第十八次课 航向仪表

测量飞机转弯角度 水平修正器的修正力矩作用于外框轴，使自转轴保持在水平，方位修 正器的修正力矩作用于内框轴，使自转轴能够跟踪选定的方位基准线。 当飞机转弯时，自转轴方位不变，刻度盘被陀螺稳定不动，航向指标随 飞机转动，因此，航向指标相对与刻度盘的转角，可以表示飞机转弯角 度。

测量飞机航向 航向是飞机纵轴与经线的夹角。由于陀螺自转轴不能 自动跟踪经线，因此要测量航向就必须把刻度盘N--S连线校 正并稳定在经线方向上，航向指标指示的角度便是航向角。
8· 4 陀螺半罗盘
• 陀螺半罗盘又称 陀螺方位仪，是 利用两自由度陀 螺稳定性工作的 仪表。可以测量 转弯角度，经过 校正，还可以指 示飞机的航向。 这种仪表不能独 立测量航向，须 与其他罗盘配合 工作，所以叫半 罗盘。
1· 基本结构和工作原理


结构:两自由度陀螺、刻度盘、航向 指标、水平修正器和方位修正器等。 两自由度陀螺外框轴与飞机立轴平行； 自转轴保持水平；刻度盘固定在外框 上，航向指标固定在表壳上，代表飞 机纵轴 。

表面正上方的航向标线是固定不动的，航向 标线在刻度盘上对应的值代表飞机航向。
在该表上，转动预选航道旋钮，可以转动预选航道指针， 选择VOR航道或LOC航向道。转动预选航向旋钮可以转动预选航 向游标，设置预选航向。
3·罗盘系统的工作方式和基本原理
从右图可以看出，罗盘系统的工作 方式有自由方式和伺服方式两种。 这两个方式分别对应于某些飞机上 罗盘系统的陀螺半罗盘方式（DG） 和地磁校正方式（MAG）。 陀螺半罗盘工作方式的基本原理 当罗盘系统方式选择器的电门置于方 位陀螺位时，罗盘系统将处于陀螺 半罗盘工作状态，当系统协调时， 同步器输出陀螺方位角信号。 地磁校正工作状态的原理 当罗盘系统方式选择器的电门置于地 磁校正位（SLAVE）(有些飞机上是 MAG位)时，罗盘系统将处于地磁校 正工作状态，当系统协调时，同步 器输出磁航向信号。

补偿器是罗盘系统的补偿装置。利用补偿器上的电位计对磁 传感器罗差进行补偿，使磁传感器直接输出磁航向信号。 罗盘系统无单独的指示器，而是将它的航向信号输送到两个 综合的指示器上，与无线电信号进行综合指示，这两个指示 器就是无线电磁指示器（RMI）和水平状态指示器HSI。

HSI指示器下图所示，是一个组合仪表。它的刻度盘是由罗盘 系统驱动的，随飞机航向的改变而转动。 当罗盘系统出现故障 时 红色的HDG警告旗出现。 HSI还可以指示VOR航道 偏离情况以及LOC航向 道偏离和GS下滑到偏 离情况。当指示VOR航 道偏离时，若VOR信号 无效，红色的NAV警告 旗出现；当指示LOC航 向道偏离时，若LOC信 号无效，红色的NAV出 现；当GS信号无效时， 红色的GS警告旗出现。
使用前将自转轴（N-S连线）调整到起始点经线方 向；在使用过程中，水平修正器经常使自转轴保持 水平；方位修正器经常使自转轴以适当的角速度在 方位上进动，则半罗盘的自转轴始终稳定在飞机所 在经线方向上，航向指标的指示便是航向。
2· 误差

自走误差
陀螺自转轴相对地球经线运动而产生的 误差，它包括纬度误差、速度误差和机械 误差。



远读式陀螺半罗盘的测量原理和陀螺半罗盘一样，只是 陀螺机构和指示器分别安装在不同部位。
一般陀螺安装在电子/电气设备舱内，指示器安装在驾 驶舱内。陀螺和指示器之间通过电信号来传递信息，或由陀 螺直接输出电信号到有关的设备或系统。


一般认为，在罗盘系统中仅由磁传感器来校正航向的那 部分系统也叫陀螺磁罗盘，如其中的磁传感器使用的是感应 式磁传感器，则称为感应式陀螺磁罗盘。
4、使用特点
8· 5 陀螺磁罗盘和罗盘系统

1· 基本概念 有两种以上不同原理的罗盘所组成的测量飞机航向的系统 称为罗盘系统，也叫航向系统。 目前飞机上普遍采用的罗盘系统是综合了磁传感器和陀螺 半罗盘的优点的综合系统。下图为某飞机上罗盘系统的原理框 图。从图中可看出，罗盘系统是由感应式陀螺磁罗盘和远读式 陀螺半罗盘组成。

机械误差

机械误差是指陀 螺静平衡不良(重 心偏离支点)、轴 承摩擦等机械原 因使自转轴进动， 偏离经线，从而 产生的误差。
3·指示器 左下方的调整旋钮：推入手柄时，陀螺内外框被锁住，信号 牌出现，此时，转动手柄能使整个陀螺和刻度环一起转动，从 而可调整半罗盘读数。拉出手柄，陀螺内外框开锁，信号牌消 失，仪表可以正常工作。





本图为具有DG/MAG工作 方式的罗盘系统控制板。 方式开关：DG是陀螺半 罗盘方式，MAG是地磁 校正方式； 人工航向同步开关 同步指示器 南/北开关 纬度给定旋钮

罗盘耦合器有2个，用于接收磁传感器和方位陀螺的输入信 号，综合后输出飞机的航向信号，给指示器和其他需要飞机 航向的系统。
纬度误差

由于地球自 转引起陀螺 方位偏离后， 若给定的方 位修正角速 度不能按飞 机所在纬度 的变化而自 动进行调节， 则要引起误 差，这种误 差称为纬度 误差。
速度误差


用陀螺半罗 盘测量真航 向(或磁航向) 时，若仪表 没有对飞机 运动引起的 自转轴方位 偏离进行修 正而产生的 误差，称为 速度误差。 飞行速度越 大，误差越 大。

2·罗盘系统的组成 罗盘系统主要由磁 罗盘、方位陀螺、控 制盒、指示器、罗盘 耦合器、补偿器等组 成。 罗盘传感器：是三相 地磁感应元件，一般 有2个，安装于受飞机 磁场影响小的地方， 如翼尖或垂直安定面 内。 方位陀螺：一般也是 2个，安装在电气设备 舱内。



ห้องสมุดไป่ตู้
罗盘系统的控制面板用于控制罗盘 系统的工作方式。右图为具有 FREE/SLAVE工作方式的罗盘系统控 制板。 方式选择开关：用于选择罗盘系统 的工作方式。有自由方式（FREE） 和伺服方式（SLAVE）； 同步指示器：用于显示指示器指示 的航向和磁传感器测量的航向是否 一致。 人工航向同步开关：用于人工进行 航向修正，沿CW（顺时针）方向扳 动开关，可沿顺时针方向转动刻度 盘，使指示的航向值减小；沿CCW （ 逆时针）方向扳动开关，可沿逆 时针方向转动刻度盘，使指示的航 向值增大。只有方式选择电门放DG 或FREE位时，才能扳动该开关。