Flyinstrumenter - Flight instruments
Flyinstrumenter er instrumenterne i cockpittet til et fly, der giver piloten data om flyets flysituation, såsom højde , lufthastighed , lodret hastighed , kurs og meget mere anden vigtig information under flyvning. De forbedrer sikkerheden ved at lade piloten flyve flyet i plan flyvning og dreje uden en reference uden for flyet som horisonten. Visuelle flyveregler (VFR) kræver en lufthastighedsindikator , en højdemåler og et kompas eller anden passende magnetisk retningsindikator. Instrumentflyveregler (IFR) kræver desuden en gyroskopisk pitch-bank ( kunstig horisont ), retning (retningsret gyro) og drejehastighedsindikator plus en glidende indikator, justerbar højdemåler og et ur. Flyvning til instrumentets meteorologiske forhold (IMC) kræver radionavigationsinstrumenter til præcis start og landing.
Udtrykket bruges undertiden løst som et synonym for cockpitinstrumenter som helhed, i hvilken sammenhæng det kan omfatte motorinstrumenter, navigations- og kommunikationsudstyr. Mange moderne fly har elektroniske flyinstrumentsystemer .
De fleste regulerede fly har disse flyinstrumenter som dikteret af US Code of Federal Regulations , afsnit 14, del 91. De er grupperet efter pitot-statisk system , kompassystemer og gyroskopiske instrumenter.
Pitot-statiske systemer
Instrumenter, der er pitot-statiske systemer, bruger forskelle i lufttryk til at bestemme hastighed og højde.
Højdemåler
Højdemåler viser flyets højde over havets overflade ved at måle forskellen mellem trykket i en stak aneroidkapsler inde i højdemåler og det atmosfæriske tryk opnået gennem det statiske system. Den mest almindelige enhed til højdemålerkalibrering over hele verden er hektopascal (hPa), bortset fra Nordamerika og Japan, hvor centimeter kviksølv (inHg) anvendes. Højdemåler er justerbar til lokalt barometertryk, som skal indstilles korrekt for at opnå nøjagtige højdeaflæsninger, normalt i enten fødder eller meter. Når flyet stiger op, udvides kapslerne, og det statiske tryk falder, hvilket får højdemåler til at indikere en højere højde. Den modsatte virkning opstår, når man falder ned. Med fremskridt inden for luftfart og øget højdeloft måtte højdemålerhjulet ændres til brug både i højere og lavere højder. Derfor når nåle indikerer lavere højder, dvs. den første 360-graders drift af markørerne blev afgrænset af udseendet af et lille vindue med skrå linjer, der advarede piloten om, at han eller hun er tættere på jorden. Denne ændring blev indført i begyndelsen af tresserne efter gentagelsen af luftulykker forårsaget af forvirring i pilotens sind. I højere højder forsvinder vinduet.
Lufthastighedsindikator
Lufthastighedsindikatoren viser flyets hastighed i forhold til den omgivende luft. Knob er den aktuelt mest anvendte enhed, men kilometer i timen bruges undertiden i stedet. Lufthastighedsindikatoren fungerer ved at måle ram-lufttrykket i flyets Pitot-rør i forhold til det omgivende statiske tryk. Den angivne lufthastighed (IAS) skal korrigeres for ikke-standardtryk og temperatur for at opnå den sande lufthastighed (TAS). Instrumentet er farvekodet for at angive vigtige lufthastigheder såsom standhastighed, aldrig overskride lufthastighed eller sikre klappedriftshastigheder .
Lodret hastighedsindikator
VSI (også undertiden kaldet variometer eller stigningshastighedsindikator) registrerer skiftende lufttryk og viser denne information til piloten som en stigning eller nedstigning i fod pr. Minut, meter pr. Sekund eller knob.
Kompass-systemer
Magnetisk kompas
Kompasset viser flyets retning i forhold til magnetisk nord. Fejl inkluderer variation eller forskellen mellem magnetisk og ægte retning og afvigelse forårsaget af de elektriske ledninger i flyet, som kræver et kompaskorrektionskort. Derudover er kompasset underlagt dyppefejl. Selvom det er pålideligt i en jævn flyvning, kan det give forvirrende indikationer, når du drejer , klatrer, sænker eller accelererer på grund af Jordens magnetfelt. Af denne grund, at overskriften indikatoren bruges også til flyvning, men periodisk kalibreret mod kompasset.
