5.2. Датчик угловой скорости (дус)

Датчик угловой скорости используется в различных системах самолета, в частности, автопилоте и предназначен для измерения угловой скорос­ти самолета и выдачи элект­рического сигнала, пропор­ционального измеряемой уг­ловой скорости.

Кинематическая схема ДУС представлена на рис. 5.6. Ротор 1 гироскопа кре­пится через подшипники к раме 2, которая выполнена в виде герметичного кожуха. Кожух имеет ось, называе­мую осью прецессии, кото­рой он связан с корпусом прибора 3. Угол поворота оси ограничивается пружи­нами 4. Между кожухом и корпусом прибора находится жидкость (спец. масло), удельный вес которой близок к удельному весу кожуха. При этом масса собранного кожуха уравновешивается подъемной силой в данной жидкости; опоры по оси прецессии не несут нагрузки, благодаря чему силы трения в них мало отличаются от нуля, что увеличивает чувствительность прибора. Такие гироскопы называют­ся поплавковыми. Жидкость в ДУС выполняет также роль демп­фирующей среды, в которой за счет трения жидкости о стенки корпуса и кожуха при повороте последнего в результате прецессии, гироскопа создается демпфирующий момент. Электрический сигнал, пропорциональный измеряемой скорости, получают с прецизи­онного потенциометра 5. В некоторых конструкциях ДУС исполь­зуют бесконтактные индукционные датчики, выгодно отличающие­ся от потенциометров тем, что не создают дополнительный момент трения по оси прецессии щетки о потенциометр, более долговечны, но требуют дополнительных усилительных устройств.

На корпусе ДУС обычно указывают ось, вокруг которой он из­меряет скорость. Эта ось называется измерительной, на корпусе она обозначается точкой и стрелкой, как это показано на рис. 5.6.

ДУС присущи те же погрешности, что и указателю поворота. Для уменьшения погрешности при крене угол поворота оси прецессии ДУС делается небольшим, а чувствительность прибора повышается за счет разгрузки подшипников. Датчики угловой скорости в зависимости от того, в каких системах их используют, имеют разные технические характеристики. Для примера здесь приводятся технические характеристики ДУС, используемого в автопилоте АП-6Е.

Основные технические характеристики ДУС.

Напряжение питания по переменному току, В…………36±1,8

Частота, Гц ………………400±8

Порог чувствительности при температурах, град/с:

+ 20 и +50° С .. ………………не более 0,05

—60° С ………………0,1

Выходное напряжение в трех взаимно перпендикуляр­ных положениях при отсутствии угловой скорости, В …………………………не более ±0,15

5.3 Выключатель коррекции вк-53рб

Выключатель коррекции измеряет угловую скорость разворота самолета и при достижении самолетом скорости разворота 0,1—0,3 град/с отключает системы коррекции в различных приборах (авиагоризонты, гировертикали, дистанционные гиро­магнитные компасы, гирополукомпасы и др.)

Выключатель коррекции (рис. 5.7) представляет собой гироскопи­ческий датчик угловой скорости (гиродатчик), снабженный порого­вым устройством, устройством задержки времени и исполнительным устройством. Гиродатчик при появлении угловой скорости разворо­та или виража выдает сигнал на пороговое устройство, которое пред­назначено для выдачи сигнала на отключение коррекции при достиже­нии угловой скорости вращения самолета, равной расчетной. Устрой­ство задержки времени обеспечивает задержку отключения коррекции при появлении кратковременных угловых скоростей, превышающих заданный порог. Роль исполнительного устройства выполняет, как правило, электромагнитное реле, через контакты которого коммути­руются электрические цепи систем коррекции. При поступлении на реле сигнала с устройства задержки времени оно срабатывает, контакты размыкаются, и происходит дистанционное отключение коррекции гироскопических приборов

Рис. 5.7. типовая схема выключателя коррекции

Основным элементом выключателя коррекции является гироскоп 1 с двумя степенями свободы (рис. 5.8), осью измерения которого является ось у. При развороте самолета вокруг оси y гироскоп прецессирует, и щетка 9 с помощью контактного устройства 8 подает напряжение на управляющую обмотку 7 двигателя, который поворачивает щетки потенциометра 5. Напряжение, снимаемое с потенциометра, поступает на вторую управляющую обмотку 6 того же двигателя. Управляющая обмотка 6 намотана встречно к обмотке 7, и поэтому магнитный поток, создаваемый обмоткой 6, противодействует магнитному потоку обмотки 7. Если скорость разворота самолета больше 0,1—0,3 град/с и су­ществует некоторое время, то двигатель повернет контактное уст­ройство 3 на такой угол, что напряжение поступит на реле 4, кото­рые своими контактами выключат коррекцию в соответствующих приборах. Если действие угловой скорости кратковременно или самолет имеет рыскание по курсу, то двигатель не успеет повернуть кон­тактное устройство 3 на угол переключения.

Таким образом, двигатель с двумя управляющими обмотками, намотанными встречно друг другу, и потенциометр в выключателе коррекции выполняют роль электромеханического реле времени, которое задерживает выключение коррекции при рыскании по кур­су и позволяет выключать ее при продолжительном развороте самолета.

После окончания разворота гироскоп под действием пружин 2 возвращается в исходное положение и обесточивает реле 4. Схема выключателя коррекции готова к работе.

Если скорость разворота самолета меньше 0,1—0,3 град/с, то гироскопический момент гироскопа 1 не может преодолеть момент противодействующих пружин и повернуть щетку 9 контактного устройства на угол, при котором подается питание на обмотку 7, и ВК-53РБ не сработает, т. е. не произведет коммутаций в обслу­живаемых приборах.

Выключатель коррекции ВК-53РБ самостоятельного значения не имеет, он обычно входит в комплект той системы, которую об­служивает.

Основные технические данные

Напряжение питания по переменному току, В 36

Частота тока, Гц ; 400

Время срабатывания (с) выключателя коррекции при угловой ско­рости больше 0,1 град/с 5,7-15

Время включения коррекции при отсутствии угловой скорости, с 2-3 Скорость, при которой происходит отключение коррекции, град/с 0,1—0,3