空速管技術(shù)特點(diǎn)和種類

空速管|攻角傳感器|側(cè)滑角傳感器|大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)資料下載

空速管技術(shù)特點(diǎn)和種類之一：空速管技術(shù)特點(diǎn)

  空速管是一種重要的大氣數(shù)據(jù)傳感器，用來準(zhǔn)確測量飛行時(shí)的大氣總壓和靜壓，轉(zhuǎn)換成飛行控制需要的飛行高度和速度、升降速度和大氣壓力數(shù)據(jù)?？账俟茉谑褂弥幸艿綒饬鞲蓴_，空速管的長度越長，前端測壓口與機(jī)體的距離越遠(yuǎn)，測量的靜壓就越接近大氣真實(shí)靜壓。根據(jù)測量精度的要求，空速管的上佳安裝位置是在與機(jī)身軸線相同的機(jī)頭前方。但大長度空速管的剛度要求較高。當(dāng)現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)開始在機(jī)頭廣泛裝備機(jī)載雷達(dá)后，復(fù)合材料制造的天線罩剛度顯然不如金屬機(jī)體結(jié)構(gòu)，容易因?yàn)榛鶑椥越Y(jié)構(gòu)變形影響到空速管的測量效果。同時(shí)較長的空速管還會(huì)影響飛行員的前向視野。

  傳統(tǒng)的空速管是物理測壓的氣動(dòng)補(bǔ)償空速管。按照不同速度下補(bǔ)償曲線的范圍，以及美軍標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定精度，機(jī)頭氣動(dòng)補(bǔ)償空速管的長度應(yīng)為機(jī)頭直徑的0.5-1倍左右，可見機(jī)頭空速管的長度并不能隨便選擇。補(bǔ)償空速管的設(shè)計(jì)相對比較簡單，但位置和尺寸限制比較嚴(yán)格，這就促成了計(jì)算空速管的技術(shù)發(fā)展。補(bǔ)償空速管靠氣動(dòng)補(bǔ)償來保證測量精度，計(jì)算空速管則是在確定空速管的位置和尺寸后，通過風(fēng)洞測試和試飛所取得的數(shù)據(jù)，測量出靜壓源誤差與速度、攻角、側(cè)滑角的關(guān)系曲線，通過大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的程序以測量曲線為依據(jù)，對空速管測量的靜壓數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償和修正。計(jì)算補(bǔ)償方式雖然不能消除靜壓測量值，卻可以通過計(jì)算補(bǔ)償方式將誤差影響降到安 全范圍內(nèi)。氣動(dòng)補(bǔ)償空速管主要依靠測量元件保證精度，計(jì)算補(bǔ)償空速管則需要大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的支持。但計(jì)算補(bǔ)償方式使空速管的安裝位置更靈活，更利于飛機(jī)雷達(dá)電子和座艙目視的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)。

  國外戰(zhàn)斗機(jī)在70年代開始采用機(jī)身靜壓管設(shè)計(jì)方式。通過利用大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)和計(jì)算空速管，取消機(jī)頭雷達(dá)罩位置前伸的氣動(dòng)補(bǔ)償空速管，在雷達(dá)罩后機(jī)頭周邊位置設(shè)置L形靜壓管，并用對稱設(shè)置多支小型靜壓管的方式，保證在復(fù)雜飛行狀態(tài)下對空速的測量精度。空速管直到現(xiàn)在仍然是飛機(jī)空速測量的重要手段，即使F-22A這樣盡可能減少機(jī)體外表突出設(shè)備的機(jī)型，仍然要在機(jī)頭兩側(cè)安裝空速管。從航空技術(shù)現(xiàn)狀看，短期內(nèi)空速管的功能仍然不受影響，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)對空速管的選擇，還是集中在裝在什么地方和采用什么方式。

  現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī)試飛階段仍需要使用傳統(tǒng)空速管。氣動(dòng)補(bǔ)償空速管直接測量自然靜壓，安裝位置受限，尺寸較大卻有較高的精度，遠(yuǎn)離機(jī)體的階梯形管體還可與測角和測偏裝置綜合。計(jì)算空速管輕便，安裝位置也靈活，卻需要數(shù)據(jù)支持。所以，新飛機(jī)的原型機(jī)在飛氣動(dòng)數(shù)據(jù)的早期階段，都安裝精度高的常規(guī)氣動(dòng)補(bǔ)償空速管。只有獲得充足準(zhǔn)確的氣動(dòng)數(shù)據(jù)和修正系數(shù)后，才可用于支持大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的修正程序，計(jì)算補(bǔ)償空速管才能取代氣動(dòng)補(bǔ)償空速管。這就是許多這樣技術(shù)先進(jìn)的樣機(jī)開始試飛時(shí)都在頭上頂個(gè)“避雷針”或“刀刺”的原因。

空速管技術(shù)特點(diǎn)和種類之二：空速管種類