How är inställningsindikatorer hållna korrekta?

11

Attitydindikatorn är mycket viktig för alla typer av instrument som flyger, så det måste alltid vara korrekt, oavsett flygens rörelser.

Jag antar att indikatorn skulle vara ansluten till ett gyroskop. Gyroskopoperationerna, och en drivande inställningsindikator skulle dock vara ganska meningslös. Självklart kan du ha en återställningsknapp, men det är säkert att använda det, det kräver visuell referens till en horisont, vilket uppenbarligen inte har någon under IFR-flygningen.

En annan idé kan vara att periodiskt återställa indikatorn på grund av gravitationen --- många modellflygplan använder det här något som det här sättet att driva en inställningsberäkning; Under samordnade varv är dock tyngdighetsvektorn oskiljbar från vektorn under nivåflygning. Om ett plan ständigt vänder på ett samordnat sätt skulle en sådan inställningsindikator vara förvirrad på exakt samma sätt som en människa skulle vara, vilket resulterar i dåliga saker som autopiloten gör en kyrkogårdspiral . En tyngdighetssensor + accelerometer skulle inte kunna upptäcka skillnaden mellan en gradvis vändning till en brantare och brantare samordnad spiral och helt enkelt en gradvis gyroskopdrift medan den återstår i nivåflygning.

Hur hålls inställningsindikatorer från drifting?

    
uppsättning ithisa 28.06.2015 19:32

3 svar

10

En gyroskopisk AI har en erektion mekanism, som kontinuerligt korrigerar AI för att vara upprätt baserat på lokal nivå eller nedåtgående accelerationsvektor. Korrigeringsfrekvensen är i allmänhet 3-5 grader per minut.

Det sätt som AI rättar sig på är ett system av hängande vingar. När gyro inte är upprätt i förhållande till lokal nivå trycker centrifugalkraften öppna vingar på gyrohöljet. Luft flyr genom de avtäckta hålen, applicerar en kraft till fallet och korrigerar för precession.

(FAA AC 65-15A)

Den andra halvan är något motintuitiv, men flygning i en samordnad tur kommer inte ständigt att öka felet i AI. För första halvlek av svängen kommer AI att lägga till fel; i andra halvlek tar det bort felet. Efter 360 graders vridning kommer precessionsfelet att tas bort helt. För mer detaljer, se ett annat svar: Om jag flyger en balanserad vänd tillräckligt länge, visar AI jag är nivå?

    
svaret ges 30.06.2015 02:29
2

Jag har haft samma fråga och till och med frågat min flyginstruktör. Han sa att attitydindikatorn inte drifter eftersom den ligger på en 2-axig gimbal och roterar fritt och kommer inte att förberedas eller blir inkorrekt om den inte tumlar (når fysiska gränser för sin rörelse), som händer när man gör aerobatics. En riktningsgyro kommer dock att drivas på grund av det faktum att den endast är på en 1-axig gimbal och avböjas när flygplanet accelererar, svänger eller manövrerar. Jag är fortfarande inte säker på hur det inte är föremål för precession eftersom det är ett mekaniskt system och därmed föremål för friktion och krafter, men det är vad förstainstansrätten sade. Han såg förvånad av min fråga (samma som du frågar) och svarade som om inställningsindikatorn aldrig är fel.

    
svaret ges 29.06.2015 09:31
1

Det enklaste svaret är att felet som införs genom gyroskopisk precession inte anses vara signifikant under normal flygplanoperation (upprätthåller relativt normala flyglägen, dvs inom 30 * av nivåflygning). Det finns en mekanism som är utformad för att automatiskt omorientera gyroskopet under flygningen, kallad en "caging mechanism", som normalt fungerar väldigt bra, men under långvariga manövrer kan det faktiskt förvärra precessionsfelet. Korgmekanismen kan vanligtvis aktiveras manuellt i VMC (eller åtminstone när horisonten är synlig) med en "push to cage" -knapp för att säkerställa att AI matchar den verkliga horisonten.

Teoretiskt sett kan felet som induceras av precession över tiden öka betydelsen. Våldsamma manövrer ökar effekterna av friktion och precession i gimbalsystemet och kan göra att den låser eller tummar. Dessa situationer är osannolikt att hända oupptäckta av piloten av flera anledningar:

  • Piloter som flyger med instrument använder inte bara en av dem. Det finns viss överlapp i vad instrumenten ska berätta för dig. Till exempel, vid en angiven "cruising" -flyghastighet där AOA är låg, om AH indikerar nivåflygning men VVI eller höjdmätaren säger att du sjunker eller TC anger bank eller någon av dina kursindikatorer (DG, CDI / OBI osv. ) indikerar en förändring i rubriken som inte speglas av glidindikatorn, vilket tvivlar på horisontens noggrannhet.

  • Under IFR-flygningen är piloten skyldig att samordna med ATC. I de flesta fall kan ATC upptäcka på radarn att ett plan avviker från kursen och kommer att ge råd om detta och samordna med honom för att lösa problemet, inklusive att diagnostisera eventuella instrumentfel som kan ha lett till avvikelsen i första hand.

  • Piloter, oavsett hur erfarna med instrument, gillar inte att flyga i IMC. Det är bara inget roligt; det kräver en hög koncentration och en grundläggande avvikelse från "lita på dina sinnen" mentalitet som har varit överlevnadsmantra för mänskligheten i millenia. Potentialen för pilotfel är hög. Piloter kommer därför att försöka minimera sin tid i IMC genom att arbeta med ATC för att klättra över eller navigera runt IMC-områden.

  • Moderna instrument innehåller fasta accelerometrar och magnetometrar samt gyroskop som grund för det tröghetsnavigerande systemet, speciellt för AHRS-delsystemet för glas cockpits. Gyroskop kan fortfarande vara närvarande i systemet, men de kan mycket lättare upptäckas för att vara ur kalibrering och korrigeras av datorn. Horisontalindikatorn som ingår i moderna "primära flygbilder" är därför ganska trovärdig.

svaret ges 29.06.2015 21:38