Бортовые вычислительные комплексы / лабы / 1_SVS
.pdfУфимский государственный авиационный технический университет. Кафедра ИИТ.
Лабораторная работа №1.
ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ СИГНАЛОВ СВС-ПН-15-4Б.
Выполнили: ст.гр. П-402
Бабаджанов А. Ибрагимов И.
Русинов Д. Сиразетдинов Э.
Сиразетдинова М. Проверил: преподаватель Неугодникова Л.М.
г.Уфа – 2014.
ИЗУЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНЫХ СИГНАЛОВ СВС-ПН-15-4Б
Цель работы
Целью работы является изучение аэрометрических методов измерения высотно-скоростных параметров движения летательных аппаратов и ознакомление с работой систем воздушных сигналов на примере СВС-ПН-15-4Б.
Описание лабораторной установки
Системы воздушных сигналов типа СВС-ПН-15 серия 2 входят в комплекс пилотажно-навигационного оборудования дозвуковых самолетов:
Ил-62, «62М» – СВС-ПН-15 сер. 2;
Ан-22 – СВС-ПН-15-3 сер. 2; Ту-154 – СВС-ПН-15-4Б сер. 2; Ил-76 – СВС-ПН-15-6 сер. 2.
Данные системы предназначены для решения, индикации и выдачи в бор-
товые системы следующих параметров: |
|
|
|
|
|||
1. |
Число – ; |
|
|
|
|
|
|
2. |
Истинная воздушная скорость – |
; |
|
|
|
||
3. |
Относительная барометрическая высота – |
|
; |
|
|||
4. |
Абсолютная барометрическая высота – |
; |
|
|
|||
5. |
Отклонение числа от заданного значения – |
; |
|
||||
6. |
Приборная скорость – |
; |
|
|
|
|
|
7. |
Отклонение абсолютной барометрической высоты от заданного значе- |
||||||
ния – |
; |
|
|
|
|
|
|
8. Отклонение приборной скорости от заданного значения – |
; |
9.Разовый сигнал «P земли» – 760 мм. рт. ст.;
10.Разовый сигнал «M критическое»;
11. |
Разовый сигнал «Готовность |
»; |
12. |
Разовый сигнал «Готовность |
»; |
13. |
Разовый сигнал «Готовность |
»; |
14. |
Разовый сигнал «Отказ по питанию ~115 В 400 Гц или =27 В». |
Внешний вид систем типа СВС-ПН-15 серия 2 показан на рис. 1.
Рис. 1. Внешний вид систем типа СВС-ПН-15 серия 2
Параметры, выдаваемые системой, поступают в бортовые системы навигации и пилотирования.
Общий вид лабораторной установки показан на рис. 2. На лицевой панели стенда установлены приборы, соответствующие своим позициям:
УВО-15М-1Б – указатель высоты относительной; УСВПК – указатель скорости воздушной и путевой; УМ-1 – указатель числа Маха; Пер. 46 – переключатель жгута 46.
На столе расположены:
УМАП – блок насосов, осуществляющий подачу давлений в систему через ИВД;
ИВД – измеритель воздушных давлений; ИВП – измеритель выходных параметров;
ВСМВ-1-15М – вычислитель скорости, числа М и высоты; БП-27-2 – блок питания 27 В для ВСМВ-1-15М; Ф-115-1 – фильтр питания 115 В 400 Гц для ВСМВ-1-15М;
БПНП-10 – блок-преобразователь напряжения–потенциометр; КЗВ-0-15 – корректор–задатчик высоты; БКМЭ-1 – блок коррекции числа М электрический; БПУ-3 – блоки питания указателей; БПр – блок предохранителей.
Тумблеры «=27 В», «~115 В 400 Гц» и «~36 В 400 Гц» на блоке предохранителей предназначены для подключения питания к системе СВС-ПН-15-
4Б. Здесь же находится переключатель «Самоконтроль», который запускает стимулирующий тест-сигнал на указатели УВО, УСВП и УМ-1.
Вычислитель ВСМВ-1-15М системы СВС-ПН-15-4Б расположен за лицевой панелью, под приборами УВО-15М-1Б, УСВПК и УМ-1.
