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仪表飞行教程，飞行仪表介绍1.1介绍，当仪表显示的精度使飞行员不需要在地面上连续目视观察时，飞机已经成为一种更实用的运输方法。飞行仪器对安全飞行非常重要，飞行员必须对仪器有全面的了解。目视飞行规则要求的基本飞行仪表包括空速指示器、高度计和磁罗盘。除此之外，国际飞行规则要求的仪表还包括陀螺仪转向率指示器、侧滑指示器、气压可调的高度表、时钟、陀螺仪俯仰坡度指示器(地平线)和陀螺仪方向指示器(陀螺仪半罗盘或其他具有相同效果的设备)。在仪器气象条件下飞行的飞机装备有能够提供姿态和方向参考的仪器。在导航设备的帮助下，飞机可以完成从起飞到着陆的精确飞行，而没有或只有有限的外部视觉参考。这部分涉及的仪器都是CCAR-91要求的设备。它们分为三组：全静压仪器、罗盘系统和陀螺仪器。在本章的最后，讨论了这些系统在根据国际飞行规则准备飞行时的注意事项。本章还介绍了其他一些航空电子系统，如电子飞行信息系统(EFIS)、地面接近报警系统(GPWS)、地形报警系统(TAWS)、空中交通报警和防撞系统(TCAS)、平视显示器(HUD)等。这些系统越来越多地用于通用飞机。1.2全静压系统、动态压力或冲压空气压力通过直接指向飞机周围相对气流的开口管道测量。这种管子叫做皮托管。皮托管连接到使用动态压力操作的飞行仪表，例如空速指示器(ASI)。1.2.1静压有些仪器依靠周围的静态大气压力来测量飞机的高度和水平或垂直运动的速度。这种压力称为静压，是通过在飞机外的一个或多个位置取样静压孔获得的。在某些飞机上，空气是从电热皮托管静压头一侧的静压孔中取样的。其他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干扰。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造成的静压指示错误。在静压孔周围的区域可以使用电加热元件，以防止因积冰造成的进气口堵塞。大多数飞机的仪表板上都有三种在压力下工作的基本仪器。它们是气压高度表、空速指示器和垂直速度指示器(VSI)。这三个仪器接收的压力都是由飞机的全静压系统测量的。1.2.2关于堵塞问题，皮托管对堵塞特别敏感，尤其是结冰引起的堵塞。皮托管的入口是冲压空气进入全静压系统的地方。轻微的结冰会阻挡它并影响空速指示器，这就是为什么大多数飞机都配备了皮托管加热系统。1.3全静压仪表1.3.1气压高度表，气压高度表是一种波纹管式气压计，测量周围大气的绝对压力，并以英尺或公制单位显示设定压力表面以上的高度。1.3.1.1工作原理，气压高度表中的敏感元件是一组真空波纹铜波纹管压力传感器。来自静压力源的静压力(大气压力)作用在胶囊的外部。当静压改变时，胶囊会变形。波纹管的变形通过传动机构带动指示器的指针旋转，指示相应的高度。在10000英尺以下，可以在仪表上看到斑马线区域(黑白条纹窗口)。在这个高度以上，斑马线区域开始被覆盖，直到超过15000英尺，所有的斑马线都被覆盖。高度计的另一种形式是滚动显示仪器。“图3-5”这些仪表只有一个指针，每1000英尺转动一次。每个数字代表100英尺，每个单元格代表20英尺。滚动高度计的单位是1000英尺，该装置通过相连的机械装置驱动指针。当读取这种类型的高度表时，首先读取滚动窗口上显示的值以获得数千英尺，然后观察指针读数以获得100英尺或更小的读数。气压高度表配有可调节的气压刻度，允许飞行员在测量高度时设定参考气压。气压刻度显示在一个称为高度计气压设置窗口的小窗口中。飞行员可以使用仪表上的旋钮来调节刻度。刻度范围从28.00到31.00英寸汞柱或948到1050百帕。飞行员可以通过转动旋钮来改变气压刻度和高度表指针。低于5，000英尺时，压力下降的标准速率是：压力刻度每变化1Hg，指针就指示变化1，000英尺。当气压刻度调整到29.92 或1013.25百帕时，指针指示标准气压高度。将气压刻度调整到当地修正气压值，高度计将显示当前海平面气压高度(修正气压高度)。鼓形机载高度计图，在左下角和右下角可以看到Colsman窗口。该图显示了一个带有三个指针的灵敏的机载高度计。