Letové přístroje - Flight instruments
Letové přístroje jsou nástroje v kabině o o letadla , která poskytne pilotovi s údaji o letu situace tohoto letadla, jako je nadmořská výška , rychlost letu , vertikální rychlosti , kurzu a mnohem více jiných zásadní informace v letu. Zlepšují bezpečnost tím, že umožňují pilotovi letět letadlem ve vodorovném letu a otáčet se bez odkazu mimo letadlo, jako je horizont. Pravidla vizuálního letu (VFR) vyžadují rychloměr , výškoměr a kompas nebo jiný vhodný magnetický ukazatel směru. Pravidla letu podle přístrojů (IFR) dále vyžadují gyroskopický náklon ( umělý horizont ), ukazatel směru (směrový gyroskop) a ukazatel rychlosti zatáčení, plus indikátor prokluzu, nastavitelný výškoměr a hodiny. Let do přístrojových meteorologických podmínek (IMC) vyžaduje pro přesné vzlety a přistání radionavigační přístroje.
Termín je někdy používán volně jako synonymum pro kokpitové nástroje jako celek, přičemž v tomto kontextu může zahrnovat motorové nástroje, navigační a komunikační zařízení. Mnoho moderních letadel má elektronické systémy letových přístrojů .
Většina regulovaných letadel má tyto letové přístroje, jak stanoví americký zákon o federálních předpisech , hlava 14, část 91. Jsou seskupeny podle pitot-statického systému , kompasových systémů a gyroskopických přístrojů.
Pitotovy statické systémy
Přístroje, které jsou Pitot-statické systémy, používají k určení rychlosti a výšky rozdíly tlaku vzduchu.
Výškoměr
Výškoměr zobrazuje nadmořskou výšku letadla měřením rozdílu mezi tlakem v zásobníku aneroidních kapslí uvnitř výškoměru a atmosférickým tlakem získávaným statickým systémem. Nejběžnější celosvětovou jednotkou pro kalibraci výškoměru jsou hektopascaly (hPa), s výjimkou Severní Ameriky a Japonska, kde se používají palce rtuti (inHg). Výškoměr je nastavitelný na místní barometrický tlak, který je nutné správně nastavit, aby bylo možné získat přesné údaje o výšce, obvykle ve stopách nebo metrech. Jak letadlo stoupá, kapsle se rozpínají a statický tlak klesá, což způsobí, že výškoměr indikuje vyšší nadmořskou výšku. Opačný účinek nastává při sestupu. S pokrokem v letectví a zvýšeným výškovým stropem bylo nutné změnit výškoměrný číselník pro použití ve vyšších i nižších nadmořských výškách. Když tedy jehly ukazovaly na nižší nadmořské výšky, tj. První 360stupňová činnost ukazatelů byla vymezena vzhledem malého okna se šikmými čarami, které pilota varovaly, že je blíže k zemi. Tato úprava byla zavedena počátkem šedesátých let po opakování leteckých nehod způsobených zmatkem v mysli pilota. Ve vyšších nadmořských výškách okno zmizí.
Ukazatel rychlosti
Ukazatel rychlosti ukazuje rychlost letadla vzhledem k okolnímu vzduchu. Uzly jsou v současnosti nejpoužívanější jednotkou, ale místo toho se někdy používají kilometry za hodinu. Ukazatel rychlosti letu funguje tak, že měří tlak vzduchu a berana v Pitotově trubici letadla ve vztahu k okolnímu statickému tlaku. Uvedená rychlost letu (IAS) musí být korigována na nestandardní tlak a teplotu, aby byla získána skutečná rychlost letu (TAS). Přístroj je barevně označen, aby indikoval důležité vzdušné rychlosti, jako je pádová rychlost, nikdy nepřekračovat rychlost letu nebo bezpečná rychlost provozu klapky .
Vertikální ukazatel rychlosti
VSI (někdy také nazývaný variometr neboli indikátor stoupání) snímá měnící se tlak vzduchu a zobrazuje tyto informace pilotovi jako rychlost stoupání nebo klesání ve stopách za minutu, metrech za sekundu nebo uzlech.
Kompasové systémy
Kompas
Kompas ukazuje směr letadla vzhledem k magnetickému severu. Mezi chyby patří odchylka nebo rozdíl mezi magnetickým a skutečným směrem a odchylka způsobená elektrickým vedením v letadle, což vyžaduje kartu pro korekci kompasu. Na kompas se navíc vztahují chyby namáčení. Přestože je spolehlivý v ustáleném letu, může dávat matoucí údaje při otáčení , stoupání, klesání nebo zrychlování kvůli sklonu magnetického pole Země. Z tohoto důvodu se indikátor směru používá také pro provoz letadla, ale je pravidelně kalibrován proti kompasu.
