Задание №1 Метрологическое звено воздушного судна

1. Барометрический высотомер (измерение высоты полета самолета относительно уровня той изобарической поверхности, атмосферное давление которой установлено на барометрической шкале, футы/метры). От 0 до 49 000 футов. Принцип действия основан на свойстве анероидных коробок реагировать на изменение атмосферного давления с поднятием на высоту, работают под статическим давлением от приемников статики системы питания анероидно-мембранных приборов. Показаниями высотомера пользуются в полете для контроля за выдерживанием высоты при наборе или снижении, для выдерживания заданной высоты (эшелона) по трассе, а также для определения истинной или абсолютной высоты полета над пролетаемой местностью.

2. Радиовысотомер(высота относительно подстилающей поверхности, рельефа, футы). От 0 до 2 500 футов. Бортовое или наземное устройство для определения истинной высоты полёта самолета над поверхностью Земли радиотехническими методами. Является дополнением и альтернативой барометрическому высотомеру, предназначенному для измерения относительной или абсолютной высоты полёта. Фактически, радиовысотомер является частным случаем радиодальномера или специализированной РЛС, однако, в связи с удобством классификации по назначению, его выделяют в отдельный класс устройств. Радиовысотомер с частотной модуляцией излучаемых радиоволн излучает непрерывные радиосигналы, частота которых периодически изменяется по заданному закону. Высоту летательного аппарата определяют по показываемой индикатором прибора разности частот излучаемых и отраженных радиосигналов.

3. Указатель скорости (шкала на дисплее показывает скорость самолета относительно воздушной среды, узлы). От 0 до 330 узлов, пример: рабочий режим на 315 эшелоне (31 500 футов) – 270 узлов. При движении самолета в атмосфере встречный поток воздуха создает скоростной напор в трубке Пито, закрепленной на фюзеляже или на крыле. Воздушная скорость измеряется путем сравнения скоростного (динамического) напора со статическим давлением. Под действием разности динамического и статического давлений прогибается упругая мембрана, с которой связана стрелка, показывающая по шкале воздушную скорость в километрах в час. Указатель воздушной скорости показывает также эволютивную скорость, число Маха и максимальную эксплуатационную скорость. На центральной панели расположен резервный пневмоуказатель воздушной скорости.

4. Функция отображения скорости (узлы). От 0 до 999. Скорость отображается в полете на указатели скорости. Он подключен к приемнику воздушного давления (ПВД) за бортом самолета и соотносит с давлением неподвижного воздуха. Приемник воздушного давления называют трубкой Пито и располагают вдали от нестабильных потоков воздуха (вдали от винтов и прочих узлов, вызывающих завихрения воздуха). Основной способ измерения скорости – измерение динамического давления воздуха. Это давление соответствует скорости воздуха около самолета. Истинная воздушная скорость, TrueAirspeed:TAS. Фактическая скорость самолета относительно воздуха. TAS используют для планирования полета и навигации. С ее помощью рассчитывают расчетное время прибытия и отклонения. Приборная воздушная скорость, IndicatedAirspeed:TAS. Это воздушная скорость, отображаемая на приборе. Эта скорость идентичная TAS при нормальных условиях (давление 1013.25 hPa и 15° C)IAS – скорость для безопасного управления самолетам. Скорость сваливания и скорости ограничения использования закрылков и шасси – приборные скорости. Путевая скорость, Groundspeed(GS). Истинная скорость с учетом ветра и показывающая скорость самолета относительно земли. Она отображается на FMS или GPS и может быть вычислена из истинной скорости, если известны сила и направление ветра. Эта скорость нужна для расчета времени прибытия. Число Маха. Скорость самолета относительно скорости звука. Величина безразмерная и относительная. Она вычисляется как скорость объекта относительно среды, деленная на скорость звука в этой среде, используют выше 250 эшелона. Другие скорости. a) ВЗЛЕТ:V1 = До достижения скорости V1 пилот может прекратить взлет. После V1, пилот ДОЛЖЕН взлететь. VR = скорость, при которой пилот, действуя на органы управления самолета, увеличивает тангаж и взлетает. V2 = безопасная скорость, которой нужно достигнуть на 10 метрах.b) ЭШЕЛОН :Va = Скорость, при которой самолет будет полностью управляемым. Vno = Максимальная крейсерская скорость. Vne = Недостигаемая скорость. Vmo = Максимально допустимая скорость. Mmo = Максимально допустимое значение числа Маха. c) ЗАХОД и ПОСАДКА :Vfe = Максимальная скорость с выпущенными закрылками. Vlo = Максимальная скорость для использования шасси. Vle = Максимальная скорость с выпущенными шасси. Vs = Скорость сваливания (с максимальным весом) Vso = Скорость сваливания с выпущенными шасси и закрылками (с максимальным весом) Vref = Посадочная скорость  = 1.3 x Vso. Минимальная скорость на чистом крыле = минимальная скорость с убранными шасси, закрылками и воздушными тормозами, обычно примерно 1.5 x Vso. Минимальная скорость захода на посадку = Vref (см. выше), 1.3 x Vso.