当前高度为10，180英尺、10，000英尺、1000英尺、100英尺、29.9毫米汞柱，1.3.1.4固有误差当飞机在空气中的环境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相对较大。当飞机在高度计上指示5000英尺时，气压面的实际高度高于标准温度条件下指示的5000英尺，因此飞机的实际高度高于相对较冷的标准温度条件下的高度。当飞机的环境温度低于标准大气时，空气密度相对较高，每个气压面之间的垂直距离相对较小。当飞机在高度计上显示5000英尺时，气压面的实际高度低于标准温度条件下显示的5000英尺，因此飞机的实际高度低于相对较高的标准温度条件下的高度。1.3.1.3机械误差飞行员应在起飞前确定高度表的工作状态，并将气压刻度盘调整到当地修正的气压值。此时，高度计应该显示机场的实际高度。如果高度计的指示与实际高度偏离超过75英尺，则应将仪器发送到指定的仪器维护站进行重新校准。不同的外部温度和不同的气压也会导致高度表显示不准确。1.3.1.2高度表误差气压高度表设计符合标准条件下气压的标准变化规律，但大多数飞行会因非标准飞行条件而产生误差，飞行员必须对这些指令进行相应的修正。有两种类型的错误：机械的和固有的。寒冷天气中的1.3.1.5高度表误差。在国际标准大气(ISA)条件下，正确校准的气压高度表指示平均海平面(MSL)以上的真实高度。在非标准气压条件下，应使用局部校正气压进行校准。如果当时的温度高于ISA，实际高度将高于指示高度。如果当时的温度低于国际标准大气压，实际高度将低于指示高度。当温度低于ISA温度时，实际高度和指示高度之间的差异可能导致飞机越障高度不足。英语的公式叫做：高，低，看下面！在温度极低的情况下，飞行员需要增加适当的温度修正量，并使用表中标注的仪表飞行高度来确保地形和越障高度符合以下限制：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导致离地面或障碍物的高度不足，飞行员可以拒绝指定的高度。如果图表上标记的仪表飞行规则高度用于温度校正(例如程序转弯高度、最终进近锚点高度等)。)，飞行员必须咨询空中交通管制进行修正。1 . 3 . 2 Cao低温误差计。低温引起的高度表误差可能影响越障高度。因此，飞行员需要当在安全高度较低的区域飞行时，由于低温使实际离地面的高度较低，飞行员需要相应地选择较高的高度以确保安全。大多数带有空气数据计算机的飞行管理系统都补偿低温误差。这些补偿可以自动进行，以便飞行员可以清楚地掌握周围的环境。如果补偿是由飞行管理系统或人工完成的，必须通知空中交通管制员飞机没有在规定的高度飞行。否则，与其他平面的垂直间距可能会减小，从而造成危险。上表来自国际民用航空组织(民航组织)的标准规则。该图显示了仪器在非常低的温度条件下会有多大的误差。使用此表时，在左栏中查找报告的温度，然后根据顶部行中机场/报告点上方的高度查找。也就是说，从FAF的高度减去机场的高度。左列和顶行项目的交集是可能的错误值。例如，报道的温度是零下10摄氏度，FAF机场海拔500英尺。根据报告的当前高度计设置，飞机最多比高度计指示的高度低50英尺。当使用低温误差表时，高度误差与报告点高程以上的高度和报告点温度成比例。对于仪表飞行规则进近程序，报告点高程被假定为机场高程。飞行员必须明白，修正是基于报告点的温度，而不是飞机在当前高度观察到的温度，并且高度是基于报告点以上的高度，而不是标记的仪表飞行规则高度。为了清楚地了解如何使用校正，请注意：机场高度496英尺和机场温度零下50摄氏度的IFR进近图提供了以下数据：最小程序转弯高度1800英尺，最小FAF交叉高度1200英尺，直线最小下降高度800英尺，盘旋高度1000英尺，以1800英尺最小程序转弯高度为例介绍如何确定相应的温度校正。通常，将高度值舍入到100英尺会使用最接近的高度。1800英尺的程序转弯高度减去500英尺的机场高度等于1300英尺。1300英尺的高度差在1000英尺和1500英尺之间。报告点的温度为-50摄氏度，校正值在300英尺和450英尺之间。补偿值之间的差值除以机场上方高度之间的差值得出每英尺的误差值。在本例中，150英尺除以500英尺等于0.33英尺，即1000英尺以上每增加1英尺，增加0.33英尺。前1000英尺提供了300英尺的校正。每0.33乘以300英尺，99英尺被四舍五入到100英尺。300英尺加100英尺等于400英尺的总温度修正值。