第二章 第三节

测距
飞机上最常用的无线电 测距装置有无线电高度 表和无线电测距机 (DME)。 利用飞机和地面测距台 之间的无线电波往返所 用去的时间来测定飞机 和测距台之间的距离。
测距机（DME）
• 机载测距机发出频率在1025~1150兆赫间 的询问脉冲，地面测距台接收到这些脉 冲信号后就发出应答脉冲，机载的测距 器接收后比较询问脉冲和应答脉冲之间 的时间间隔，计算出飞机和地面测距台 之间的斜距。
3)惯性基准系统
飞行控制仪表的第三类是惯性基准系统，本系统可提供 一套精确的飞机姿态数据，如位置、倾斜、航向、速度和 加速度等，实现了飞机导航、控制及显示一体化。 • 本系统分为两大组成部分，一种是电子飞行仪表系统 (包括电子水平状态指示器、电子姿态指引仪、符号发生 器及方式控制面板、信号仪表选择板等)，另一种是发动 机指示与机组警告系统，可以显示发动机的参数并对其进 行白动监控，如出现工作异常情况会发出警告并记录一下 故障时的系统参数。
2、绝对高度（海平面气压高度QNH） • 以当地实际海平面的气压数据作为高度的 基准面，飞机高度表上表示出来的高度就 是飞机的实际海拔高度 。想要得到飞机与 下方地面间的真实高度，就用海平面气压 高度减去由航图上查到的这一位置的标高。 • 爬升和下降阶段使用
3、标准气压高度（ISA） • 以国际标准大气的基准面得到的高度称为 标准气压高度 。（大气压力为760毫米汞柱 高，温度为15℃） • 巡航阶段使用
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②地平仪 也叫姿态指示器，用来指示飞机与地平 面之间的相对关系，即指示飞机的俯仰和 倾斜角度。表上有一条人工地平线，由于 云、能见度降低或黑暗使自然地平线被遮 挡时，它能提供极大的帮助。地平仪是唯 一能够既提供俯仰数据又提供倾斜数据的 飞行仪表。 地平仪准确性极高，微小的俯仰和倾斜变 化都能测出来，如图2. 41所示。
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浮子安放在一个装满非酸性白色煤油的碗状容 器中。液体的目的是为了罗盘刻度盘减震和通过 浮力缓解浮子对支架的重力。宝石轴承用来将浮 子装置安放在轴承座的顶部。仪表的玻璃窗口后 面安放了一条线(被称为航向标准线)，作为校准 罗盘刻度盘上的航向的参考。 • 磁罗盘除受到地磁作用外还受到机舱内钢铁构 件的磁性干扰，因而出现了罗盘偏差，称为罗差， 在实用时还要把罗差减掉。此外在飞机非匀速飞 行或转弯时，磁棒受到飞机加速度的影响，会使 指示方向偏离，因而磁罗盘只适用于飞机巡航平 飞时。目前磁罗盘在大、中型飞机中只作为备用 仪表。
• 1)大气数据仪表 • 飞行控制仪表的第一类是大气数据仪表， • 包括气压高度表、飞行速度表、大气温度 • 表、大气数据计算机等组成。
• 为了飞机的飞行安全，飞机在不同的飞行 阶段，需要使用不同基准的高度。主要有： • 场压高度 • 海平面气压高度 • 标准气压高度
1、相对高度（场压高度QFE） • 机场当地海拔高度的气压高度为零，飞机 高度表上表示出来的高度就是机场上空的 相对高度距离 • 起飞和降落阶段使用
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飞行控制系统一般由传感器、计算机、伺服作 动器（是电液伺服系统中的执行元件，通过对负 载施加可控的推、拉等作用力，实现对负载的速 度、方向、位移、力的控制）、控制显示装置、 检测装置及能源部分组成。 • 飞机的控制仪表系统提供飞机飞行中的各种信 息和数据，使驾驶员及时了解飞行情况，对飞机 进行控制，以顺利完成飞行任务。早期的飞机飞 得又低又慢，只装有温度计和气压计等简单仪表， 主要是靠飞行员的感觉获得信息。现在的飞机则 装备了大量仪，并由计算机统一管理，用先进的 显示技术直接显示出来，大大方便了驾驶员的工 作。