5. Указатель температуры окружающей среды (^°С)

6. Вспомогательный (запасной) высотомер (на случай отказа 2 систем). Аналогично первому.

7. 2 независимых компьютера (расчет данных «скорость», «высота», «навигация», вывод среднего логарифмического, проверка ошибок). 2 компьютера сравнивают значения исходных величин, выполняют поиск ошибок, сравнивают результаты, выводят итоговые значения. Каждый из компьютеров имеет функцию самодиагностики по следующим параметрам – контроль процессора (watchdog и контрольные суммы), контроль питания, контроль входов и выходов, контроль обратной связи. Диагностика входов обеспечивается сравнением одинаковых сигналов, полученных с разных устройств

8. Курс воздушного судна FMS (дисплей, навигационный компас). Функция отображения маршрута.

9. FMS система (настраивается на нужную частоту, МГц). Выбор маяков для оценки своего положения, при заходе на посадку – выбор частоты для связи с диспетчером.

10. Радиолокатор (расстояние до гроз и прочих объектов, морские мили). Возможные режимы: карта, погода, тестовый режим (проверка), угол наклона антенны, угол развертки, дисплей с определенным набором цветов (красный – гроза, зеленый – поверхность, желтый – города). Радиоволны рассеиваются на встретившихся на пути их распространения электрических неоднородностях (объектами с другими электрическими свойствами, отличными от свойств среды распространения). При этом отражённая волна, также, как и собственно, излучение цели, позволяет обнаружить цель. На больших расстояниях от источника излучения можно считать, что радиоволны распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью, благодаря чему имеется возможность измерять дальность и угловые координаты цели (Отклонения от этих правил, справедливых только в первом приближении, изучает специальная отрасль радиотехники — Распространение радиоволн.В радиолокации эти отклонения приводят к ошибкам измерения). Частота принятого сигнала отличается от частоты излучаемых колебаний при взаимном перемещении точек приёма и излучения (эффект Доплера), что позволяет измерять радиальные скорости движения цели относительно РЛС. Пассивная радиолокация использует излучение электромагнитных волн наблюдаемыми объектами, это может быть тепловое излучение, свойственное всем объектам, активное излучение, создаваемое техническими средствами объекта, или побочное излучение, создаваемое любыми объектами с работающими электрическими устройствами.

11. FMS* дисплей (отображение массы пустого самолета/с пассажирами, ссылаясь на документацию, кг). 14084 кг – пустой, max 23995 кг.

12. Часы + GPS (время полета, необходимое время, ч/мин/сек).

13. IKAS дисплей (количество гидравлической жидкости, %). От 0 до 100%, норма >60%; < 60 – критическое значение.

14. Давление в кислородной системе (IKAS дисплей, сила/ ). Определяется по исходным значениям температуры и количества членов экипажа. Пример: при t=0^°С, 3 члена экипажа давление в кислородной системе - 1500.

Электронный барометрический высотомер

Электронный высотомер – прибор нового поколения высотомеров, совмещающий функции измерителя высоты, системы воздушных сигналов и системы сигнализации высоты эшелонирования.Информация выдается на ЖКИ-экран, имитирующий лицевую панель механического высотомера, и в бортовые системы. При изменении текущих значений абсолютной и относительной высоты учитываются аэродинамические погрешности восприятия давления, зависящие от высоты и скорости. В памяти высотомера могут храниться несколько наборов поправок для разных типов самолетов. Установка значений давления на уровне земли Рз и заданной высоты эшелона производится кремальерами Нэ и Рз. Переключение индикации из метрической системы в футовую и обратно производится нажатием кнопки Ft, при этом происходит смена цвета освещения шкалы.На ЖКИ-экран выдается следующая информация:

-текущее значение относительной барометрической высоты;

-величина атмосферного давления у земли Рз;

-заданная высота эшелона;

-сигнал предупреждения о полете на относительной высоте менее 1000 м;

-сигнал об отклонении от высоты эшелона на 60-150м (мигающая рамка на панели прибора)

-сигнал об отклонении от высоты эшелона более, чем на 150 м (светящаяся рамка на панели прибора).