对于给定的情况，如果MSL上方1800英尺(等于1300英尺报告点上方的高度)的注释值被校正，则需要增加400英尺。因此，当在指示的2200英尺的高度飞行时，飞机实际上是在1800英尺的高度飞行。最小程序转弯高度标记为1800英尺=修正的2200英尺最小FAF交叉高度标记为1200英尺=修正的1500英尺直线高度标记为800英尺=修正的900英尺盘旋高度标记为1000英尺=修正的1200英尺，1.3.3高度计上的非标准气压。由于大气压力不是恒定的，保持当前的高度计设置非常重要。当处于一个位置时，其他气压值可能高于不远处某个位置的气压值。以当地气压为1013.25pa的飞机高度表的设定值为例。当飞机进入低压区时，飞行员没有重置高度表设定值(高度表必须调整到当地气压)，然后指示高度随着气压的降低而逐渐降低。调整高度表设定值进行补偿。当高度计显示的高度为5000英尺时，a点的真实高度(高于平均海平面)实际上只有b点的3500英尺。事实上，高度指示并不总是真实值，因此它不适合于记忆，“当从高温飞行到低温或从高到低飞行时，注意下面”。1.3.4高度表(编码高度表)的改进。如果只有飞行员在空域系统中有飞机高度指示，这是不够的。地面空中交通管制员必须知道飞机的高度当空中交通管制应答器设置为C模式时，编码高度表向应答器提供一系列脉冲信号，识别飞机的飞行高度(从100英尺开始递增)。这一系列脉冲被发送到地面雷达，并以文本的形式出现在控制器的屏幕上。通过应答器，地面控制器可以识别飞机并确定飞机所在位置的压力水平。编码高度表中的计算机根据1013.25hpa测量气压，并将该值发送给应答器。当飞行调整气压计设置到本地高度表时，发送到应答器的数据不会受到影响。这确保了所有使用模式C的飞机使用相同的气压标准来发送数据。空中交通管制设备调整显示高度以补偿局部气压差，从而确保显示目标的正确高度。91要求应答器发出的高度误差应在仪器指示高度的125英尺以内。1.3.5减小的最小垂直间距(RVSM)，低于31，000英尺，飞行高度之间必须保持至少1，000英尺。飞行高度层通常从18，000英尺开始，空气压力值为1013.25帕或更高。所有飞机将在18000英尺或更高的高度使用1013.25百帕的标准高度计设置，并且高度也将使用标准语言，即飞行高度层。在FL180和FL290之间，两个平面之间的最小高度间隔为1000英尺。然而，对于飞行高度超过飞行高度290英尺(由于飞机设备和报告能力的潜在误差)，空中交通管制使用2000英尺的间隔。如果向东飞行的飞机使用飞行高度290，附近向西飞行的飞机可以在飞行高度310飞行，这样最多可以使用飞行高度410或几个飞行高度。使用1000英尺的间隔，或者通过计算飞行高度290和飞行高度410之间的几个垂直间隔，我们发现将有另外6个可用的飞行高度层。这样，正常的飞行高度和方向管理将保持在飞行高度180和飞行高度410之间。我们称之为减小最小垂直间距(RVSM)。然而，加入RVSM项目需要在飞机设备和飞行员培训方面进行一定的经济投资。例如，必须减少高度测量误差，使用RVSM的操作员必须获得相应民航当局的许可。RVSM飞机必须满足保持高度所需的性能标准。此外，运营商必须按照RVSM政策/程序在其飞行空域内运营。飞机必须配备至少一架高度自动控制飞机在直线飞行，高度公差范围在65英尺以内。在没有湍流的情况下，对于1997年9月之前批准使用的飞机，其容差范围可以在130英尺以内，这些飞机已经配备了自动高度控制系统和飞行管理/性能系统输入。飞机必须配备高度警告系统，当指示高度偏离选定高度超过200英尺(在大多数情况下)时，该系统将发出警告信号。当飞机在完整的RVSM飞行包线内飞行时，剩余静压源误差和电子设备误差的最大绝对值总和不能超过200英尺。使用TCAS的飞机必须能够进行RVSM操作。“图3-9”显示了在FL180和FL410之间增加的飞机数量。这个系统最引人注目的地方在于，它可以充分利用高层(FL)来容纳更多的飞机，从而节省大量时间。1.3.6垂直速度表(VSI)中显示的VSI称为垂直速度表，通常主要用作爬升率指示器。垂直速度表是一种用于指示气压变化率的仪表，当从恒定气压水平转换时，它将提供相关的指示。仪表箱内有一个薄膜箱装置，类似于空速指示器。波纹管的内部和盒子的内部连接到静压端口，但是盒子通