飞机电子设备(第二节大气数据仪表高度表)说课讲解
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飞机上高度表是怎么工作的？
飞机上高度表是怎么工作的？高度表高度表是测量航空器高于某一气压面情况的仪表。
作为唯一能够显示高度的仪表，高度表的作用至关重要，飞行员必须懂得有效的使用方法，以及导致它误差的原因和原理。
一组排列在一起的密封膜盒组成了高度表的主要部件。
膜盒是密封的，并抽空至29.92汞柱的压力。
这些膜盒随着静压的变化扩张或收缩。
较高的压力施加在膜盒上，膜盒被压缩；较小的压力（小于29.92汞柱）则使得膜盒膨胀。
有一组机械联动装置连接着膜盒与表盘上的指针。
当膜盒被压缩时，指针指示高度降低；当膜盒膨胀时，指针指示高度增加。
[图 8-2] 请注意静压是从高度表密封壳的后部接入表壳之中的。
高度表的外壳是密封的，因此被接入的静压将围绕膜盒并能够对其施加作用。
如果静压高于膜盒中的压力（29.92英寸汞柱），膜盒会被压缩直至其中的压力与周围的静压相等。
相反地，如果静压低于膜盒中的压力，膜盒得以膨胀。
膜盒的收缩和膨胀通过一套机械联动装置驱动表盘上的指针指示高度。
工作原理气压式高度表实质上是一个用于测量其所在高度大气压强的膜盒式气压表，只不过其显示的是以英尺为单位的高度数值而已。
高度表的测量源是静压。
在海平面，空气比高高度要稠密 -也就是随着高度升高，大气压会减小。
这种压力随高度的变化使得高度表显示不同的高度。
不同的高度表显示高度的方式也是千差万别。
有些只有一根指针，有些则有两根或者更多。
这本手册中只讨论多指针式的。
典型的高度表表盘上顺时针排列着0 到9的数字。
膜盒的变化被转化成三根指针的转动来指示高度。
在[图 8-2]中，又长又细且顶端带有倒三角的指针每走一个数字代表一万英尺；短粗指针每走一个数字代表一千英尺；上方的长指针则代表一百英尺。
只有当海平面气压是标准气压（29.92英寸汞柱），海平面自由大气温度是标准温度（+15℃或+59℉），且大气压力和温度随高度的变化是标准变化率时，高度表的指示才是准确的。
对非标准压力进行的修正是通过调整高度表表盘上的气压刻度来实现的。
1测量飞机高度速度的仪表
根据飞机升降速度与气压变 化率的对应关系，利用毛细 管把压力变化率转变为开口 膜盒内外压力差，从而测量 升降速度。
二、结构
开口膜盒、毛细管、传送机构、指示部分等。
1.5
全静压系统(pitot-static system)
功用:收集并传送气流的全压和静压。 一、组成 全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装 置和全、静压导管等。
一、飞行高度及测量方法
1、高度的种类
高度的种类
相对高度--飞机到某一机场场面的垂直距离 真实高度--飞机到正下方地面的垂直距离 绝对高度--飞机到平均海平面的垂直距离 标准气压高度(HQNE)--飞机到标准气压平面的垂直 距离。航线上使用。 标 准 气 压 平 面 : 气 压 为 760mmHg 或 1013mb 或 29.92inHg的气压平面。
(一) 全压管和静压孔
分别收集气流的全压和静压，提高可靠性和 准确性。
全压管和静压孔
转换开关
二、系统误差
全压管堵塞,而管上的排水孔未堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统内已有的空气又 会从排水孔流出,管内余压将逐渐降至环境(外界)空气压力。 空速表感受到全压和静压之差为零,表上的读数会逐渐降至 零。也就是说,空速表上会出现与飞机在停机坪上静止不动 时相同的指示。但空速表指示一般不是立即降至零，而是逐 渐降至零。 全压管和排水孔都堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统中已有的空气又 流不出来,从而造成实际空速改变时，管内空气压力无变化， 空速表上的指示也无明显变化。若静压孔在此情况下未堵塞， 空速仍会随高度变化。当飞行高度超过全压管和排水孔堵塞 时的高度时，由于静压降低，全压与静压之差增大，空速表 指示空速增加。当飞行高度低于堵塞出现时的高度时，就会 出现与上面相反的指示。
飞机系统与附件课程教学课件：12.2 大气数据仪表
测量部件: ➢ 空速膜盒 ➢ 高度膜盒
空速 高度
两套部件测量参数比值即马赫数
马赫一空速表
白色指针：指示空速
红、白相间指针：指示超速状 况VMO/MMO
马赫一空速表
➢ 可对飞机的超速状况发出警告 ➢ 马赫—空速表上的窗口用数字
形式指示出计算空速和马赫数 ➢ 警告计算机出现故障，窗口内
显示VMO和MACH故障旗
温度指示器 所有飞机均有大气温度指示器
➢ 老式飞机，显示在模拟指示 器或数字式指示器上
➢ 现代飞机，显示在EICAS或 ECAM的下显示器上
气压式高度表
飞机在飞行中，高度会发生变化 高度变化率： 单位时间内飞机高 度的变化量
升降速度表
基本工作原理
气压随飞机高度变化而变化
空口膜
