Instrumentație la bord
Instrumentația de la bord [2] [3] [4] este o serie de instrumente disponibile pilotului capabile să furnizeze toate informațiile principale și utile pentru a-și menține aeronava în zbor pe ruta de navigație , precum și echipamente de comunicații conexe pentru managementul traficului aerian care vă permite să interacționați cu aeronava.
Diferitele tipuri de instrumente
Instrumentele de la bord folosesc pentru colectarea informațiilor și vizualizarea lor diferite principii de funcționare, inclusiv: instrumente electromecanice , pneumatice , electronice , radioelectrice și prin intermediul sateliților GPS. Acestea ar putea fi clasificate în funcție de modul lor de funcționare sau prin funcțiile lor (informații despre viteză , altitudine în raport cu mediul, navigație sau la fel de simplu prin ordine alfabetică). Lista de mai jos nu conține nicio logică listată.
Busola magnetică
Busola arată unghiul „de direcție” al aeronavei față de nordul magnetic . Oferă indicații corecte numai în zborul la nivel drept, întrucât în caz de viraj, urcare, coborâre, accelerație sau decelerare este influențat de înclinația față de câmpul magnetic al pământului și de forțele de inerție care acționează asupra componentelor sale. Din acest motiv se utilizează și giroscopul (sau direcțional).
Instrumente aerodinamice (sau capsule)
Altimetru
Altimetrul arată altitudinea aeronavei comparând presiunea din interiorul unei capsule aneroide conținute în altimetru cu presiunea atmosferică obținută din sistemul de robinet static. Poate fi ajustat cu presiunea barometrică locală reală pentru o citire mai exactă a altitudinii.
Pe măsură ce planul urcă, capsula aneroidă se extinde pe măsură ce scade presiunea statică. În schimb, în timpul coborârii, presiunea statică crește și capsula se comprimă din nou.
Anemometru
Anemometrul indică viteza aeronavei (în general în noduri ) în raport cu aerul din jur. Se bazează pe măsurarea presiunii dinamice obținute din tuburile Pitot .
Variometru
Variometrul măsoară viteza verticală a aeronavei (în picioare pe minut sau metri pe secundă) pe baza schimbării presiunii statice. Variometrul indică componenta verticală a vitezei aeronavei (viteza de urcare / coborâre, viteza de urcare / coborâre) exprimată în sute sau mii de picioare pe minut, ft / min (sau metri pe secundă pe planor ), furnizând astfel informațiile despre pilot pe mișcarea verticală (variația altitudinii în timp) a aeronavei.
Instrumente giroscopice
Indicator de viraj sau indicator de viraj
Turn și indicator de alunecare sau un indicator de aderență viraj și indicator de alunecare în limba engleză, are un instrument asociat la Slip SKID constă dintr - un giroscop într - un grad de libertate care indică unghiul nominal al aeronavei sau a băncii în limba engleză, axa care este paralelă la axa transversală a aeronavei [5] . Rata de rotație este viteza unghiulară exprimată în grade pe secundă cu care aeronava și axa longitudinală își variază poziția la orizont. Viteza unghiulară sau, mai degrabă, rata de viraj, aleasă în mod convențional ca standard în zborurile civile și comerciale, este de 3 ° / secundă (360 ° în două minute), pentru a face schimbarea cursului sau raza de virare graduală și ușoară [6 ] .
Girocompasă
Giroscopul (cunoscut și sub numele de giroscop sau pur și simplu direcțional), arată cursul aeronavei în ceea ce privește nordul geografic. Comparativ cu busola magnetică are avantajul de a indica nordul geografic (în loc de polul magnetic magnetic) și de a fi insensibil la perturbările produse de câmpurile magnetice perturbatoare sau forțele de inerție, în timp ce, ca dezavantaj, necesită prezența unui motor pentru a pune și se menține în rotație a rotorului și este supus unui efect numit precesiune și trebuie realiniat periodic folosind o busolă magnetică. La aeronavele mai noi este înlocuit de un indicator orizontal de situație (HSI).
