5. Двухстрелочный барометрический высотомер вд-10к

Назначение и принцип действия. Высотомер ВД-10К пред­назначен для измерения высоты полета. Различают высоты: абсолютную, относительную и истинную.

Абсолютной высотой (Н_абс) называется расстояние по вертикали от уровня моря до самолета, относитель­ной высотой (Н_от) —расстояние по вертикали от уровня места взлета (или посадки) до самолета, истинной высо-той (Н_ист) — расстояние по вертикали от пролетаемой местно­сти до самолета (рис. 10). Существует связь между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением. Она характеризуется стандартной атмосферой (СА) —условным законом изменения давления, температуры, плотности и других параметров с изме­нением высоты.

Величина атмосферного давления определяется весом стол­ба воздуха, приходящегося на единицу площади земной поверх-

Рис. 10. Классификация высот

ности, и измеряется высо­той уравновешивающего это давление столба ртути или воды. Согласно стандартной атмосфере, на уровне моря такое давление считают рав­ным 760 мм рт. ст. (101,3 кПа). С поднятием на высо­ту давление падает нерав­номерно, но пропорциональ­но высоте полета самолета. Таким образом, высоту по­лета можно определить по атмосферному давлению ок­ружающего самолет воз­духа.

Рис. 11. Приемник воздушных давлений

Приемник воздуш­ных давлений ПВД-6М. На самолете парал­лельно продольной оси са­молета на левой консоли крыла установлен приемник воздушных давлений ОВД (трубка Пито), который имеет две камеры: статиче­скую и динамическую (рис. 11). Статическая камера сооб­щается с атмосферой через ряд отверстий. Отверстия распо­ложены по окружности приемника на определенном расстоянии от носка, поэтому давление внутри статической камеры всегда равно атмосферному давлению воздуха, находящегося в состоя­нии покоя. Камера полного давления (динамическая) имеет отверстие в носке приемника воздушных давлений. Поэтому трубкой воспринимается не только атмосферное давление, но и скоростной напор. Сумма этих давлений образует полное дав­ление.

Устройство высотомера ВД-10К. Прибор (рис. 12) состоит из корпуса внутри которого помещен блок из двух анероидных коробок. Корпус сообщается через штуцер со статической каме­рой приемника воздушных давлений. С подъемом на высоту атмосферное давление уменьшается. Это приводит к расшире­нию анероидных коробок. Движение их передается с помощью передаточного механизма стрелкам, которые указывают ,по шка­ле высоту.

Анероидные коробки и передаточный механизм смонтирова­ны на поворотном основании, которое вращается в корпусе при­бора при помощи кремальеры и переводит большую и малую стрелки высотомера. Стрелки связаны друг с другом при по­мощи зубчатой передачи с отношением 10 : 1. Одновременно при

вращении кремальеры вращаются шкала барометрического дав­ления со шторкой и два треугольных индекса. Индексы указы­вают высоту, соответствующую изменению барометрического давления относительно 760 мм рт. ст. и перемещаются в нап­равлении, противоположном движению стрелок. Внешний ин­декс показывает высоту в метрах, а внутренний в кило­метрах.

Шкала барометрического давления позволяет вносить поп­равку в показания высотомера, когда давление в месте посад­ки не совпадает с давлением у земли в момент вылета. Она имеет градуировку от 670 до 790 мм рт. ст. с оцифровкой через 10 мм рт. ст. и ценой деления 1 мм рт. ст. Для согласования показаний барометрической шкалы с нулевым положением стрелок и положением треугольных индексов в высотомере пре­дусмотрена возможность вращения при помощи кремальеры одной только барометрической шкалы. Для этого на кремалье­ре имеется гайка. С поднятием на высоту перемещаются толь­ко стрелки, а шкала барометрического давления остается на месте, так как с анероидами она не связана. Согласование барометрической шкалы с нулевым положением стрелок произ­водится только в лаборатории.

Рис. 12- Высотомер: ВД-10К:

1 — 4, 13, 14 — шестерни; 5 — кремальера; 6 — шкала барометрического давления; 7 — малая стрелка; 8—шкала; 9 — большая стрелка; 10 и 11 — индексы; 12 — шестерня малой стрелки; 15 — зубчатый сектор; 16 — ось сектора; 17 — тяга; 18 — биметалли­ческий компенсатор; 19 — верхний центр; 20 — нижний центр; 21 и 22 — анероидные

коробки

Шкала высот имеет градуировку от 0 до 10000 м (рис. 13). Цена деления для боль­шой стрелки 10 м, для малой 100 м.

Для компенсации инструментальных оши­бок прибора, возникающих из-за несбалан­сированности механизма при наклоне прибо­ра, в высотомере установлен пружинный ба­лансир. Температурная погрешность устраня­ется при помощи биметаллических компенса­торов.

Рис. 13. Шкала

высотомера

ВД-10К

Методические ошибки являются следствием несовершенства метода измерения высоты.

