Авиационные приборы и системы

Остано-вимся на погрешности, вызываемой трением. Особенностью барометрического высотомера явля-ется то, что в его конструкции имеется большое количество трущихся соединений.

Погрешность прибора от трения равна [13]

, (3.31)

где ?Ртр – изменение давления, необходимое для преодоления трения в г/см2; dPH/ dPH – баро-метрический вертикальный градиент, равный изменению атмосферного давления в мм рт. ст. на 1 м высоты; fтр – приведенная сила трения механизма в г; Fэф – эффективная площадь анероида в см2.

Барометрический градиент определяется путем дифференцирования уравнений (3.24) и (3.25). Для высот до 11 км

, (3.32)

для высот более 11 км

. (3.33)

Таблица 3.10

Н, км 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

dPH/ dH •102 9 7,4 6 4,8 3,8 3,0 2,3 1,7 1,2 0,85 0,65

Из формулы (3.31) видно, что погрешность высотомера обратно пропорциональна барометри-ческому градиенту, который с ростом высоты резко уменьшается (таблица 3.10). При прочих рав-ных условиях погрешность от трения за счет уменьшения градиента на высоте 20 км будет больше почти в 14 раз по сравнению с погрешностью у Земли. Такой результат получится, если под-считывать погрешность по формуле (3.31) в предположении, что значение приведенной силы трения fтр постоянно по всей шкале высотомера. Такое может быть тогда, когда равномерность шкалы достигается за счет нелинейности по давлению характеристики анероида (линейной по высоте) и постоянном передаточном отношении d?/dw = const.

Ошибка высотомера от трения с анероидом, характеристика которого линейна по давлению, равна

, (3.34)

где k – коэффициент, учитывающий трение в остальных деталях (k ? 1,2 … 1,5); с – коэффи-циент пропорциональности характеристики шкалы (? = сН);

s – коэффициент пропорциональности характеристики анероида по давлению (w = sPН); Мтр – приведенный момент трения.

У такого высотомера погрешность от трения на высоте 20 км почти в 200 раз больше, чем у Земли. Это обстоятельство ограничивает возможности барометрического высотомера точно из-мерять высоту на больших высотах.

Рис. 3.31. Типовая зависимость погрешности барометрического вы-сотомера от высоты:

Нкр – критическая для измерения высота

На рис. 3.31 показана типовая зависимость погрешности барометрического высотомера от тре-ния в зависимости от измеряемой высоты. Критическое значение высоты, которую еще можно измерить с помощью барометрического высотомера, равно 30 км.

Таблица 3.11

Барометрическая высота, м -500 0 600 3000 6000 9000 12000 15000

Допустимая погрешность, м 15 10 15 25 30 40 45 100

В таблице 3.13 приведены минимальные требования по точности к барометрическому высото-меру для гражданских самолетов в соответствии с приложением 8 к НЛГС-3 [5]. Из нее видно, что в международных требованиях к высотомеру учтены его потенциальные возможности по точности в зависимости от измеряемой высоты. Эта тенденция четко прослеживается по фактиче-ским характеристикам серийных барометрических высотомеров. Так, отношение погрешностей при нормальных условиях на предельной и начальной высотах у высотомера ВД-10 равно 90/15; у ВМ-15 – 120/15; у ВД-20 – 350/20; у ВД 28 – 600/20.

Принципиальные теоретические положения, рассмотренные здесь, в полной мере относятся к сигнализаторам и датчикам высоты.

Рис. 3.32.

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