Orizont artificial
Orizontul artificial, numit și indicator de atitudine, este un instrument giroscopic care vă permite să cunoașteți atitudinea unui avion chiar și în condiții de vizibilitate redusă și pe timp de noapte. Prin urmare, este indispensabil pentru zborul cu instrument, ca indicație pentru pitch and roll . Indicațiile de pe cadran sunt date de o bară despre care se spune că este stabilizată în planul orizontului adevărat de un giroscop cu trei grade de libertate și de o formă de avion integrată cu aeronava.
Instrumentul folosește un giroscop controlat de forța gravitațională, rotorul rotindu-se în jurul axei verticale XX și încredințat unui sistem de suspensie cardanică care permite giroscopului să se rostogolească, să se scufunde și să tragă în sus.
Sistemul cardanic este alcătuit după cum urmează: Cercul interior este pivotat lateral în direcția YY pe cercul exterior care, la rândul său, este pivotat în funcție de axa longitudinală ZZ a aeronavei. Crestăturile gradate și triunghiurile albe deasupra orizontului indică poziția de rotație a aeronavei, integrând instrumentul și cu funcția de virometru sau indicator de viraj.
Indicatorul Turn and Slip / Turn and Bank indicator
Este un instrument giroscopic cu două grade de libertate, care pe aeronavele ușoare este asociat cu un indicator al călcâiului privat de capacitatea de a se roti în jurul axei sale verticale. [4]
Este un instrument dublu, format dintr-un virometru și un patometru . Virometrul măsoară viteza virajului, de exemplu virajul standard de 3 ° / sec sau 360 ° / 2Min.
Manometrul este ca un nivel de spirit care măsoară accelerația, în special forța centrifugă și centripetă. Echilibrul celor două forțe face ca aeronava să se întoarcă în mod coordonat, iar mingea instrumentului este în centru.
Dacă una dintre cele două forțe predomină asupra celeilalte, vor exista falci , alunecări și derapaje .
Șir de gălbenuș
Este cel mai eficient și mai puțin costisitor indicator alunecare / derapaj pentru a completa indicația indicatorului de alunecare. Se compune dintr-o bucată de sârmă montată într-un loc ușor vizibil pentru pilot, liber să plutească în orice direcție. Yaw String ajută la coordonarea comenzilor cârmei și aileronului. Când comenzile sunt coordonate corespunzător, firul este drept, aliniat cu axa longitudinală a aeronavei. În timpul unei tachete glisante, capătul șirului de găleată va fi deplasat spre exteriorul virajului. Pentru a centra șirul de găleată într-o tachetă glisantă, trebuie să acționați pedala cârmei spre deosebire de capătul șirului de gălăgie. În timpul unui viraj de alunecare, capătul șirului de găleată va fi deplasat spre interiorul virajului. Pentru centrarea aeronavei cu manevra coordonată este necesar să se acționeze asupra pedalei cârmei în direcția capătului șirului de gălăgie [7] .
Gyrolaser
Un girolozer sau laser optic giroscopic este un senzor pentru controlul vitezei unghiulare, bazat pe principiul efectului Sagnac . Poate fi utilizat într-un sistem de navigație inerțial , datorită preciziei măsurătorilor și absenței pieselor în mișcare.
Giroscopul este format dintr-un corp de sticlă triunghiular în care se obțin trei canale contigue și coplanare între vârfuri, închise ermetic cu oglinzi și umplute cu gaz activ. Structura a două lasere cu un singur rezonator poate fi văzută în interiorul canalelor, unul cu circulație în sensul acelor de ceasornic și celălalt cu circulație în sens invers acelor de ceasornic.
