В авиации указатель поворота и скольжения ( T/S , он же указатель поворота и крена ) и вариант координатора поворота (TC) по сути являются двумя приборами для измерения скорости полета самолета в одном устройстве. Один показывает скорость поворота или скорость изменения курса самолета; другая часть показывает, находится ли самолет в скоординированном полете , показывая скольжение или занос поворота. Указатель скольжения на самом деле является инклинометром , который в состоянии покоя отображает угол поперечной оси самолета относительно горизонтали, а в движении отображает этот угол, измененный ускорением самолета. [1] Наиболее часто используемые единицы измерения — градусы в секунду (град/с) или минуты на поворот (мин/тр). [ требуется ссылка ]
Индикатор поворота и скольжения можно назвать индикатором поворота и крена, хотя этот прибор не реагирует напрямую на угол крена. Координатор поворота тоже, но он реагирует на скорость крена, что позволяет ему быстрее реагировать на начало поворота. [2]
Указатель поворота — это гироскопический прибор, работающий по принципу прецессии . Гироскоп установлен в карданном подвесе . Ось вращения гироскопа совпадает с поперечной осью (тангажа) самолета, в то время как карданный подвес имеет ограниченную свободу вокруг продольной оси (крена) самолета.
Когда самолет рыскает , к гироскопу вокруг вертикальной оси прикладывается крутящий момент из-за рыскания самолета, что вызывает прецессию гироскопа вокруг оси крена. Гироскоп вращается вокруг оси, которая составляет 90 градусов относительно направления приложенной силы крутящего момента рыскания. Гироскоп и карданный подвес вращаются (вокруг оси крена) с ограниченной свободой против калиброванной пружины.
Крутящий момент, действующий на пружину, достигает равновесия, а угол, под которым располагаются карданный подвес и гироскоп, напрямую связан со стрелкой дисплея, тем самым указывая скорость поворота. [3] В координаторе поворота гироскоп наклонен на 30 градусов относительно горизонтали, поэтому он реагирует как на крен, так и на рыскание.
Дисплей содержит хэш-метки для справки пилота во время поворота. Когда стрелка совпадает с хэш-меткой, самолет выполняет «стандартный поворот», который определяется как три градуса в секунду, известный в некоторых странах как «скорость один». Это соответствует двум минутам на 360 градусов поворота (полный круг). Индикаторы маркируются в соответствии с их чувствительностью, [4] с «2 мин поворот» для тех, чьи хэш-метки соответствуют стандартной скорости или двухминутному повороту, и «4 мин поворот» для тех, которые используются в более быстрых самолетах, которые показывают половину стандартной скорости или четырехминутный поворот. Сверхзвуковой реактивный самолет Concorde и многие военные самолеты являются примерами самолетов, которые используют 4-минутные указатели поворота. Хэш-метки иногда называют «собачьими домиками» из-за их особой формы на различных моделях указателей поворота. Согласно правилам полетов по приборам , использование этих цифр позволяет пилоту выполнять синхронизированные повороты, чтобы соответствовать требуемым схемам воздушного движения. Для изменения курса на 90 градусов потребуется поворот продолжительностью 30 секунд, чтобы выполнить стандартный поворот или поворот «скорости один».
Координированная индикация полета получается с помощью инклинометра , который известен как «шар в трубке». Инклинометр содержит шарик, запечатанный внутри изогнутой стеклянной трубки, которая также содержит жидкость, действующую как демпфирующая среда. Первоначальная форма индикатора по сути представляет собой спиртовой уровень с трубкой, изогнутой в противоположном направлении, и пузырьком, заменяющим шарик. [5] В некоторых ранних самолетах индикатор был просто маятником с амортизатором для демпфирования. Шарик дает указание на то, скользит ли самолет, скользит или находится в координированном полете. Движение шарика вызвано силой тяжести и центростремительным ускорением самолета. Когда шарик находится по центру в середине трубки, говорят, что самолет находится в координированном полете. Если шарик находится внутри (крылом вниз) поворота, самолет скользит. И наконец, когда шарик находится снаружи (крылом вверх) поворота, самолет скользит.