Тумблеры «=27 В» и «~115 В 400 Гц» на ИВД и ИВП подключают соответственно к последним питание.
Тумблер для запуска блока насосов, расположен рядом с зеленой сигнальной лампой «± 27 В», в коробке, закрепленной на основании УМАП.
Рис. 2. Общий вид лабораторной установки
Снятие статической характеристики канала HОТН.
Рст на ИВД |
Нрасч |
Нзам |
∆Н |
ε |
мм. рт. ст. |
м |
м |
м |
% |
|
|
|
|
|
755 |
55,6 |
0 |
55,6 |
0,46 |
|
|
|
|
|
710,25 |
566,3 |
500 |
66,3 |
0,55 |
|
|
|
|
|
668,5 |
1067 |
1000 |
67 |
0,56 |
|
|
|
|
|
628,6 |
1570 |
1500 |
70 |
0,58 |
|
|
|
|
|
590,3 |
2077 |
2000 |
77 |
0,64 |
|
|
|
|
|
553,5 |
2590 |
2500 |
90 |
0,75 |
|
|
|
|
|
518,8 |
3100 |
3000 |
100 |
0,83 |
|
|
|
|
|
487,2 |
3599 |
3500 |
90 |
0,75 |
|
|
|
|
|
455,8 |
4102 |
4000 |
102 |
0,85 |
|
|
|
|
|
426,9 |
4600 |
4500 |
100 |
0,83 |
|
|
|
|
|
399,2 |
5102 |
5000 |
102 |
0,85 |
|
|
|
|
|
373,2 |
5600 |
5500 |
100 |
0,83 |
|
|
|
|
|
349 |
6090 |
6000 |
90 |
0,75 |
|
|
|
|
|
325,5 |
6593 |
6500 |
93 |
0,775 |
|
|
|
|
|
304,1 |
7078 |
7000 |
78 |
0,65 |
|
|
|
|
|
282,9 |
7585 |
7500 |
85 |
0,71 |
|
|
|
|
|
262,9 |
8093 |
8000 |
93 |
0,775 |
|
|
|
|
|
244,5 |
8589 |
8500 |
89 |
0,74 |
|
|
|
|
|
226,7 |
9098 |
9000 |
98 |
0,82 |
|
|
|
|
|
210,3 |
9597 |
9500 |
97 |
0,81 |
|
|
|
|
|
194,6 |
10105 |
10000 |
105 |
0,875 |
|
|
|
|
|
179,3 |
10633 |
10500 |
133 |
1,1 |
|
|
|
|
|
166,9 |
11088 |
11000 |
88 |
0,73 |
|
|
|
|
|
153,5 |
11613 |
11500 |
113 |
0,94 |
|
|
|
|
|
141,5 |
12115 |
12000 |
115 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
14000 |
|
|
12000 |
|
|
10000 |
|
Hрасч |
8000 |
|
6000 |
||
|
||
|
4000 |
|
|
2000 |
|
|
0 |
|
|
Рст на ИВД |
|
14000 |
|
|
12000 |
|
|
10000 |
|
Низм |
8000 |
|
6000 |
||
|
||
|
4000 |
|
|
2000 |
|
|
0 |
|
|
Рст на ивд |
140 |
120 |
100 |
80 |
∆Н |
60 |
40 |
20 |
0 |
Рст на ИВД |
|
1,2 |
|
1 |
|
0,8 |
ε |
0,6 |
|
0,4 |
|
0,2 |
|
0 |
|
Рст на ИВД |
Контрольные вопросы
1.В чем заключается аэрометрический метод определения парамеров движения?
Аэрометрический метод определения движения основан на измерениях определенных аэрометрических величин, построении уравнений связи (уравнений метода) определяемых параметров и измеряемых величин и их решении.
2.Дайте определение системам воздушных сигналов и зарисуйте их обобщенную схему.
Навигационно-пилотажные системы воздушных сигналов – устройства, предназначенные для определения параметров движения ЛА (самолетов, вертолетов) по отношению к воздушной среде, т.е. барометрической высоты, скорости полета, числа М и отклонений от заданных значений этих параметров, а также температуры наружного воздуха и относительной плотности воздуха.
