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陀螺地平仪
来源:   发布时间:2015-01-29 14:55:16   访问人次:970
  利用陀螺特性测量飞机俯仰和倾侧姿态的飞行仪表。飞行姿态对于飞机的运动状态和保证飞行安全都有重要的意义,因此,陀螺地平仪或指引地平仪作为首要的飞行仪表,通常被安装在仪表板中间最显著的位置上。

  为了在飞机上测量其姿态,必须在机上建立一个地垂线或地平面基准。摆具有敏感地垂线的特性,但受加速度干扰时会产生很大的误差。陀螺仪的自转轴具有方向稳定的特性,但不能自动找到地垂线。陀螺地平仪结合二者的特性,以陀螺仪为基础,用摆式敏感元件和力矩执行元件所组成的修正装置对它进行修正,使自转轴精确而稳定地重现地垂线。液体开关是现代地平仪常用的一种摆式敏感元件。它是具有摆的特性和电路开关特性的气泡水准仪。密封容器内装有特殊导电液体并留有气泡,还装有相互绝缘的电极。液体开关感受陀螺自转轴相对地垂线的偏差,并将它变成电信号送至相应的力矩电机,产生修正力矩,使自转轴再现地垂线。修正速度一般为几度每分钟。由于缓慢修正,当飞机加速度干扰引起液体开关的液面倾斜时,在短时间内错误修正仅引起自转轴偏离地垂线一个很小的角度。而且,当飞机线加速度或盘旋角速度超过一定值时,会自动切断相应的修正电路,以消除错误修正,提高抗干扰能力。仪表起动前陀螺自转轴处于随意位置,为使自转轴快速重现地垂线,起动时可加大修正力矩或靠锁定装置把自转轴锁在地垂线方向上。

   陀螺外环轴平行于飞机纵轴安装。飞机俯仰或倾侧时,仪表壳体随之转动,而陀螺自转轴仍然重现地垂线,通过指示机构中飞机标志相对地平线的位置,直观而形象地显示出飞机的姿态。为了防止俯仰角为90°时外环轴与自转轴重合而使陀螺仪表失去正常工作条件,歼击机地平仪中增设了随动环,将陀螺转子和内外环都安装在随动环上,而随动环轴平行于飞机的纵轴安装。飞机作任何姿态的机动飞行,随动环都能保证自转轴、内环轴和外环轴三者正交,从而使俯仰角和倾侧角的显示范围均可达到360°。

  陀螺地平仪分为直读式与远读式两种。直读式直接通过表的指示机构表示飞机姿态。远读式通过装在陀螺仪上的传感元件输出飞机姿态信号,由远距传输系统送到地平指示器进行显示。这种带有信号传感元件的陀螺仪称为垂直陀螺,它作为姿态传感器可向各机载系统提供飞机俯仰和倾侧角信号。歼击机用直读式地平仪,在飞机爬升时,飞机标志移到地平线下方,俯冲时则相反,不符合直观感觉,远读式地平仪则能克服这一缺点。

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