4.4. Коррекция погрешностей восприятия статического давления

Погрешность восприятия статического давления (Р_ст) складывается из погрешности изолированного приемника и дополнительных погрешностей, связанных с искажениями воздушного потока в том месте фюзеляжа, где установлен приемник статического давления (рис. 3.11). Согласно НЛГС и американскому стандарту ТsO-C16 инструментальная погрешность изолированного приемника статического давления не должна превышать ~ 0,05qв диапазоне измеряемых скоростей. Например, при скорости полета 100 км/ч погрешность должна быть не более 0,2 мм рт. ст.; при скорости 400 км/ч – 0,8 мм рт. ст.; при скорости 500 км/ч – 1 мм рт. ст.; при скорости 600 км/ч – 1,2 мм рт. ст.; при скорости 800 км/ч – 1,5 мм рт. ст.

При установке приемника Р_стпогрешность может возрасти до недопустимых величин. Для гражданских самолетов допустимая суммарная погрешность приемникаР_ств переводе на скорость полета не должна превышать 10 км/ч [4]. Достигается приемлемая точность по давлениюР_стпутем выноса приемника за пределы фюзеляжа при скорости полетаМ> 0,95 или путем инструментальной коррекции при полете со скоростямиМ ≤ 0,95.

Наиболее распространенными являются два метода коррекции этой погрешности: 1 – коррекция в механическом указателе высоты или в системе СВС и 2 – аэродинамическая коррекция непосредственно в самом приемнике Р_ст.

Для первого случая коррекции каждый приемник Р_стдолжен иметь тарировочную таблицу поправок на конкретном самолете. Простейшим случаем коррекции погрешностей поР_стявляется поправка показаний барометрического высотомера по таблице, которая находится в поле зрения каждого пилота.

Самым привлекательным методом является коррекция за счет конструктивных мер в самом приемнике и установке его в том месте фюзеляжа, где помехи известны и минимальны (см. рис. 2.11, рис. 2.12, рис. 3.14).

Коррекция погрешности восприятия Р_ств современных СВС осуществляется следующим образом. В память цифрового вычислителя вводятся стандартные характеристики ΔР_ст=f(M).

Рис. 4.35. Стандартная зависимость погрешности приемника статического давления на борту самолета

Согласно нормам АРИНК-706 в дозвуковых СВС должно быть 16 стандартных характеристик, что и сделано в СВС-85 для гражданских российских самолетов. При этом к стандартным характеристикам предъявляются следующие требования:

1 – погрешность приемника Р_стзависит либо от числаМ, либо от отношенияР_д/ Р_ст;

2 – при значении М≤0,2 погрешность ΔР_ст≈ 0;

3 – максимальное значение погрешности при М= 1 должно быть не более 0,04q;

4 – характеристика ΔР_ст=f(М) должна быть достаточно плавной, без перегибов;

5 – погрешность после коррекции по высоте полета должна быть не более 1,5 м при Н = 7500 м;

6 – смена характеристики производится изготовителем СВС по запросу заказчика после удовлетворения требований к ней.

В СВС с аэродинамической коррекцией могут быть точные и загрубленные каналы по выходным параметрам. Приведенные выше формульные зависимости первичных параметров и параметров движения видоизменяются: дополнительно появляются зависимости, в которых учитывается скомпенсированное значение Р_ст. Вводятся символы: с – скомпенсированный, нс – нескомпенсированный параметр.

Математическая модель современной СВС в общем виде следующая.

– (4.29)

скомпенсированное полное значение;

– (4.30)

нескомпенсированный скоростной напор;

– (4.31)

скомпенсированный скоростной напор;

– (4.32)

скомпенсированная индикаторная скорость при v_инд.с≤a_o;

– (4.33)

нескомпенсированное отношение давлений Р_пиР_ст;

– (4.34)

скомпенсированное отношение давлений Р_пиР_ст;

– (4.35)

нескомпенсированное отношение давлений Р_диР_ст;

– (4.36)

скомпенсированное отношение давлений Р_диР_ст;

– (4.37)

скомпенсированная температура торможения;

– (4.38)

скомпенсированная температура наружного воздуха;

– (4.39)

нескомпенсированная истинная скорость;

–

скомпенсированная истинная скорость;

– (4.40)

зависимость скомпенсированного давления P_дот скомпенсированной истинной скорости.

Здесь приняты обозначения: a– скорость звука,a_о– значение скорости звука при нормальных условиях по стандартной атмосфере,k– отношение теплоемкостей,Р_{ст о}– нормальное атмосферное давление.

До полной математической модели СВС согласно структурным схемам рис. 4.1 и рис. 4.3 тут не хватает математических моделей α_истиβ_ист , которые рассматриваются в шестой главе.