Летные приборы — это инструменты в кабине самолета , которые предоставляют пилоту данные о полетной ситуации этого самолета, такие как высота , воздушная скорость , вертикальная скорость , курс и многое другое, важная информация в полете. Они повышают безопасность, позволяя пилоту управлять самолетом в горизонтальном полете и совершать повороты без ориентира за пределами самолета, например горизонта. Правила визуального полета (VFR) требуют наличия указателя воздушной скорости , высотомера и компаса или другого подходящего магнитного указателя направления. Правила полета по приборам (IFR) дополнительно требуют наличия гироскопического угла наклона ( технического горизонта ), направления (гироскопа направления) и индикатора скорости поворота, а также индикатора скольжения, регулируемого высотомера и часов. Полет в приборных метеорологических условиях (IMC) требует радионавигационных приборов для точного взлета и посадки. [1] : 3–1
Этот термин иногда широко используется как синоним приборов кабины в целом, в этом контексте он может включать приборы двигателя, навигационное и коммуникационное оборудование. Многие современные самолеты имеют электронные системы пилотажных приборов .
Большинство регулируемых самолетов имеют эти летные приборы в соответствии с Кодексом федеральных правил США , раздел 14, часть 91. Они сгруппированы по статической системе Пито , системам компаса и гироскопическим приборам. [1] : 3–1
Приборы, представляющие собой статические системы Пито, используют разницу давления воздуха для определения скорости и высоты.
Высотомер показывает высоту самолета над уровнем моря путем измерения разницы между давлением в стопке капсул -анероидов внутри высотомера и атмосферным давлением, полученным через статическую систему. Наиболее распространенной единицей измерения высотомера во всем мире является гектопаскаль (гПа), за исключением Северной Америки и Японии, где используются дюймы ртутного столба (дюймы ртутного столба). [2] Высотомер регулируется по местному барометрическому давлению, которое необходимо правильно настроить для получения точных показаний высоты, обычно в футах или метрах. По мере подъема самолета капсулы расширяются, а статическое давление падает, в результате чего высотомер показывает большую высоту. Противоположный эффект возникает при спуске. С развитием авиации и увеличением высоты потолка пришлось изменить шкалу высотомера для использования как на больших, так и на меньших высотах. Следовательно, когда стрелки указывали меньшие высоты, то есть первое перемещение указателей на 360 градусов, было обозначено появлением небольшого окошка с наклонными линиями, предупреждающими пилота о том, что он или она находится ближе к земле. Данная модификация была введена в начале шестидесятых годов после повторения авиационных происшествий, вызванных помутнением сознания пилота. На большей высоте окно исчезнет. [1] : 3–3
Индикатор воздушной скорости показывает скорость самолета относительно окружающего воздуха. Узлы в настоящее время являются наиболее используемой единицей измерения, но иногда вместо них используются километры в час. Индикатор воздушной скорости работает путем измерения давления набегающего воздуха в трубке Пито самолета относительно статического давления окружающей среды. В указанную воздушную скорость (IAS) необходимо внести поправку на нестандартное давление и температуру, чтобы получить истинную воздушную скорость (TAS). Прибор имеет цветовую маркировку для обозначения важных скоростей полета, таких как скорость сваливания, воздушная скорость, которую нельзя превышать, или безопасная скорость работы закрылков . [1] : от 3-7 до 3-8
VSI (также иногда называемый вариометром или индикатором скорости набора высоты) определяет изменение давления воздуха и отображает эту информацию пилоту в виде скорости набора высоты или снижения в футах в минуту, метрах в секунду или узлах. [1] : от 3-8 до 3-9
Компас показывает курс самолета относительно магнитного севера. К ошибкам относятся отклонение , или разница между магнитным и истинным направлением, и отклонение, вызванное электрической проводкой самолета, для которой требуется карта коррекции компаса. Кроме того, компас подвержен ошибкам наклона. Несмотря на то, что он надежен в устойчивом горизонтальном полете, он может давать сбивчивые указания при повороте , наборе высоты, спуске или ускорении из-за наклона магнитного поля Земли. По этой причине указатель курса также используется для управления самолетом, но периодически калибруется по компасу. [1] : от 3–9 до 3–13, 3–19.