一、飞机的电子仪表系统
• 飞机的电子仪表系统是飞机感知和处理 外部情况并控制飞行状态的核心，相当于 人的大脑及神经系统，对保障飞行安全、 改善飞行性能起着关键作用。飞机的电子 仪表系统共分为四部分:飞行控制仪表、飞 机综合电子控制系统、导航系统和通信系 统。
1.飞行控制仪表
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飞行控制系统的基本功能是控制飞机气动操纵面改 变飞机的布局，增加飞机的稳定性、改善操纵品质、优化 飞行性能。其具体功能有保持飞机姿态和航向、控制空速 及飞行轨迹、自动导航和自动着陆、地形跟随及地形回避、 编队飞行以及配合自动空中交通管制等，目的是减轻飞行 员工作负担，做到安全飞行，提高完成任务的效率和经济 性。
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⑥航向指示仪
由于磁罗盘在飞机变速和转弯时不能准确指示方向，人 们就把陀螺的定轴性和磁针的指向性结合起来制成航向指 示仪来解决这一问题。航向指示仪也称为航向陀螺仪，它 的陀螺指向在起始状态，飞机静止时或平飞时要调整得和 磁针指向一致，表盘中央的飞机标志固定，而表上的罗盘 刻度盘则随着机身的偏航而转动，如图2. 46所示，由此指 示出飞机的航向。
导航系统
无线电高度表
• 使用无线电波的反射回波测量飞机与大 地表面之间的实际高度。 • 民航飞机使用测高范围在0~2500英尺或 0~5000英尺的低高度无线电高度表，在 起飞和进近着陆期间使用。 • 使用频率为4200~4400赫，工作原理和雷 达相同，多数使用的是调频的连续波。
导航系统
• ②飞行速度表 • 飞行速度和飞行高度一样、也有不同的定义。 • 真空速：指飞机对于空气的运动速度，也简称为 空速。 • 指示空速：是由测量空气压力的表上直接指示速 度，也叫表速。 • 升降速度：指飞机对地面运动的上升或下降的速 度。 • 地速：指飞机相对与地面物体的速度。 • 马赫数：是飞行速瓜和飞机所在高度声速的比。
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两自由度陀螺具有两个基本特性:稳定性和进动 性。 • 稳定性是指陀螺一旦高速旋转起来，就会表现 出抵抗干扰力矩，力图保持其白转轴对惯性空间 方向不变的特性，如图2. 40所示。任意转动陀螺 的底座，其自转轴总是指向一个方向。
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在激光技术发展之后，20世纪70年代出 现了激光陀螺，激光陀螺的原理是通过激 光干涉条纹的位移，测算平面的转动的角 速度。它的精度大大高于机械式陀螺，误 差很小，可靠性高，使用寿命长。它的缺 点是体积比陀螺大。激光陀螺和计算装置 及显示仪表的成本加在一起比机械陀螺高 出很多，因而在小型飞机上，今后很长一 个时期仍将使用机械式陀螺，在大中型飞 机上激光陀螺已经取代了机械式陀螺。
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3)飞机自动驾驶系统 飞机自动驾驶功能早就出现了，只是它所能控 制的范围太小，一开始是利用陀螺仪控制和纠正 飞机的飞行姿态;20世纪30年代发展成可控制和保 持飞机的高度、速度和航迹的自动驾驶仪;50年代 时又出现导航系统、仪表着陆系统相配合的自动 驾驶仪，实现飞机长距离自动飞行、起飞和着陆; 而到70年代中期，因为计算机的应用，自动驾驶 仪实现了更高程度的自动化。在现代化大中型民 航飞机中，飞机自动驾驶系统由四个部分组成:自 动驾驶仪指引系统、推力管理系统、偏航阻导系 统和自动安定面配平系统。