Unelte electromagnetice
Altimetru radio
Este un instrument care, datorită proprietăților undelor radio reflectate de suprafețe solide, calculează înălțimea planului de la sol. Știind că undele se propagă cu viteza luminii, calculează timpul care trece între emisia unui semnal și recepția aceluiași semnal care a fost reflectat de la sol. Cu un calcul simplu (V = S / T) obținem S, spațiul, care în acest caz este exprimat în picioare, ca înălțime de la sol. Instrumentul este utilizat pe scară largă pentru aterizări de precizie. Altimetrul radio măsoară înălțimea de zbor a aeronavei referită la punctul inferior al roților cu căruciorul extins. Sistemul se bazează pe comparația dintre un semnal care pleacă de la o antenă de transmisie poziționată sub fuselaj, cu semnalul de retur reflectat de la sol. Există două tipuri de radioaltimetru: primul funcționează la modulația de frecvență și este folosit pentru a măsura înălțimi sub 2500 de picioare, al doilea funcționează în impulsuri și se numește altimetru radar, potrivit pentru măsurarea înălțimilor mai mari. [4]
Busolă radio (ADF - Automatic Direction Finder)
L ’sau ADF Automatic Direction Finder ( Direction Finding Automatic) este echipamentul de la bord care reglat cu o stație de la sol oferă pilotarea automată a poziției stației în sine cu privire la axa longitudinală a planului, detectarea polară definită sau RIL. PO. Din acesta din urmă este posibil să se obțină elementele esențiale: unghiul magnetic de direcție de urmat pentru a ajunge la stația de găsire a direcției sau QDM , unghiul de rulment față de nordul magnetic sau QDR , unghiul de rulment față de nordul real sau QTE și unghiul adevărat curs de urmat pentru a ajunge la stația de căutare a direcției radio QUJ . Codul Q este un standard, compus dintr-un cod din trei litere, dezvoltat inițial pentru comunicații telegrafice și apoi utilizat pentru comunicații radio [8] .
Astăzi, utilizarea sa este din ce în ce mai relegată de aviația ușoară și tendința este de a înlocui toate echipamentele cu sisteme mai moderne. Utilizarea sa este legată de existența radiofarurilor la sol ( NDB = far radio nedirecțional ) [9]
VOR (VHF Omnidirectional Range)
Gama radio omnidirecțională cu frecvență foarte înaltă , mai cunoscută sub numele de VOR , este un sistem de radionavigație pentru aeronave . Instrumentul comunică cu o stație la sol VOR numită și un far care transmite unde radio în VHF la 360 de grade în spațiul înconjurător. Din instrumentul pilot puteți selecta una dintre aceste rute aeriene sau căi aeriene prin intermediul „Omni-Bearing Selector” sau OBS și puteți aduce avionul în direcția stației de-a lungul rutei. Instrumentul oferă, de asemenea, informații despre TO (către stație) și FROM (de pe stație). Este de obicei asociat cu un echipament de măsurare a distanței ( DME ) [9] .
RMI (Radio Magnetic Indicator)
Instrument compus din unirea unui giroscop (direcțional) și un ADF (Automatic Direction Finder) și, prin urmare, are doi indicatori săgeată care pot indica simultan atât stațiile NDB ( Non Directional Beacon ), cât și stațiile VOR (VHF Omnidirectional Range).
DME (Echipament de măsurare a distanței)
Este un instrument capabil să măsoare distanța dintre aeronavă și o stație VOR de la sol. Acesta exploatează undele radio care, cunoscând viteza (luminii) și momentul (timpul) de emisie, permite calcularea distanței de la stația VOR. Este important să se ia în considerare faptul că distanța de la stația DME la sol VOR care apare pe indicator este lungimea, în mile marine, a liniei imaginare care unește aeronava - stația DME la sol, definită în limba engleză ca „ SLANT DISTANCE ”. Prin urmare, DME oferă o distanță oblică și nu paralelă cu solul și în punctul exact în care stația zboară peste ea nu marchează zero, ci o distanță care este egală cu hipotenuza triunghiului ideal între înălțimea aeronavei și stația de la sol [9] .
ILS (Instrument Landing System)
Este un sistem de abordare de precizie în timpul aterizării. Oferă indicații atât pe planul vertical, cât și pe cel orizontal. În plan orizontal indică o radială fundamentală (similară cu VOR ) care este aliniată cu linia centrală a pistei. Acest mod se numește Localizator ( LOC sau LLZ ).
Pe plan vertical indică Glide Slope (GS) , adică panta traiectoriei optime de alunecare (3 °) care trebuie urmată pentru a ajunge la punctul de contact de pe pistă.
