《仪表飞行课程》PPT课件.ppt

飞行仪表介绍飞行仪表介绍1.1 1.1 介绍介绍 当仪表显示的精确程度使飞行员不需要持续对地面进行目视观察时，飞机也随之成为了一种更加实用的运输方法飞行仪表对于安全飞行非常重要，飞行员必须对仪表有全面的认识目视飞行规则（VFR）下所需要的基本飞行仪表包括空速表（ASI）、高度表、磁罗盘 除了这些，仪表飞行规则下（IFR）所需要的仪表还包括陀螺转弯率指示器、侧滑指示器、可调节气压的高度表、时钟、陀螺俯仰坡度指示器（地平仪）以及陀螺方向指示器（陀螺半罗盘或者其他相同效果的设备） 在仪表气象条件（IMC）下飞行的飞机都配备了能够提供姿态和方向基准的仪表借助于导航设备，飞机可以在有限的或没有外部目视参考的条件下，完成起飞到着陆的精密飞行本部分涉及到的仪表都是CCAR-91 部要求使用的设备，它们分为3 组：全静压仪表、罗盘系统和陀螺仪表本章在最后讨论了仪表飞行规则（IFR）下飞行前准备中，这些系统的注意事项本章还对其它一些航空电子设备进行了系统的介绍，例如电子飞行信息系统（EFIS）、近地警告系统（GPWS）、地形提示和警告系统（TAWS）、空中交通预警与防撞系统（TCAS）、平视显示器（HUD）等等。

这些系统正越来越多地运用在通用飞机上1.2 1.2 1.2 1.2 全静压系统全静压系统全静压系统全静压系统 动压或冲压空气压力是通过一个开口的管子直接指向飞机周围的相对气流而测量得出的这个管子就叫皮托管皮托管连接到使用动压来工作的飞行仪表上，例如空速表（ASI）1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.1 静压静压静压静压一些仪表依赖周围静止的大气压力来测量飞机的高度以及水平或垂直运动的速度这种压力叫做一些仪表依赖周围静止的大气压力来测量飞机的高度以及水平或垂直运动的速度这种压力叫做静压，它是通过飞机外部的一个或多个位置的静压孔采样来获得的在某些飞机上，空气在电加静压，它是通过飞机外部的一个或多个位置的静压孔采样来获得的在某些飞机上，空气在电加热皮托静压头一侧的静压孔取样其它飞机通过位于机身或垂直尾翼上的静压孔获得静压试飞热皮托静压头一侧的静压孔取样其它飞机通过位于机身或垂直尾翼上的静压孔获得静压试飞证明，静压孔周围的空气不会受到扰动静压孔通常成对出现，安装在飞机的两侧这两个位置证明，静压孔周围的空气不会受到扰动静压孔通常成对出现，安装在飞机的两侧这两个位置可以防止由于飞机的横向运动而导致静压指示错误。

静压孔周围的区域可以使用电加热原件以防可以防止由于飞机的横向运动而导致静压指示错误静压孔周围的区域可以使用电加热原件以防止积冰导致空气入口堵塞在大多数飞机的仪表面板上都能找到三个靠压力工作的基本仪表它止积冰导致空气入口堵塞在大多数飞机的仪表面板上都能找到三个靠压力工作的基本仪表它们分别是气压式高度表、空速表（们分别是气压式高度表、空速表（ASIASI）和升降速度表（）和升降速度表（VSIVSI）这三个仪表接收到的压力都是由）这三个仪表接收到的压力都是由飞机的全静压系统测得的飞机的全静压系统测得的1.2.2 1.2.2 有关堵塞的问题有关堵塞的问题 皮托管对堵塞特别敏感，特别是由于皮托管对堵塞特别敏感，特别是由于结冰结冰而而引起的堵塞问题皮托管的入口是冲压空气引起的堵塞问题皮托管的入口是冲压空气进入全静压系统的地方，轻微的结冰都可以进入全静压系统的地方，轻微的结冰都可以将其堵塞并影响空速表，这也是为什么大多将其堵塞并影响空速表，这也是为什么大多数飞机会装备皮托管加热系统的原因数飞机会装备皮托管加热系统的原因1.3 1.3 全静压仪表全静压仪表1.3.1 气压式高度表 气压式高度表是一种膜盒气压式高度表是一种膜盒式气压表，用于测量周围式气压表，用于测量周围大气的绝对压力，并以英大气的绝对压力，并以英尺或米制单位来显示在一尺或米制单位来显示在一个所调定的压力面之上的个所调定的压力面之上的高度。

