Развитие гражданской авиации характеризуется повышением безопасности и регулярности полетов.
Роль авиационных приборов и автоматических систем в обеспечении безопасности полетов все время возрастает.
Летательный аппарат — сложнейшее устройство, которое условно состоит из трех основных частей: планера, двигательной установки, приборного оборудования.
Все бортовое оборудование современных самолетов принято разделять на три группы: электроспециальное, радиотехническое, приборное.
Такое деление в некоторой степени условно, поскольку все три группы бортового оборудования тесно взаимосвязаны и дополняют друг друга.
В свою очередь приборное оборудование можно рассматривать как состоящее из приборов и датчиков. Под датчиком понимается устройство, измеряющее определенную физическую величину и преобразующее ее к виду, удобному для дальнейшего использования в общей измерительной или автоматической системах.
По назначению все авиационные приборы и датчики делят на три большие группы.
Пилотажно-навигационные приборы. В эту группу входят все приборы и датчики и автоматические устройства, которые необходимы для пилотирования самолета и решения навигационных задач. К таким приборам относят, например, указатели горизонтальной и вертикальной скорости, измеритель высоты, числа М, навигационные вычислители, компасы, авиагоризонты и др. Несколько обособленное положение в этой группе занимают автопилоты.
Приборы контроля работы двигателей. К этой группе относят приборы и устройства, контролирующие различные параметры работы двигателей, например, указатели числа оборотов вала двигателя, измеритель крутящего момента, указатели расхода топлива, указатели количества топлива и т. д. Состав этих приборов и устройств полностью определяется количеством и типом двигателей, устанавливаемых на самолете.
Вспомогательная группа приборов предназначена для обслуживания различных агрегатов, установленных на борту. К ним относят амперметры, вольтметры, приборы контроля системы кондиционирования воздуха, работы механизации крыла, шасси, различные регистрирующие приборы и т. д.
По принципу действия иногда приборы и датчики классифицируют на мембранно-анероидные, гироскопические, электрические.
По способу представления информации приборы бывают со стрелочной и цифровой индикацией, с изобразительной индикацией, а также могут иметь световую и акустическую сигнализацию. На самолете приборы работают в условиях, резко отличающихся от обычных, земных, поэтому предъявляются особые требования к их конструкции и эксплуатации.
Рассмотрим основные факотры, характеризующие условия эксплуатации авиационных приборов.
Температура. Для авиационных приборов, используемых на больших и малых высотах полета и в различных климатических условиях, рабочий диапазон температур составляет от -60 до +50 С. Только отдельные приборы, устанавливаемые в непосредственной близости от двигателей, рассчитаны на работу в диапазоне — -60 +100° С. Такой большой рабочий диапазон колебаний температуры приводит к ошибкам приборов, вызываемым изменением электрических параметров, механических характеристик деталей и т. д. В связи с этим в приборах широко используют различного рода температурные компенсаторы, стабилизаторы, системы охлаждения и обогрева.
Влажность среды, в которой находится прибор, влияет на электрическое сопротивление изоляционных материалов, коррозионную стойкость металлов, поэтому при конструировании приборов приходится это учитывать.
Предельное количество водяных паров в теплом воздухе значительно больше, чем в холодном, поэтому при подъеме на высоту, где температура всегда ниже, чем у земли, в необогреваемых и герметизированных отсеках самолета может выпасть осадок в виде росы, инея, снега, который, попадая на приборы, влияет на их работу.
Обычно авиационные приборы рассчитывают на работу при относительной влажности, близкой к 100% и температуре 20° С.
Плотность воздуха. С подъемом на высоту плотность воздуха уменьшается. Это влияет на теплообменные процессы в приборах и на изоляционные свойства воздуха. Поэтому все авиационные приборы имеют допустимую «высотность», т. е. высоту, до которой они сохраняют свои точностные характеристики. Применение герметичных приборов с заполнением их внутреннего объема инертным газом позволяет значительно нейтрализовать влияние влажности и уменьшить влияние плотности воздуха.
Механические воздействия. В полете приборы подвергаются действию ускорений, которые возникают как при изменении скорости движения самолета, так и при совершении им различных эволюции.
Действие ускорения на приборы оценивается величиной перегрузки n, т. е. отношением ускорения а к ускорению силы тяжести g в относительных единицах:
n=a/g.
Для транспортных самолетов n= 1,5-2.
Кроме того, приборы испытывают и вибрационные перегрузки, т. е. перегрузки от вибрации основания, на котором крепятся. Если частота вибрации основания совпадает с частотой собственных колебаний механизмов прибора, то может наступить резонанс, при котором значительно возрастает амплитуда колебаний прибора, и он может выйти из строя. Вибрация основания оценивается величиной вибрационной перегрузки.
На самолете много источников вибрации, амплитуды и частоты которых могут быть различными.
Приборные доски (панели, на которых крепятся приборы) устанавливают на амортизаторы, которые гасят колебания и уменьшают влияние вибрации. Приборы, устанавливаемые на приборных досках, рассчитаны на вибрационную перегрузку, равную 1,5-2 единицам. Обособленно расположенные приборы, как правило, имеют индивидуальные амортизаторы.
Здесь рассмотрены основные условия эксплуатации авиационных приборов. В основном документе, сопровождающем прибор, — техническом паспорте, указываются диапазон температур, влажности, величины механических воздействий, при которых данный прибор будет работать нормально.
Эксплуатация прибора возможна только при указанных в паспорте условиях.