测量气压变化的快慢 可表示飞机升降速度 的大小
校准漏孔 连接外界静压
升降速度表
指示器
表的指针指
“0”表示平飞 “0”以上表示爬升 “0”以下表示下降
平飞
爬升 下降
国际标准大气 大气密度与高度的关系
大气密度随高度升高而减小
国际标准大气
气压与高度的关系
高度与气压存在一一对应关系 测岀某高度处气压，即可计算 出该处标准气压高度
气压式高度表
飞行高度:飞机在空中距某一个基准面的垂直距离 ➢ 绝对高度 ➢ 相对高度 ➢ 真实高度 ➢ 标准气压高度
气压式高度表
根据标准大气中静压与高度对应关系
马赫一空速表
空速 飞机相对于空气运动的速度
指飞机在纵轴对称面内相对 于气流的运动速度
马赫一空速表
空气流过
飞机在空气
＝
＝
飞机的速度
中飞行速度
飞机电子设备(第二节大气数据仪表高度表)
3、典型高度显示面板
4、气压高度表的使用
气压式高度表可以测量飞机的相对高度、绝 对高度和标准气压高度，其各种测量的方法分别 介绍如下：（用气压调节机构）
1）标准气压高度的测量
利用气压高度表测量标准气压高度时，先转 动调整旋钮使指针指示当地机场对应的标准气压 度，此时气压刻度盘应指示“760”，或1013.25指 针指示的数值就是标准气压高度。
2.2 气压式高度表
一、飞行高度的种类
概念：指飞机在空中距某一个基准面的垂直距离。 1、绝对高度----飞机从空中到海平面的垂直距离； 2、相对高度----飞机从空中到既定机场地面的垂直距离； 3、真实高度-----飞机从空中到正下方的地面目标上顶 的垂直距离； 4、标准气压高度-----飞机从空中到标准海平面（即大 气压力等于760mmHg）的垂直距离。
4）高度表在机场的零位调整
若飞机在飞行中选定某降落机场为基准面，使 高度表测量相对于机场的相对高度时，飞机落地 后，高度表指针应指零位。由于机场地面的气压 经常变化，有时飞机在地面，高度表不指示零位， 这时就需要调整零位。其方法是：先从气象台了 解当时该机场的气压，然后转动调整旋钮，使高 度指示零位。此时气压计数器应指示当时该机场 的气压。
二、高度表的基本原理 （一）气压高度公式（不推导）
1、适用于11000m以下的标准气压高度公式
2、适用于11000m以上的高度公式
式中:Ps为所在高度上的静压; P11为H=11000m时的静压; H11为11000m; T11为11000m时的气温,为216.5K
（二）气压式高度表的工作原理
飞机电子设备Βιβλιοθήκη 第二节 大气数据仪表2.1 大气的基本情况
一、大气层 1、对流层------11KM以下，两极8~11KM 赤道17~18KM 2、平流层----35~40KM 3、中间层----85KM 4、暖层----800KM 5、散逸层----800KM以上
飞机的电子仪表装置(经典课件)
导航系统
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。P56
综合电子控制设备
飞行管理计算机系统（FMCS）
两部分组成：控制显示组件和飞行管理计算 机。 记录方式可以用光学摄影或磁带记录。 包括驾驶舱话音记录器和飞行数据记录器 （黑匣子）
飞行信息记录系统：
综合电子控制设备
数据总线
每个系统的计算机在向其他系统计算机输出 数据时都必须先经过阿林克发送机送入总线。 各系统从总线上取得数据也必须经过阿林克 接受机解码才能使用。
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
甚高频全向信标系统（DVOR）
导航系统
仪表着陆系统（ILS）
地面部分分为航向信标系统、下滑信标 系统和指点信标系统。 航向系统引导飞机对准跑道的中心线。 下滑系统引导飞机按一定下滑角着陆。 指点信标系统发出信号，检查飞机通过 信标台时的高度和速度，并指示飞机离 跑道入口端的距离。
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。P56
综合电子控制设备
飞行管理计算机系统（FMCS）
两部分组成：控制显示组件和飞行管理计算 机。 记录方式可以用光学摄影或磁带记录。 包括驾驶舱话音记录器和飞行数据记录器 （黑匣子）
飞行信息记录系统：
综合电子控制设备
数据总线
每个系统的计算机在向其他系统计算机输出 数据时都必须先经过阿林克发送机送入总线。 各系统从总线上取得数据也必须经过阿林克 接受机解码才能使用。
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
甚高频全向信标系统（DVOR）
导航系统
仪表着陆系统（ILS）
地面部分分为航向信标系统、下滑信标 系统和指点信标系统。 航向系统引导飞机对准跑道的中心线。 下滑系统引导飞机按一定下滑角着陆。 指点信标系统发出信号，检查飞机通过 信标台时的高度和速度，并指示飞机离 跑道入口端的距离。
民航机载电子设备与系统(第2章)