Gyroskopické systémy
Indikátor postoje
Indikátor polohy (také známý jako umělý horizont ) ukazuje vztah letadla k horizontu. Z tohoto pilot může říci, zda křídla jsou úrovně ( role ) a je-li letadlo nos směřující nad nebo pod horizontem ( pitch ). Postoj se uživatelům vždy zobrazuje v jednotkových stupních (°). Indikátor polohy je primárním nástrojem pro let podle přístrojů a je také užitečný v podmínkách špatné viditelnosti. Piloti jsou vyškoleni k používání jiných nástrojů v kombinaci, pokud by tento nástroj nebo jeho napájení selhalo.
Ukazatel směru
Indikátor směru (také známý jako směrový gyroskop nebo DG) zobrazuje směr letadla v bodech kompasu a vzhledem k magnetickému severu, pokud je nastaven kompasem. Tření ložiska způsobuje chyby driftu z precese , které musí být pravidelně korigovány kalibrací přístroje na magnetický kompas. U mnoha pokročilých letadel (včetně téměř všech proudových letadel) je ukazatel směru nahrazen indikátorem vodorovné situace (HSI), který poskytuje stejné informace o kurzu, ale také pomáhá s navigací.
Ukazatel směru
Mezi ně patří indikátor otočení a skluzu a koordinátor otáčení, které indikují rotaci kolem podélné osy . Zahrnují sklonoměr, který indikuje, zda je letadlo v koordinovaném letu , nebo ve skluzu nebo smyku . Další značky označují otočení o standardní sazbu . Rychlost otáčení se nejčastěji vyjadřuje buď ve stupních za sekundu (deg / s), nebo v minutách na otáčku (min / tr).
Systémy letových ředitelů
Patří mezi ně horizontální indikátor situace (HSI) a indikátor postoje ředitele (ADI). HSI kombinuje magnetický kompas s navigačními signály a sklonem Glide . Navigační informace pocházejí z VOR / Localizer nebo GPS . ADI je indikátor polohy s počítačem ovládanými tyčemi řízení, odlehčovací zařízení během letu podle přístrojů.
Velmi vysokofrekvenční všesměrový rozsah (VOR)
Indikátorový přístroj VOR zahrnuje indikátor odchylky kurzu (CDI), Omnibearing Selector (OBS), indikátor TO / FROM a příznaky. CDI ukazuje boční polohu letadla ve vztahu k vybrané radiální stopě. Používá se pro orientaci, sledování na stanici nebo ze stanice a zachycení kurzu. Na přístroji ukazuje vertikální jehla boční polohu zvolené stopy. Horizontální jehla umožňuje pilotovi sledovat sestupný sklon, když je přístroj používán s ILS.
Jednosměrný rádiový maják (NDB)
Automatický zaměřovač přístroj indikátor (ADF) může být pevnou karta, pohyblivý karta nebo magnetická Indikátor rádiového přenosu (RMI). RMI je vzdáleně spojen s gyroskopem, takže automaticky otáčí azimutovou kartou, aby představoval směr letadla. Zatímco jednoduché displeje ADF mohou mít pouze jednu jehlu, typický RMI má dva, spojené s různými přijímači ADF, což umožňuje fixaci polohy pomocí jednoho nástroje.
Rozložení
Většina letadel je vybavena standardní sadou letových přístrojů, které poskytují pilotovi informace o postoji letadla, rychlosti letu a nadmořské výšce.
T uspořádání
Většina amerických letadel postavených od 40. let 20. století má letové přístroje uspořádané ve standardizovaném vzoru zvaném „T“ uspořádání. Indikátor polohy je uprostřed nahoře, vzdušná rychlost vlevo, výškoměr vpravo a ukazatel směru pod indikátorem polohy. Další dva, otočný koordinátor a vertikální rychlost, se obvykle nacházejí pod rychloměrem a výškoměrem, ale mají větší volnou šířku v umístění. Magnetický kompas bude nad přístrojovou deskou, často na středovém sloupku čelního skla . U novějších letadel se skleněnými přístroji v kokpitu odpovídá rozložení displejů základnímu uspořádání T.
Raná historie
V roce 1929 se Jimmy Doolittle stal prvním pilotem, který vzlétl, letěl a přistával na letounu pouze pomocí přístrojů bez výhledu mimo kokpit. V roce 1937 si britské královské letectvo (RAF) vybralo sadu šesti základních letových přístrojů, které by po dalších 20 let zůstaly standardním panelem používaným pro létání v přístrojových meteorologických podmínkách (IMC). Oni byli:
- výškoměr (stopy)
- rychloměr (uzly)
- ukazatel zatáčky a náklonu (směr a koordinace zatáčky)
- vertikální ukazatel rychlosti (stopy za minutu)
- umělý horizont (indikace postoje)
- směrový gyroskop / ukazatel směru (stupně)
Toto uspořádání panelů bylo začleněno do všech letadel RAF postavených podle oficiálních specifikací od roku 1938, jako jsou Miles Master , Hawker Hurricane , Supermarine Spitfire a těžké motory čtyřmotorových Avro Lancaster a Handley Page Halifax , ale ne dřívější lehký jednomotorový Tiger Můra trenér, a minimalizoval problémy s přeměnou typu spojené se slepým létáním, protože pilot trénovaný na jednom letadle by si mohl rychle zvyknout na jakýkoli jiný, kdyby byly přístroje identické.