Pilotul are un instrument cu două bare care formează o cruce, una asociată cu LOC și una cu GS . Pe baza poziției lor reciproce, pilotul cunoaște poziția aeronavei în raport cu traiectoria optimă și merge să corecteze orice erori.
GPS (sistem de poziționare globală)
Sisteme electronice de vizualizare (EFIS - Electronic Flight Instrument System)
Sistem de management al zborului
FMS - Sistem de management al zborului
Sistem de control al zborului (AFCS - Sistem automat de control al zborului)
Pilot automat
În general, este un servomecanism cu lanț închis, adică echipat cu feedback. Se compune din senzori, calculatoare și electrovalve care, lăsând uleiul să treacă sub presiune, mișcă suprafețele. Suprafețele ( aleronele sau stabilizatorul ) acționează asupra traductorului, ceea ce traduce mișcarea într-un semnal de feedback electric: feedback-ul.
Sistemul de pilot automat este împărțit în două sisteme de control și gestionare:
- mod de bază
- mod avansat
În modul de bază, pilotul automat acționează de obicei pe două axe: rolă (rolă) și pas (pas), în timp ce pilotul automat de ultimă generație este atât de avansat, acționează și asupra motorului și a sistemelor de navigație.
Giroscopii sunt senzorii care, amplasați pe cele două axe, detectează variația vitezei și variația altitudinii. Variația este constituită de un semnal electric în curent alternativ, în care faza indică direcția mișcării în timp ce cantitatea (în ordinea miimi de volt exprimă viteza variației). Semnalul (în ordinea miimi de volt ) care vine de la senzori este comparat cu semnalul de feedback, care este defazat la 180 ° cu semnalul giroscopului, apoi suma celor două semnale este procesată de computer și trimisă către supapele electrohidraulice .
În cabină , pilotul poate alege între diferitele opțiuni disponibile din sistemul AFCS: [10]
- A / P ( pilot automat )
- Hold Throttle Hold (viteza constantă prin reglarea puterii motorului)
- Hold Altitude (altitudine constantă prin reglarea suprafeței)
- HDG (Heading Hold - menține direcția dobândită))
- TRK (Tracking Acquire / Hold - achiziționează / menține nivelarea sau urmărirea)
- NAV (modul de navigare)
- FD (Director de zbor)
Menținerea accelerației și menținerea în altitudine, acționând ambele asupra stabilizatorului, nu este posibilă activarea ambelor funcții. Pe lângă faptul că acționează pe axa pitch, A / P acționează și pe axa de rulare pentru a schimba direcția, astfel încât A / P efectuează o întoarcere . Sistemul AFCS asigură ajutorul computerului responsabil de navigație care trimite semnale către A / P pentru a merge în locul ales.
Director de zbor (FD Flight Director)
Directorul de zbor este unul dintre modurile sistemului de pilot automat al unei aeronave comerciale moderne atunci când este activ și sub controlul direct al FMS , în special „menține” unghiuri de banc cu valori care nu depășesc 25/30 °. Deasupra FL (Nivel de zbor) 310/320, implicit unghiul menționat la intrarea FD, nu depășește 15 ° pentru a evita „blocajul de mare viteză care ar putea fi declanșat la altitudine mare cu o rată mare de viraj pe viteză foarte aproape de viteza maximă de funcționare ( Vmo ), astfel încât spațiul de rotire se extinde și "avansurile" virajelor pe traseu "corecțiile" cresc. [4]
Sisteme de alarmă
Sistem de avertizare de blocare
Avertismentul de stand este un instrument care, atunci când apare incidența standului, trimite avertismente luminoase și / sau sonore în cabină pentru a atrage atenția pilotului. Cel mai simplu sistem este sistemul cu clapete, deoarece atunci când marginea de vârf atinge incidența critică sau de blocare, va avea o anumită poziție în ceea ce privește fluxul de aer.
La incidențe normale, această clapetă este rotită în jos, dar când se apropie de incidența critică, la punctul de detașare se deplasează în sus și activează circuitul electric al alarmelor. De obicei, alarmele sunt activate cu 5-10 noduri înainte de atingerea incidenței critice. Trebuie reamintit faptul că taraba este o funcție a unghiului de atac, dar din moment ce există o condiție de reciprocitate, termenul viteză de tarare este utilizat pe scară largă.