上图所示为上升速度近200英尺/分钟，小型飞机 一般起飞时爬升率可达900英尺/分钟，从高空正 常下降高度时下降率约700，进近时下降率约400。 接地瞬间下降率在200以下可以接受，50以下最 好。（注：100英尺/分钟 = 0.508米/秒）
VSI显示是有滞后的，不能仅以VSI读数判断飞机某一瞬间正常上升 还是下降，尤其是在低空作机动飞行时。应以舱外景物和高度表读 数为主，VSI读数为辅作判断。当飞机作较长时间稳定爬升或下降 时，可用VSI读数估算爬升/下降一定高度差所需时间和飞行距离。
~金城学院民航电子电气专业~
第二节 气压高度表(续)
飞机在飞行中使用的飞行高度有以下四种：
相对高度：飞机从空中到某一既定的 机场地面的垂直距离，飞机起落时必须 测量相对高度； 真实高度：飞机从空中到正下方地面 上顶的垂直距离，飞机起飞、进近、着 陆时必须测量真实高度；用无线电高度 表指示。
~金城学院民航电子电气专业~
由来：大气参数随着地理位置、离地面高度和 季节等的变化，飞机的空气动力和飞行性能 随之变化。
为了确定比较飞机的飞行性能必须 按同一标准大气物理性质进行换算。 各种飞行参数的测量仪表 都按标准大气设计出来的
提出：
国际标准大气
地球北纬35~60度地区的平均大气数据接近， 实际上把这些平均数值加以修正得出的。 广州 上海 北京 和标准大气规定的气温差不多 比标准大气规定的气温高
1、飞机平飞，内外膜盒压力相 等，仪表指示为“0”。 2、高度增加，大气压逐渐降低，膜盒 内压力下降比表壳内下降快，膜盒收缩， 飞机指示上升速度。 3、高度下降，大气压逐渐升高，膜盒 内压力升高比表壳内升高快，膜盒膨胀， 飞机指示垂直下降速度。
三、影响升降速度表指示的各 种因素
VSI显示是有滞后的，不能仅以VSI读数判断飞机某一瞬间正常上升 还是下降，尤其是在低空作机动飞行时。应以舱外景物和高度表读 数为主，VSI读数为辅作判断。当飞机作较长时间稳定爬升或下降 时，可用VSI读数估算爬升/下降一定高度差所需时间和飞行距离。
~金城学院民航电子电气专业~
第二节 气压高度表(续)
飞机在飞行中使用的飞行高度有以下四种：
相对高度：飞机从空中到某一既定的 机场地面的垂直距离，飞机起落时必须 测量相对高度； 真实高度：飞机从空中到正下方地面 上顶的垂直距离，飞机起飞、进近、着 陆时必须测量真实高度；用无线电高度 表指示。
~金城学院民航电子电气专业~
由来：大气参数随着地理位置、离地面高度和 季节等的变化，飞机的空气动力和飞行性能 随之变化。
为了确定比较飞机的飞行性能必须 按同一标准大气物理性质进行换算。 各种飞行参数的测量仪表 都按标准大气设计出来的
提出：
国际标准大气
地球北纬35~60度地区的平均大气数据接近， 实际上把这些平均数值加以修正得出的。 广州 上海 北京 和标准大气规定的气温差不多 比标准大气规定的气温高
1、飞机平飞，内外膜盒压力相 等，仪表指示为“0”。 2、高度增加，大气压逐渐降低，膜盒 内压力下降比表壳内下降快，膜盒收缩， 飞机指示上升速度。 3、高度下降，大气压逐渐升高，膜盒 内压力升高比表壳内升高快，膜盒膨胀， 飞机指示垂直下降速度。
三、影响升降速度表指示的各 种因素
电子仪表系统—大气数据仪表定义和介绍
全压 静压 总温 迎角
数字式 大气数据
计算机 （DADC）
高度 升降速度
M数 真空速 指示空速
静温 迎角
全 静 压 系 统
1、全/静压系统
用于向飞机系统提供全压、静压源、连接系统和组件， 将这些压力输入系统，转换成高度和空速信号等。
全/静压系统是一个管道系统，由静压探头、皮托管、活门、 软管、支管、排水装置等组成。
总压孔
静压孔
探头
迎角传感器 总压孔
静压孔
总温探头
2、大气数据计算机系统（ADCS）
➢ 如果Pt、P测量的准确, 仪表本身没有制造误差, 在海平面标准 大气条件下空速表反映的是真空速。
➢ 空速表刻度时考虑的仅是海平面标准大气条件下空气的压缩性, 而同样的总、静压之差(PT－P)在不同高度上对应的压缩程度是 不同的(即空速表ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ刻度不能反映各高度的压缩性)
4、马赫表 结构与测量原理与空速表基本相同。
④真空速（TAS）：飞机相对于空气运动的真实速度。补 偿了由于不同飞行高度层空气密度和温度变化所引起的误差。
空速表 测量原理：根据空速与动压的关系，利用开口膜盒测量动 压，从而得到指示空速。
Pt P 1 0 .2 M 2 3.5
Tt T 1 0 .2 M 2
t 1 0 .2 M 2 2.5
-1000FT～+50，000FT。 在高度表上有气压基
准的调节旋钮及高度基准 游标和调节旋钮。
2、垂直（升降）速度表
测量原理：高度的变化率（或称垂直速度）就是单位时间 内飞机高度的变化量。
飞机高度发生变化，气压也随着变化；气压变化快慢， 可以表示飞机高度变化的快慢，即升降速度的大小。因此 测量出气压变化的快慢，就能表示出飞机的升降速度。
仪表飞行课程PPT课件
记忆，“当从高温到低温或者从高 到低飞行时，要向外看看下面”。
.
