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项目考核说明书

名称：马赫空速表

件号：2083-11-1

日期：2010-08-05

设计：_____________审核：_____________ 审定：_____________

一、部品信息

名称：马赫空速表

件号：2083-11-1

适用机型：多种机型

飞机上安装的位置：机长和副驾仪表板共2块

二、部品的功能

2083-11-1马赫空速表接收大气数据计算机的空速、粗高度、精高度同步信号，经CPU计算，并放大，主要指示飞机A/S、MACH、VMO、BUG等参数。马赫空速表显示部分如图1所示：

图1 马赫空速表显示部分

（一）计算空速（CAS）是通过大气数据计算机，用全、静压推道出来的，它对静压源进行了修正，计算空速由计算空速指针指示和三个鼓轮数字计数器显示，当发生故障时，一个红色的故障警告旗将数字计数器遮住。

（二）指令空速时沿着固定刻度盘外围移动的橙色基准空速游标指示的，这部分是为自动油门系统服务的，它提供：（1）显示自动油门所要保持的指令空速；（2）人工调定的新的空速指令；（3）产生自动油门计算机保持指令空速所需的误差信号。

（三）M数是真空速与飞机所在高度的音速之比。它的大小与气流的动压和静压有关，动压愈大，M数愈大，静压愈大，M数愈小。在亚音速及超音速两种不同的情况下，M数与动压、静压具体关系是不同的。M 数小于1时，计算公式是：

式中p

H 为飞机所在高度的静压，p

T

为动压，K2为空气绝热指数，为

1.4

在接近音速飞行时，飞机的某些部位会出现局部激波，使阻力急剧增加，飞机的稳定性和操纵性变坏，甚至产生激波失速。这时的马

赫数指示具有与低速飞行时的指示空速相类似的重要作用。马赫数

还是超音速飞行时衡量飞机各部位气动特性的主要参数。对于民航飞

机M数一般都小于1，所以2083-11-1的马赫数最大为0.99，当马赫

数超过1.0时，马赫旗出现。M数输入信号来自于大气数据计算机，

读出是从表盘上两个鼓轮数字计数器显示。当发生故障时，一个红色

故障警告旗将计数器遮住。

（四）彩条状最大限制空速指针指示飞机最大使用空速。有故障时，最大空速（VMO）故障警告旗出现。此外，还提供指令空速游标不工作（INOP）

和超速(OVSP)显示。

三、部品的原理

马赫空速表接收来自大气数据计算机的高度和空速同步信号，显示空速，M数，最大空速（VMO）和指令空速。部品的原理框图如图2所示：马赫空速表在功能上主要有空速，M数，最大空速（VMO）和指令空速四大部分。