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用气压式仪表测定飞行速度是基于伯努利定律。 空速表的构造和高度表相似，通过机械装置带动 指针，指示出空速。这个速度称为指示空速，它 和飞机的真空速还有差别，因为测量到的动压和 速度之间的关系受到空气密度的影响，空气密度 和温度压力有关，因而必须根据温度和压力来修 正指示空速才能得到真空速。在空速表上加装一 个相应的机构，可以测到真空速。马赫数表测量 的是同一地点声速和空速的比值，因而不需要温 度修正，只要根据静压得出当地的声速和空速比 较就能得出马赫数，马赫数表和空速表通常共用 一个表头，有转换开关可使这块表显示马赫数或 空速。空速表上标有各种彩色弧线区，用来表示 不同飞行阶段的速度限制范围，如襟翼操作速度 范围、正常操作速度范围、平稳气流中速度操作 范围(警戒范围)及极限速度等，如图2. 39所示。
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协调转弯仪表盘上部的 飞机标志用来指示转弯快 慢程度，下部的侧滑仪是 用来指示协调飞行情况。 飞机倾斜进人转弯或脱离 转弯时，小飞机会向同一 方向倾斜。快转时小飞机 倾斜度大，慢转时小飞机 倾斜度小，如图2. 43所示。 飞行员可使用转弯仪利用 将小飞机翼尖对准转弯标 线的方法来建立和保持标 准转弯，即表示飞机以标 准角速度(3°/秒)转弯。此 时飞机转360°需2分钟时 间。
2.飞机综合电子控制系统
• • 1)飞行管理计算机系统 飞机驾驶自动化的进一步发展，要求把 飞机的信号基准系统启动驾驶系统和显示 系统统一综合管理，使飞机在整个航线实 现最佳性能的自动驾驶飞行，这个任务即 由飞行管理计算机系统完成。
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2)飞行信息记录系统
它包括两个部分，一个是驾驶舱话音记录器，把驾驶 舱内发生的声音和飞行的各种性能数据记录在磁带上;另 一个部分是数字飞行数据记录器，记录飞行时的各种参数， 可记录25个小时中的60多种数据。这些记录被放在一个耐 热抗震的金属容器中，即俗称的“黑匣子”，其主要用途 是进行事故分析和维修飞机。
第三节 飞机的机载设备及系统• Nhomakorabea机载设备及系统是为完成各种飞行和任务而安装的各种 设备及系统的总称，主要用作导弹、通信、目标探侧、座 舱显示与环境控制、信息综合与处理、电子对抗以及飞机 发动机和武器系统的控制与管理等。由于电子技术特别是 计算机技术的发展应用，飞机设备及系统发生了重大的革 新。在现代飞机上，机载电子设备已成为决定飞机性能和 效能的重要因素。
③协调转弯仪
• 驾驶员要使飞机同时侧倾和偏航才能完成协调 转弯，协调转弯仪就是为驾驶员指示侧倾和偏航 的协调而设计的，它的构造如图2. 42所示，它由 两个部分组成，表盘上部的飞机标志和陀螺组成 转弯仪，表盘下部的侧滑仪由一个盛有液体的密 封弯管构成，固定在表上，液体中浮着一个小球。 当飞机平飞时，小球处于弯管中央的最低位置;当 飞机进行没有侧滑的盘旋时，小球受到的重力和 离心力的作用方向与飞机的立轴方向一致，小球 仍处于中央位置;只有当飞机出现侧滑时，小球的 受力偏离了立轴，小球从中央移向侧滑的一侧， 这样就使驾驶员能根据它的指示完成协调的转弯。
⑦飞机仪表板的安排
• 飞机仪表板上仪表的布局关系到驾驶员操纵飞机的反应时 间，也关乎飞行安全。根据各种仪表的重要性和与其他仪 表的相关程度，使用机电式仪表的仪表板基本上是按图 • 2. 47的标准形式布局，这种布局称为基准T型布局，驾驶 员的中央正前方是姿态仪表(地平仪或姿态指示仪)，它的 左侧是空速表，右侧是高度表，姿态仪表的正下方是航向 指示器，这四块主要仪表构成了T型，这是操纵飞机的基 本仪表，在左下角的协调转弯仪和右下角的升降速度表都 是姿态仪表的辅助仪表，驾驶员根据它们的指示能更好地 控制飞机的俯仰和转弯。