Индикатор ориентации (также известный как искусственный горизонт ) показывает отношение самолета к горизонту. Благодаря этому пилот может определить, находятся ли крылья ровно ( крен ), и направлен ли нос самолета выше или ниже горизонта ( тангаж ). [1] : от 3-18 до 3-19. Отношение всегда отображается пользователям в градусах ( °). [ нужна цитата ] Индикатор ориентации является основным инструментом для полета по приборам, а также полезен в условиях плохой видимости. Пилотов обучают использовать другие инструменты в комбинации в случае выхода из строя этого инструмента или его источника питания.
Индикатор курса (также известный как гироскоп направления или DG) отображает курс самолета в точках компаса и относительно магнитного севера, если он установлен с помощью компаса. Трение подшипника вызывает ошибки дрейфа из- за прецессии , которые необходимо периодически корректировать путем калибровки прибора по магнитному компасу. [1] : от 3-19 до 3-20. Во многих современных самолетах (включая почти все реактивные самолеты) указатель курса заменяется индикатором горизонтальной ситуации (HSI), который предоставляет ту же информацию о курсе, но также помогает в навигации.
К ним относятся Индикатор поворота и скольжения и Координатор поворота, которые указывают вращение вокруг продольной оси . Они включают в себя инклинометр , показывающий, находится ли самолет в скоординированном полете , в скольжении или заносе . Дополнительные отметки указывают на изменение стандартной ставки . [1] : от 3-20 до 3-22. Скорость поворота чаще всего выражается либо в градусах в секунду (град/с), либо в минутах за оборот (мин/тр). [ нужна цитата ]
К ним относятся индикатор горизонтальной ситуации (HSI) и индикатор директора отношения (ADI). HSI сочетает в себе магнитный компас с навигационными сигналами и глиссаду . Навигационная информация поступает от VOR / локатора или GNSS . ADI — это индикатор ориентации с рулевыми штангами с компьютерным управлением, облегчающий задачу во время полета по приборам. [1] : от 3–22 до 3–23, 7–10.
Индикатор VOR включает в себя индикатор отклонения от курса (CDI), переключатель всенаправления (OBS), индикатор ТО/ОТ и флаги. CDI показывает боковое положение самолета относительно выбранного радиального пути. Он используется для ориентации, отслеживания станции или обратно, а также перехвата курса. [1] : от 7-8 до 7-11 . На приборе вертикальная стрелка указывает боковое положение выбранного трека. Горизонтальная стрелка позволяет пилоту следовать по глиссаде, когда прибор используется с системой ILS.
Прибор -индикатор автоматического пеленгатора (АПД) может представлять собой фиксированную карту, подвижную карту или радиомагнитный индикатор (РМИ). RMI удаленно связан с гирокомпасом, поэтому он автоматически поворачивает карту азимута, отображая курс самолета. [1] : от 7-3 до 7-4 . В то время как простые дисплеи АПД могут иметь только одну иглу, типичный RMI имеет две, соединенные с разными приемниками АПД, что позволяет определять положение с помощью одного инструмента.
Большинство самолетов оснащены стандартным набором пилотажных приборов , которые дают пилоту информацию о положении самолета, скорости полета и высоте.
Большинство самолетов США, построенных с 1940-х годов, имеют летные приборы, расположенные по стандартизированной схеме, называемой «Т». [3] Указатель ориентации находится вверху по центру, скорость полета — слева, высотомер — справа, а указатель курса — под указателем ориентации. Два других, координатор поворота и вертикальная скорость, обычно находятся под указателями воздушной скорости и высотомера, но имеют больше свободы в размещении. Магнитный компас будет находиться над приборной панелью, часто на центральной стойке ветрового стекла . В новых самолетах со стеклянной кабиной приборов расположение дисплеев соответствует базовой Т-образной схеме.