Погрешность, вызванная отли­чием фактического атмосферного давления у земли от расчетного. Согласно стандартной атмосфере каждой точке земной поверхности соответствует оп­ределенное значение атмосферного давления и температуры воздуха. На самом деле на аэродроме в разные дни давление и температура бывают различны. Поэтому, хотя самолет находится на том же месте, высотомеры пока­зывают каждый раз другую высоту. Эту ошибку мож­но устранить установкой стрелок прибора на нуль. При этом давление на шкале давлений должно совпадать с давле­нием на аэродроме в данный момент. Максимально допустимое отклонение давления не должно превышать +1,5 мм рт. ст. (2 ГПа).

Погрешности, вызванные изменением давле-нияуземли в пункте вылета за время полета. Если после взлета самолета с аэродрома давление на нем из­менится, то оно изменится на всех высотах. Если высоту вы­держивать по высотомеру, не делая поправки, то можно допу­стить ошибку. Для учета этой погрешности пилоту нужно за­просить давление у диспетчера пункта посадки и установить его на приборе с помощью кремальеры.

Погрешность, вызванная изменением бари­ческого рельефа. Барическим рельефом называется рас­пределение барометрического давления в плотности горизонта. В один и тот же момент в различных точках барометрическое давление различно. Если самолет будет лететь по изобаре — линии равных давлений, то прибор будет показывать одну и ту же высоту. На самом деле высота полета самолета будет меняться. Для учета этой ошибки необходимо перед отсчетом установить на барометрической шкале высотомера фактическое давление у земли в пункте пролета. Эту величину можно опре­делить ,по карте погоды или путем запроса по радио.

Температурная погрешность. Метод измерения вы­соты предполагает, что каждой высоте соответствует своя тем­пература, которая при подъеме на каждые 1000 м высоты умень-

шается на 6,5°. В действительности температура меняется не­равномерно. Зимой температурный градиент доходит до 4, а летом — до 8° С. Изменение температуры у земли приводит к перераспределению давления по высотам, что вызывает непра­вильные показания высотомера. Даже если давление у земли остается неизменным, на высоте оно будет меняться. При по­вышении температуры у земли более плотные слои воздуха под­нимаются вверх и показания занижаются. При понижении тем-пературы у земли более плотные слои воздуха опускаются вниз и высотомер будет завышать показания. Пример зависимости показаний высотомера от изменения температуры воздуха пока­зан на рис. 14. Температурная ошибка учитывается по навига­ционной линейке путем введения поправки на температуру.

Погрешности, вызванные изменением топо­графического рельефа местности. Чтобы знать ис­тинную высоту полета, нужно определить превышение или по­нижение рельефа пролетаемой местности относительно аэдро-ма взлета. Превышения или понижения рельефа местности от­носительно уровня моря обозначены на навигационные картах. При определении истинной высоты необходимо из показания высотомера вычесть превышение или прибавить понижение ме­стности, над которой пролетает самолет.

Инструментальные ошибки возникают в результа­те запаздывания показаний вследствие гистерезиса анерондных коробок, трения в передаточном механизме, неточности градуи­ровки шкалы.

Рис. 14. Зависимость показаний высотомера от изменения температуры воз­духа

Эти погрешности частично компенсируются элементами кон­струкции прибора. Остаточные инструментальные погрешности учитываются по графику, который составляется при проверке прибора в лаборатории. Проверка должна проводиться не реже 1 раза в 3 мес. Зависимость показаний высотомера от изменения

Рис. 15. График инструментальных ошибок высотомера ВД-10К

температуры воздуха показана па рис. 15. График устанавли­вается справа в нижней части центральной панели приборной доски (см. рис. 1).

Работа с высотомером ВД-10К. Перед вылетом осматривают прибор и убеждаются в его исправности. Стрелки прибора при помощи кремальеры устанавливают на нуль. При этом давление на шкале должно совпадать с давлением на аэродроме в мо­мент вылета. Максимально допустимое отклонение давления не должно превышать ±1,5 мм рт. ст. При расхождении давления не более чем на ±1,5 мм рт. ст. прибор подлежит проверке в лаборатории. Отворачивать гайку кремальеры и согласовывать барометрическую шкалу на самолете пилоту не разрешается.

Для определения истинной высоты необходимо учесть мето­дические и инструментальные ошибки. Для этого при подходе к аэродрому посадки запрашивают по радию данные о погоде и с помощью кремальеры вводят поправку в показания прибо­ра, установив на барометрической шкале давление аэродрома.

При посадке на высокогорном или низменном аэродроме, где давление выходит за пределы 670—790 мм рт. ст„ необходимо запросить высоту данного аэродрома относительно уровня моря, с помощью кремальеры установить треугольные индексы на эту высоту. Стрелки покажут высоту относительно уровня моря. В момент посадки стрелки покажут нуль. Если поставить тре­угольные индексы на высоту аэродрома взлета, то в момент посадки стрелки покажут превышение высоты аэродрома посад­ки над высотой аэродрома взлета.