延長線上，用來給起飛或進場失敗而復飛的飛機提供航向制導；拉平臺：是為保證飛機拉平階段的滑行和實現(xiàn)軟著陸而設置的，不是MLS的基本設備。,地面設備（3）,機載設備,MLS機載

52、設備可以用各種方法來實現(xiàn)，為了從空間的MLS信號中提取引導數(shù)據(jù)，機載接收機必須包括的基本組成部分有：,6.2.2.8近地警告系統(tǒng)（1）,近地警告系統(tǒng)(GPWS)的作用是當飛機相對于地面的飛行航跡可能有危險時，以聲音警告和目視警告的方式提醒飛行人員。近地警告系統(tǒng)由計算機、控制盒、警告燈和喇叭等組成。近地警告系統(tǒng)的聲音警告和目視警告信號由計算機輸出。,近地警告系統(tǒng)（2）,計算機輸出共有六種工作方式：①超過下降率②超過

53、接近率③起飛后下降④接近地形物⑤下降低于下滑道⑥下降低于最低線,6.3 機載電氣設備,供電設備用電設備,6.3.1 飛機供電系統(tǒng),飛機電源飛機電源的配電與控制變壓整流器航空蓄電池,6.3.1.1飛機電源,功用：產(chǎn)生和傳輸電能，向機上的用電設備供電。飛機電源系統(tǒng)的一般組成：主電源二次電源應急電源輔助電源,主電源（1）,主電源是飛機上全部用電負載的能源。大多數(shù)飛機上都采用交流電源作為主電源，

54、采用三相四線制供電，在匯流條，相電壓為115V，線電壓為220V，頻率采用400Hz。飛機上的發(fā)電設備為航空同步電機，通常由發(fā)動機帶動，將發(fā)動機的機械能轉換為電能。飛機發(fā)電機設有電壓調(diào)節(jié)器，以自動調(diào)節(jié)發(fā)電機的輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器是通過改變發(fā)電機的勵磁電流來達到調(diào)節(jié)輸出電壓基本不變的。,主電源（2）,發(fā)電機安裝位置,二次電源,二次電源是用來變換主電源的電壓、電流或頻率的電源設備，用于向與主電源種類不同的用電負載供電。,應急電源,應急電源

55、的作用是當飛機主電源失效或發(fā)生故障時，向機上的重要用電設備供電。,輔助電源,在大、中型飛機上還常設有輔助電源，其功用是在發(fā)動機不運轉時，由機上輔助動力裝置驅動而發(fā)電，常用于地面檢查，在空中也可用于機上用電設備的輔助供電。此外，現(xiàn)代飛機上還都備有地面電源插座，以供地面通電檢查和發(fā)動機啟動。,6.3.1.2 飛機電源的配電與控制,飛機電源的配電飛機上的配電是通過飛機電網(wǎng)將電源電能傳輸?shù)礁鱾€用電設備的。飛機電網(wǎng)的一般組成導線、電纜

56、電路保護器控制開關 ……,導線、電纜,導線或電纜用于傳輸電能。飛機導線由芯線和外包絕緣層組成；導線上均注有標記；使用時，單根導線外套保護套，而多根導線則包扎成束，并按規(guī)定間距進行固定,電路保護器,電路保護器能自動把短路或過載部分從電網(wǎng)上切除，以保證電源和電網(wǎng)的正常供電，如熔斷器、自動保險電門等。,控制開關,控制開關也叫開關電器，是一種在正?；蚬收锨闆r下能人工或手動地接通或斷開電路的電氣裝置，在飛機電網(wǎng)中有著重要的作用，如

57、繼電器、接觸器等。,飛機電源的配電方式,集中式分散式混合式,集中式配電,多臺發(fā)電機并聯(lián)，同時向機上所有匯流條供電。其特點是發(fā)電機利用率高，系統(tǒng)工作可靠，但供電系統(tǒng)的控制及保護設備復雜。,分散式配電,在正常狀態(tài)時，每臺發(fā)電機單獨向各自的匯流條供電，只在故障時才實行轉換。其特點是控制及保護設備比較簡單，但是在出現(xiàn)故障實行轉換時，存在著中斷供電的問題。,混合式配電,兼具集中式配電和分散式配電的特點。,6.3.1.3 變壓整流器,在現(xiàn)代

58、大、中型飛機上，都是以交流電源作為主電源的，但是各種控制保護裝置、繼電器、接觸器以及電子設備等卻需要由直流電源供電，同時作為飛機應急電源的航空蓄電池也需要由直流電源為其充電，這樣就需要有將主電源的交流電變換成直流電的二次電源，變壓整流器就是這樣的二次電源，用于供電給直流用電設備。通常飛機上的交流主電源為三相400赫茲115V/200V的恒頻交流電，經(jīng)變壓整流器后變成28V直流電。,6.3.1.4航空蓄電池（1）,蓄電池是一種化學電

59、源，是化學能和電能相互轉換的裝置。放電時，它把化學能轉化為電能，向用電設備供電；充電時，它又將電能轉化為化學能儲存起來。當飛機主電源采用直流電源系統(tǒng)時，航空蓄電池通常與直流發(fā)電機并聯(lián)供電。正常飛行時，航空蓄電池處于被充電狀態(tài)；某些短時工作的“尖峰”用電設備工作時，作為電源系統(tǒng)的輔助電源，與發(fā)電機并聯(lián)一起向用電設備供電；當發(fā)電機損壞時，作為應急電源向重要負載供電；在應急狀態(tài)下，還用作為起動發(fā)動機的電源；在地面時，又作為機上

