СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ
Опыт летных испытаний показывает, что при их проведении главный источник ошибок — это систематические погрешности. При этом некоторые систематические погрешности могут приводить к неправильным измерениям, другие же не влияют на правильность измерений, а влияют лишь на правильность оценки, сделанной на основе этих измерений.
Так, в случае неудачной установки термометра на крыле самолета, при которой летчик или наблюдатель из-за параллакса производит неправильный отсчет температуры, или в случае неправильной тарировки в полете приемника давления результат каждого измерения в процессе всего эксперимента будет неправильным. К неправильному результату измерений приводит также нагрев термометра солнцем в случае отсутствия надлежащей защиты шарика термометра или непрерывное падение в полете напряжения в питании электроприборов из-за неисправности аккумулятора или же незамеченная ошибка при изготовлении шаблона, при помощи которого производится обработка записи на ленте самописца.
В других случаях, несмотря на правильно сделанные измерения, получается неправильная оценка результатов эксперимента. Например, при наличии вертикальных токов воздуха или при сильном изменении градиента скорости ветра с высотой мы, правильно измерив при помощи кинотеодолитон вертикальную скорость самолета относительно земли, неправильно определим интересующую нас вертикальную скорость самолета относительно воздуха.
Учет и исключение систематических погрешностей при проведении летных испытаний имеют очень большое значение для получения правильных и надежных результатов, а также для правильной оценки летных характеристик самолета. Важнее и труднее всего — это обнаружить существование систематической погрешности, узнать ее природу и происхождение, причем в каждом отдельном случае необходим индивидуальный подход, соответствующий характеру эксперимента, и критический анализ всей совокупности факторов, сопутствующих измерениям.
Хорошие результаты дает обычно сравнение результатов повторных экспериментов, особенно если в них применялись разные методы измерения, разные прибо ры и, если возможно, участвовали разные летчики или наблюдатели. Так, тарировку приемника давления в полете принято проводить не менее, чем в двух полетах. То же относится и к определению максимальных горизонтальных скоростей и барограммы полета. При определении взлетно-посадочных характеристик принято производить не менее пяти взлетов и посадок, причем желательно проводить не менее двух серий экспериментов с двумя летчиками для исключения влияния субъективных особенностей пилотирования.
Вообще всякие ответственные замеры целесообразно дублировать. Так, при определении максимальной скорости на горизонтальных «площадках» необходимо, чтобы летчик или наблюдатель, помимо включения самописцев, вел одновременно записи по визуальным приборам. Сравнение результатов, полученных по обработке записей самописцев и записей по визуальным приборам, хотя бы и менее точным, поможет обнаружить систематические ошибки, особенно если указатель скорости и спидограф присоединены к разным приемникам давления. Дублирование измерений является также лучшим средством обнаружения промахов.
В случае проведения сравнительных испытаний, когда основную роль играет не определение абсолютного значе* ния какой-либо характеристики, а лишь ее относительное изменение при разных условиях испытаний (например, при замене одного винта другим), нецелесообразно производить смену приборов или изменять методику испытаний. В таких случаях наличие одних и тех же систематических погрешностей не повлияет на правильность оценки; наоборот, сохранение неизменными всех условий эксперимента будет способствовать большей точности искомого сравнительного результата испытаний.
Для устранения систематических погрешностей применяются следующие два приема: 1) предварительное изучение зависимости погрешности от различных факторов и введение соответствующих поправок в результаты измерений и 2) исключение самой причины погрешности. Оба приема нашли широкое распространение в практике летных испытаний.
Для устранения систематических погрешностей, вносимых приборами, рекомендуется тарировать их повторно при разных условиях и вносить при обработке соответствующие поправки, в частности, инструментальную поправку, температурную поправку, в некоторых случаях поправки на вибрации, на перегрузки, на запаздывание показаний прибора, на влияние сжимаемости воздуха и т. д.
Во всех случаях, когда это возможно, следует прибегать к более радикальному второму приему — исключению самой причины систематической погрешности. С этой целью необходимо
стремиться к проведению испытаний в соответствующих благоприятных атмосферных условиях (слабый ветер, отсутствие болтанки, кучевой облачности, повышенной влажности), для чего, например, в летнее время желательно проводить полеты ранним утром. Для исключения влияния низких температур на показания приборов целесообразно применять автоматический электрообогрев приборов. Большую роль в устранении источников систематических погрешностей играет, как было указано в предыдущей главе, правильная подготовка самолета и двигателя, проверка и отладка работы всех регуляторов, а также устранение дефектов, влияющих на аэродинамику самолета (укрепление замков шасси и щитков и т. п.).