Информация о текущих значениях высотно-скоростных параметров и заданной высоте эшелона передается в бортовые системы в виде 32-разрядного последовательного кода по ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 (изменение 3) и ARINC 429. Дополнительно в бортовую систему выдаются электрические сигналы:

-об отклонении от заданной высоты эшелона более, чем на 150 м;

-о входе самолета в зону, ограниченную отклонением 150 м от заданной высоты эшелона и о выходе из зоны, ограниченной отклонением 60 м от заданной высоты эшелона (сопровождается звуковой сигнализацией)

-об исправности высотомера при включенном электропитании.

Задание №2

Барометрический метод измерения высоты

Барометрический метод основан на использовании закономерного изменения атмосферного давления с высотой. Зависимость давления воздуха от высоты до 11000 м выражается формулой

Решая это уравнение относительно высоты, получим:

где R-газовая постоянная (29, 27 м/град).

Из формулы видно, что измеряемая высота является функцией четырех параметров: давления на высоте полета Pн, давления и температуры на уровне начала отсчета высоты Pо и Tо и температурного градиента tгр.

Если принять параметры Pо, Tо и tгр постоянными, то высоту можно определить как функцию атмосферного давления. Давление на высоте полета можно измерить непосредственно на самолете с помощью барометра (анероида). Шкала барометра градуируется в единицах высоты полета, такой прибор называется барометрическим высотомером.

Задание №3

Погрешности измерений

По форме числового выражения	По закономерностям проявления
абсолютные относительные приведенные	случайные	систематические			грубые промахи
	-предельные -средние квадратиче-ские(стан- дартные) -вероятные -средние -средние арифмети- ческие	по виду источника	по характеру проявления
		-методи- ческие -инструме-нтальные -субъек-тивные	-посто-янные -условно постоянные -бузусловно постоянные	-переменные -прогресси-рующие -периодические -изменяющиеся по сложному закону -динамические

Погрешность измерения ∆х_изм – это отклонение результата измерения x от истинного (действительного) х_и (х_д) значения измеряемой величины:

∆х_изм=х─х_д.

Абсолютная погрешность: ∆=х─х_и или ∆=х─х_д.

Относительная погрешность: или .

Приведенная погрешность: , где х_N – нормированное значение величины.

(Например: х_N=х_max ,где х_max – максимальное значение измеряемой величины).

Задание № 4

Возможности использования средств измерений, а также их точностные свойства определяются их метрологическими характеристиками.

Метрологическая характеристика средства измерений (метрологическая характеристика; MX) - характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность. Различают нормируемыме метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами на средства измерений, и действительные характеристики, определяемые экспериментально. Метрологические характеристики весьма разнообразны, они существенно различаются по значимости и информативности и существенно зависят от типа средств измерений.

Примеры характеристик, важных и для пользователя, и для разработчиков:

• диапазон показаний средства измерений (диапазон показаний) - область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы

• диапазон измерений средства измерений (диапазон измерений) - область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.

Примечание - Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений или верхними пределом измерений;

Вариация показаний измерительного прибора (вариация показаний) - разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

Примечание - В высокочувствительных (особенно в электронных) измерительных приборах вариация приобретает иной смысл и может быть раскрыта как колебание его показаний около среднего значения (показание дышит);

Порог чувствительности средства измерений (порог чувствительности) характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством. Кроме этого термина на практике применяются также термины: порог реагирования, порог подвижности, срабатывание, порог срабатывания и пороговая чувствительность, которые следует рассматривать как синонимы, не подлежащие применению;

Зона нечувствительности средства измерений (зона нечувствительности) - диапазон значений измеряемой величины, в пределах которого ее изменения не вызывают выходного сигнала средства измерений. Иногда эту зону называют мертвой;

Дрейф показаний средства измерений (дрейф показаний) - изменение показаний средства измерений во времени, обусловленное изменением влияющих величин или других факторов.

Метрологические характеристики (МХ) средств измерений по ГОСТ 8.009-84 делят на следующие группы:

• характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправки). Такие МХ можно назвать номинальными;

• характеристики погрешностей СИ;

• характеристики чувствительности СИ к влияющим величинам, которые тоже можно отнести к характеристикам погрешностей;

• динамические характеристики СИ;

Задание №5 Требования и императивы в ISO 9001.

1. Область применения - 5 подразделов

2. Нормативные ссылки

3. Определения

4. Система менеджмента качества – 40 подразделов

5. Ответственность руководства – 50 подразделов

6. Менеджмент ресурсов – 19 подразделов

7. Процессы жизненного цикла продукции - 99 подразделов

8. Измерение. Анализ и улучшение. – 55 подразделов

Итог: 268 разделов.