Ukazatel směru a směrový gyroskop: 9 důležitých konceptů

Co je to ukazatel směru?

Letadlo má mnoho gyroskopů nástroje. Jedním ze tří základních gyroskopických zařízení je ukazatel směru. V níže uvedené části se pokusíme vysvětlit, co je to ukazatel nadpisu.

Indikátor směru funguje mechanicky za doprovodu magnetického kompasu. Přímého letu a přesných zatáček do nadpisů je těžké dosáhnout ve znečištěném vzduchu nebo turbulentním proudění větru kvůli několika chybám v magnetickém kompasu. Indikátor směru přijde na pomoc v situacích, kdy na něj nemají vliv tlaky, které způsobují, že interpretace magnetického kompasu je problematická.

Zrychlení, zpomalení a zakřivení magnetického pole Země ve vysokých nadmořských výškách je několik faktorů, které v magnetickém kompasu generují nepřesnosti. Ukazatel směru je v takových situacích zásadní pomoc. Při vedení nebo za zatáčkou často neosciluje a lze ji snadno interpretovat v turbulencích nebo během manévry.

Jaký je rozdíl mezi ukazatelem směru a magnetickým kompasem?

Pilot pomocí indikátoru směru určuje aktuální směr letadla nebo směr letu na základě 360 stupňů kolem magnetického severu. Jeho kalibrace vyžaduje využití magnetického kompasu letadla, který ukazuje jeho směr kolem magnetického severu.

Ve většině letadel slouží magnetický kompas jako hlavní ukazatel směru. Je však obtížné číst v turbulencích a náchylné k chybám zrychlení a zatáčení, takže je náročné správně proletět. Indikátor směru obsahuje gyroskop a je nařízen, aby byl během letu zarovnán s magnetickým kompasem. Nezasahují do něj však žádné chyby týkající se stejných chyb zrychlení a zatáčení jako magnetický kompas. To umožňuje přesné manévry a stabilní směr.

Směrové gyro

Directional Gyro je jedním ze šesti základních přístrojů používaných v navigačních letadlech pro komerční a všeobecné letectví.

Directional Gyro je starší starověký název samotného ukazatele směru.

Nejrychleji se pohybující součástí letadla s pístovým pohonem je Directional Gyros, běžně známý jako označení směru nebo směrové ukazatele. Je to nezbytný letecký navigační nástroj a jeho rychlost otáčení se blíží 24,000 XNUMX ot / min. Na první pohled může být zaměněn za kompas.

Diagram ukazatele směru

Účel ukazatele směru

Indikace směru nastavuje přímý a rovný nezrychlený let s ohledem na magnetický kompas. To však trpí řadou nepřesností. Jeden z nich je způsoben sklonem magnetického pole Země směrem dolů, jinými slovy „pokles“.

Chyba ponoru odpovídá za nepřesnosti magnetického kompasu během bankovnictví nebo při zrychlování nebo zpomalování. Proto neslouží žádnému účelu kromě nezrychleného, ​​přímého a vodorovného letu. Indikátor směru není ovlivněn magnetickým polem Země a brání nepřesnostem magnetického kompasu.

Indikátor směru zobrazuje stejné informace jako magnetický kompas, ale bez nepřesností. Před každým letem kompas nastaví směr ukazatele směru na samotnou zem.

Jak funguje ukazatel směru?

Gyroskop je umístěn ve svislé rovině uvnitř indikátoru směru. Pro provoz využívá tuhost prostoru. Ikona letadla uprostřed nástroje ukazuje směr letadla.

Rotor se otáčí ve svislé rovině a je k němu připevněna karta kompasu. Tečky na kartě udržují přesné umístění v prostoru vzhledem ke svislé rovině Gyra, kvůli tuhosti rotoru v prostoru. Je rozdělena do pětistupňových přírůstků pro jasné a přesné informace o nadpisu. Čísla jsou umístěna každých 30 stupňů, zatímco N, S, E a W jsou denotáty pro hlavní směry.

Gyroskop uvnitř ukazatele směru přispívá erekčním mechanismem pro jeho připevnění k rovině zatáčení letadla. Erekční mechanismus odkazuje na koncept, že letadlo je definováno letadlem podélné a příčné sekery. Gyroskop může být napájen buď elektricky, nebo ze sacího čerpadla poháněného motorem. Tlaková čerpadla mohou být příležitostně svědky ve vysokohorských letadlech.

Indikace nadpisu se bude časem potulovat. Říká se tomu Real Drift a vyžaduje to pravidelné úpravy týkající se magnetického kompasu. Na druhou stranu nepřesnost způsobuje, že zdánlivý drift ve směrovém gyru podléhá vlivu rotace Země a podélné polohy. Matice zeměpisné šířky musí produkovat opravdové putování, aby překonala tuto zjevnou touhu rotace Země. Je umístěn na vnitřním závěsu, aby svou hmotností působil na gyroskop v místní vertikále.

Na zdánlivý drift se může vztahovat také transportní vandr, který odpovídá za pohyb letadel a soutok poledníkových čar směrem k pólům. Je to změna kurzu po velké kruhové (ortodromní) létající dráze.