高度1.3.1.1 1.3.1.1 工作原理工作原理 气压式高度表里面的敏感原件是真空波状铜质膜盒压力传感器组来自静压气压式高度表里面的敏感原件是真空波状铜质膜盒压力传感器组来自静压源的静压（大气压力）作用在膜盒外，静压变化时，膜盒产生变形膜盒的源的静压（大气压力）作用在膜盒外，静压变化时，膜盒产生变形膜盒的变形量经传动机构带动指示器的指针转动，指示出了相应的高度变形量经传动机构带动指示器的指针转动，指示出了相应的高度10000 英英尺以下，在仪表上可以看到一块斑马线区域（黑白相间的条纹窗）尺以下，在仪表上可以看到一块斑马线区域（黑白相间的条纹窗） 高于这个高度时这个斑马线区域开始被覆盖，直到高于高于这个高度时这个斑马线区域开始被覆盖，直到高于15000 英尺时，所有英尺时，所有的斑马线都被覆盖了高度表的另一种形态为滚动显示仪表图的斑马线都被覆盖了高度表的另一种形态为滚动显示仪表图3-5这些这些仪表只有一根指针，每仪表只有一根指针，每1000 英尺转一圈英尺转一圈 每个数字代表每个数字代表100 英尺，每一小格代表英尺，每一小格代表20 英尺滚动显示高度表以英尺滚动显示高度表以1000 英英尺为单位，该设备通过相连的机械装置来驱动指针。

对这种类型的高度表进尺为单位，该设备通过相连的机械装置来驱动指针对这种类型的高度表进行读数时，首先要读取滚动窗上显示的数值，获得千英尺数，然后观察指针行读数时，首先要读取滚动窗上显示的数值，获得千英尺数，然后观察指针读数得到百英尺及以下的读数读数得到百英尺及以下的读数 气压式高度表配有可调节的气压刻度，允许飞行员在测量高度时调定基准气压气气压式高度表配有可调节的气压刻度，允许飞行员在测量高度时调定基准气压气压刻度显示在一个被称为高度表气压调定窗的小窗口内飞行员可以使用仪表上的压刻度显示在一个被称为高度表气压调定窗的小窗口内飞行员可以使用仪表上的旋钮来调节刻度刻度表的范围从旋钮来调节刻度刻度表的范围从28.00 到到31.00 英寸汞柱（英寸汞柱（Hg）或者）或者948 到到1050 百帕飞行员可以通过转动旋钮来改变气压刻度以及高度表指针飞行员可以通过转动旋钮来改变气压刻度以及高度表指针在5000 英尺以下，英尺以下，标准的气压递减率为：气压刻度每改变标准的气压递减率为：气压刻度每改变1Hg，则指针指示改变，则指针指示改变1000英尺当气压刻英尺当气压刻度调节到度调节到29.92或者或者1013.25 百帕，指针指示的是标准气压高度。

将气压刻度调整百帕，指针指示的是标准气压高度将气压刻度调整到当地的修正气压值，则高度表指示当前海平面气压高度（修正气压高度）到当地的修正气压值，则高度表指示当前海平面气压高度（修正气压高度）鼓形机载高度计简图，在鼓形机载高度计简图，在左下角和右下角可见科尔左下角和右下角可见科尔斯曼窗口斯曼窗口图示展示了一个具有三根指针的灵敏航空高度计显示当前高图示展示了一个具有三根指针的灵敏航空高度计显示当前高度为度为10,180英尺英尺10 000 ft10 000 ft1000 ft1000 ft100 ft100 ftmmHgmmHg1.3.1.4 1.3.1.4 固有式误差固有式误差固有式误差固有式误差当在空中的飞机周围温度高于标准大气时，空气密度相对较小，每当在空中的飞机周围温度高于标准大气时，空气密度相对较小，每个气压面之间的垂直距离较大当飞机在高度表指示个气压面之间的垂直距离较大当飞机在高度表指示5000 英尺时，英尺时，此时气压面的实际高度高于在标准温度条件下指示此时气压面的实际高度高于在标准温度条件下指示5000 英尺的高度英尺的高度，因此飞机的实际高度也就比相对较冷的标准温度条件下的高度高。

