Пилотажные приборы — это приборы в кабине самолета , которые предоставляют пилоту данные о полетной ситуации этого самолета, такие как высота , скорость полета , вертикальная скорость , курс и многое другое важная информация в полете. Они повышают безопасность, позволяя пилоту управлять самолетом в горизонтальном полете и делать повороты без внешней ссылки, такой как горизонт. Правила визуальных полетов (VFR) требуют индикатора воздушной скорости , высотомера и компаса или другого подходящего магнитного указателя направления. Правила полетов по приборам (IFR) дополнительно требуют гироскопического указателя тангажа ( искусственный горизонт ), направления (гироскоп направления) и скорости поворота, а также индикатора скольжения-скольжения, регулируемого высотомера и часов. Полет в метеорологических условиях по приборам (IMC) требует радионавигационных приборов для точных взлетов и посадок. [1] : 3–1
Термин иногда используется в широком смысле 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 воздушных судов имеют эти пилотажные приборы, как предписано Кодексом федеральных правил США , Раздел 14, Часть 91. Они сгруппированы в соответствии с системой Пито-статистики , компасными системами и гироскопическими приборами. [1] : 3–1
Приборы, представляющие собой системы Пито-статики, используют разницу давления воздуха для определения скорости и высоты.
Высотомер показывает высоту самолета над уровнем моря, измеряя разницу между давлением в стопке анероидов внутри высотомера и атмосферным давлением, полученным через статическую систему. Наиболее распространенной единицей для калибровки высотомера во всем мире является гектопаскаль (гПа), за исключением Северной Америки и Японии, где используются дюймы ртутного столба (дюйм рт. ст.). [2] Высотомер регулируется в соответствии с местным барометрическим давлением, которое должно быть правильно установлено для получения точных показаний высоты, обычно в футах или метрах. По мере подъема самолета капсулы расширяются, и статическое давление падает, заставляя высотомер показывать большую высоту. Противоположный эффект происходит при снижении. С развитием авиации и увеличением потолка высоты циферблат высотомера пришлось изменить для использования как на больших, так и на малых высотах. Таким образом, когда стрелки указывали на меньшие высоты, т.е. первое 360-градусное действие указателей было обозначено появлением небольшого окна с косыми линиями, предупреждающими пилота о том, что он или она находится ближе к земле. Эта модификация была введена в начале шестидесятых годов после повторения авиакатастроф, вызванных путаницей в голове пилота. На больших высотах окно исчезнет. [1] : 3–3
Индикатор воздушной скорости показывает скорость самолета относительно окружающего воздуха. В настоящее время наиболее используемой единицей являются узлы , но иногда вместо них используются километры в час. Индикатор воздушной скорости работает, измеряя давление набегающего воздуха в трубке Пито самолета относительно статического давления окружающей среды. Указанная воздушная скорость (IAS) должна быть скорректирована с учетом нестандартного давления и температуры, чтобы получить истинную воздушную скорость (TAS). Прибор имеет цветовую кодировку для указания важных скоростей полета, таких как скорость сваливания, никогда не превышаемая воздушная скорость или безопасная скорость работы закрылков . [1] : 3-7 до 3-8
VSI (иногда его также называют вариометром или индикатором скорости набора высоты) определяет изменение давления воздуха и отображает эту информацию пилоту в виде скорости набора или снижения в футах в минуту, метрах в секунду или узлах. [1] : от 3-8 до 3-9
Компас показывает направление самолета относительно магнитного севера. Ошибки включают в себя Изменение , или разницу между магнитным и истинным направлением, и Отклонение, вызванное электропроводкой в самолете, для чего требуется Карта коррекции компаса. Кроме того, компас подвержен Ошибкам наклона. Несмотря на надежность в устойчивом горизонтальном полете, он может давать запутанные показания при повороте , наборе высоты, снижении или ускорении из-за наклона магнитного поля Земли. По этой причине указатель курса также используется для управления самолетом, но периодически калибруется по компасу. [1] : 3-9 по 3-13, 3–19
Авиагоризонт (также известный как искусственный горизонт ) показывает положение самолета относительно горизонта. По нему пилот может определить, находятся ли крылья на одном уровне ( крен ) и направлен ли нос самолета выше или ниже горизонта ( тангаж ). [1] : 3-18 to 3-19 Авиагоризонт всегда отображается в градусах ( °). [ необходима цитата ] Авиагоризонт является основным прибором для полета по приборам и также полезен в условиях плохой видимости. Пилотов обучают использовать другие приборы в сочетании с этим прибором в случае отказа этого прибора или отказа его питания.
