Авиационные приборы и системы

Судя по характеру зависимости скорости от динамического давления согласно форму-ле (3.11), самым сложным является диапазон малых, околонулевых скоростей.

В основе принципа действия манометрического способа лежит баланс сил:

fдв = fтр , (3.16)

где fдв – движущая сила манометрической коробки; fтр – приведенная сила трения механизма прибора. В свою очередь, движущая сила зависит от приращения динамического давления, при-ходящегося на единицу скорости и площади манометрической коробки:

, (3.17)

где Fэф – эффективная площадь, равная

,

где r – радиус жесткого центра, R – радиус мембраны манометрической коробки.

Величина приращения ?Р зависит от приращения скорости ?v и от градиента давления по ско-рости при данном ее значении:

. (3.18)

Поскольку нас интересует диапазон околонулевых скоростей, то градиент dPд/dv определим из формулы (3.11) при ? = 0, ? = 1:

. (3.19)

Подставляя значение градиента по формуле (3.19) в формулу (3.18), а значение ?Рд после этого в формулу (3.17), получим значение движущей силы манометрической коробки в виде:

. (3.20)

Приняв ?v за погрешность измерения, получим ее значение по (3.16) и (3.20):

, м/с, (3.21)

[fтр] в кг, [Fэф] в метрах квадратных, [?] в , [v] в м/с.

Таблица 3.7

v,

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 100

Рд, мм вод. ст. 0 0,1 0,5 1,1 1,9 3 4,3 5,9 7,7 9,8 12,1 17,4 48,4

,

- 0,02 0,08 0,11 0,13 0,16 0,25 0,35 0,38 0,42 0,46 0,56 0,94

В таблице 3.7 приведены величины давлений и градиента динамического давления по скорости в диапазоне малых скоростей. Из нее видно, что эти величины чрезвычайно малы. Для создания необходимой движущей силы по формуле (3.20) следует увеличивать эффективную площадь, что влечет за собой увеличение габаритов указателя. Стремление получить манометрическую коробку с приемлемыми характеристиками приводит к неразрешимым технологическим проблемам: материал коробки должен быть сверхтонким для получения требуемой величины перемещения центра на малых скоростях. Такая коробка на больших скоростях становится неработоспособной.

В настоящее время производство России выпускает много приборов с различными диапазона-ми измерения скорости. Но все они начинают измерять скорость не менее, чес с 50 км/ч. Напри-мер, указатели Ус-250, УС-350, УС-450, УС-700 начинают измерять с 50 км/ч, УС-800 – со 100 км/ч; УС-2 – с 80 км/ч; УС-1, УС-1600 – со 150 км/ч.

Рис. 3.21. Типовая зависимость погреш-ности указателя индикаторной скорости от измеряемой величины

На рис. 3.21 приведена типовая зависимость инструментальной погрешности указателя инди-каторной скорости в диапазоне измерения согласно формуле (3.21). При нулевой скорости по-грешность стремится к бесконечности. При увеличении скорости к бесконечности погрешность стремится к нулю. Практически уже на средних скоростях нет проблем в достижении требуемой точности указателей, датчиков и сигнализаторов скорости.

3.3. Тенденции развития приборов для измерения скоростных параметров

Указателю приборной скорости уделено большое внимание в силу его принципиальной важно-сти как пилотажного прибора, используемого на самых ответственных этапах полета – взлете и посадке.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84