Gyroskopiske systemer
Holdningsindikator
Holdningsindikatoren (også kendt som en kunstig horisont ) viser flyets forhold til horisonten. Ud fra dette kan piloten fortælle, om vingerne er vandrette ( rulle ), og om flyets næse peger over eller under horisonten ( tonehøjde ). Holdning er altid præsenteret for brugere i enheden grader (°). Holdningsindikatoren er et primært instrument til instrumentflyvning og er også nyttig under forhold med dårlig sigtbarhed. Piloter er uddannet til at bruge andre instrumenter i kombination, hvis dette instrument eller dets strøm svigter.
Kursindikator
Kørselsindikatoren (også kendt som retningsgyroen eller DG) viser flyets kurs i kompasspunkter og med hensyn til magnetisk nord, når det er indstillet med et kompas. Bærefriktion forårsager driftfejl fra præcession , som regelmæssigt skal korrigeres ved at kalibrere instrumentet til det magnetiske kompas. I mange avancerede fly (inklusive næsten alle jetfly) erstattes kursindikatoren af en vandret situationindikator (HSI), der giver den samme kursinformation, men også hjælper med navigation.
Drej indikator
Disse inkluderer Turn-and-Slip Indicator og Turn Coordinator, som angiver rotation omkring længdeaksen . De inkluderer et hældningsmål for at indikere, om flyet er i koordineret flyvning , eller i en slip eller glidning . Yderligere karakterer angiver en standard sats . Drejningshastigheden udtrykkes oftest i enten grader pr. Sekund (grad / s) eller minutter pr. Omdrejning (min / tr).
Flight Director-systemer
Disse inkluderer Horisontal Situationsindikator (HSI) og Attitude Director Indicator (ADI). HSI kombinerer det magnetiske kompas med navigationssignaler og en glidehældning . Navigationsoplysningerne kommer fra en VOR / Localizer eller GPS . ADI er en holdningsindikator med computerdrevne styrestænger, en opgaveregler under instrumentflyvning.
Meget høj frekvens omnidirectional Range (VOR)
VOR-indikatorinstrumentet inkluderer en kursafvigelsesindikator (CDI), Omnibearing Selector (OBS), TO / FROM-indikator og Flag. CDI viser et flys laterale position i forhold til et valgt radialt spor. Det bruges til orientering, sporing til eller fra en station og kursusaflytning. På instrumentet angiver den lodrette nål sidepositionen for det valgte spor. En vandret nål giver piloten mulighed for at følge en glidehældning, når instrumentet bruges sammen med en ILS.
Nondirectional Radio Beacon (NDB)
Den automatiske retning finderen (ADF) indikator instrument kan være en fast-kort, bevægelige kort, eller en radio magnetisk indikator (RMI). En RMI er eksternt koblet til en gyrocompass, så den automatisk roterer azimuth-kortet for at repræsentere flyets kurs. Mens enkle ADF-skærme muligvis kun har en nål, har en typisk RMI to, koblet til forskellige ADF-modtagere, hvilket muliggør positionspositionering ved hjælp af et instrument.
Layout
De fleste fly er udstyret med et standardsæt med flyinstrumenter, der giver piloten information om flyets holdning, lufthastighed og højde.
T arrangement
De fleste amerikanske fly bygget siden 1940'erne har flyinstrumenter arrangeret i et standardiseret mønster kaldet "T" arrangementet. Holdningsindikatoren er øverst i midten, lufthastighed til venstre, højdemåler til højre og kursindikator under holdningsindikatoren. De to andre, drejekoordinator og lodret hastighed, findes normalt under lufthastighed og højdemåler, men får større breddegrad i placering. Det magnetiske kompas vil være over instrumentpanelet, ofte på forrudens midterpost. I nyere fly med cockpitinstrumenter af glas er displayets layout i overensstemmelse med det grundlæggende T-arrangement.
Tidlig historie
I 1929 blev Jimmy Doolittle den første pilot til at tage afsted, flyve og lande et fly ved hjælp af instrumenter alene uden udsigt uden for cockpittet. I 1937 valgte British Royal Air Force (RAF) et sæt af seks vigtige flyinstrumenter, der ville forblive standardpanelet, der blev brugt til at flyve under meteorologiske instrument (IMC) i de næste 20 år. De var:
- højdemåler (fødder)
- lufthastighedsindikator (knob)
- dreje- og bankindikator (drej retning og koordinering)
- lodret hastighedsindikator (fod pr. minut)
- kunstig horisont (holdningsangivelse)
- retningsbestemt gyro / kursindikator (grader)
Dette panelarrangement blev indarbejdet i alle RAF-fly bygget til officiel specifikation fra 1938, såsom Miles Master , Hawker Hurricane , Supermarine Spitfire og 4-motorede Avro Lancaster og Handley Page Halifax tunge bombefly, men ikke den tidligere lette enmotorede Tiger Moth- træner og minimerede vanskelighederne med typekonvertering forbundet med blindflyvning, da en pilot, der var trænet i et fly, hurtigt kunne vænne sig til andre, hvis instrumenterne var identiske.