16
1.3.4 高度表的改进（编码高度表）
空域系统中如果只有飞行员有飞机高度指示是远远不够的， 地面上的空中交通管制员必须清楚地知道飞机的高度。为了 提供这一信息，通常为飞机配备编码高度计。当 ATC 应答机 调定在C 模式，编码高度表提供一系列识别飞机所在飞行高 度的脉冲信号给应答机（以100 英尺开始递增）。
鼓形机载高度计简图，在
.
左下角和右下角可见科尔 斯曼窗口
8
图示展示了一个具有三根指针的灵敏航空高度计显示当前高 度为10,180英尺
10 000 ft
100 ft
1000 ft
29.9mmHg
.
9
1.3.1.3 机械式误差
1.3.1.2 高度表的误差
气压式高度表的设计是符合标准 状况下气压的标准变化规律的， 但是大多数飞行都会由于非标准 的飞行条件而产生误差，飞行员 必须对这些指示进行相应的修正。 其误差有两种类型：机械式和固 有式。
飞行员在起飞前检查时应确定高度表的工作状况，将气压刻度盘调 到当地的修正气压值。此时高度表应该指示机场的实际标高。如果 高度表的指示偏离实际标高超过75 英尺，则仪表应该送到指定的 仪表维修站来重新进行校准。不同的外界温度以及不同的气压也会 造成高度表的显示不准确。
1.3.1.4 固有式误差
当在空中的飞机周围温度高于标准大气时，空气密度相对较小，每
面的实际高度低于在标准温度条件下指示50.00 英尺的高度，因此飞
10
机的实际高度也就比相对较热的标准温度条件下的高度低。
.
11
1.3.1.5 寒冷天气条件下高度表的误差
在国际标准大气（ISA）条件下，正确校准后的气压式高度表指示的 是在平均海平面（MSL）之上的真实高度。非标准气压条件下应使用 当地修正气压来进行校准。如果当时温度高于ISA，真实高度将高于 指示高度，如果当时温度低于ISA，真实高度将低于指示高度。当温 度低于ISA 温度时，真实高度与指示高度之间的不一致可能会导致飞 机的越障高度不够。英文的口诀叫作：High to Low, warm to cold, watch below!
.
16
1.3.4 高度表的改进（编码高度表）
空域系统中如果只有飞行员有飞机高度指示是远远不够的， 地面上的空中交通管制员必须清楚地知道飞机的高度。为了 提供这一信息，通常为飞机配备编码高度计。当 ATC 应答机 调定在C 模式，编码高度表提供一系列识别飞机所在飞行高 度的脉冲信号给应答机（以100 英尺开始递增）。
鼓形机载高度计简图，在
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左下角和右下角可见科尔 斯曼窗口
8
图示展示了一个具有三根指针的灵敏航空高度计显示当前高 度为10,180英尺
10 000 ft
100 ft
1000 ft
29.9mmHg
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1.3.1.3 机械式误差
1.3.1.2 高度表的误差
气压式高度表的设计是符合标准 状况下气压的标准变化规律的， 但是大多数飞行都会由于非标准 的飞行条件而产生误差，飞行员 必须对这些指示进行相应的修正。 其误差有两种类型：机械式和固 有式。
飞行员在起飞前检查时应确定高度表的工作状况，将气压刻度盘调 到当地的修正气压值。此时高度表应该指示机场的实际标高。如果 高度表的指示偏离实际标高超过75 英尺，则仪表应该送到指定的 仪表维修站来重新进行校准。不同的外界温度以及不同的气压也会 造成高度表的显示不准确。
1.3.1.4 固有式误差
当在空中的飞机周围温度高于标准大气时，空气密度相对较小，每
面的实际高度低于在标准温度条件下指示50.00 英尺的高度，因此飞
10
机的实际高度也就比相对较热的标准温度条件下的高度低。
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1.3.1.5 寒冷天气条件下高度表的误差
在国际标准大气（ISA）条件下，正确校准后的气压式高度表指示的 是在平均海平面（MSL）之上的真实高度。非标准气压条件下应使用 当地修正气压来进行校准。如果当时温度高于ISA，真实高度将高于 指示高度，如果当时温度低于ISA，真实高度将低于指示高度。当温 度低于ISA 温度时，真实高度与指示高度之间的不一致可能会导致飞 机的越障高度不够。英文的口诀叫作：High to Low, warm to cold, watch below!