Avertizare de proximitate la sol
GPWS , (sistem de avertizare de proximitate la sol - sistem de avertizare de proximitate la sol), este un dispozitiv asociat cu un altimetru radar care, printre numeroasele funcții, emite alarme în cazul în care pilotul cade sub anumite altitudini considerate nefiind sigure. De asemenea, oferă, prin voci sintetice, acțiuni evazive pentru a evita pericolul coliziunii cu solul (de exemplu, cuvântul „PULL UP” indică ridicarea nasului și câștigarea altitudinii).
Operațiunea „Modul 1”. Săgeata roșie indică traiectoria aeronavei, în timp ce cea albastră indică cea calculată de GPWS pentru a evita coliziunea cu solul.
Operațiunea „Modul 2”. Săgeata roșie indică traiectoria aeronavei, în timp ce cea albastră indică cea calculată de GPWS pentru a evita coliziunea cu solul.
Operațiunea „Modul 3”. Săgeata roșie indică traiectoria aeronavei, în timp ce cea albastră indică cea calculată de GPWS pentru a evita coliziunea cu solul.
Operațiunea „Modul 4”. Avertizează piloții că anvelopa lor de zbor nu este compatibilă cu configurația lor de zbor sau viteza actuală.
Operațiunea „Modul 5”. Săgeata roșie indică traiectoria aeronavei, în timp ce săgeata albastră indică panta de alunecare.
Dispozitiv anti-coliziune
TCAS sau ACAS (Traffic Collision Avoidance System - Airborne CAS), în sistemul italian de alertă a traficului și sistemul de evitare a coliziunilor, este un dispozitiv asociat transponderului și funcționează cu principiile radarului secundar. Este capabil să detecteze aeronavele echipate cu transpondere Mode C prezente într-o zonă de scanare. Datele detectate sunt prezentate pilotului ca poziție și altitudine a traficului detectat. Pilotul poate alege apoi o manevră corectă pentru a evita coliziunile.
Sistemele TCAS moderne au, de asemenea, notificări cu voci sintetice care sugerează manevra care trebuie efectuată (de exemplu, „Trafic, urcare” indică prezența traficului și este sugerat să urci pentru a o evita).
Notă
- ^ (EN) Dave Higdon, Backup Flight Instruments: They Stand Up When Standards Stand Down (PDF) pe aeapilotsguide.net, 2009.
- ^ (RO) instrumente de învățare-zbor-primar , pe learntofly.ca. Adus pe 3 aprilie 2016 .
- ^ (EN) Flight Instruments (PDF) (depus de „URL original 11 februarie 2014).
- ^ a b c d INSTRUMENTE DE BAZĂ ( PDF ). Adus la 3 aprilie 2016 (arhivat din original la 31 mai 2016) .
- ^ Vincenzo Nastro, Navigație inerțială și integrată , Ghidul editorilor, 2004, p. 73 și p. 262, ISBN 9788871888637 .
- ^ Rizzardo Trebbi, Secretele zborului: Tot ceea ce ar dori să știe cei care călătoresc cu avionul , HOEPLI EDITORE, p. 352, ISBN 9788820360191 .
- ^ ( RO ) 17.1.4 Percepție și răspuns inițial , la www.av8n.com . Adus pe 4 mai 2016 .
- ^ IVAO DOC Qcode ( PDF ). Adus la 3 aprilie 2016 (arhivat din original la 10 octombrie 2015) .
- ^ a b c INSTRUMENTE ȘI ECHIPAMENTE DE RADIONAVIGARE ( PDF ). Adus la 3 aprilie 2016 (arhivat din original la 31 mai 2016) .
- ^ (EN) www.faa.gov, Control automat de zbor (PDF). Adus pe 3 aprilie 2016 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikiversitatea conține resurse pe instrumente de bord -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe instrumente de bord
linkuri externe
| Controlul autorității | NDL ( EN , JA ) 00566347 |
|---|