Jak číst ukazatel nadpisu?

Musíme porozumět konceptu Driftu, abychom porozuměli procesu čtení indikátoru nadpisu. Letadlo obvykle prochází dvěma typy driftování- mechanickým a zdánlivým.

Čas od času opětovné seřízení ukazatele směru ve vztahu k magnetickému kompasu se postará o mechanický i zdánlivý posun. Po opětovném zarovnání s magnetickým kompasem se stává zásadní odkrytí konkrétních starších indikátorů nadpisů. Pokročilá letadla mají HI gyroskopy, které se zarovnávají automaticky bez jakéhokoli mechanického zásahu.

Indikátor směru má mechanické prvky, jako je tření, které způsobuje zarovnání s magnetickým severem v důsledku gyroskopické precese. Toto je známé jako mechanický drift.

Navíc, protože letadlo cestuje po otáčející se zeměkouli, kolísání čáry v prostoru letadla na sever v průběhu času má za následek zdánlivý posun.

Co to znamená otrokovat gyroskop v součástech letecké avioniky?

Přítomnost podřízeného knoflíku v indikátoru směru umožňuje pilotovi vyrovnat jej s magnetickým kompasem a kompenzovat mechanický i zdánlivý posun.

Kompenzace Driftu se provádí každých deset nebo patnáct minut pomocí podřízeného knoflíku. Ty jsou také označovány jako Flux Gate System. Odstraněním potřeby ručního nastavování každých deset až patnáct minut tyto „podřízené gyroskopy“ minimalizují úsilí pilota.

Ruční zarovnání ukazatele směru s magnetickým kompasem vyžaduje následující kroky:

• Leťte rovně a do roviny do referenčního bodu zvoleného přímo před letadlo.
• Udržujte stabilitu nosu pomocí referenčního bodu a poté si přečtěte nadpis magnetického kompasu.
• Udržujte zarovnání mezi nadpisem letadla a referenčním bodem a opravte ukazatel směru podle údajů získaných z magnetického kompasu.
• Po celou dobu provozu zajistěte konzistentní směrování letounu směrem k referenčnímu bodu
• Pro každou chybu postup opakujte.

Který nástroj ukazuje skutečné směrování letadla?

Činnosti IFR vyžadují použití Směrných informací. K tomu může být použit magnetický kompas.

Magnetický kompas, přestože je vysoce spolehlivý, má tolik vnitřních vad, jako je magnetický ponor. Proto byl doplněn o gyroskopické indikace směru. Indikátory směru proto udávají skutečný směr letu.

Hlavu letadla lze zobrazit přes sklo přístroje proti malému symbolu letadla, který zobrazuje směrové informace o 360 °.

Elektrický ukazatel směru

Indikátory elektrického záhlaví jsou horizontální situační indikátory (HSI) týkající se způsobu napájení pro provoz. Říká se jim také elektrické gyroskopy.

Horizontální situační indikátory (HSS) jsou zařízení, která integrují navigaci a míří do jednoho. HSI jsou obvykle elektricky napájeny a jsou v souladu s bránou toku. Gyroskop s ukazatelem směru je stejně jako ukazatel polohy umístěn ve dvojitém závěsu, ale jeho horizontální osa otáčení umožňuje snímat rotaci kolem svislé osy letadla.

Proč piloti při letu tlačí a táhnou za knoflík HDG?

Knoflík HDG ovládá ovládání směru autopilota. Operaci Push and Pull knoflíku HDG lze tedy chápat následovně:

• Push HDG-řízená navigace: Letoun dodržuje předem určenou trasu letu podle letového plánu FMS.
• Pull HDG - zvolený nadpis: Vrátí se do své původní polohy. Otočení knoflíku ve směru hodinových ručiček způsobí, že se letadlo otočí doprava a doleva je předmětem otáčení proti směru hodinových ručiček.

Jakékoli změny směru letadla se spouští a ovládají knoflíkem Heading (HDG), když je autopilot v režimu Heading spíše než Navigace (NAV). V režimu NAV piloti často používají knoflík HDG k nastavení chyby v nadpisu na aktuálním kurzu jako reference.

Také čtení:

• Seismologie seismolog
• Monokulární vidění
• Hcn hybridizace
• Element 115
• Rozpouštědlo vs
• Hydrosféra
• Entropie
• Exosféra 2
• Bernoulliho princip
• Ultrafialová katastrofa

Esha Chakraborty

Mám vzdělání v Aerospace Engineering, v současné době pracuji na aplikaci robotiky v obranném a vesmírném průmyslu. Neustále se učím a moje vášeň pro výtvarné umění mě udržuje nakloněnou k navrhování nových inženýrských konceptů.
S tím, že roboti v budoucnu nahradí téměř všechny lidské činy, rád svým čtenářům jednoduchým, ale poučným způsobem přiblížím základní aspekty předmětu. Rovněž bych rád udržoval aktuální informace o pokroku v leteckém a kosmickém průmyslu současně.