大气数据仪表
与标准大气压值之差对应的高度值。在海平面附近(或较低高度上), 气压 与高度的换算值约为11 m/ mmHg、8.25 m/ hPa 或1 000 ft/ inHg。 标准气压高度、场压高度和海压高度可以用气压式高度表测量; 真实高 度使用无线电高度表测量。
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3.1 气压式高度表
在飞越高山、高空摄影、航测, 尤其是盲降着陆时, 需要准确测量真实高 度。 3.绝对高度 飞机到平均海平面的垂直距离叫作绝对高度。在海上飞行时, 需要知道 绝对高度。我国的平均海平面在青岛附近的黄海上, 它是我国地理标高 的“原点”。 相对高度、真实高度、绝对高度都是以地表面上某一水平面作为基准面 的高度, 具有稳定的几何形态, 有的文献称为几何高度。
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3.1 气压式高度表
6.修正海压高度(HQNH) 修正海压高度即修正海平面气压高度, 简称为海压高度或海压高。它是
以修正海平面气压为基准面的气压高度。修正海平面气压是根据当时机 场的场面气压和标高, 按照标准大气条件推算出来的海平面气压值(由气 象台提供)。在标准大气条件下, 修正海压高度等于绝对高度。 当飞机停在跑道上时, 气压式高度表指示的海压高应为机场标高。准确 地讲, 应为飞机座舱高度加机场标高。
3.1.1 飞行高度及测量方法
飞机的飞行高度是指从飞机到某一个指定基准面之间的垂直距离。根据 所选基准面, 飞行高度可分以下几种, 如图3.1 -1 所示。
1.相对高度 飞机到某一机场场面的垂直距离叫作相对高度。飞机起飞、降落时, 必
须知道相对高度。
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3.1 气压式高度表
2.真实高度 飞机到正下方地面(如地面、水面、山顶等) 的垂直距离叫作真实高度。
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3.1 气压式高度表
在飞越高山、高空摄影、航测, 尤其是盲降着陆时, 需要准确测量真实高 度。 3.绝对高度 飞机到平均海平面的垂直距离叫作绝对高度。在海上飞行时, 需要知道 绝对高度。我国的平均海平面在青岛附近的黄海上, 它是我国地理标高 的“原点”。 相对高度、真实高度、绝对高度都是以地表面上某一水平面作为基准面 的高度, 具有稳定的几何形态, 有的文献称为几何高度。
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3.1 气压式高度表
6.修正海压高度(HQNH) 修正海压高度即修正海平面气压高度, 简称为海压高度或海压高。它是
以修正海平面气压为基准面的气压高度。修正海平面气压是根据当时机 场的场面气压和标高, 按照标准大气条件推算出来的海平面气压值(由气 象台提供)。在标准大气条件下, 修正海压高度等于绝对高度。 当飞机停在跑道上时, 气压式高度表指示的海压高应为机场标高。准确 地讲, 应为飞机座舱高度加机场标高。
3.1.1 飞行高度及测量方法
飞机的飞行高度是指从飞机到某一个指定基准面之间的垂直距离。根据 所选基准面, 飞行高度可分以下几种, 如图3.1 -1 所示。
1.相对高度 飞机到某一机场场面的垂直距离叫作相对高度。飞机起飞、降落时, 必
须知道相对高度。
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3.1 气压式高度表
2.真实高度 飞机到正下方地面(如地面、水面、山顶等) 的垂直距离叫作真实高度。
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737-NG_大气数据仪表
大气数据仪表 — 概述
此页空白
34—13—00—001 Rev 4 12/06/1996
有效性
YE201
34—13—00
大气数据仪表 — 概述
概述
大气数据仪表是向机组提供飞机高度和指示空速（IAS）的备用 指示器。
缩略语
ALT BARO G/T IAS IN HG MB
— 高度 — 气压的 — 齿轮组 — 指示空速 — 英寸水银柱 — 毫巴
概述
备用高度/空速指示器指出气压高度以及指示空速等大气数据信 息，备用高度/空速指示器从备用空速管接收动压，也从备用静压孔 接收静压。
工作
数字高度读数窗从-1000 至 50000 英尺，以 1000 英尺为单位指 出气压高度。高度刻度盘和指针以每 20 英尺为增量，指针一圈为 1000 英尺。
气压基准窗以英寸水银柱（INHG）和毫巴（MB）为单位表明在指 示器上，转动气压基准控制旋钮可以置订基准气压，其调节范围为 745—1049.5 毫巴和 22.00—30.99 英寸水银柱。
有效性
YE201
34—13—00
34—13—00—004 Rev 2 10/03/2000
P18 跳开关板
有效性 YE201
从主暗亮和 检查电路来 的 5 伏交流
激振器电源 仪表压孔
静压
备用高度/空速成指示器
大气数据仪表 — 接口
34—13—00
大气数据仪表—备用高度/空速指示器
零位调节螺钉让你在不改变气压基准窗的置订而只转动高度指 针。
数字空速读数窗从 60 至 450 节指出空速。其刻度鼓上有以节为 单位的刻度值用以表达指示空速。
34—13—00—005 Rev 3 10/03/2000
此页空白
34—13—00—001 Rev 4 12/06/1996
有效性
YE201