Tento základní šest set, známý také jako „šest pack“, byl také přijat komerčním letectvím. Po druhé světové válce bylo uspořádání změněno na: (horní řada) rychlost letu, umělý horizont, výškoměr, (spodní řada) zatáčka a ukazatel náklonu, ukazatel směru, vertikální rychlost.
Další vývoj
U starých šesti základních nástrojů je ukazatel obratu a banky nyní zastaralý. Přístroj byl zahrnut, ale v první generaci tryskových dopravních letadel měl jen malé využití. To bylo odstraněno z mnoha letadel před skleněnými kokpity byly k dispozici. Díky vylepšenému umělému horizontu, včetně gyroskopů a letových ředitelů , se ukazatel otáčení a náklonu stal zbytečným, s výjimkou provádění určitých typů akrobacie (což by na začátku nebylo úmyslně prováděno v IMC ). Ale dalších pět letových přístrojů, někdy známých jako „velká pětka“, je stále součástí všech kokpitů. Způsob jejich zobrazení se však postupem času měnil. Ve skleněných kokpitech jsou letové přístroje zobrazeny na monitorech. Displej však není zobrazen čísly, ale jako obrazy analogových nástrojů. Umělému horizontu je na monitoru přiřazeno centrální místo s ukazatelem směru těsně pod (obvykle se zobrazuje pouze jako součást kompasu). Indikovaná rychlost, výškoměr a vertikální indikátor rychlosti se zobrazují jako sloupce s indikovanou rychlostí vzduchu nalevo od obzoru a výškoměrem a vertikální rychlostí vpravo ve stejném vzoru jako u většiny starších stylů „hodinových kokpitů“.
Jiný význam a některé další přístroje
Za dobrého počasí může pilot létat pohledem z okna. Při letu v oblacích nebo v noci je však pro orientaci letadla nutný alespoň jeden gyroskopický přístroj, buď umělý horizont, otočení a sklouznutí, nebo gyroskopický kompas.
Indikátor vertikální rychlosti neboli VSI je spíše „dobrá pomoc“ než naprosto nezbytný. Na tryskových letadlech zobrazuje vertikální rychlost v tisících stop za minutu, obvykle v rozmezí -6 až +6. Gyrocompass lze použít pro navigaci, ale je to opravdu také letový přístroj. Je nutné řídit nastavení kurzu, aby bylo stejné jako u kurzu přistávací dráhy. Indikovaná rychlost letu, nebo IAS, je druhým nejdůležitějším nástrojem a indikuje rychlost letu velmi přesně v rozmezí 45 až 250 kn (83 až 463 km / h). Ve vyšší nadmořské výšce se místo toho používá metr MACH, aby se zabránilo nadměrné rychlosti letadla. Na některých letadlech existuje přístroj zvaný skutečná rychlost letu , nebo TAS. TAS ukazuje rychlost v uzlech v rozsahu od 200 kn (370 km / h) a vyšších (Je to jako Mach-metr: ve skutečnosti to není letový nástroj). Výškoměr zobrazuje nadmořskou výšku ve stopách, ale musí být upraven na místní tlak vzduchu na letišti přistání. Výškoměr lze upravit tak, aby ukazoval nadmořskou výšku nula stop na dráze, ale mnohem častější je upravit výškoměr tak, aby ukazoval skutečnou nadmořskou výšku, když letadlo přistálo. V druhém případě musí mít piloti na paměti nadmořskou výšku dráhy. Rádiový výškoměr (zobrazující výšku nad zemí, je-li nižší než přibližně 2 000–2 500 ft (610–760 m)) je však po celá desetiletí standardem. Tento přístroj však nepatří mezi „velkou pětku“, ale je stále třeba jej považovat za letový přístroj.
Viz také
- Doporučení ICAO k používání mezinárodního systému jednotek
- Zkratky a zkratky v avionice
- Přístrojová deska
- Kokpit
- Ovládací stojan
- Skleněný kokpit
Reference
externí odkazy
- Příručka létání podle přístrojů 2012
- Pilotní příručka leteckých znalostí (FAA-H-8083-25A) 2008
- Gyro Horizon umožňuje létání podle přístrojů Historie vývoje přístrojového vybavení letadel s důrazem na gyroskopický horizont. 2007
- „Jak fungují letecké přístroje.“ Popular Science , březen 1944, str. 116–123 / 192.
- Současná praxe v rozvržení přístrojové desky - Aero Digest