大氣數(shù)據(jù)測試儀的設(shè)計與實現(xiàn)

陳嬋娟

摘要：大氣數(shù)據(jù)是飛機駕駛員要觀察的重要數(shù)據(jù)，大氣數(shù)據(jù)儀表的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到飛機的安全。本文根據(jù)飛機大氣數(shù)據(jù)儀表的工作原理設(shè)計一種教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀，測試儀由全壓和靜壓兩個系統(tǒng)組成，分別有壓力泵、空速表、高度表、升降速率表、溫濕度計等單元。利用壓力泵模擬飛機飛行姿態(tài)的改變，感受大氣數(shù)據(jù)的變化，從而顯示飛機的上升與下降速率、飛行高度、指示空速/真空速的變化情況。利用測試儀標(biāo)準(zhǔn)的空速指示、氣壓高度指示、升降速率指示來校準(zhǔn)飛機全壓/靜壓系統(tǒng)儀表的指示誤差，及時發(fā)現(xiàn)飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的故障隱患。

關(guān)鍵詞：大氣數(shù)據(jù)儀表? 測試儀? 誤差

1 引言

民用飛機上的大氣數(shù)據(jù)儀表主要指氣壓高度表、升降速度表、空速表等。主要測量飛行高度、速度、升降速度等參數(shù)，這些參數(shù)都是機組操縱飛機的主要控制參數(shù)。各飛行參數(shù)之間、各飛行參數(shù)與大氣參數(shù)之間有著密切的聯(lián)系。測量這些參數(shù)，對于準(zhǔn)確判定飛行狀態(tài)、正確操縱飛機有十分重要的意義。而飛行高度、速度、升降速度等參數(shù)的準(zhǔn)確率直接影響著飛機飛行的安全。大氣數(shù)據(jù)測試儀屬于大氣儀表測試類工具，對大氣數(shù)據(jù)儀表進行校驗。 現(xiàn)今國內(nèi)航空公司使用大多數(shù)為國外進口，價錢昂貴設(shè)備有限，易與其它維護實訓(xùn)相沖突。

為解決上述問題。教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀針對單個系統(tǒng)，方便教學(xué)和演示。

2 教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀功能

（1）用壓力泵分別通過全壓/靜壓接頭連接到飛機的皮托管、靜壓收集器接頭，由壓力泵完成對飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的測試。

（2）對飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行測試，及時發(fā)現(xiàn)飛機大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的故障隱患，如飛機全壓/靜壓系統(tǒng)儀表的指示誤差;飛機全壓/靜壓系統(tǒng)因飛蟲、雨水堵塞，管路損傷破裂等。

3 教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀的基本組成和工作原理

教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀設(shè)置了全壓和靜壓兩個系統(tǒng)，分別由壓力泵、空速表、高度表、升降速率表、溫濕度計等單元組成。

如圖3-1所示，壓力泵通過全/靜壓接頭和管路引入測試儀，由壓力泵輸出壓力源，從而控制大氣數(shù)據(jù)測試儀上升與下降速率、飛行高度、空速/真空速的數(shù)據(jù)指示。

空速表內(nèi)有一個開口膜盒，其內(nèi)部通全壓，外部通靜壓，膜盒內(nèi)外的壓力差就是動壓。在動壓的作用下膜盒產(chǎn)生位移，經(jīng)傳送機構(gòu)帶動指針指示，指針角位移即可反映動壓的大小。在靜壓和氣溫一定的條件下，動壓的大小完全取決于空速，因此指針的角位移可以表示空速的大小?？账俦碇羔樈俏灰频淖兓扇珘汉挽o壓決定。高度表是利用真空膜盒感受大氣壓力的變化，真空膜盒裝在個密封的表殼內(nèi)，表殼背后有一個接頭連接在飛機的靜壓系統(tǒng)上，膜盒內(nèi)部被抽成真空，壓力認(rèn)為等于零，膜盒外部的壓力等于飛機周圍的大氣壓力。高度表指針角位移的變化由靜壓決定。升降速度表中有一個開口膜盒，膜盒內(nèi)部通過導(dǎo)管和外界大氣連通，感受靜壓。當(dāng)飛機高度變化時，膜盒內(nèi)靜壓與外部大氣靜壓幾乎同步發(fā)生變化，而膜盒外的大氣壓力由于毛細管的阻滯作用幾乎不變，膜盒內(nèi)外形成壓力差，帶動指針轉(zhuǎn)動。升降速度表角位移的變化由靜壓決定。根據(jù)空速表、高度表、升降速度表的工作原理，教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀的連接形式如圖3-1所示。