因此飞机的实际高度也就比相对较冷的标准温度条件下的高度高当飞机周围温度低于标准大气时，空气密度相对较大，每个气压面当飞机周围温度低于标准大气时，空气密度相对较大，每个气压面之间的垂直距离较小当飞机在高度表指示之间的垂直距离较小当飞机在高度表指示5000 英尺时，此时气压英尺时，此时气压面的实际高度低于在标准温度条件下指示面的实际高度低于在标准温度条件下指示5000 英尺的高度，因此飞英尺的高度，因此飞机的实际高度也就比相对较热的标准温度条件下的高度低机的实际高度也就比相对较热的标准温度条件下的高度低1.3.1.3 1.3.1.3 1.3.1.3 1.3.1.3 机械式误差机械式误差机械式误差机械式误差飞行员在起飞前检查时应确定高度表的工作状况，将气压刻度盘调飞行员在起飞前检查时应确定高度表的工作状况，将气压刻度盘调到当地的修正气压值此时高度表应该指示机场的实际标高如果到当地的修正气压值此时高度表应该指示机场的实际标高如果高度表的指示偏离实际标高超过高度表的指示偏离实际标高超过75 英尺，则仪表应该送到指定的英尺，则仪表应该送到指定的仪表维修站来重新进行校准不同的外界温度以及不同的气压也会仪表维修站来重新进行校准。

不同的外界温度以及不同的气压也会造成高度表的显示不准确造成高度表的显示不准确1.3.1.2 1.3.1.2 1.3.1.2 1.3.1.2 高度表的误差高度表的误差高度表的误差高度表的误差气压式高度表的设计是符合标准气压式高度表的设计是符合标准状况下气压的标准变化规律的，状况下气压的标准变化规律的，但是大多数飞行都会由于非标准但是大多数飞行都会由于非标准的飞行条件而产生误差，飞行员的飞行条件而产生误差，飞行员必须对这些指示进行相应的修正必须对这些指示进行相应的修正其误差有两种类型：机械式和固其误差有两种类型：机械式和固有式1.3.1.5 1.3.1.5 寒冷天气条件下高度表的误差寒冷天气条件下高度表的误差 在国际标准大气（ISA）条件下，正确校准后的气压式高度表指示的是在平均海平面（MSL）之上的真实高度非标准气压条件下应使用当地修正气压来进行校准如果当时温度高于ISA，真实高度将高于指示高度，如果当时温度低于ISA，真实高度将低于指示高度当温度低于ISA 温度时，真实高度与指示高度之间的不一致可能会导致飞机的越障高度不够英文的口诀叫作：High to Low, warm to cold, watch below! 在温度极低的情况下，飞行员需要参考增加适当的温度修正量，使用表中标注的IFR 高度以保证在以下限制 条件下的地形及越障高度： 由空中交通管制（ATC）特别指定的高度不需要修正，例如“保持5000 英尺”。

如果飞行员确定较低的温度可能会导致离地或者距离障碍物高度不够，飞行员可以拒绝该指定高度 如果使用了图表上标注的IFR 高度进行温度修正（例如程序转弯高度，最后进近定位点高度等），飞行员必须就此修正咨询ATC1.3.2 ICAO 1.3.2 ICAO 低温误差表低温误差表 由于低温引起的高度表误差可能会影响越障高度，因此当温度比标准温度低很多时，飞 行员需要高度重视这个误差在极冷的温度下飞行时，飞行员可能需要抬高最低安全高度，并且在正常最低标准的基础上相应地增加云高当飞行在安全高度较低的区域时，由于低温使其实际离地高度更低，因此飞行员需要相应地选择更高的高度，才能保证安全大多数带有大气数据计算机的飞行管理系统（FMS）会对低温误差进行补偿这些补偿可以自动进行，这样飞行员可以清楚地掌握周围环境如果通过FMS 或者人工进行了补偿，必须通知ATC 飞机没有在指定高度上飞行否则，可能会减小与其他飞机间的垂直间隔，从而造成危险图上的表格，出自国际民航组织（ICAO）的标准规则，图中显示了在温度非常低的条件下，仪表会存在多大的误差使用该表时，在左侧栏查找报告温度，然后根据最上面一行的机场/报告点之上的高度。

即从最后进近定位点（FAF）高度中减去机场标高左侧栏与顶行项目的交叉处为可能的误差值例如：报告温度为零下10 摄氏度，FAF 为机场标高之上500 英尺。