Указатель курса (также известный как гироскоп направления, или DG) отображает курс самолета в компасных румбовых точках и относительно магнитного севера, если он установлен с помощью компаса. Трение пеленга вызывает ошибки дрейфа от прецессии , которые необходимо периодически корректировать путем калибровки прибора по магнитному компасу. [1] : 3-19 to 3-20 Во многих современных самолетах (включая почти все реактивные самолеты) указатель курса заменен горизонтальным указателем положения (HSI), который предоставляет ту же информацию о курсе, но также помогает в навигации.
К ним относятся индикатор поворота и скольжения и координатор поворота, которые показывают вращение вокруг продольной оси . Они включают инклинометр , показывающий, находится ли самолет в скоординированном полете или в скольжении или скольжении . Дополнительные отметки указывают на стандартную скорость поворота . [1] : от 3-20 до 3-22 Скорость поворота чаще всего выражается либо в градусах в секунду (град/с), либо в минутах на поворот (мин/тр). [ требуется ссылка ]
К ним относятся указатель горизонтального положения (HSI) и указатель директора по движению (ADI). HSI объединяет магнитный компас с навигационными сигналами и глиссадным угломером . Навигационная информация поступает от VOR / Localizer или GNSS . ADI — это указатель положения с управляемыми компьютером рулевыми стержнями, облегчающий задачу во время полета по приборам. [1] : 3-22 по 3-23, 7–10
Индикатор VOR включает в себя индикатор отклонения курса (CDI), селектор пеленга (OBS), индикатор TO/FROM и флаги. CDI показывает боковое положение самолета относительно выбранного радиального трека. Он используется для ориентации, отслеживания к станции или от нее и перехвата курса. [1] : 7-8 по 7-11 На приборе вертикальная стрелка указывает боковое положение выбранного трека. Горизонтальная стрелка позволяет пилоту следовать по глиссаде, когда прибор используется с ILS.
Индикаторный прибор автоматического пеленгатора (ADF) может быть фиксированной карточкой, подвижной карточкой или радиомагнитным индикатором (RMI). RMI дистанционно соединен с гирокомпасом, так что он автоматически вращает азимутальную карточку для отображения направления самолета. [1] : 7-3 по 7-4 В то время как простые дисплеи ADF могут иметь только одну стрелку, типичный RMI имеет две, соединенные с разными приемниками ADF, что позволяет определять местоположение с помощью одного прибора.
Большинство самолетов оснащены стандартным набором пилотажных приборов , которые предоставляют пилоту информацию о положении самолета, скорости и высоте полета.
Большинство американских самолетов, построенных с 1940-х годов, имеют пилотажные приборы, расположенные по стандартной схеме, называемой «Т»-схемой. [3] Авиагоризонт находится в верхнем центре, воздушная скорость слева, высотомер справа, а указатель курса под авиагоризонтом. Два других, координатор поворота и вертикальная скорость, обычно находятся под воздушной скоростью и высотомером, но им дается больше свободы в размещении. Магнитный компас будет над приборной панелью, часто на центральной стойке лобового стекла . В более новых самолетах со стеклянными приборами кабины расположение дисплеев соответствует базовой схеме T.
В 1929 году Джимми Дулитл стал первым пилотом, который взлетал, летал и приземлялся на самолете, используя только приборы, без обзора за пределами кабины. В 1937 году британские Королевские военно-воздушные силы (RAF) выбрали набор из шести основных летных приборов [4] , которые оставались стандартной панелью, используемой для полетов в метеорологических условиях по приборам (IMC) в течение следующих 20 лет. Это были:
Такое расположение панелей было установлено на всех самолетах Королевских ВВС, построенных по официальным спецификациям с 1938 года, таких как Miles Master , Hawker Hurricane , Supermarine Spitfire и тяжелые бомбардировщики Avro Lancaster с четырьмя двигателями и Handley Page Halifax , но не на более раннем легком одномоторном учебном самолете Tiger Moth . Это позволило свести к минимуму трудности с переоборудованием самолета, связанные со слепыми полетами, поскольку пилот, прошедший обучение на одном самолете, мог быстро привыкнуть к любому другому, если приборы были идентичны.
Этот базовый набор из шести приборов, также известный как «six pack», [5] также был принят коммерческой авиацией. После Второй мировой войны расположение было изменено на: (верхний ряд) воздушная скорость, искусственный горизонт, высотомер, (нижний ряд) указатель поворота и крена, указатель курса, вертикальная скорость.
В стеклянных кабинах пилотажные приборы отображаются на мониторах. Основной дисплей полета занимает центральное место на панели, заменяя искусственный горизонт, часто с горизонтальным индикатором положения рядом с ним или интегрированным с PFD. Указанная воздушная скорость, высотомер и индикатор вертикальной скорости отображаются в виде движущихся «лент» с указанной воздушной скоростью слева от горизонта и высотомером и вертикальной скоростью справа в той же компоновке, что и в большинстве старых «часовых кабин».
