2. Схема и принцип работы системы

2.1. Основные расчетные формулы

В системе СВС-ПН-15 применен барометрический метод измерения высоты, скорости и числа М.

2.1.1. Барометрическая высота

Барометрический метод измерения высоты полета основан на зависимости атмосферного (статического) давления от высоты.

В этом случае формулы для определения высоты имеют следующий вид:

(2.1)

для высоты Набс ≤ 11000м;

(2.2)

для высоты 11000м < Набс ≤ 30000м,

где Набс – абсолютная барометрическая высота в м, определяемая как известная функция статического давления по стандартной атмосфере СА;

Рст – статическое давление в невозмущенной воздушной среде на высоте полета в мм рт. ст.;

Ро – постоянная величина, равная 760 мм рт.ст.;

Р₁₁ - постоянная величина, равная 169.63 мм рт. ст. (давление на высоте 11000м).

Нотн = Набс ± Нз , (2.3)

где Нотн- относительная барометрическая высота в м, отсчитываемая от некоторого выбранного уровня, например, места взлета или посдки;

Нз – абсолютная барометрическая высота на уровне земли (место взлета, посадки и т.д.) в м, относительно которой решается Нотн.

Зависимость Нз от давления Рз определяются формулой (1).

2.1.2. Число Маха

Метод измерения числа М и истинной воздушной скорости основан на измерении отношения динамического давления к статическому.

В этом случае формула для определения числа М имеет вид:

(2.4)

для значений М≤1, где М – число М в ед. числа М, отношение истинной воздушной скорости полета к скорости звука в невозмущенной воздушной среде;

Рдин, Рст – динамическое и статическое давление в мм рт. ст. на высоте полета.

2.1.3. Истинная воздушная скорость

Истинная воздушная скорость полета Vист, т.е.скорость движения самолета относительно невозмущенной воздушной среды, может быть получена из следующих зависимостей:

Vист = а · М , (2.5)

где а – скорость звука на высоте полета, пропорциональная температуре наружного воздуха Тн в невозмущенной воздушной среде.

, (2.6)

где а – скорость звука в км/час;

Тн – температура наружного воздуха в °K.

Температура наружного воздуха Тн функционально связана с температурой торможения Тт, т.е. температурой воздуха в точке полного торможения потока, следующей зависимостью

(2.7)

Тт и Тн – в °K.

где N – коэффициент качества приемника температуры торможения;

М – число М в ед. числа М.

Из зависимостей(5), (6), (7) может быть получена формула для определения значения истинной воздушной скорости.

, (2.8)

где Vист – истинная воздушная скорость в км/час;

М – число М в ед. числа М;

N – коэффициент качества приемника;

Тт – температура торможения в °K

Следует отметить, что решение Vист по формуле (8) обеспечивает по существу измерение Vист в функции числа М и фактического значения величины Тн на высоте полета. Это исключает методическую погрешность измерения Vист, присущую большинству приборов с неполной температурной компенсацией Vист типа комбинированного указателя скорости КУС.

В практике проектирования приборов типа КУС применяется метод неполной температурной компенсации, основанный на предположении, что температура Тн изменяется с высотой по закону стандартной атмосферы. Такой способ учета Тн дает достаточно точные результаты только в том случае, когда давление Рст и температура Тн изменяются с высотой в соответствии со стандартной атмосферой. При отклонении фактических значений Рст и Тн от принятого закона в показаниях приборов типа КУС появляются методические ошибки. Поэтому между показаниями по скорости указателей СВС-ПН-15 и указателей типа КУС могут быть расхождения, максимальные величины которых приведены в таблице 3 (без учета инструментальных погрешностей приборов).

Таблица 5.

Высота, км		Значения Vист, км/час	Расхождение ΔV = Vсвс – Vкус в км/час при
			Тн мин.	Тн макс.
1	2		3	4
0 5 10	500 500 1000		-75 -50 -85	+35 +25 +85

Расхождение показаний Vсвс и Vкус.