ОШИБКИ УКАЗАТЕЛЕЙ ВОЗДУШНОЙ СКОРОСТИ
Указателям скорости присущи инструментальные, аэродинамические и методические ошибки. Рассмотрим сущность указанных ошибок и их учет.
Инструментальные ошибки возникают вследствие несовершенства изготовления механизма указателя скорости, износа деталей и изменения упругих свойств чувствительных элементов. Эти ошибки определяются путем проверки указателей скорости в лабораторных условиях: По результатам проверки составляются графики пли таблицы инструментальных поправок, которыми пользуется ж 11 п аж в полете. Графики (таблицы) размещаются на рабочих местах членов экипажа.
Аэродинамические ошибки указателей воздушной скорости, так же как аналогичные ошибки барометрических высотомеров, возникают за счет неточного измерения статического давления воздуха на высоте полета..Рассмотрим несколько полнее сущность этих ошибок.
Па рис. 3.17 показано распределение давлений на корпус совмещенного приемника воздушного давления. Наибольшее давление наблюдается на торцевой кромке ГІВД, где приемным отвергшем 7 воспринимается полное давление. Далее оно уменьшается п н точках 2 становится равным статическому. В этих точках выпираются приемные отверстия статического давления. К концу ІІВД давление может оказаться меньше статического.
Показанное на рис. 3.17 сплошной линией распределение давлений имеет место только, при определенной скорости полета. При нругих скоростях оно может измениться (пунктирная линия), В результате чего отверстия 2 будут воспринимать статическое давление, искаженное на величину ЛРСТ.
Рис. 3.17, Распределение давлений на корпус совмещенного приемника воздушного давления: 1 — отверстие, через которое воспринимается полное давление; 2 — отверстия, через которые воспринимается статическое давление |
Аэродинамические ошибки могут резко возрастать при полете на околозвуковых скоростях. Это связано с особым характером обтекания самолета воздухом на больших скоростях полета.
Величина аэродинамических ошибок, кроме того, зависит от правильности установки ПВД относительно продольной оси самолета, а также от места установки его на самолете. ПВД необходимо размещать по возможности в неискаженном потоке воздуха. Аэродинамические ошибки у различных типов самолетов различны. Они определяются при летных испытаниях самолета.
Аэродинамические поправки указателей скорости приводятся в графике (рис. 3.18) или в таблице, которыми пользуется экипаж в полете.
Л Va, км/ч + 50
+k0 + 30 +20 + 10 О
Методические ошибки возникают в результате несоответствия условий, принятых в расчете приборов, фактическому состоянию атмосферы.
Рассмотрим вначале методические ошибки для указателей приборной скорости (широкой стрелки КУС). Градуировка указателей данного типа выполнена для плотности и сжимаемости воздуха на уровне моря по стандартной атмосфере. С увеличением высоты полета плотность воздуха’ и его сжимаемость изменяются. Вследствие этого одному и тому же динамическому давлению, а значит, и приборной скорости на различных высотах будут соответствовать различные истинные скорости полета.
Ошибка за счет изменения плотности воздуха. Выше было показано, что без учета сжимаемости воздуха воздушная скорость может быть определена по формуле (3.32)
v=Y
где Рн и Тн — фактические значения статического давления и температуры, определяющие плотность воздуха на высоте полета.
Однако указатель приборной скорости рассчитывается для постоянных значений Р0 и Т0, равных их стандартному значению на уровне моря, то есть Р0 = 760 мм рт. ст. и 7,0==288°К.
Vnp =Y^gRT0.
Решая совместно формулы (3.32) и (3.38), находим
(3.39)
Таким образом, для учета методической ошибки за счет изменения плотности воздуха необходимо знать статическое давление и температуру воздуха на высоте полета. Температуру воздуха штурман может определить по термометру наружного воздуха. Статическое давление на высоте полета можно принять равным стандартному, определив его величину по формуле (3.4) для стандартной атмосферы:
Подставив последнее выражение в формулу (3.39), получим |
(3.40)
Учет ошибки за счет изменения плотности — воздуха с высотой производится на навигационной линейке. Для этого формула (3.40) логарифмируется:
По формуле (3.41) построены шкалы: «Температура на высоте для скорости», «Высота по прибору», «Скорость по прибору» и «Исправленная-скорость» (рис. 3.19). Для учета ошибки за счет изменения плотности воздуха необходимо против высоты полета на шкале «Высота по прибору» установить температуру наружного воздуха по шкале «Температура на высоте для скорости». Против приборной скорости на шкале «Скорость по прибору» прочесть значение исправленной воздушной скорости по шкале «Исправленная скорость». Необходимо помнить, что для пересчета скорости надо брать приборную высоту относительно уровня с давлением 7G0 мм рт. ст. (Н эш) •
Пример. Учесть ошибку за счет изменения плотности воздуха с высотой, если указатель УС-800 показывает скорость УПр = 500 км/ч на высоте Яэш=4200 м, и фактическая температура наружного воздуха tH — —10°.
Решение. С помощью навигационной линейки, пользуясь ключом
t деяр _ ^ наХ0дИМ РИспр=620 км/ч.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ошибка за изменение сжимаемости’ воздуха. Указатели приборной скорости (широкая стрелка КУС) рассчитываются с учетом сжимаемости воздуха на уровне моря по стандартной атмосфере.
ДУСЖ, км/ч |
Сжимаемость воздуха изменяется с высотой полета. На малых высотах ошибка за изменение сжимаемости незначительна. С увеличением высоты и скорости полета эта ошибка заметно возрастает. Поправка на изменение сжимаемости определяется с помощью графика (рис. 3.20) или по специальной шкале навигационного расчетчика. При расчете истинной скорости поправка на изменение сжимаемости всегда вычитается, а при расчете приборной скорости поправки всегда прибавляется.
Пример. Определить поправку за изменение сжимаемости воздуха, если, 1/пр=600 км/ч, а высота полета Я=8000 м.
Решение. По графику (рис. 3.20) находим ЛУСШ=28 км/ч.
|
Рассмотрим методическую ошибку измерения истинной скорости комбинированным указателем скорости. Комбинированный указатель скорости имеет специальный механизм для учета изменения статического давления воздуха с высотой полета. При расчете механизма узкой стрелки КУС температура наружного воздуха принимается равной ее стандартному значению на высоте полета. Таким образом, ошибка за счет изменения плотности воздуха будет вызываться только отклонением фактической температуры на высоте полета от стандартной. Эта ошибка называется температурной.
На основании формулы (3.36) можно написать следующие зависимости:
где 1/КУС —показания узкой стрелки КУС;
V — истинная скорость;
Тст —температура на высоте по стандарту;
Тф — фактическая температура воздуха на высоте. Разделив вторую зависимость на первую, получим
(3.42)
Учет температурной ошибки производится на навигационной линейке. Для построения соответствующих шкал линейки формула (3.42) логарифмируется. Обозначим Тф через Тн, а стандартную температуру заменим через численно равное ей выражение Тот — = Тст0 — tTH=288—0,0065 Я.
Тогда получим
lg V = lg 1/КУС + — Y lg:тн — — f 1lg (288 — 0,0065Н). (3.43)
Формула (3.43) имеет общие элементы с формулой (3.41), поэтому на навигационной линейке используются одни и те же шкалы: «Температура на высоте для скорости», «Скорость по прибору» и «Исправленная скорость». Различие имеется только в шкале «Высота по прибору для КУС».
Построение шкал линейки для учета температурной ошибки показано на рис. 3.21. Порядок пересчета скорости виден из рисунка.
|