34—13—00
大气数据仪表 — 概述
概述
大气数据仪表是向机组提供飞机高度和指示空速（IAS）的备用 指示器。
缩略语
ALT BARO G/T IAS IN HG MB
— 高度 — 气压的 — 齿轮组 — 指示空速 — 英寸水银柱 — 毫巴
概述
备用高度/空速指示器指出气压高度以及指示空速等大气数据信 息，备用高度/空速指示器从备用空速管接收动压，也从备用静压孔 接收静压。
工作
数字高度读数窗从-1000 至 50000 英尺，以 1000 英尺为单位指 出气压高度。高度刻度盘和指针以每 20 英尺为增量，指针一圈为 1000 英尺。
气压基准窗以英寸水银柱（INHG）和毫巴（MB）为单位表明在指 示器上，转动气压基准控制旋钮可以置订基准气压，其调节范围为 745—1049.5 毫巴和 22.00—30.99 英寸水银柱。
有效性
YE201
34—13—00
34—13—00—004 Rev 2 10/03/2000
P18 跳开关板
有效性 YE201
从主暗亮和 检查电路来 的 5 伏交流
激振器电源 仪表压孔
静压
备用高度/空速成指示器
大气数据仪表 — 接口
34—13—00
大气数据仪表—备用高度/空速指示器
零位调节螺钉让你在不改变气压基准窗的置订而只转动高度指 针。
数字空速读数窗从 60 至 450 节指出空速。其刻度鼓上有以节为 单位的刻度值用以表达指示空速。
34—13—00—005 Rev 3 10/03/2000
02章高度表、升降速度表
（3）座舱余压
❖ 座舱内部空气的绝对压力与外部大气压力之差就是座舱空 气的剩余压力，简称余压。
❖ 正常情况下，余压值为正，但在某些特殊情况下，也可能 会出现负余压。
❖ 飞机所能承受的最大余压值取决于座舱的结构强度。
❖ 飞行中飞机所承受的余压值与飞行高度有关。随着客机使 用升限的提高和对舒适性要求的提高，客机的余压值有增 大的趋势，波音747-400飞机的最大余压值达到9.1psi。
（4）其它环境参数对人体的影响
❖ 臭氧对人体的影响 臭氧是强氧化剂，具有强烈的臭味，化学性质活泼，对
飞机上的橡胶件具有较强的腐蚀作用。 ❖ 噪声对人体的影响
实验指出，频率4000Hz以上的声音具有强烈的刺激。舱 内噪声太高使人容易疲劳、容易产生烦躁不安感觉。所以， 座舱噪声量规定应在80～100dB以下。 ❖ 空气清洁度对人体的影响
的温度应高于露点，使其不致蒙上水汽。
（2）座舱高度
❖ 座舱压力也可以用座舱高度表示。座舱高度是指座舱内空 气的绝对压力值所对应的标准气压高度。
❖ 一般要求飞机在最大设计巡航高度上，能保持大约2,400 米（8,000英尺）的座舱高度。这样，在气密舱内可以不 必使用氧气设备飞行。
❖ 现代一些大中型飞机，当座舱高度达到10,000尺（相当于 3,050米）时，通常设有座舱高度警告信号，表示座舱压 力不能再低，此时必须采取措施增大座舱压力。
2、方法误差：气压式高度表是按照标准气压高度公式设计制造。 当实际大气条件不符合标准大气条件时，出现误差。
3、使用误差：气压式高度表的气压调整旋钮调整时候基准面不同， 读数不同。
升降速度表
1、升降速度表（Vertical Speed Indicator)
用来测量飞机爬升或下降的升降速度的仪表。测量单位 时间内飞行高度的变化量。 测量升降速度的方法：
航空电气仪表及通信系统_飞机高度速度的仪表讲解
着陆前（调HQNH ） 修正海压
0
HQNE
修正海平面 和 HQNH 标准气压平面 高度差
着陆后
修正海压
修正海平面 和 机场标高 标准气压平面 高度差
高度表的使用（使用场压高）
飞行阶段 起飞前（调HQFE）
气压刻度 场压
高度指标
高度指针
机场标准气压 0 高度
航线上（调HQNE ） 1013.2 （或29.92）
三、高度表表面（不带高度指标）
调整机构的作用
（三1、）高选择度高表度表基面准面，测量不同种类的高度；
（2）修正气压方法误差。
使用——转动调整旋钮，使气压显示窗显示选择的气压基准值，高 度指针则指示相对所选基准面的高度。
三、高度表表面（带高度指标）
三、高度表表面（带高度指标）
高度指标：指示所选基 准面的标准气压高度。 代替气压刻度，扩大了 测量相对高度的范围。
二、气压式高度表的原理
(一)高度与大气压力的关系
大气压力
国际标准大气
P０=760mmHg（或1013mb或29.92inHg）， T０=15°C(或288K)，τ=－0.0065°/m； 在平流层内，气温不随高度变化，
等于-56.5°C(或216.5K)
(二)基本原理
真空膜盒
使用：转动调整旋钮， 使高度指标指基准面与 标准气压面之间的高度 差，高度指针就指示飞 机相对所选基准面的高 度。
四、高度表的使用
28.92inHg
高度表的使用（使用海压高度）
飞行阶段
气压刻度
起飞前（调HQNH） 修正海压
高度指标
高度指针
修正海平面 和 机场标高 标准气压平面 高度差
航线上（调HQNE） 1013.2（或 29.92）
0
HQNE
修正海平面 和 HQNH 标准气压平面 高度差
着陆后
修正海压
修正海平面 和 机场标高 标准气压平面 高度差
高度表的使用（使用场压高）
飞行阶段 起飞前（调HQFE）
气压刻度 场压
高度指标
高度指针
机场标准气压 0 高度
航线上（调HQNE ） 1013.2 （或29.92）
三、高度表表面（不带高度指标）
调整机构的作用
（三1、）高选择度高表度表基面准面，测量不同种类的高度；
（2）修正气压方法误差。
使用——转动调整旋钮，使气压显示窗显示选择的气压基准值，高 度指针则指示相对所选基准面的高度。
三、高度表表面（带高度指标）