В 1929 году Джимми Дулиттл стал первым пилотом, который взлетал, управлял и садил самолет, используя только приборы, без вида за пределы кабины. В 1937 году Королевские ВВС Великобритании (RAF) выбрали набор из шести основных летных приборов [4] , который останется стандартной панелью, используемой для полетов в приборных метеорологических условиях (IMC) в течение следующих 20 лет. Они были:
Такое расположение панелей было включено во все самолеты Королевских ВВС, построенные в соответствии с официальной спецификацией с 1938 года, такие как Miles Master , Hawker Hurricane , Supermarine Spitfire и 4-моторные тяжелые бомбардировщики Avro Lancaster и Handley Page Halifax , но не более ранние легкие одномоторные Tiger. Тренажер Moth и свел к минимуму трудности с переоборудованием типа, связанные с полетом вслепую, поскольку пилот, обученный на одном самолете, мог быстро привыкнуть к любому другому, если бы приборы были идентичными.
Этот базовый набор из шести самолетов, также известный как «пакет из шести самолетов», [5] также был принят на вооружение коммерческой авиации. После Второй мировой войны расположение было изменено на: (верхний ряд) воздушная скорость, авиагоризонт, высотомер, (нижний ряд) указатель поворота и крена, указатель курса, вертикальная скорость.
В стеклянных кабинах на мониторах отображаются летные приборы. Основной индикатор полета занимает центральное место на панели, заменяя искусственный горизонт, часто с индикатором горизонтальной ситуации рядом с ним или интегрированным с PFD. Индикационная воздушная скорость, высотомер и индикатор вертикальной скорости отображаются в виде движущихся «лент», причем указанная воздушная скорость находится слева от горизонта, а высотомер и вертикальная скорость — справа в той же схеме, что и в большинстве старых «кабин часов». .
При хорошей видимости пилот может летать, выглянув наружу. Однако при полете в облаках или ночью для ориентации самолета необходим хотя бы один гироскопический прибор: авиагоризонт, разворот и скольжение, или гирокомпас.
Индикатор вертикальной скорости, или VSI, является скорее «хорошим подспорьем», чем абсолютно необходимым. На реактивных самолетах он отображает вертикальную скорость в тысячах футов в минуту, обычно в диапазоне от –6 до +6. Гирокомпас можно использовать для навигации, но это также и летательный прибор. Необходимо контролировать регулировку курса, чтобы он совпадал с курсом посадочной полосы. Индикатор воздушной скорости, или IAS, является вторым по важности прибором и очень точно указывает воздушную скорость в диапазоне от 45 до 250 узлов (от 83 до 463 км/ч). На большей высоте вместо этого используется МАХ-метр, чтобы предотвратить превышение скорости самолета. На некоторых самолетах имеется прибор, называемый истинной воздушной скоростью , или TAS. ТАС показывает скорость полета в узлах в диапазоне от 200 узлов (370 км/ч) и выше (это как мах-метр: не совсем летный прибор). Высотомер отображает высоту в футах, но его необходимо скорректировать с учетом местного атмосферного давления на аэродроме приземления. Высотомер можно настроить так, чтобы он показывал высоту ноль футов на взлетно-посадочной полосе (QFE), но гораздо более распространенным является настройка высотомера для отображения фактической высоты на момент приземления самолета (QNH). В последнем случае пилоты должны учитывать высоту взлетно-посадочной полосы. Однако радиовысотомер (отображающий высоту над землей, если она ниже 2000–2500 футов (610–760 м) был стандартом на протяжении десятилетий. Однако этот прибор не входит в число «большой пятерки», но все же должен рассматриваться как летный инструмент.
