1.2.3 Указатели числа Маха
При больших скоростях и на большой высоте проявляются эффекты сжимаемости воздуха, и на некоторых частях самолета ламинарное течение становится турбулентным, что резко изменяет аэродинамические характеристики самолета. В этих условиях приборная скорость уже в меньшей степени характеризует аэродинамику самолета, чем число Маха. Для каждого самолета существует критическое значение числа Маха, при достижении которого дальнейшее увеличение скорости за счет увеличения тяги двигателя нецелесообразно из-за резкого увеличения лобового сопротивления.
Число Маха равно отношению истинной воздушной скорости к скорости звука на текущей высоте полета самолета:
Как видно из этой формулы, если подставить в выражение для числа М выражение VИСТ, то результат показывает, что число М является функцией отношения динамического давления к статическому давлению, то есть такой же, как для истинной воздушной скорости:
.
Именно поэтому механизм для измерения числа М (рис. 1.21) такой же, как для измерения VИСТ. В формуле для определения числа М значение температуры наружного воздуха Т сокращается, поэтому измерение числа М оказывается более точным, так как не требует введение поправки на температуру.
1 – стрелка; 2 – трибка; 3, 7, 9 – оси; 4, 5, 6, 15, 16 – поводки; 8, 10 – кривошипы,
11, 13 – тяги; 12 – анероидная коробка; 14 – манометрическая коробка; 17 – зубчатый сектор
Рис. 1.21– Кинематическая схема и лицевая часть указателя числа М
1.3 Автомат углов атаки и перегрузки (ауасп)
Предназначен для определения текущего угла атаки, критического угла атаки αКР, текущей перегрузки nу, и для выдачи сигнализации при достижении самолетом критического угла атаки и перегрузки (см. рис. 1.22).
В состав входят:
1) Указатель атаки и перегрузки – УАП.
2) Датчик текущего угла атаки α – ДУА.
3) Датчик критического угла атаки αКР – ДКУ.
4) Датчик перегрузки nу – ДП.
5) Блок коммутации – БК.
Рисунок 1.22 – Функциональная cхема АУАСП
Лицевая часть указателя вертикально разделена на две части. На указателе имеется 2 шкалы и 2 стрелки: левая стрелка показывает текущий угол атаки, правая – текущую вертикальную перегрузку. Слева имеется подвижный красный сектор, левый край которого показывает критический угол атаки.
Рисунок 1.23 – Внешний вид датчика угла атаки ДУА
Датчик угла атаки (см. рис. 1.23) представляет собой устройство, имеющее флажок-флюгер, расположенный на фюзеляже снаружи самолета. При движении самолета плоскость флажка занимает положение вдоль набегающего воздушного потока. На оси вращения флюгера имеется потенциометр.
При изменении угла атаки флажок изменяет свое положение относительно продольной оси самолета. Флажок соединен со скользящим контактом потенциометра. Передача информации от датчика на индикатор осуществляется с помощью электрической дистанционной передачи, которая представляет собой самобалансирующийся измерительный мост.
Самобалансирующийся измерительный мост (см. рис. 1.24) предназначен для передачи на расстояние механических перемещений.
Рисунок 1.24 – Самобалансирующийся мост
При одинаковом расположении скользящих контактов на потенциометрах датчика и указателя точка А и В имеют одинаковые потенциалы φА = φВ, при этом напряжение UАВ = 0. Изменение угла атаки самолета α приводит к перемещению скользящего контакта датчика от точки А, что приводит к появлению напряжения UАВ ≠ 0. Оно поступает на усилитель, с усилителя на двигатель, двигатель начинает вращаться и, через редуктор, перемещает скользящий контакт из точки В. Скользящий контакт потенциометра индикатора перемещается двигателем до тех пор, пока он не встанет в такое же положение, как в датчике. При этом напряжение UАВ = 0 и двигатель остановится. Одновременно со скользящим контактом двигатель перемещает стрелку индикатора.
В датчике перегрузки имеется грузик, закрепленный на пружинах. При вертикальном перемещении самолета грузик смещается и перемещает скользящий контакт потенциометра (рис. 1.25). Потенциометрический датчик включен в схему самобалансирующегося моста для передачи перемещения грузика на стрелку указателя (как рассмотрено выше).
Рисунок 1.25 – Внешний вид датчика перегрузки
Датчик критического угла атаки представляет собой измеритель числа М, в котором имеется манометрическая и анероидная коробки, подается статическое и полное давление, а перемещение подвижных центров коробок передается на потенциометры, которые включены в мостовую схему для перемещения подвижного сектора указателя.
При подходе самолета к критическим режимам одна из стрелок подходит к краю красного сектора, и включается сигнализация:
- табло «Критический режим»;
- красная лампочка на указателе;
- вибратор на штурвале (на некоторых типах ВС).
Сигнализация фиксируется в бортовом устройстве регистрации полета.
Электромеханическая cхема АУАСП-12КР представлена на рис. 1.26.
Рисунок 1.26 – Электромеханическая cхема АУАСП-12КР
Прибор требует электрическое питание: постоянное напряжение 27В и переменное однофазное 115В, 400Гц. Питание прибора включается автоматически во время разбега самолета сигнализатором приборной скорости или концевым выключателем на шасси. После включения прибора сектор критического угла атаки устанавливается в положение «взлет-посадка», указывая критический угол, при котором хвостовое оперение самолета коснется поверхности земли. Перед полетом прибор включается для тест-контроля нажатием на кнопку «КОНТРОЛЬ АУАСП». При этом сектор критического угла атаки устанавливается в положение «взлет-посадка», обе стрелки прибора перемещаются на границы красных секторов, и включается сигнализация «Критический режим». Проверяется также исправность обогрева датчика угла атаки ДУА.