Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Висотомір



План:


Введення

Двустрелочний висотомір

Висотомір (альтиметр або від лат. altus високо) - пілотажно-навігаційний прилад, який вказує висоту польоту. За принципом пристрою висотоміри діляться на барометричні та радіотехнічні (інакше радіовисотомір).


1. Барометричний висотомір

Радіовисотомір РВ-5, однострелочний висотомір Побачивши і двустрелочний ВД-10 на Ту-154М-100

Барометричний висотомір призначений для визначення барометричної висоти або відносної висоти польоту. Принцип дії барометричного висотоміра заснований на вимірюванні тиску атмосфери. Відомо, що зі збільшенням висоти зменшується і поточне атмосферний тиск. Даний принцип покладений в основу приладу, який насправді вимірює не висоту, а тиск повітря. Конструктивно прилад складається з запаяної коробочки з мембраною, зміна положення якої механічно пов'язано зі стрілками, що переміщаються навколо шкали, проградуірованной в цифрах. На машинах з порівняно низьким практичним стелею (на Ан-2 і більшості інших поршневих літаків, на вертольотах) встановлено двустрелочний висотомір ВД-10 або аналогічний зарубіжний, подібний звичайним годинником - тільки циферблат розділений не на 12, а на 10 секторів, кожен сектор для великої стрілки означає 100 м, а для маленької - 1000 м.

Аналогічний по конструкції висотомір ВД-20 (висотомір двустрелочний на висоту до 20 км), встановлений, наприклад, на Ту-134, має окрему градуювання циферблата для короткої стрілки до 20 км. Примітно, що дана конструкція стала де-факто міжнародним стандартом. Інші висотоміри, наприклад, побачивши-15, мають лише довгу стрілку (один оборот за 1000 м або 1000 фт висоти), а повна висота відображається цифрами у вікні. Точність вимірювання барометричних висотомірів (допустима похибка вимірювань) визначається діючими стандартами і лежить, як правило, в межах до 10 м.

Висота польоту повітряного судна над земною (або водної) поверхнею обчислюється як різниця тисків між точкою знаходження приладу і тиском повітря на поверхні, висоту до якої необхідно виміряти. Атмосферний тиск на поверхні (як правило, в районі аеродромів посадки, гірських масивів яких великих небезпечних перешкод) повідомляється екіпажу наземними службами. Для правильного відображення висоти польоту на приладі необхідно вручну встановити величину атмосферного тиску на землі (або тиск, наведене до рівня моря). Неправильна установка екіпажем такого тиску при польотах з нульовою видимістю не раз ставала причиною авіакатастроф.

Потрібно зазначити, що в авіації можуть застосовуватися кілька варіантів установки тиску барометричного висотоміра. У Росії і деяких країнах СНД при польотах нижче ешелону переходу (нижче нижнього ешелону) прийнято встановлювати тиск аеродрому (при заході на посадку та вильоті) або мінімальний тиск на маршруті, приведене до рівня моря (при польотах за маршрутом). У більшості країн світу нижче нижнього ешелону відлік висоти виконують по тиску, наведеному до рівня моря.

Для польотів по повітряним трасам (вище висоти переходу) в авіації використовується поняття ешелон, тобто умовна висота, виміряна до ізобари (умовної лінії постійного тиску) 760 мм рт.ст., вона ж 1013 мбар ( гПа) або 29,92 дюйма рт. ст. Установка на всіх повітряних лініях усіма без винятку повітряними судами однакового тиску на барометричний висотомір створює єдину для всіх систему відліку, що дозволяє здійснювати безпечне повітряний рух. Зниження повітряного судна на посадку без достовірної інформації про атмосферний тиск у районі аеродрому категорично забороняється.

За вимогами ІКАО на всіх повітряних судах встановлюється т. н. диспетчерський висотомір (наприклад, типу побачимо), який, окрім показу висоти на шкалі, видає сигнал висоти літакового відповідача, завдяки чому авіадиспетчер може бачити на екрані точну висоту повітряного судна.

Парашутний висотомір - це звичайний барометричний висотомір зі зручним кріпленням на руку. Призначений для вимірювання і візуального контролю висоти у вільному падінні і при спуску на розкритому парашуті, а також для визначення атмосферного тиску. Має малий розмір і масу (площа циферблату в середньому не більше 10х10 см, маса не більше 700 г). Корпус виконується з ударостійкого матеріалу. Також на парашуті нерідко встановлюється автомат висоти (за конструкцією - той же висотомір), автоматично розкриває парашут на заданій висоті, якщо цього не зробив парашутист.

Існують також електронні висотоміри, вони не тільки вимірюють висоту, але і сигналізують на заданих висотах.