Dette grundlæggende seks sæt, også kendt som en "six pack", blev også vedtaget af kommerciel luftfart. Efter anden verdenskrig blev arrangementet ændret til: (øverste række) lufthastighed, kunstig horisont, højdemåler, (nederste række) drejning og bankindikator, kursindikator, lodret hastighed.
Videre udvikling
Af de gamle grundlæggende seks instrumenter er turn- og bankindikatoren nu forældet. Instrumentet var inkluderet, men det var kun nyttigt i den første generation af jetflyfly. Det blev fjernet fra mange fly inden glas cockpits blev tilgængelige. Med en forbedret kunstig horisont, inklusive gyroer og flydirektører , blev turn- og bankindikatoren unødvendig, undtagen når man udførte visse typer aerobatics (som ikke ville blive udført med vilje i IMC til at begynde med). Men de andre fem flyinstrumenter, undertiden kendt som "de store fem", er stadig inkluderet i alle cockpits. Måden at vise dem har dog ændret sig over tid. I glas cockpits vises flyinstrumenterne på skærme. Men displayet vises ikke med tal, men som billeder af analoge instrumenter. Den kunstige horisont får et centralt sted i skærmen med en kursindikator lige under (normalt vises dette kun som en del af kompasset). Den angivne lufthastighed, højdemåler og lodret hastighedsindikator vises som søjler med den angivne lufthastighed til venstre for horisonten og højdemåleren og den lodrette hastighed til højre i samme mønster som i de ældre stil "urcockpits".
Forskellig betydning og nogle andre instrumenter
I godt vejr kan en pilot flyve ved at kigge ud af vinduet. Men når man flyver i skyen eller om natten, er mindst et gyroskopisk instrument nødvendigt for at orientere flyet, enten som en kunstig horisont, drejning og glidning eller et gyrokompas.
Den lodrette hastighedsindikator, eller VSI, er mere "en god hjælp" end absolut nødvendigt. På jetfly viser den den lodrette hastighed i tusinder af meter i minuttet, normalt i området −6 til +6. Gyrokompasset kan bruges til navigation, men det er også et flyinstrument. Det er nødvendigt at kontrollere justeringen af kursen for at være den samme som landingsbanens retning. Indikeret lufthastighed, eller IAS, er det næstvigtigste instrument og angiver lufthastigheden meget nøjagtigt i området 45 til 250 kn (83 til 463 km / t). I højere højde bruges et MACH-meter i stedet for at forhindre, at flyet overskrides. Et instrument kaldet ægte lufthastighed , eller TAS, findes på nogle fly. TAS viser lufthastighed i knob i intervallet fra 200 kn (370 km / t) og højere (Det er som Mach-måleren: ikke rigtig et flyinstrument). Højdemåleren viser højden i fødder, men skal korrigeres til det lokale lufttryk i landingslufthavnen. Højdemåler kan justeres for at vise en højde på 0 meter på landingsbanen, men langt mere almindeligt er at justere højdemåler for at vise den aktuelle højde, når flyet er landet. I sidstnævnte tilfælde skal piloter huske landingsbanens højde. Imidlertid har et radiohøjdemåler (der viser højden over jorden, hvis det er mindre end 610–760 m), været standard i årtier. Dette instrument er dog ikke blandt de "store fem", men skal stadig betragtes som et flyveinstrument.
Se også
- ICAO-anbefalinger om brug af det internationale enhedssystem
- Akronymer og forkortelser inden for flyelektronik
- Dashboard
- Cockpit
- Kontrolstativ
- Glas cockpit
Referencer
eksterne links
- Instrument Flying Handbook 2012
- Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge (FAA-H-8083-25A) 2008
- Gyro Horizon muliggør instrumentflyvning En historie om, hvordan flyinstrumentering blev udviklet med vægt på gyrohorisonten. 2007
- "Hvordan flyinstrumenter fungerer." Populærvidenskab , marts 1944, s. 116–123 / 192.
- Nuværende praksis i instrumentpanellayout - Aero Digest