4 教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀的設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 “靜壓”系統(tǒng)密封性校驗

對“靜壓”進行系統(tǒng)密封性校驗時，氣壓泵上軟管接到測試儀的“靜壓”接頭上如圖3-1所示。開始給氣壓泵儲氣室打上一定氣量后，緩慢擰開供氣旋鈕，開始供氣時，同時觀察高度表、空速表的指示應(yīng)平穩(wěn)上升，控制升降速率表的指示不得超過20m/s，當(dāng)空速表的指示上升至200km/h時，關(guān)閉供氣旋鈕，觀察空速表的指示是否下降。如有下降，應(yīng)停止校驗，查明原因再校驗。如空速表的指示不下降，再緩慢擰開供氣旋鈕，保持升降速度表的指示不超過20m/s，使空速表的指示上升至500km/h時，然后關(guān)閉供氣旋鈕，觀察空速表的指示一分鐘，其讀數(shù)下降不超過15km/h，則說明“靜壓”系統(tǒng)密封性符合要求。緩慢擰開氣壓泵上放氣旋鈕，并觀察升降速率表的指示，其下降速率不超過20m/s。使空速表、高度表的指示緩慢下降，直至完全回零，再關(guān)閉放氣旋鈕。

4.2 “全壓”系統(tǒng)密封性校驗

對“全壓”進行系統(tǒng)密封性校驗，氣壓泵上軟管接到測試儀的“全壓”接頭上如圖3-1所示。開始給氣壓泵儲氣室打上一定氣量后，緩慢擰開供氣旋鈕，開始供氣時，觀察空速表的指示應(yīng)平穩(wěn)上升。當(dāng)空速表的指示上升至200km/h時，關(guān)閉供氣旋鈕，觀察空速表的指示不應(yīng)下降。如有下降，應(yīng)停止校驗，查明原因再校驗。若空速表的指示不下降，繼續(xù)緩慢擰開供氣旋鈕，使空速表的指示緩慢上升，當(dāng)空速表的指示上升至500km/h時，關(guān)閉供氣旋鈕，觀察空速表的指示一分鐘，其讀數(shù)不應(yīng)下降，說明“全壓”系統(tǒng)密封性符合要求。緩慢擰開氣壓泵上放氣旋鈕，觀察空速表的指示緩慢下降，直至完全回零，再關(guān)閉放氣旋鈕。

在相關(guān)的技術(shù)監(jiān)督部門進行校準(zhǔn)審定，頒發(fā)計量設(shè)備合格證后，把儀表的誤差記錄到測試儀上，就可以對飛機上的相關(guān)儀表系統(tǒng)進行測試。

壓力泵作為壓力源，模擬飛機不同飛行姿態(tài)的壓力，輸入到飛機的大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)里。將氣壓泵的軟管連接到飛機的皮托管與測試儀的全壓接頭上，模擬飛機處于不同飛行姿態(tài)的氣壓，對飛機空速表進行測試;將氣壓泵的軟管連接到飛機的靜壓收集器接頭和測試儀的靜壓接頭上，進行飛機空速表、氣壓高度表、升降速度表的測試。測試時讀取機載儀表的參數(shù)，并與大氣數(shù)據(jù)測試儀的參數(shù)作對比，判斷大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)有無泄漏，是否正常。

5 結(jié)束語

與現(xiàn)有技術(shù)相比，教學(xué)用大氣數(shù)據(jù)測試儀的有益效果是：采用全壓/靜壓系統(tǒng)分離設(shè)計，方便教學(xué)操作、演示;重新設(shè)計雙通道，可同時進行飛機全壓/靜壓系統(tǒng)測試雙重操作。對飛機維修基本技能訓(xùn)練的地面設(shè)備補充，方便實訓(xùn)的開展;實施全壓/靜壓系統(tǒng)分離設(shè)計試驗，節(jié)省成本、設(shè)備和場地，方便規(guī)劃考試工位安排。立足于飛機維修可在航線、定檢，基本技能培訓(xùn)等其他相類似的項目中推廣擴展。對于民用航空器維修基本技能培訓(xùn)提供更規(guī)范統(tǒng)一的實訓(xùn)場地設(shè)備。

參考文獻

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