Рис. 1. Схема системы воздушных сигналов, где ИД pH , ИД – измерительные датчики соответственно величин pH , pД , TТ ; p0 и T0 – вводимые значения, соответствующие давлению и температуре атмосферы у поверхности Земли; У H , УV , У M , УTH – дистанционные указатели соответствующих параметров ( H , V , M ,
стрелками показаны выдаваемые электрические сигналы параметров ( H , V , M , TH , ) и
их приращений по сравнению с заданным режимом ( H , V , M ).
Сигналы измерительных датчиков поступают в вычислительное устройство, при помощи которого осуществляется построение решений уравнений функционирования. В зависимости от типа используемого вычислителя различают СВС аналогового и цифрового типа.
3. Приведите уравнения связи между первичными измеряемыми величинами, реализуемые в СВС.
Уравнение связи для определения числа М при дозвуковой скорости по-
лета
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
p |
|
k |
|
|
||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||
M |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
pH |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и при сверхзвуковой скорости полета
pД
pH
|
k 1 |
|
k 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 k |
|||||
|
k 1 |
|
2 |
|
k 1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M k 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
k |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2 |
|
|
k 1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
Уравнение связи для определения истинной воздушной скорости:
V |
2gkTT R |
|
k 1 |
||
|
pДpH
1
k1 k
1
Уравнение связи для определения температуры наружного воздуха на высоте Н :
TH |
|
|
TT |
|
TT |
. |
|
0,2 M 2 |
f M |
||||
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
T |
|
Уравнение связи для определения барометрической высоты в соответствии с формулой Лапласа
H RTср ln p0 . pH
Соотношение для определения относительной плотности воздуха
|
H |
|
T0 |
|
pH |
. |
||
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
|
p |
0 |
|
T |
||
|
|
|
|
|
H |
4. Перечислите источники методических погрешностей аэрометрических измерителей и запишите их математические модели.
Источниками методических погрешностей являются:
–наличие отклонений (инверсий) от принятого закона по международной стандартной атмосфере (МСА) распределения температуры и давления столба воздуха по высоте H ;
–отсутствие в полете данных значений давления и температуры воздуха
уповерхности Земли в функции координат местонахождения;
–аэродинамическое несовершенство геометрической формы приемников статического и динамического давлений и влияние условий обтекания их в месте установки;
–рассеяние тепловой энергии теплочувствительного элемента приемника температуры заторможенного потока воздуха.
Погрешность в определении числа М при полете с дозвуковой скоростью
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
pД |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
M |
M |
pД |
|
M |
pH |
|
|
k 1 pH |
|
|||||||
pД |
pH |
|
|
|
|
|
1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
kM |
pH |
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и при полете со сверхзвуковой скоростью (при
|
pД |
|
pH |
|
|
|
|
|
|||
|
|
||||
|
pД |
|
|
|
|
|
|
pH |
k =1,4)
|
|
|
pД |
|
|
pД |
|
|
|
p |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F M , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
pД |
|
|
|
|
pH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
pH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F M 0,0286M 5,7 7M 2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Относительная погрешность в определении истинной воздушной скоро- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
T |
|
|
M |
|
|
|
|
2M M |
|
|
|
|
M 2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||
V 2T |
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
||||||||||||||
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 |
|
|
|
|
10 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|||||
Относительная погрешность в определении температуры наружного воз- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
духа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
T |
|
|
|
|
|
2M |
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
M 2 |
|
|
|
. |
||||||||||||||||
H |
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
T |
T |
|
|
|
|
|
M |
2 |
|
|
|
M |
2 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
H |
|
|
T |
|
|
|
|
5 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
5. Перечислите источники инструментальных погрешностей аэрометрических измерителей.
Источниками инструментальных статических погрешностей являются:
–не полная компенсация влияния изменения температуры на элементы ИДД (мембранные коробки, индуктивные датчики, подвижные элементы);
–влияние изменения температуры на параметры элементов вычислительного устройства, выходных потенциометров и указателей;
–неполная коррекция нелинейности характеристик ИДД;
–наличие нелинейности линейных потенциометров и не точное воспроизведение зависимостей функциональных потенциометров;
–влияние сил и моментов трения в подвижных элементах.