Τι είναι ο δείκτης στάσης: Σήμανση, εργασία, τύποι, συχνές ερωτήσεις

Δείκτης Στάσης

Θέμα συζήτησης: Δείκτης στάσης και διάφορες κριτικές έννοιές του

Δείκτης Στάσης

Υπάρχουν πολλά όργανα πτήσης με ποικίλες λειτουργίες. Ο δείκτης στάσης είναι κομβικός πτήση όργανο που χρησιμοποιείται σε μετεωρολογικές συνθήκες οργάνων.

Ο Δείκτης Στάσης (AI), αλλιώς αποκαλούμενος γύρο ορίζοντας ή τεχνητός ορίζοντας, πλοηγείται στο αεροσκάφος σε σχέση με τον ορίζοντα της Γης. Η συσκευή λειτουργεί με βάση την αρχή της ακαμψίας στο διάστημα και υποδεικνύει με σαφήνεια την κατεύθυνση του αεροσκάφους. Τροφοδοτείται από ένα κενό/γυροσκοπικό σύστημα και το μικρό αεροπλάνο και η γραμμή του ορίζοντα προσομοιώνουν τη σύνδεση του αεροσκάφους με τον πραγματικό ορίζοντα.

Διάγραμμα Δείκτης Στάσης

δείκτης στάσης
Σημάδια Δείκτης Στάσης (Pitch and Roll); Πηγή εικόνας: Τμήμα Μεταφορών των ΗΠΑ, FAA, Δείκτης Στάσης, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Τεχνητός Ορίζοντας

Ας καταλάβουμε τι είναι ο Τεχνητός Ορίζοντας, για να γνωρίζουμε λεπτομερώς τον Δείκτη Στάσης.

Ο Τεχνητός Ορίζοντας είναι ένα γυροσκοπικό ιπτάμενο όργανο που δείχνει τη στάση του αεροσκάφους σε σχέση με τον γνήσιο ορίζοντα.

Το μικρό αεροπλάνο σύμβολο και ο Τεχνητός Ορίζοντας συμβολίζει τη διαδρομή πτήσης προς τον πιλότο ως προς το επίπεδο που πετάει ή σε τράπεζα ή στρίβει με ανοδικό τρόπο. Κατακόρυφα στημένο γυροσκόπιο κατά τη διάρκεια της κύλισης και της προσγείωσης του αεροσκάφους, είναι υπεύθυνο για τη σωστή λειτουργία του δείκτη στάσης. Τα ρουλεμάν αυτών των συσκευών έχουν πολύ μικρή τριβή. Ωστόσο, ακόμη και αυτή η μικρή ποσότητα ασκεί περιορισμούς στο γυροσκόπιο, προκαλώντας προχώρηση και κλίση.

Η κλίση από όρθια θέση σε οποιοδήποτε βαθμό, ελαχιστοποιείται μέσω ενός μηχανισμού ανέγερσης που υπάρχει μέσα στο περίβλημα του οργάνου και ασκεί δύναμη στο γυροσκόπιο. Αυτή η δύναμη αναγκάζει τον περιστρεφόμενο τροχό να επιστρέψει στην όρθια θέση του.

Σήμανση προσανατολισμού πτήσης AI. Πηγή εικόνας: Τμήμα Μεταφορών των ΗΠΑ, FAA, Προσανατολισμός αεροσκαφών AI, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Δείκτης τύπων στάσης

Ένα από τα έξι θεμελιώδη ιπτάμενα όργανα που υπάρχουν σε κάθε πιλοτήριο είναι ο Δείκτης Στάσης. Η απεικόνιση στην οθόνη εμφανίζει τη σχετική θέση του αεροσκάφους στον ορίζοντα της Γης σε μια ματιά. Η αεροπορική βιομηχανία έχει δει σημαντική αλλαγή προς τις ηλεκτρικές και ψηφιακές εκδόσεις των δεικτών στάσης, αν και τα συμβατικά μηχανικά γυροσκόπια μπορούν να βρεθούν σε πολλά αεροσκάφη.