三、高度表表面（带高度指标）
高度指标：指示所选基 准面的标准气压高度。 代替气压刻度，扩大了 测量相对高度的范围。
二、气压式高度表的原理
(一)高度与大气压力的关系
大气压力
国际标准大气
P０=760mmHg（或1013mb或29.92inHg）， T０=15°C(或288K)，τ=－0.0065°/m； 在平流层内，气温不随高度变化，
等于-56.5°C(或216.5K)
(二)基本原理
真空膜盒
使用：转动调整旋钮， 使高度指标指基准面与 标准气压面之间的高度 差，高度指针就指示飞 机相对所选基准面的高 度。
四、高度表的使用
28.92inHg
高度表的使用（使用海压高度）
飞行阶段
气压刻度
起飞前（调HQNH） 修正海压
高度指标
高度指针
修正海平面 和 机场标高 标准气压平面 高度差
航线上（调HQNE） 1013.2（或 29.92）
飞行高度与速度的测量仪表
飞行高度与速度的测量仪表一、高度表（一）飞行高度的意义与测量方法行离度与速度的测量仪表飞机的飞行高度是指飞机在空中的位置与基准面之间的垂直距离。
根据所选基准面的不同,飞行中使用有如下几种定义的高度:相对高度、真实高度和绝对高度。
测量飞机的飞行高度均采用间接方法。
就是通过测量与高度有单值函数关系,又便于准确测量的另一物理量,而间接得到高度的数值。
根据所选用的物理量及对物理测量的方法不同,形成了不同的高度测量装置。
目前在飞机上用得比较多的是气压式高度表和无线电高度表。
(二)气压式高度表的工作原理根据大气层的组成及特点，我们知道空气的静压力Ps在地面上最大，随着高度增加呈指熟规律减小。
通过测量气压Ps，间接测量高度，就是气压式高度表的工作原理，这种高度表实质上是测量绝对压力的压力表。
右图是气压式高度表的简单原理及表面图。
如图所示,将离度表壳密封,空气压力Ps由传压管送入高度表内腔。
高度增加表内压力减小,置于表壳内的真空膜盒(内腔抽真空后密封)随之膨胀而产生变形,膜盒中心的位移经传动机构传送,变换和放大后,带动指针沿刻度面移动,指示出与气压Ps相对应的高度数值。
在表面图上,窗口内的示数是基准面的气压值,通过调整旋钮调节。
测量标准气压高度时,窗口内的示值应为760;当测量相对高度时,其示数是机场地面的气压值。
（三）无线电高度表无线电高度表是利用无线电波反射的原理工作的。
飞机上装有无线电台发射机、及发射接收天线。
测量时，发射机经发射天线同时向地面和接收机发射同一无线电波，接收机将先后接收到由发射机直接来的电波和经地面反射后的回波,两束电波存在有时间差。
如果电波在传送过程中没有受到干扰,时间差正比于被测的高度。
测量出时间差,高度也就知道了。
图8.11无线电波反射示意图和无线电产高度表表面图。
目前使用的无线电高度表有调频式和脉冲式两种类型。
前者发射机发射的是调频式无线电波,电波的频率随时间周期性地变化,因此接收机所接收的两束电波时间差,直接转换成信号的频率差,测量频率差,即可得到真实高度。
电气仪表课件2014(ch2)
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.1 测量飞行高度的仪表
惯性垂直速度表： 利用加速度计首先测得垂直方向的加速度，采用硬 件或软件的方法对垂直速度表的指针显示进行超 前补偿。
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.1 测量飞行高度的仪表
2.1.4 无线电高度表 功能：测量飞机的真实高度。对起飞、着陆和低空 飞行的飞行安全具有十分重要的意义。 测量方法：频率测距方法，利用电波的等速传播和 反射特性来测量高度。
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.2 测量飞行速度的仪表
2.2.6 IAS，TAS，M数与飞行高度的变化关系
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.3 全静压系统
全静压系统作用：
收集和输送气流的全压和静压。
全静压系统组成：
全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装臵和 全、静压导管等。
南京航空航天大学 民航/飞行学院
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.2 测量飞行速度的仪表
2.高亚音速V>400㎞/h
动压：
1 2 P V (1 ) T H 2
M2 M4 ... 空气压缩性修正量： 4 40
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.2 测量飞行速度的仪表
3.超音速
动压：
1 2 P V (1 ) T H 2
1 PT 0 V 2 2
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.2 测量飞行速度的仪表
南京航空航天大学 民航/飞行学院
2.2 测量飞行速度的仪表
指示空速与真空速的关系
海平面，IAS=TAS； 高度H↑，若保持IAS不变，因为ρＨ↓，TAS↑ ，则TAS＞ IAS
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二、高度表的基本原理 （一）气压高度公式（不推导）
1、适用于11000m以下的标准气压高度公式
2、适用于11000m以上的高度公式
式中:Ps为所在高度上的静压; P11为H=11000m时的静压; H11为11000m; T11为11000m时的气温,为216.5K