（一）部品功能原理

（1）计算空速

计算机空速同步信号的输入来自大气空气数据计算机。计算空速同位器接收到此输入信号后，产生计算空速误差信号，并将此信

号输送到伺服放大器放大，驱动伺服马达，带动一个同步器转动，

为伺服放大器提供速率回输。电机的转动通过滑动离合器，带动计

数器显示读数，并为同位器提供位置回输。因为刻度线在300n mile

以上是非线性的，所以用刻度修正凸轮在差动机构里对线性计算空

速进行修正，然后输出驱动计算空速指针。

计算空速监视器控制故障警告旗，当显示的读数不可靠时，使旗出现，遮住计算空速读出计数器的读数。监控器检测的项目有：

a.从大气数据计算机来的信号有效；

b.从大气数据计算机来的同步信号；

c.指示器直流电源。

图2部品原理框图第 4 页

（2）指令空速

指令空速游标是通过一个伺服系统来驱动的。指令空速的信号来自自动油门，直流电位计提供位置回输。这个指令空速

信号与指示的计算空速信号在同步器控制变压器（CT）里比较，

产生选择的计算空速误差信号输出到自动油门系统。此外本部

品还提供手动调节功能。

在下述情况下指令空速不工作旗出现。

a.指示器失去电源；

b.外部输入的有效信号丧失。

（3）M数

M数的同步器输入信号来自于大气数据计算机，包括高度（粗高度和精高度）同步信号和空速同步信号，经模数转换变成数字信

号，再经过一个多路选择器，送到微处理器进行数据计算处理，然

后将处理后的信号送到驱动电路，驱动交流步进电机，带动马赫数

轮显示。电机带动一个解算器为伺服放大器提供速率反馈。电动机

还通过传动装置带动M数计数器显示，并为同步器提供位置回输。

在遇有下列情况之一时，由监控器控制的红色故障旗将M数计数器的读数遮住。

a.指示器失去电源；

b.失去从大气数据计算机来的M数有效信号；

c.失去从大气数据计算机同步发送器来的信号；

d.M数变化大且数轮未达到稳定值。

（4）最大使用空速（VMO）

从大气数据计算机来的高速信号，这些信号通过多路调制器和模数转换器加到中央处理器，其输出驱动最大使用空速指

针。同时还提供超速警告信号的输出。

（二）部品结构原理

从结构上来说，主要由电子部分和机械两大部分。

（1）电气部分

马赫空速表电气部分在4块PCB板组件上，这4块PCB板连接到PCB底板组件上。

1.电源PCB组件

（a）图3为电源PCB板的电路图。

图3 电源板电路图

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（b）电源供应PCB包含除电源变压器外的下面所有电源供应。电源变压器位于电气组件框架。

- ±12VDC，校准：为运放供电

- ±12VDC，未校准：为故障旗组件供电

- ±5VDC，校准：为各种芯片供电

- ±13VDC，未校准：为运放供电

（c）电源采用26V/400Hz供电，电源经过变压器，主要产生16V、9V、13V电压信号，所有这些信号共地。16V主要用来产生电

源供应校准的±12VDC和未校准的±12VDC，首先C1和C2提供

了一个对输入交流的短暂的抑制，电阻R1,R2限制了输入电流

的尖峰输入到整流桥DB1,电源经过整流桥已经变成一个12V左

右的直流信号，再经过滤波电容C7,C8进行滤波整形。在信号

未通过三端稳压块之前输出未校准的12V直流电源，主要供旗

电机使用。电容C12和C13为校准的±12VDC的稳定状态调节

器RV1,RV2的输出提供滤波。最终输出经过校准的，稳定的±

12VDC信号供运放使用。

（d）变压器产生的9V信号用来产生+5V直流信号，同样信号经过C3,C4进行滤波，然后经过二极管CR1,CR2进行半波整流，得

到直流信号。用C10滤波，然后经过三端稳压其CR3进行稳压，

得到稳定的+5V直流信号，供各种芯片使用。

（e）未校准的±13VDC，通过一个中心桥式整流器，整流器从13V 交流源提供一个未校准的直流输出。电容C5和C6提供了一个

对输入到校准的±13VDC电源整流器的交流的短暂的抑制。

（f）同时板上还有驱动电路。IC1为CD4099BE,是一个8位数据选择器，A0,A1,A2为地址选择端，当某一路被选中时，从DATA

端输出来自于被选中信号。IC1接收来自于S/D转换板和CPU

板的输入信号。这些输入信号设置和控制IC1里的锁存电路。

（g） IC1的输出去驱动VMO和马赫旗、超速警告输出。晶体管Q1,Q2,Q3和Q4是这些信号的输出驱动。二极管VR1限制瞬时

的在超速限制线上的高电压，并保护Q3,Q4免受瞬时高电压的

损坏。

（h）超速限制线的输出的一部分通过IC3的到IC2的一进行缓冲。

IC3缓冲有效信号，步进电机复位和输入到IC2的备用IN2信

号。IC2的其他输入来自于驱动电路PCB。IC2充当一个输入

锁存装置来控制IC1的输入。