Οι πιλότοι έχουν τώρα μια ποικιλία επιλογών για μια νέα ένδειξη στάσης στον πίνακα οργάνων χάρη στις εξελίξεις στην τεχνολογία των ψηφιακών οργάνων:

  • Παραδοσιακός δείκτης στάσης
  • Ένδειξη ηλεκτρικής στάσης
  • Digitalηφιακός δείκτης στάσης
  • Δείκτης Στάσης Όλα σε Ένα

Παραδοσιακός δείκτης στάσης

Πολλά αεροσκάφη γενικής αεροπορίας χρησιμοποιούν τους συμβατικούς δείκτες στάσης με κενό/αέρα.

Για να περιστρέψετε το γυροσκόπιο μέσα στο κουτί των οργάνων, τραβάτε ένα κενό ή φυσάει αέρας. Το σφάλμα στις ενδείξεις του γύρου κενού είναι ένα κοινό φαινόμενο λόγω μόλυνσης και διαρροών του συστήματος. Αυτό επηρεάζει επίσης την ακρίβεια των γωνιών τράπεζας και πίσσας για μια χρονική περίοδο. Το νευρικό ζήτημα δεν υπάρχει σε νεότερα μοντέλα.

Ο ρότορας, ο οποίος στεγάζεται σε ένα σφραγισμένο δοχείο, περιστρέφεται οριζόντια γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. Σε ένα gimbal, το περίβλημα περιστρέφεται γύρω από τον πλευρικό άξονα, ο οποίος με τη σειρά του μπορεί να περιστραφεί γύρω από τον διαμήκη άξονα. Η θήκη οργάνων χρησιμεύει ως το τρίτο gimbal που απαιτείται για καθολική εγκατάσταση. Η ράβδος του ορίζοντα συνδέεται με το γυροσκόπιο μέσω ενός μοχλού και τοποθετείται επάνω σε έναν άξονα στο πίσω μέρος του πλαισίου του τζάμπα. Αυτό συνδέεται περαιτέρω με το περίβλημα γυροσκόπιο με έναν πείρο -οδηγό.

Η διατήρηση της ράβδου του ορίζοντα παράλληλα με τον φυσικό ορίζοντα οφείλεται στη γυροσκοπική ακαμψία, όταν είναι ενεργοποιημένος ο Δείκτης Στάσης. Η μικροσκοπική σήμανση του αεροσκάφους συμβολίζει την κίνηση του αεροσκάφους σε πραγματικό χρόνο και κινείται σε σχέση με τις αλλαγές στάσης του γηπέδου ή της τράπεζας. Ο αέρας που διέρχεται μέσω του φίλτρου, μετακινείται μέσω διόδων στον πίσω άξονα περιστροφής και στο εσωτερικό δακτύλιο του άκρου και τέλος στο περίβλημα. Εδώ βλέπει τα πτερύγια του ρότορα μέσω δύο ανοιγμάτων στις αντίθετες πλευρές του ρότορα. Στη συνέχεια, ο αέρας αναρροφάται στην αντλία κενού ή στον σωλήνα βεντούρι μέσω τεσσάρων ομοιόμορφα ανοιγμάτων στο κάτω τμήμα του περιβλήματος του ρότορα.

Πηγή εικόνας: Τμήμα Μεταφορών των ΗΠΑ, FAA, Κενό Venturi, επισημαίνεται ως δημόσιος τομέας, περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με Wikimedia Commons

Ένδειξη ηλεκτρικής στάσης

Οι ηλεκτρικοί δείκτες λειτουργούν ως υποκατάστατο της παραδοσιακής διακοπής ρεύματος κενού παρέχοντας ισχύ μπαταρίας για λειτουργία.

Αντί για κενό, οι ηλεκτρικοί δείκτες στάσης χρησιμοποιούν γυροσκόπιο με ηλεκτρική ενέργεια. Εγκλωβισμός σε ηλεκτρικούς δείκτες στάσης ελαχιστοποιεί μια μακρά διαδικασία ανέγερσης κατά τη διάρκεια ελιγμών.

Λόγω της αυξανόμενης συνάφειας του δείκτη στάσης, έχουν αναπτυχθεί καλύτεροι ηλεκτροκίνητοι γύροι κατάλληλοι για εγκατάσταση ελαφρών αεροπλάνων. Αρκετά προσβάσιμα είδη αντιπροσωπεύουν προόδους σε βασικά στοιχεία γυροσχεδιασμού, απλούστερη ανάγνωση, ιδιότητες ανέγερσης, εξάλειψη επαγόμενων σφαλμάτων και περιορισμούς οργάνων. Οι ιδιαιτερότητες μεταξύ των διαφόρων οργάνων, καθώς και η οθόνη οργάνων και τα χειριστήρια του πιλοτηρίου, θα διαφέρουν ανάλογα με τις συγκεκριμένες αλλαγές σχεδιασμού.

Digitalηφιακός δείκτης στάσης

Η κομβική αντικατάσταση ενός οργάνου που λειτουργεί με κενό με ηλεκτρονικό ισοδύναμο εγκρίνεται σύμφωνα με τους κανόνες και τους κανονισμούς που καθορίζονται από την FAA.

Υπονοείται ότι οι ψηφιακές ενδείξεις στάσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε γυάλινη εγκατάσταση πιλοτηρίου, αλλάζοντας τον τρόπο σάρωσης των πιλότων του πίνακα οργάνων με τη συγχώνευση πολλών παραδοσιακών μετρητών σε μια ενιαία μονάδα. Επειδή στη χρήση ηλεκτρονικών συσκευών στερεάς κατάστασης, οι ψηφιακές εκδόσεις είναι απαλλαγμένες από περιορισμούς πίσσας και τραπεζών. Επιπλέον, τα συστήματα έχουν εφεδρική ισχύ μπαταρίας σε περίπτωση βλάβης του ηλεκτρικού συστήματος του αεροσκάφους.

Δείκτης Στάσης Όλα σε Ένα

Ένα γυάλινο πιλοτήριο, παρόμοιο με αυτό ενός επαγγελματικού τζετ, μπορεί να εγκατασταθεί σε ένα μικρό αεροσκάφος γενικής αεροπορίας.

Οι κύριες οθόνες πτήσης all-in-one αποτελούνται συνήθως από:

  • Δείκτης Στάσης
  • Δείκτης κατεύθυνσης αεροσκαφών
  • Δείκτης υψομέτρου
  • Δείκτης ταχύτητας αέρα
  • Δείκτης κάθετης ταχύτητας

 Τα ψηφιακά πάνελ είναι ελαφρύτερα και χρειάζονται λιγότερη συντήρηση, γεγονός που βοηθά στη μείωση των δαπανών βελτιώνοντας παράλληλα τη συνολική εμπειρία πτήσης.

Πώς να διαβάσετε τον δείκτη στάσης;

Η γωνιακή κίνηση γύρω από τον διαμήκη άξονα δείχνει τράπεζα, ενώ η ίδια για τον πλευρικό άξονα υποδηλώνει βήμα (μύτη επάνω, επίπεδο ή μύτη κάτω) στον Δείκτη στάσης. Χρειάζεται χρήση της ακαμψίας του γυροσκόπιο. Είναι gimbaled να επιτρέψει την κίνηση γύρω από τον πλευρικό άξονα, που υποδηλώνει στάση βήματος, και περιστροφή γύρω από τον διαμήκη άξονα, που υποδηλώνει τη στάση του ρολού. Μόλις ενεργοποιηθεί, ο δείκτης παραμένει σε σταθερή θέση ανεξάρτητα από τη στάση του αεροσκάφους.

Μέρη δείκτη στάσης

Τα παρακάτω είναι τα κύρια σημεία που ενδιαφέρουν τον πιλότο:

  • Τα μικροσκοπικά φτερά που συνδέονται με το περίβλημα παραμένουν παράλληλα με τα φτερά του αεροπλάνου.
  • Η μπάρα ορίζοντα που χωρίζει το πάνω (φωτεινό) και το κάτω (σκοτεινό) μισό της μπάλας.
  • Οι σημάνσεις βαθμού στην επάνω περίμετρο του καντράν. Οι τρεις πρώτες απέχουν 10 μοίρες και στις δύο πλευρές του κέντρου, ακολουθούμενες από τραπεζογραμμάτια 60 μοιρών και τραπεζικά τόξα 90 μοιρών.

Cessna 172 Σήμανση δείκτη στάσης

Πηγή εικόνας: PetarMCessp 172 πιλοτήριοCC BY-SA 3.0

Δείκτης στάσης: Πώς λειτουργεί;

Αυτή η ενότητα περιγράφει τη λειτουργία του δείκτη στάσης μέσω λεπτομερών εξηγήσεων για το πώς κάθε στοιχείο λειτουργεί ξεχωριστά και συμβάλλει στη διαδικασία στο σύνολό της.

Η ευθυγράμμιση των φτερών με τη ράβδο ορίζοντα γίνεται με το κουμπί ρύθμισης. Αυτό επιτρέπει την προσαρμογή του ύψους του πιλότου. Κατά προτίμηση, η ρύθμιση πρέπει να πραγματοποιείται όταν το όχημα βρίσκεται στο επίπεδο του εδάφους.

Εάν τα φτερά είναι ψηλότερα από τη γραμμή του ορίζοντα, το αεροσκάφος ανεβαίνει. Τα φτερά που είναι χαμηλότερα από τη γραμμή του ορίζοντα προτείνουν μια καλή πτήση. Τα μικρά φτερά του αεροπλάνου (προσαρτημένα στο περίβλημα) συμβολίζουν τα φτερά του αεροσκάφους. Το μπλε τμήμα της μπάλας κυλά σε αντίθετη κατεύθυνση από τη στροφή του αεροσκάφους. Το άνω τμήμα του αντιπροσωπεύει τον ουρανό.

Γωνία τράπεζας δείκτη στάσης | Βαθμοί Δείκτης Στάσης

  • Ένα τυπικό ποσοστό στροφής ορίζεται ως 15 ° γωνίας τράπεζας.
  • Το πλάτος των φτερών του συμβολικού αεροσκάφους και η κουκκίδα στη μέση των φτερών σημαίνουν μετατόπιση βήματος περίπου 2 °.
  • Το βήμα από μια γραμμή τεχνητού ορίζοντα εμφανίζεται σε μοίρες (μεγάλες γραμμές: 10 °, μικρές γραμμές: 5 °).
  • Το ρολό από τον δείκτη τράπεζας εμφανίζεται σε μοίρες (10 °, 20 °, 30 ° και 60 °).
  • Προορίζεται για ρολό 360 ° και πίσσα 85 °.

Εκκρεμές δείκτης στάσης Vanes

Ο μηχανισμός εκκρεμούς πτερυγίων ενός δείκτη στάσης που βασίζεται στο κενό διατηρεί το γυροσκόπιο όρθιο. Εάν το γυροσκόπιο μετακινηθεί για οποιονδήποτε λόγο, τα πτερύγια και οι πίδακες αέρα δημιουργούν μια δύναμη προόδου που προκαλεί το γύρο να ανεγερθεί ξανά, επαναφέροντάς τον στην κατακόρυφη θέση.

Σφάλματα Δείκτης Στάσης | Αποτυχία Δείκτης Στάσης

Οι λανθασμένες αναγνώσεις σήματος στον δείκτη στάσης μπορεί να προκληθούν από την υπέρβαση των ορίων αναρρόφησης του σχεδιασμού ή τη διακοπή της ελεύθερης περιστροφής του γυροσκόπιο με ταχύτητα σχεδιασμού. Ορισμένα λάθη προκαλούνται μέσω της παραγωγής και της συντήρησης.

Συστατικά εκτός ισορροπίας, Φραγμένα φίλτρα, Βαλβίδες εσφαλμένης ρύθμισης και Αντλία Αποτυχία:

Η σωστή εγκατάσταση και επιθεώρηση μπορεί να βοηθήσει στη μείωση τέτοιων σφαλμάτων.

Η τριβή και τα φθαρμένα εξαρτήματα δημιουργούν άλλα λάθη που είναι εγγενή στη δομή του οργάνου. Αυτά τα ελαττώματα, τα οποία οδηγούν σε ακανόνιστη πτώση και στην αποτυχία του οργάνου να διατηρήσει σωστές ενδείξεις, αυξάνονται με τη ζωή του οργάνου.

Σφάλματα που σχετίζονται με το σχεδιασμό:

Αυτά προκαλούνται από τη συνήθη λειτουργία του οργάνου.

Η παρουσία ολίσθησης κατά τη στροφή απομακρύνει τα εκκρεμή πτερύγια από τον κατακόρυφο προσανατολισμό τους, με αποτέλεσμα την εσωτερική επεξεργασία του γυροσκόπιο. Αφού επιστρέψει στην ευθεία και στο επίπεδο, συγχρονισμένη πτήση, το μικρό αεροσκάφος κάνει μια στροφή προς την αντίθετη κατεύθυνση με το ολίσθημα.

Σφάλμα στις σημάνσεις:

Αυτές οι ανακρίβειες δημιουργούνται από τη φυγόκεντρη δύναμη που κινεί τα εκκρεμή πτερύγια, προκαλώντας τη γυροσκόπηση προς την εσωτερική πλευρά της στροφής. Σε απότομη στροφή 180 °, η ανακρίβεια είναι μεγαλύτερη.

Ο μηχανισμός ανέγερσης διορθώνει γρήγορα αυτό το λάθος προόδου, το οποίο είναι συνήθως 3 ° έως 5 °.

Σφάλματα επιτάχυνσης και επιβράδυνσης:

Τα σφάλματα προόδου προκαλούνται επίσης από επιτάχυνση και επιβράδυνση, ανάλογα με το μέγεθος και την έκταση της ισχύος που εφαρμόζεται.

Η ράβδος του ορίζοντα κατεβαίνει με επιτάχυνση, υποδηλώνοντας άνοδο. Ο έλεγχος που πραγματοποιείται για τη διόρθωση αυτού του σήματος θα έχει ως αποτέλεσμα μια στάση χαμηλότερου βήματος από αυτή που υποδεικνύεται από το όργανο. Η επιβράδυνση προκαλεί το αντίθετο λάθος.

Άλλα λάθη, όπως π.χ. «Προκατάληψη μεταφορών» «Προφανής Προκατάληψη», σχετίζονται με την περιστροφή του πλανήτη και είναι σημαντικά για τους πιλότους και τους πλοηγούς που πετούν με μεγάλες ταχύτητες και σε μεγάλες αποστάσεις.

Αντιμετώπιση προβλημάτων του δείκτη στάσης

Τα κοινά σφάλματα έχουν γενικευμένες λύσεις για την αντιμετώπισή τους καθ 'όλη τη διάρκεια της λειτουργίας.

  • Για να εξαλείψετε την αργή κίνηση που προκαλείται από προβλήματα προόδου, αντικαταστήστε τα φθαρμένα ρουλεμάν.
  • Για να εξαλείψετε τη μόλυνση άνθρακα από τα πτερύγια της αντλίας, αντικαταστήστε ή αλλάξτε το φίλτρο.
  • Σε περίπτωση υπέρβασης των περιορισμών, σταθεροποιήστε το γυροσκόπιο για να το κεντράρετε και ξεκινήστε ξανά τη διαδικασία ανέγερσης.

Σχετικά με την Esha Chakraborty

Έχω ένα υπόβαθρο στην Αεροδιαστημική Μηχανική, επί του παρόντος εργάζομαι για την εφαρμογή της Ρομποτικής στην Άμυνα και τη Διαστημική Επιστήμη Βιομηχανία. Είμαι συνεχής μαθητής και το πάθος μου για τις δημιουργικές τέχνες με κάνει να τείνω να σχεδιάζω νέες ιδέες μηχανικής.
Με τα ρομπότ να αντικαθιστούν σχεδόν όλες τις ανθρώπινες ενέργειες στο μέλλον, θέλω να φέρω στους αναγνώστες μου τις θεμελιώδεις πτυχές του θέματος με έναν εύκολο αλλά ενημερωτικό τρόπο. Μου αρέσει επίσης να ενημερώνω ταυτόχρονα τις εξελίξεις στον κλάδο της αεροδιαστημικής.

Συνδεθείτε μαζί μου με το LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Lambda Geeks