Вопрос № 4. Принцип действия приборов для измерения вертикальной скорости полёта

 

Вариометры

Вариометр предназначен для измерения вертикальной скорости летательного аппарата.

Принцип действия вариометра основан на пневмомеханическом дифференцировании изменяющегося с изменением высоты статического давления Р. Принципиальная схема вариометра показана на рис. 9. Статическое давление от ПВД подается в герметичный корпус 1 через капилляр 2, а в манометрическую коробку 3 - непосредственно. Подвижной центр манометрической коробки перемещается под воздействием разности давлений ΔР = Р_к-Р, где Р_к - давление в корпусе прибора; Р - давление в полости манометрической коробки, и перемещает через передаточный механизм стрелку вариометра 4.

 

Рис. 9. Вариометр

 

Разность давлений Δp будет тем больше, чем больше вертикальная скорость летательного аппарата, так как изменение давления в корпусе прибора Р_к из-за сопротивления капилляра запаздывает по отношению к давлению в манометрической коробке Р, которое практически мгновенно устанавливается равным атмосферному.

При полете на постоянной высоте Δp=p_к - p=0. При полете с постоянной вертикальной скоростью V_y установившееся значение Δp, а значит, и показания вариометра с достаточной точностью пропорциональны V_y.

На современных летательных аппаратах устанавливаются варио­метры с диапазоном измерения вертикальной скорости от ± 30 до ± 300 м/с (Вар-30, Вар-75, Вар-150 и т.д.), а также комбинирован­ный прибор ДА-200, который включает указатель поворота, указатель скольжения и вариометр.

Вариометры градуируются в предположении, что вертикальная скорость постоянна, объем воздуха в корпусе прибора ν = const, а температура T и вязкость воздуха η равны значениям этих параметров по стандартной атмосфере у Земли. Поэтому градуировочная формула вариометра имеет вид:

 

где, K - постоянный коэффициент.

Погрешности вариометров обусловлены отклонением параметров η и T от СА, непостоянным объемом корпуса прибора (ν = var), а также динамической погрешностью.

Величины этих погрешностей различны для разных типов вариометров и оговорены в инструкциях по технической эксплуатации. Например, Вар-300 имеет максимальную погрешность ± 1 м/с на отметке шкалы 0 и ± 20 м/с на отметке 300 при температуре ± 20°C.

 

Вывод: вариометр использует так же анероидную коробку и разность нарастания или уменьшения давления в герметичной камере прибора.

Качество и точность измерения значений полностью зависит от качества изготовления самого прибора и подвода статического и динамического давления к самому прибору.