空速表

空速表

空速是飛行器相對周圍空氣的運動速度。空速表就是測量飛機空速的儀表。飛行員可以根據空速表的顯示讀數判斷作用在飛機上的空氣動力情況,進而正確地操縱飛機。通過空速還可以計算地速,從而確定已飛距離和待飛時間。常用的空速表有指示空速表、真實空速表以及組合式空速表。

基本介紹

  • 中文名:空速表
  • 外文名:Airspeed Indicator
  • 分類:指示、真實、組合空速表
  • 功能:測量飛行器相對空氣的運動速度
空速測量原理,指示空速表,真實空速表,組合式空速表,空速表誤差,

空速測量原理

(一)測量指示空速原理
我們把溫度和靜壓設為海平面標準大氣參數,這樣空速只與動壓有關,由此得到
即,僅通過測量動壓便可以表示指示速度。
指示空速表中的開口膜盒在動壓的作用下產生變形,並帶動指針指示。指針的轉角完全取決於動壓的大小,即所指示空速的大小。空速大,動壓也大,儀表指示也越大。
指示空速表是根據海平面標準大氣條件下空速與動壓的關係,利用開口膜盒這一敏感元件敏感動壓,從而實現相應指示空速的測量。
(二)測量真空速原理
理論和實驗證明,動壓
與空速V之間有如下關係:
其中ε為考慮氣體壓縮性所引入的修正係數,它與空速和靜溫有關;ρ為大氣密度,與大氣靜壓和靜溫密切相關。
因此真空速可通過測量動壓、靜壓和靜溫而獲得。
真實空速表中有兩個開口膜盒和一個真空膜盒。第一個開口膜盒內部通全壓,其外部通靜壓,膜盒變形大小有動壓決定。第二個開口膜盒與感溫液體的感溫器相連,其變形大小由氣溫決定。真空膜盒感受靜壓變形,其變形大小由靜壓決定。
當靜壓、氣溫不變而動壓增大時,指針轉角增大,即真空速變大;當動壓、靜壓不變而氣溫降低時,指針轉角減小,即真空速變小;當動壓、氣溫不變而靜壓減小時,指針轉角增大,即真空速變大。

指示空速表

指示空速表主要由開口膜盒、傳送機構和指示部分組成。指示空速表的錶盤一般塗有顏色標記,其中白色區錶速範圍為59-103 n mile/h,表示提醒襟翼可操作範圍;綠色區錶速範圍為70-150 n mile/h,表示正常工作範圍;黃色區錶速範圍為150-187 n mile/h,表示警戒速度;紅色標線處錶速為187 n mile/h,表示極限速度,不能超過。
指示空速表實質上是一個動壓測量儀表,在標準海平面狀態下它所指示的空速值與真空速相吻合,非標準狀態下或海平面以上,指示空速將偏離真空速,且高度愈高,偏差愈大。迎角一定時,升力和阻力的大小直接取決於動壓,因此指示空速對保證安全飛行防止失速具有重大的意義,尤其是在起飛和著陸階段。

真實空速表

真實空速表測量真實空速,由兩個開口膜盒、真空膜盒、傳送機構和指示部分組成。其中兩個開口膜盒分別敏感動壓和溫度,真空膜盒敏感靜壓,三者共同控制傳送機構,改變傳送比。在標準大氣下,可以簡化真實空速表,保留一個開口膜盒和真空膜盒,通過氣溫與靜壓的相互關係,由真空膜盒敏感溫度和靜壓,開口膜盒敏感動壓而工作。

組合式空速表

用於綜合測量指示空速和真實空速。
儀表殼體內通以靜壓,開口膜盒內部通總壓,故開口膜盒感受總、靜壓之差,即動壓。在動壓作用下開口膜盒產生的位移經機械解算和傳動機構傳給指示空速指針。動壓與指示空速的函式關係靠膜盒特性和機械解算機構特性的配合來實現。
真空膜盒感受靜壓,用於對指示空速進行校正,以得到局部溫度修正的真實空速指示。
典型的組合空速錶盤面如右下圖所示。
圖中的2個指針,分別指示“指示空速”和“真空速”。指示空速實際表示的是動壓,它對飛行安全有著重要的意義,因此其指針更粗一些,而細指針則是指示真空速。
空速表

空速表誤差

空速表誤差包括機械誤差和方法誤差。
機械誤差主要由空速表本身的製造、錶盤刻度不準、磨損、感測器疲勞等造成。
方法誤差主要針對只有一個開口膜盒和一個真空膜盒的真空速表,由於溫度與靜壓的關係只有在標準大氣條件下才有簡單的關係,如果不是標準大氣條件,則會產生相應的誤差,也即方法誤差。

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