60、檢查用的電源。,航空蓄電池（2）,當飛機主電源采用交流供電系統(tǒng)時，航空蓄電池僅用作應急電源。航空蓄電池按電解質(zhì)的性質(zhì)，分為酸性蓄電池和堿性蓄電池兩類。,酸性蓄電池,酸性蓄電池有鉛蓄電池，其電解質(zhì)是稀硫酸。鉛蓄電池具有電勢高、內(nèi)阻小、能適應高放電率放電以及成本較低等優(yōu)點，所以應用廣泛；其缺點是機械強度差、自放電大、壽命較短、使用維護不夠簡便。,堿性蓄電池,堿性蓄電池有銀鋅蓄電池和鎳鎘蓄電池，它們的電解質(zhì)都是氫氧化鉀。銀鋅蓄電池的

61、突出優(yōu)點是體積小、重量輕、容量大、放電電壓平穩(wěn)、自放電小；其缺點是壽命短、容易產(chǎn)生內(nèi)部短路故障，而且造價很高。鎳鎘蓄電池與銀鋅蓄電池一樣，也具有能適應大電流放電和自放電小等優(yōu)點；其最突出的優(yōu)點是壽命長，另外其低溫性能好、結構牢固、使用維護簡便；其主要缺點是原材料來源少，因此造價很高。,6.3.2機上用電設備,飛機燈光照明系統(tǒng)發(fā)動機起動和點火其他用電設備,6.3.2.1飛機燈光照明系統(tǒng),飛機的燈光照明系統(tǒng)用于照明座艙、貨艙、設備艙和

62、照明跑道等以及發(fā)出燈光信號，可分為機內(nèi)照明和機外照明。,機內(nèi)照明（1）,作用：在夜間或能見度差時飛行或作飛行前準備時，為空勤和地勤人員工作或檢查維修而提供照明；并給旅客提供舒適而明亮的環(huán)境。,機內(nèi)照明（2）,機內(nèi)照明的分類按照明部位分類駕駛艙照明客艙照明貨艙照明按照明部位分類一般照明局部照明應急照明,機內(nèi)照明（3）,一般照明是機內(nèi)的主照明，駕駛艙、客艙和貨艙、設備艙通常都配備有一般照明局部照明的照明燈配置在工作部

63、位附近。局部照明要求工作部位上的照明強度比較強。應急照明用于當飛機處于應急狀態(tài)、為完成迫降和飛機迫降后機上人員應急撤離時。應急照明主要包括確保安全迫降所需要的儀表的照明以及飛機迫降后為機上人員迅速撤離而設置的客艙主通道、應急出口區(qū)域、出口指示、應急撤離路線、應急撤離設施燈的照明。,著陸滑行照明,著陸滑行照明用于飛機進場著陸或滑行時照明跑道和滑行道。目前廣泛使用的有著陸燈、滑行燈或著陸滑行燈，有的飛機還裝有轉彎燈,著陸燈,著陸燈是保證安

64、全著陸和起飛而照明機場跑道的機上燈光裝置。著陸燈通常安裝在機翼前緣的中間部位，按機構分為活動式和固定式兩種；著陸燈的功率很大，其光強一般達到十萬燭光，并由拋物面反射鏡反射,滑行燈,滑行燈是飛機滑行時照亮前方跑道及滑行道的機上燈光裝置?；袩敉ǔ０惭b在前起落架的非轉動部分，并與飛機的縱向中心線成一定夾角；滑行燈的燈光水平擴散角比著陸等大數(shù)倍，但光強比著陸燈弱，一般只有幾萬燭光。,轉彎燈,轉彎燈的燈光水平擴散角比之滑行燈更大，以供飛機轉

65、彎時照明滑行道。,外部燈光信號,外部燈光信號用于標志飛機的位置和運動方向，或作為飛機與飛機、飛機與地面之間的聯(lián)絡信號。飛機的外部燈光信號主要有航行燈、防撞燈、機翼/發(fā)動機照明燈、起落架放下燈、外形燈等。,航行燈,航行燈是顯示飛機輪廓的機外燈光信號裝置，以便于黑暗中辨認飛機的位置及運動方向，防止碰撞。航行燈由機翼兩端的翼尖等（左紅）、（右綠）和機尾的尾燈（白）組成；國際上對航行燈的位置、顏色和空間能見范圍有統(tǒng)一的規(guī)定,防撞燈,防撞

66、燈俗稱閃光燈；是與航行燈配合使用、顯示飛機位置以防碰撞的機外燈光信號裝置；由電動機傳動旋轉而形成閃光，頻率一般為80～90次/分；通常機身上、下部和機翼兩端各裝有一個防撞燈。,機翼/發(fā)動機照明燈,機翼/發(fā)動機照明燈也叫機翼/發(fā)動機觀察燈或探冰燈；用以在飛行中照明機翼前緣/發(fā)動機進氣口，以便觀察這些部位的結冰情況和一般狀態(tài)。在進行地面維修工作時，也常作為泛光照明之用。,機外照明（2）,機外照明的控制機構全部裝在駕駛艙內(nèi)，由空勤人員操縱。,

67、6.3.2.2 發(fā)動機起動和點火,航空發(fā)動機起動系統(tǒng)的作用是使發(fā)動機的轉速從靜止狀態(tài)迅速上升到慢車工作狀態(tài)。為了起動發(fā)動機，必須以起動機用電能所產(chǎn)生的起動力矩克服發(fā)動機的靜力矩并使之加速；還要用電能使點火裝置點火并點燃燃油。,6.3.2.3 其他用電設備,其他用電設備主要有：電加熱設備——將電能轉變?yōu)闊崮?。通常用電阻絲或電阻膜通電來產(chǎn)生熱量，并用于不同的用途。電動機構——將電能轉變?yōu)闄C械能。其主要部分是電動機或電磁鐵。電動機用于