（二）气压式高度表的工作原理
机在乌鲁木齐机场，由于左飞主座飞行员调错场压，造成 飞机低于规定高度进场坠地。
(三)高度警告系统
1.概述 机载高度警告系统可以探测到飞机是否偏离了指定的高度。它将
来自大气数据计算机的真实高度与塔台指挥指定的飞行的高度进行比 较。指定的高度由驾驶员在方式控制板上选定。一旦比较结果超出规 定的范围，将发出视觉和音响信号警告驾驶员，如图所示。
时间:1993年11月26日 地点:乌鲁木齐
飞机状况:MD82/美国原麦克唐纳道格拉斯公司授权中国上海飞机 公司1991年制造 飞机注册号:B-2141/中国北方航空公司 机上人员:机组10人,旅客92人 执行航班:CJ6901航班北京--乌鲁木齐 伤亡情况:机组4人,旅客8人共12人遇难
事故简介:在向乌鲁木齐机场正常进近阶段,机组误将塔台通报的 高度表拨正值1024设置为高度，飞机此时已建立盲降自动进近中， 机组根据错误的高度口令断开自动驾驶，下降高度,随后飞机近 地警告系统发出两次“低于下滑道，四次“拉起”报警，机组成 员均未听懂，当机组发现高度太低时，开始使用自动驾驶开始爬 升时，却忘了加油门，导致飞机失速，最终飞机撞上地面高压线 后，在距跑道外2200米处坠地烧毁
4）高度表在机场的零位调整
若飞机在飞行中选定某降落机场为基准面，使 高度表测量相对于机场的相对高度时，飞机落地 后，高度表指针应指零位。由于机场地面的气压 经常变化，有时飞机在地面，高度表不指示零位， 这时就需要调整零位。其方法是：先从气象台了 解当时该机场的气压，然后转动调整旋钮，使高 度指示零位。此时气压计数器应指示当时该机场 的气压。
2）绝对高度的测量
因为绝对高度是以海平面为基准面的高度， 所以，用气压高度表测量绝对高度时调整旋钮使 气压计数器指示出修正的海平面气压，其指针指 示的即为飞机的绝对高度。
3）相对高度的测量
因为相对高度是以机场为基准面的高度，所以 利用调整旋钮拨动高度表的指针和气压刻度盘， 使气压刻度盘指示出飞机起飞或降落机场的地面 气压，这时高度表的测量起点是飞机起飞或降落 机场，高度表指针指示的就是飞机相对于起飞或 降落机场的相对高度。
(三)高度警告系统
2.系统的基本组成和原理 不同的机型系统有所不同，但一般组成由（如图）：
1)信号输入部分： ● ADC---提供飞机的 实际高度； ●MCP---所需高度的 选择； ●襟翼和起落架位置----提供起飞和着陆的判 断，在期间高度警告系 统抑制；
3、典型高度显示面板
4、气压高度表的使用
气压式高度表可以测量飞机的相对高度、绝 对高度和标准气压高度，其各种测量的方法分别 介绍如下：（用气压调节机构）
1）标准气压高度的测量
利用气压高度表测量标准气压高度时，先转 动调整旋钮使指针指示当地机场对应的标准气压 度，此时气压刻度盘应指示“760”，或1013.25指 针指示的数值就是标准气压高度。
2.2 气压式高度表
一、飞行高度的种类
概念：指飞机在空中距某一个基准面的垂直距离。 1、绝对高度----飞机从空中到海平面的垂直距离； 2、相对高度----飞机从空中到既定机场地面的垂直距离； 3、真实高度-----飞机从空中到正下方的地面目标上顶 的垂直距离； 4、标准气压高度-----飞机从空中到标准海平面（即大 气压力等于760mmHg）的垂直距离。
飞机电子设备
第二节 大气数据仪表
2.1 大气的基本情况
一、大气层 1、对流层------11KM以下，两极8~11KM 赤道17~18KM 2、平流层----35~40KM 3、中间层----85KM 4、暖层----800KM 5、散逸层----800KM以上
2.2 气压式高度表
案例：（气压式高度表）
上海交通职业技术学院
原因分析： 1.机组调错高度表，加上天气状况不佳，机组一 直未意识到飞机处于低高度飞行 2.航空管制人员用语错误，使用不规范的“高度 表拨正值”导致机组发生误会 3.机组能力不足，未能听懂近地警告系统的多次 警告，在目视条件差的情况下盲目进近，未按仪 表、盲降进近指示，错误下降高度，复飞时操作 错误
根据标准大气中静压与高度对应的关系，测量气压的 大小，就可以表示飞行高度的高低。
1、原理图
机械式高度表的结构
2、工作原理
如图,由于高度与大气静压是对应关系的，因此气压式高 度表的感受部分是—个真空膜盒。作用在真空膜盒上的气压为 零时，真空膜盒处于自然状态。受大气压力作用后，真空膜盒 收缩并产生弹性力。当真空膜盒产生的弹性力与大气作用在真 空摸盒上的总压力平衡时，真空膜盒变形的程度一定，指针指 出相应的高度。高度改变后，气压也随之改变，弹性力与总压 力由平衡又变成不平衡，使真空膜盒变形的程度改变，直到弹 性力与总压力再度平衡时，真空膜盒变形到新的调、忘调的事例
错调、忘调高度表导致发生的飞行事故相当多，仅
1999年上半年就发生多起因飞错高度而导致飞行冲突。1 月21日当时的西南航空公司B-757飞机在乌鲁木齐机场进 近中，忘调场压，在距机场约20KM时，高度降至322m， 低于指令高度578m，经塔台提醒后拉升。3月30日，新疆 航空公司B-757飞机因同样的原因在同一地点重复发生同 样的问题。2月15日，东航的一架MD-82飞机因机组调错 高度窗，末按指令保持3300m高度而上升到3870m与逆向 飞行的B-737飞机发生飞行冲突。4月29日，四川航空公 司A-321飞机起飞后，机组忘调高度表，与逆向飞行的 MD-90发生高度差仅100m的飞行冲突。5月25日，北亚航 空公司MD-82飞机因机组未调场压，在距长春机场4KM时， 飞机下降到距地面最低高度仅41m…….。国内最严重的一 次飞行事故发生在1993年11月，北方航空公司2141号飞