Простая альтернатива индикатору баланса, используемому на планерах, — это рыскающая струна , которая позволяет пилоту просто рассматривать движения струны как элементарный показатель баланса самолета.
Координатор поворота (TC) является дальнейшим развитием указателя поворота и скольжения (T/S), основным отличием которого является дисплей и ось, на которой установлен карданный подвес. Дисплей представляет собой миниатюрный самолет, если смотреть сзади. Он похож на дисплей авиагоризонта. «NO PITCH INFORMATION» (ИНФОРМАЦИЯ О ТАНГАЖЕ) обычно пишется на приборе, чтобы избежать путаницы относительно тангажа самолета, который можно получить с помощью прибора искусственного горизонта.
В отличие от T/S, карданный подвес TC наклонен на 30 градусов от поперечной оси. Это заставляет прибор реагировать на крен так же, как и на рыскание. Это позволяет прибору отображать изменение быстрее, поскольку он будет реагировать на изменение крена еще до того, как самолет начнет рыскать. Хотя этот прибор реагирует на изменения крена самолета, он не отображает положение крена.
Координатор поворота может использоваться в качестве инструмента производительности, когда указатель положения вышел из строя. Это называется операциями «частичной панели». Это может быть неоправданно сложно или даже невозможно, если пилот не понимает, что прибор показывает скорости крена, а также скорости поворота. Полезность также снижается, если внутренний демпфер изношен. В последнем случае прибор недостаточно демпфирован и в турбулентности будет показывать большие отклонения полной шкалы влево и вправо, все из которых на самом деле являются реакциями скорости крена.
Скольжение и занос в повороте иногда называют неаккуратным поворотом из-за перцептивного дискомфорта, который он может вызвать у пилота и пассажиров. Когда самолет находится в сбалансированном повороте (мяч находится в центре), пассажиры ощущают гравитацию прямо на линии своего сиденья (сила, перпендикулярная сиденью). При хорошо сбалансированном повороте пассажиры могут даже не осознавать, что самолет поворачивается, если они не видят объекты за пределами самолета.
В то время как скольжение и занос самолета часто нежелательны при обычном повороте, который сохраняет высоту, скольжение самолета может быть использовано в практических целях. Намеренное введение самолета в скольжение используется как прямое скольжение и боковое скольжение . Эти скольжения выполняются путем применения противоположных входов управления элеронами и рулем направления. Прямое скольжение позволяет пилоту быстро сбросить высоту, не набирая ненужной скорости, в то время как боковое скольжение является одним из методов, используемых для выполнения посадки при боковом ветре .
Хотя индикатор поворота и скольжения (а позднее и координатор поворота) считался необходимым и обязательным прибором для полетов по правилам полетов по приборам , Федеральное управление гражданской авиации (FAA) недавно решило, что эти приборы устарели в современных условиях полетов. Консультативный циркуляр № 91-75, выпущенный 25.06.2003, гласит следующее: [раздел 5 b] «...в современной системе управления воздушным движением нет особой необходимости в точно измеренных поворотах со стандартной скоростью или рассчитанных по времени поворотах на основе стандартной скорости». В консультативном циркуляре далее говорится: «...FAA считает, и все другие комментаторы, по-видимому, согласны... указатель скорости поворота больше не так полезен, как прибор, который дает информацию о горизонтальном и вертикальном положении». Таким образом, теперь можно законно заменить прибор поворота и скольжения или координатора поворота вторым указателем положения, желательно приводимым в действие системой, отличной от основного индикатора полета. Таким образом, если основной индикатор самолета имеет вакуумный привод, второй указатель положения должен быть электрическим, и наоборот. Это дает больше информации о полете, чем индикатор скорости поворота, и обеспечивает меру безопасности избыточности систем. Индикатор скольжения («шарик») по-прежнему требуется. Индикатор скольжения может быть установлен отдельно на панели, или некоторые индикаторы положения теперь имеют индикатор скольжения, включенный в дисплей.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )