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第十五章 大气数据计算机 2003 年 3月 15．1 大气状态 大气数据系统是测量大气状态参数，经计算输出飞行状态参数的设备。 大气状态参数： P、T、ρ； 飞行状态参数： H、V、M、Ts…… 测量大气状态参数，必须建立一个基准，及其变化规律，即标准大气，ICAO法定标准大气基础上修正多变的不标准因素。 ICAO标准大气基本条款是： 空气是干燥的，符合理想气态方程 P=ρRt; 标准（平均） 海平面为零高度，气压Po=1013mb，气温To=15℃（或288oK）； 11KM以下为对流层， 温度递减率г=0.125公斤秒2/米4； H-P，H-ρ关系符合标准大气数据表 由大气数据表可知，气压P随高度H的增高呈指数函数关系递减。大气密度ρ随高度H的增高成指数函数关系递减。11KM以下气温线性递减，11KM-25KM气温基本不变。 (重点掌握） 大气紊流（湍流）是指空气的紊乱流动现象，形成的主要原因是： 近地风与地表摩擦，造成风速在垂直方向急剧变化； 大气峰区附近，温度及风速在垂直方向急剧变化； 大气界面的波动，失去稳定性； 地表受热不均，引起空气不规则活动。 空气紊流的微下冲气流称为风切变，飞机在起飞/着陆过程中产生超过爬升/下降速度的下冲气流，对飞行安全危害最大 15-2 气压高度及高度表 高度分类及定义： ?绝对高度 ?相对高度 ?标准气压高度 ?真实高度 ?机场标准气压高度 ?机场标高 名词解释 绝对高度：飞机到海平面的高度。 相对高度：飞机相对于机场的高度。 真实高度：飞机相对于建筑物或地面的高度。 （无线电高度） 标准气压高度：飞机相对于标准气压平面的高度 （760毫米汞柱） 机场标准气压高度：机场相对于标准大气压的高度。 机场标高：机场到当地海平面的几何（尺量）高度。 什么是飞行高度？（讨论） 飞行高度是飞行性能中的一个重要参数，他表示飞机到某一平面的铅锤距离。 气压高度表的基本工作原理 基本原理： 气压与高度成单值函数关系，所以测量气压反映高度 利用弹性真空膜盒感受气压，膜盒位移反映气压大小，经传送部分指示高度 以760mmHG/1013mb为测高基准，指针指零高度。 下图反映H—P—X—R之间的图解关系。意义？ （了解） 气压高度表的误差分析 （一）原理误差（了解原理）P391-392 气压原理误差 气温原理误差 （二）构造误差（工艺误差）选择材料，提高工艺水平减小误差。 弹性迟滞误差 弹性后效（动态误差）输入变化过程中产生的误差。 摩擦误差 弹性温度误差 。由于温度的升高，使材料变软，而产生的误差。 减小原理误差-改进设计方案，考虑并计算所有相关的参变量。 但机械仪表无法克服气温原理误差。减小机械式气压高度表的构造误差，必须做到改进/提高加工工艺水平，正确选材，减小活动部件的摩擦 。 气压高度表的使用方法？ 机电式高度传感器-力（力矩）平衡式高度传感器。如下图所示。 气压高度表的使用方法（续） 了解工作过程，记住最终结果。 设力（力矩）平衡时，四臂（电容）电桥平衡，杠杆水平，无信号输出 —电机不转。 H上升，P下降时，杠杆失衡，将P的变化变成弹簧力，电桥失衡 信号输出—放大—电机转角输出，同时经函数凸轮传送，从动轴输出ф，θ=f(ф)。 转角ф与反馈螺钉上下位移成正比，即转角ф变成直线位移，在一定弹性范围内，弹性力与位移成正比，在弹性力的作用下，使杠杆回复水平，电桥平衡，系统平衡，θ稳定在一定值。系统平衡时，杠杆水平。 弹性力与膜盒压力P相平衡，当左右力臂相等时，M（P）=M（F） F=Kф，即P=Kф=F，即ф反映气压P的大小；而θ=KH，所以，θ=f(ф)与H=1/K*F1/K（P）相对应。这样用θ=f(ф)模拟了H=F（P）。 力矩平衡式高度传感器的特点？提高了输出功率和输出精度。 在压力的作用下，膜盒保持没有位移。实质上是在弹簧里的作用下，始终保持膜盒与气压的平衡。 升降速度表： 基本工作原理 右图所示：P393 测量元件：毛细管功用及开口膜盒功用；测量参数：气压变化率 地面对升降速度表做气密检查时，设抽真空检查，当气压不变时，指示（针）上指/下指 升降速度表 测量元件的功用： 1. 毛细管： 将压力变化率变成压差。调节误差。