側滑儀

側滑儀

側滑儀(Slip Indicator)是用來指示飛機有無側滑和側滑方向的儀表,常與轉彎儀配合,供駕駛員操縱飛機協調轉彎。

所謂側滑,是指飛行器的縱軸平面與飛行速度矢量的夾角不為0°,其夾角就是側滑角。它是確定飛行器飛行姿態的重要參數。所以,在飛機上有專門用來測量它的儀表,即側滑儀。不過,它並不是一塊獨立的儀表,而是常與轉彎儀或地平儀合裝在一起的。

側滑儀是一塊重要的飛行儀表。飛行員根據它的指示來判定飛機的一些飛行狀態並相應地調整操縱動作。

基本介紹

  • 中文名:側滑儀
  • 外文名:Sideslip indicator
  • 定義:指示側滑方向及側滑程度的儀表
基本結構,工作原理,使用特點,

基本結構

側滑儀由小球、玻璃管和阻尼液等組成,如圖13.6所示。小球是敏感元件,相當於單擺的擺錘,能在玻璃管中自由滾動。玻璃管的曲率半徑相當於擺長。阻尼液對小球起阻尼作用。玻璃筲的一端有很小的膨脹室,以便阻尼液因溫度升高,容積增大時占用。
側滑儀

工作原理

飛機在原來沒有橫向運動的情況下,只要在轉彎時保持沿橫軸方向的合力為零,就不會發生橫向運動,即不會發生側滑。
飛機作無側滑轉彎時,沿橫軸方向的作用力有慣性離心力在橫軸方向的分力F1X和重力在橫軸方向上的分力G1X,這兩個分力的方向是相反的,如圖13.7所示。因此,只要這兩個分力大小相等,其合力便基本上等於零(忽略方向舵偏轉後產生的空氣動力、螺旋槳扭轉氣流作用力等),飛機不會側滑;反之,若這兩個分力大小不等,其橫向合力便不等於零,飛機就會發生側滑。因此,測量飛機轉彎時的橫向合力,便可知道飛機的側滑情況。
側滑儀
直接測量飛機飛行時的受力狀況是比較困難的。如果我們在飛機上懸掛一個單擺,在飛行時,擺錘可以模擬飛機的受力狀況,擺錘的位移就反映了飛機的側滑。側滑儀就是利用單擺模擬飛機承受的橫向合力,根據擺錘在橫向合力作用下的運動狀態指示飛機的側滑。下面具體分析飛機飛行時,倒滑儀的工作情況。
1、直線飛行
飛機平直飛行時,側滑儀的小球受重力G作用,停在玻璃管中央的兩條標線中間。
側滑儀
飛機帶坡度產生側滑時,重力使小球偏離中央。飛機左側滑,小球偏向左邊;飛機右側滑,小球偏向右邊。直線飛行時,側滑儀指示如圖13.8所示。
2、轉彎飛行
當飛機以角速度ω作無側滑轉彎時,飛機的立軸相對於地垂線傾斜了γ角。此時,作用在飛機上的橫向合力為零,飛機沒有側滑。由於側滑儀的玻璃管也跟著飛機傾斜了γ角,作用在小球上的橫向合力(沿玻璃管的切線方向)也等於零,即Gx=0,或Fx=Gx,故小球處在玻璃管中央(見圖13.9),表示飛機沒有側滑。
若飛機轉彎時的傾斜角過小或轉彎角速度過大,則在橫向合力作用下,飛機要發生外側滑。此時,作用在小球上的橫向合力大於零,即Fx>Gx,或Fcosγ>Gsinγ,小球在橫向合力作用下偏離玻璃管中央向右(外)側運動。由於玻璃管是彎曲的,所以隨著小球向右(外)運動,作用在小球上的力Fx和Gx都要改變。Fx不斷減小,Gx不斷增 大。當這兩個分力相等時,小球停止運動,如圖13.10所示。
側滑儀
反之,若飛機發生內側滑,作用在小球上的橫向合力小於零,即Fx<Gx,或Fcosγ<Gsinγ,使小球偏離玻璃管中央而向左(內)側運動。若飛機橫向合力越大,側滑越嚴重; 小球橫向合力越大,則偏離中央位置越遠。因此,小球偏離中央位置的方向和距離,可以 表示飛機側滑的方向和嚴重程度。
綜上所述,如果飛機轉彎時,橫向合力等於零,小球便停在玻璃管中央,表示無側滑; 橫向合力大於零,小球便向玻璃管外側,表示外側滑;橫向合力小於零,小球便偏向玻璃 管內側,表示內側滑。橫向合力越大,小球偏離中央位置越遠,表示側滑越嚴重。
側滑儀

使用特點

側滑儀常與轉彎儀組成轉彎側滑儀,轉彎側滑儀起動很簡單,轉彎儀接通電源,等待陀螺轉速正常(按規定時間或警告旗收起)以後就可正常工作。
側滑儀
圖13.11表示飛機在空中左盤旋一周,轉彎儀和側滑儀配合指示情況。飛機平飛時, 轉彎側滑儀的指針和小球都停在中央位置,如圖中1所示。在盤旋過程中,若飛機的傾 斜角適當,如圖中用實線表示的飛機那樣,指針便指在刻度盤的左邊,小球處在玻璃管 中央,表示飛機左盤旋無側滑,如圖中2所示。若傾斜角偏小(如圖中3虛線表示的飛 機),飛機就會沿著箭頭所指的方向進入外側滑。此時,指針指在左邊,小球偏在玻璃管 的右倒;如圖中3所示。相反,若傾斜角偏大(如圖中4虛線表示的飛機),飛機就會沿 者箭頭所指的方向進入內側滑。此時,指針指在左邊,小球偏在玻璃管的左側,如圖中 4所示。

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