2. Радіотехнічний висотомір

Індикатор РВ-3 та табло "РВ-3 не користуватися" на вертольоті Мі-2

Принцип дії РВ заснований на вимірюванні відрізка часу між посилкою і прийомом електромагнітних хвиль, відбитих від поверхні, до якої вимірюється висота (земля або вода). На відміну від барометричних висотомірів радіовисотомір вимірює справжню висоту польоту, тому не залежить від наявності інформації про тиск повітря, відрізняється також більш високою точністю. На практиці радіовисотоміри використовуються на малих висотах, поблизу земної (або водної) поверхні, тому як застосування даної технології з великих висот вимагає потужного джерела випромінювань, а також апаратури, здатної ефективно протистояти перешкодам.

Конструктивно прилад складається з НВЧ радіопередавача, спрямована антена якого розташована "на череві" повітряного судна, приймача відбитого сигналу, пристроїв обробки сигналів, а також індикатора на приладовій дошці екіпажу, на який передаються дані про поточну висоті. Радіовисотоміри діляться на РВ малих висот (наприклад, вітчизняні РВ-3, РВ-5), які призначені для визначення висот до 1500 метрів і, як правило, працюють в режимі безперервної радіолокації, і висотоміри великих висот (понад 1500 м, на зразок РВ- 18, вимірює висоти до 30 км), що звичайно працюють в імпульсному режимі. Практично у всіх РВ є сигналізатор малої висоти, що подає світловий і звуковий сигнал при зниженні висоти нижче заданої, встановленої льотчиком.

До недоліків приладу можна віднести виражену спрямованість вимірів (напрям променя передавача, спрямованого перпендикулярно вниз). З цієї причини застосування радіовисотоміру ефективно тільки в рівнинній місцевості і практично марно в гірських і сильно пересічених районах. У крен РВ показує завищену висоту, оскільки висота - вертикальний катет трикутника, а промінь радіовисотомір в крені спрямований по гіпотенузі, тому при значних кренах (більше 15-20 градусів) може включатися попереджає світлова сигналізація. Тангажу зазвичай не враховується, оскільки у транспортних літальних апаратів він рідко перевищує згадані 15-20 . Крім того, викликає питання екологічність радіовимірювань, так як для забезпечення необхідної точності необхідно застосовувати короткохвильові потужні передавачі, що несуть явну небезпеку [1] для біосфери.


3. GPS

Для визначення висоти можуть використовуватися також GPS-приймачі. Принцип дії заснований на одночасному вимірюванні відстані до декількох (як правило - від чотирьох до шести) ведуть мовлення супутників, що знаходяться на відомих і спеціально коректованих орбітах. На підставі математичних обчислень прилад визначає точку в просторі - координати φ, λ - широту і довготу місця на моделі поверхні Землі, а також висоту Н щодо середнього рівня моря моделі (найбільш поширена модель поверхні землі WGS84). З точки зору істинності відображення координат має перевагу як перед барометричним, так і перед радіотехнічними висотоміра, тому що не залежить ні від атмосферного тиску, ні від вимірювання відстані до фізичного рельєфу місцевості.

Точність вимірювань при необхідності може досягати порядку декількох сантиметрів, проте на практиці такі виміри доступні за спеціальною угодою з власником Мережі, із застосуванням дорогого устаткування, і з цієї причини в побуті не застосовуються. Точність вимірювання побутових приладів GPS - близько 10 метрів, що цілком достатньо для більшості завдань орієнтування. [джерело не вказано 85 днів]


4. Гамма-променевої висотомір

У конструкції висотоміра використовується джерело гамма-випромінювання (зазвичай - ізотопи 60 Со, 137 Сs). Приймач фіксує зворотне фотонное випромінювання, відбите від об'єктів, що підстилає. ГЛВ володіють високою точністю, стійкі до впливу різного роду перешкод, що впливають на точність вимірювань. Гамма-променеві висотоміри використовуються на малих висотах (метри, десятки метрів від поверхні). Основне застосування - системи м'якої посадки космічних кораблів. Зокрема, в КК "Союз" гамма-променевої висотомір (шифр вироби "Кактус") встановлено у днища апарату, що спускається, і місце його встановлення маркована знаком радіаційної небезпеки.


5. Висновок

Вимірювання висоти польоту повітряного судна - надзвичайно важлива і відповідальна задача, пов'язана із забезпеченням безпеки польотів. При цьому підхід до виконання даного завдання має бути комплексним, що застосовують усі відомі способи визначення справжнього стану повітряного судна в просторі. З цієї причини на сучасних повітряних судах застосовуються всі перераховані вище прилади, а екіпажі проходять професійну підготовку для їх грамотного спільного використання. Відмова хоча б одного приладу, що вимірює висоту польоту, в авіації вважається особливим випадком і розцінюється відповідними службами як передумова до льотного події.


Примітки

Література

  • Обладнання літаків. Волкоедов А. П., Пальоний Е. Г., М., Машинобудування, 1980 р.
  • Радіоустаткування літаків Ту-134 і Ту-134А і його льотна експлуатація. Кучумова І. П., М., Машинобудування, 1978 р.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru