06测量飞机航向的仪表
第二章测量飞机姿态的仪表
（2） 进动方向
角动量矢量（自转角速度矢量）沿最短途径转向外力矩 矢量的方向。
进动角速度的大小:ω=M/H
进动角速度的大小:ω=M/Hcosθ （自转轴与外框轴不垂直时）
（3） 影响进动性的因素（四要稳定性
（1）定义：两自由度陀螺具有抵抗干扰力矩，力图保 持其自转轴相对惯性空间方位稳定的特性，称为陀螺的 稳定性。
认读规律：
兰色上仰
棕色下俯
正字正飞
倒字倒飞
（二）坡度（γ）：坡度刻度盘中间有“△”指标，左、右 每隔15o刻一刻度，每30o刻一数字，最大 刻度90o
正飞时： 子午线 倒飞时： 子午线
认读规律：
—右左— 指 —右左— 坡度
—右— 指
左 —— 坡度
左
右
认读
上蓝下褐要记清， 机轮上下判倒正, 坡度认读看翼尖, 俯仰九十不稳定。
——转子、内框、外框和基座 陀螺支点:三轴轴线相交于一点。成为陀螺支点。内框与外框组 成的支架一万象支架。
3. 刚体转子陀螺的分类
• 根据自转轴具有的自由度：两自由度陀螺、单自由度陀螺 • 根据动力：电动、气动
4.陀螺的特性 （一）两自由度陀螺的特性
*进动性 *稳定性
1.进动性 （1） 进动性的定义： 当陀螺高速旋转受到外力矩作用时，两自由度陀螺转 动方向（指角速度矢量方向）与外力矩作用方向相互垂直 的特性，称为两自由度陀螺的进动性
三角指标与调整钮联动。转动调整钮使三角指标对准倾斜刻度盘的零点。
认读特点例
俯仰5° 机头向上
俯仰5° 机头向下
10º 20º
地平仪
Bank Scale
倾斜刻度
30º
60º
Attitude Indicator 地平仪
飞机操控仪表的名词解释
飞机操控仪表的名词解释在现代航空领域中，飞机操控仪表起着至关重要的作用。
无论是民航还是军事航空，准确、清晰、可信的信息对飞行员来说至关重要。
本文将对一些常见飞机操控仪表的名称和其背后的意义进行解释和讨论。
1. 高度表（Altimeter）：高度表是飞行员用来测量飞机的高度的仪表。
通常以英制单位“英尺”或公制单位“米”来显示。
高度表基于大气压力的变化来测量高度。
通过与气压计的配合使用，飞行员可以了解飞机相对于海平面的高度。
2. 气速表（Airspeed Indicator）：气速表是用来测量飞机空速的仪表。
其单位为英里/小时或海里/小时。
气速表根据空气动力学的原理，通过测量进气流到达飞机上的速度来计算空速。
了解飞机的空速对于飞行员来说至关重要，因为它直接影响到飞行效能、燃油消耗和性能。
3. 航向指示器（Heading Indicator）：航向指示器是一种仪表，用于显示飞机相对于地面的航向角度。
航向指示器通常是通过陀螺仪来保持稳定，并随着时间的推移自行校正。
准确的航向信息对于飞行员来说非常重要，因为它确定了飞机飞行的指向，帮助飞行员保持航线。
4. 垂直速度表（Vertical Speed Indicator）：垂直速度表显示飞机上升或下降的速率。
它通常使用英尺/分钟或米/分钟作为单位。
垂直速度表通过测量压差来确定飞机的垂直速度。
飞行员需要了解飞机的垂直速度，以便调整升降率，以达到预期的飞行高度。
5. 转弯指示器（Turn Coordinator）：转弯指示器是一种显示飞机侧倾和水平转弯的仪表。
它通常由一个人工造成的小旋风或电动陀螺仪提供动力。
通过识别飞机的横滚和转弯状态，飞行员能够保持平稳的飞行和正确的飞行方向。
6. 方向舵和副翼表（Rudder and Aileron Indicator）：方向舵和副翼表是一种显示飞机方向舵和副翼输入的仪表。
它们通过指示舵面和副翼位置的变化来提供飞机操控的实时反馈。
1测量飞机高度速度的仪表
根据飞机升降速度与气压变 化率的对应关系，利用毛细 管把压力变化率转变为开口 膜盒内外压力差，从而测量 升降速度。
二、结构
开口膜盒、毛细管、传送机构、指示部分等。
1.5
全静压系统(pitot-static system)
功用:收集并传送气流的全压和静压。 一、组成 全压管、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装 置和全、静压导管等。
一、飞行高度及测量方法
1、高度的种类
高度的种类
相对高度--飞机到某一机场场面的垂直距离 真实高度--飞机到正下方地面的垂直距离 绝对高度--飞机到平均海平面的垂直距离 标准气压高度(HQNE)--飞机到标准气压平面的垂直 距离。航线上使用。 标 准 气 压 平 面 : 气 压 为 760mmHg 或 1013mb 或 29.92inHg的气压平面。
(一) 全压管和静压孔
分别收集气流的全压和静压，提高可靠性和 准确性。
全压管和静压孔
转换开关
二、系统误差
全压管堵塞,而管上的排水孔未堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统内已有的空气又 会从排水孔流出,管内余压将逐渐降至环境(外界)空气压力。 空速表感受到全压和静压之差为零,表上的读数会逐渐降至 零。也就是说,空速表上会出现与飞机在停机坪上静止不动 时相同的指示。但空速表指示一般不是立即降至零，而是逐 渐降至零。 全压管和排水孔都堵塞 由于外界空气不能进入全压系统,系统中已有的空气又 流不出来,从而造成实际空速改变时，管内空气压力无变化， 空速表上的指示也无明显变化。若静压孔在此情况下未堵塞， 空速仍会随高度变化。当飞行高度超过全压管和排水孔堵塞 时的高度时，由于静压降低，全压与静压之差增大，空速表 指示空速增加。当飞行高度低于堵塞出现时的高度时，就会 出现与上面相反的指示。
空运飞行员的航空器飞行仪表和仪表飞行
空运飞行员的航空器飞行仪表和仪表飞行航空器飞行仪表与仪表飞行是现代航空运输系统中至关重要的一部分。
它们为空运飞行员提供了必要的信息，以确保飞行安全和准确的导航。
本文将对空运飞行员的航空器飞行仪表和仪表飞行进行探讨和解析。
一、航空器飞行仪表介绍航空器飞行仪表是指安装在飞机驾驶舱中的各种仪表设备，它们以电子或机械形式提供必要的信息给飞行员。
这些仪表包括航向指示器、空速表、升降速度表、高度表、坡度指示器、指示航道偏离的导航仪表等。
航向指示器（Heading Indicator）用于显示飞机的航向角度，帮助飞行员保持正确的飞行方向。
空速表（Airspeed Indicator）显示飞机的空速，帮助飞行员控制飞行速度。
升降速度表（Vertical Speed Indicator）显示飞机的上升或下降速度，提供飞行员对航线垂直运动的信息。
高度表（Altimeter）用于显示飞机的海拔高度，确保飞行员对飞机的准确高度有所掌握。
坡度指示器（Attitude Indicator）用于显示飞机的坡度角度，保持飞机平衡飞行。
导航仪表（Navigation Instruments）用于指示航道偏离情况，帮助飞行员按照预定航线飞行。
航空器飞行仪表的正确使用对于飞行的安全至关重要。
飞行员必须根据仪表的指示进行操纵飞机，而不仅仅依赖目视飞行。
二、仪表飞行的意义和要求仪表飞行是飞行员在无法利用目视飞行进行的飞行操作，依赖于航空器飞行仪表进行导航和控制。
仪表飞行的意义在于使飞行员能够在复杂的天气条件下，如低能见度或云层密布时，维持飞行安全。
仪表飞行要求飞行员掌握仪表飞行规程和程序，熟练操作航空器飞行仪表，并能准确读取和解读仪表信息。
飞行员需通过专业训练，获得仪表飞行技术的资格认证，确保自身能够胜任仪表飞行任务。
仪表飞行注重飞行员的精确控制和导航技巧。
飞行员需准确地飞行航线，按照仪表指示和导航设备进行操作，以防止航向偏离、高度异常、速度失控等问题的发生。
飞行仪表都有哪些
飞行仪表都有哪些？飞行仪表是指示飞机在飞行中运动参数的仪表。
飞行状态参数有飞行高度、飞行速度和加速度、姿态角和姿态角速度。
飞行仪表主要包括：高度表、空速表、马赫数表、升降速度表、地平仪、转弯侧滑仪、地速偏流角指示器等。
飞行高度指飞机重心相对于某一基准平面的垂直距离，其测量仪表称为高度表，主要有气压式和无线电式两种。
飞机的飞行速度主要包括空速和升降速度。
空速指当前飞机相对空气的飞行速度，测量仪器称为空速表；升降速度指飞机重心沿地面垂直方向的运动速度分量，测量仪表叫升降速度表，测量目的是为了保证飞机水平飞行。
飞机的姿态仪表有地平仪、转弯侧滑仪等，它们是利用陀螺原理设计的。
陀螺是一种能够保持自转轴不变的装置。
在转子高速旋转时，陀螺转轴始终正对地球。
当飞机姿态变化时，陀螺能够及时感受到，并能测量相应变化。
陀螺地平仪利用陀螺制成，是保证飞行安全的最重要的仪表，因而通常做得较大，并安装在飞行员正前方最显眼地方，飞行员几乎时刻都要通过它了解飞行的水平姿态。
转弯侧滑仪也是利用陀螺原理研制的，它的指针可以左右偏转，指示飞机转弯的方向和速度。
这个表的下部还有一个小的侧滑仪，它的偏转可以指示飞机有没有侧滑和侧滑的幅度。
什么是陀螺仪？陀螺仪是测定飞机飞行姿态用的一种仪表，它是测量载体的方位或角速度的核心元件，由一个高速旋转的转子和保证转子的旋转轴能在空间自由转动的支承系统组成。
主要利用惯性原理工作，具有定轴性与进动性这两个重要特性。
经典陀螺仪具有高速旋转的转子，能够不依赖任何外界信息而测出飞机等飞行器的运动姿态。
现代陀螺仪的外延有所增大，已经推广到没有转子而功能与经典陀螺仪相同的仪表上。
陀螺仪根据支承方式的不同可分为：由框架支承的框架陀螺仪，利用静电场支承的静电陀螺仪，利用液体或气体润滑膜支承的液浮或气浮陀螺仪，利用弹性装置支承的挠性陀螺仪；也可根据转子旋转轴的不同自由度分为单自由度和双自由度陀螺仪。
1852年，法国科学家傅科制作了一套能显示地球转动的仪器，命名为陀螺仪。
一分钟识别飞行基本仪表
一分钟识别飞行基本仪表民航飞机的座舱内，主要有六个最基本的仪表，其仪表分布规则为两排，每排三个仪表，上排按秩序为空速表、姿态仪、高度表；下排为转弯侧滑仪、航向仪、升降速度表。
其中，空速表、姿态仪、高度表及航向仪为飞机最最重要且必不可少的四个仪表。
常被称作BasicT，如下图中红色T所表示的部分。
飞机6个基本仪表介绍：空速表（Airspeed Indicator）：指示飞机相对于空气的速度即指示空速的大小，单位为海里/小时（Kt）。
姿态仪（Attitude Indicator）：指示飞机滚转角（坡度）和俯仰角的大小。
有固定的横杠或小飞机和人工活动的天地线背景组成，参照横杠与人工天地线的相对姿态模拟了真实飞机与实际天地线的相对姿态。
高度表（Altitude Indicator）：指示飞机相对于某一气压基准面的气压高度,单位为英尺（ft），一米等于3.28英尺。
拨动气压旋钮可以选择基准面气压，基准气压的单位通常为英寸汞柱和毫巴（百帕）。
当基准气压设定为标准海平面气压29.92inHg （1013.2Hpa）时，高度表读数即为标准海压高度。
转弯侧滑仪（Turn Coordinator）：指示飞机的转弯速率和侧滑状态，可以转动的小飞机指示转弯中角速度大小和近似坡度，可以左右移动的小球指示飞机的侧滑状态。
航向仪（Heading Indicator）或水平状态指示器（HIS）：指示飞机航向，有固定的航向指针和可以转动的表盘组成。
HIS为较高级别的仪表形式，它除了可以提供航向仪的所有功能外，还可用于VOR导航和仪表着陆系统（ILS）的使用。
升降速度表（Vertical Speed Indicator）：指示飞机的垂直速度单位为英尺/分钟（Ft/Min）。
不管飞机如何变化，“BasicT”的相对位置是固定的。
转弯侧滑仪可以在电子仪表中集合到姿态仪里，升降速度表可以集合到高度表中。
现代大型飞机上普遍采用多功能组合型仪表，将以前需要多个仪表才能提供的信息显示在单个仪表上，使用由计算机驱动的阴极射线管或液晶显示屏显示飞机飞行数据，除此之外，还提供了许许多多传统仪表所不能提供的信息。
民航飞机主要仪表汇总
因此方位陀螺仪在飞机转弯时，虽然仪表壳体随着飞机转向，但陀螺转子仍稳定在一定方位上，航向刻度指出了飞机所转过的角度。
flight level “1”——表示飞机每秒3度转弯率 常用来测量飞机转弯时航向角的变化。
气压高度表
4.
1. “1”——表示飞机每秒3度转弯率
不同的气压高度
495 hPa
500 hPa
“0”以上——表示飞机爬升 通过测量并指示出飞机的各种运动参数，帮助飞行员驾驶飞机完成飞行。
因此方位陀螺仪在飞机转弯时，虽然仪表壳体随着飞机转向，但陀螺转子仍稳定在一定方位上，航向刻度指出了飞机所转过的角度。
一旦飞机进入稳定转弯，机翼位置便显示转弯率。
仪表的T型分布图 利用陀螺特性测量飞机航向的飞行仪表。
外侧滑转弯
协调转弯
995 hPa
1000 hPa 1005 hPa
1010 hPa 1013 hPa 1015 hPa
1020 hPa
flight level
altitude
height
空速表
测量原理：根据空速与动压的关系，利用开口膜盒测量 动压，从而得到指示空速。
垂直升降速度表
测量原理：高度的变化率（或称垂直速度）就是单位时间 内飞机高度的变化量。
“0”——表示飞机平飞 “0”以上——表示飞机爬升 “0”以下——表示飞机下降
转弯协调仪
用来指示飞机显示机翼的倾斜状态。通过机翼的运 动来表示滚转状态和滚转的程度。一旦飞机进入稳 定转弯，机翼位置便显示转弯率。
“1”——表示飞机每秒3度转弯率 “2”——表示飞机每秒6度转弯率
转弯协调仪几种状态
内侧滑转弯
气压高度变
“1”——表示飞机每秒3度转弯率 用来指示飞机显示机翼的倾斜状态。
民航飞机飞行仪表
MODE S ANTENNA
COORDNINATIO & INHIBITION
TCAS II UNIT
MODE S XPDR
ALRTAIMDEATRER
RADAR ALTIMETER ANTENNA
AIR DATA COMPUTER
(ADC)
GEAR & FLAPS
系统 – 呼唤系统
NDB 台
ADF
无线电罗盘系统
测距机（DME）
无线电高度表
甚高频全向信标系统（VOR）
仪表着陆系统
气象雷达
应答机
向二次监视雷达提供位置、识别和高度信息
交通警告避撞系统（TCAS）
交通警告避撞系统（TCAS）
EFIS or TCAS DISPLAY
TCAS DIRECTIONAL ANTENNA
TCAS + SSR CONTROL
PANEL
LOWER TCAS ANTENNA
MODE S ANTENNA
电子综合仪表的传感部分
EXTERAL SENSORS
ADIRU
AIR DATA REFERENCE ( ADR)
INERTIAL REFERENCE ( IR )
ADIRS CDU
USERS
飞行管理系统
FMS Flight Management System
FMCS
Flight Management
Computer System
A/T SYSTEM
Auto throttle System
IRS
Inertial Reference
System
DFCS
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2.俯仰、倾斜误差
飞机做俯仰、倾斜时，飞机磁场的垂直分量与
地磁水平分量作用的结果。
3.加速度误差
当飞机沿纵轴方向有加速度时，由惯性力、地磁
垂直分量和飞机磁场垂直分量引起的一种误差。
4.涡流误差 飞机转动时，敏感部分受到阻尼力矩作用而引起 的误差。
5.罗差 产生原因：是由飞机用电设备和飞机本身的磁场造成 的。是可以修正的。
1、罗差
查剩余罗差曲线卡片 表中：横坐标－罗航向， 纵坐标－剩余罗差
磁航向=罗航向+剩余罗差
五、使用特点 1.磁罗盘在飞机上作为备用罗盘使用；
2.应在匀速平飞时判读航向；
3.若要准确判读磁航向，应修正罗差；
4.在磁矿区、两极，磁罗盘不能测量航向。
第三节
陀螺半罗盘
Directional Gyro
1.自走误差
是指陀螺静平衡不良(重心偏离支点)、轴承摩擦等机械原
因使自转轴进动，偏离经线，从而产生的误差。
2.纬度误差
由于地球自转引起陀螺方位偏离后，若给定的方位修正角
速度不能按飞机所在纬度的变化而自动进行调节，则要引起误 差，这种误差称为纬度误差
3.速度误差
四、使用特点
1.不受磁场影响，可在加速、转弯盘旋时使用，也可在
二、组成及各部件的功用
磁传感器 放大器 比较器：对磁航向和陀螺航向进行比较； 放大器：对偏差信号进行放大，对陀螺进行修正； 指示器：受陀螺控制，指示飞机磁航向； 航向陀螺 指示器
航向陀螺：半罗盘；
磁传感器：测量地磁。
磁传感器：测量地磁，并输出电信号。
三、基本工作情形 磁传感器 航向陀螺 指示器
磁罗盘
Magnetic Compass
功用
原理及组成
认读
误差
一、功用
磁罗盘可以测量飞机的罗航向。
经过修正后，可以测量磁航向。
二、基本组成及测量原理
罗牌、罗盘油、外壳和航向标线、罗差修正器等组成。
三、认读
四、误差
1.转弯误差 2.俯仰倾斜误差
3.加速度误差
4.涡动误差
5.罗差
1.转弯误差
功用
原理及组成
认读
误差
一、功用 1.测量飞机的转弯角； 2.经过修正后，测量飞机航向。
二、结构及原理
结构:两自由度陀螺、刻度盘、航
向指标、水平修正器和方位修正器 等。 两自由度陀螺外框轴与飞机立轴平 行；自转轴保持水平；航向指标固 定在表壳上，代表飞机纵轴
三、误 差
1.自走误差 2.纬度误差 3.速度误差
第五章 测量飞机航向的仪表
地磁与航向
磁罗盘 陀螺半罗盘 陀螺磁罗盘
第一节
地磁与航向
地球磁场
磁差
飞机磁场
航向
一、地球磁场
1.磁倾
2.磁差MV 磁经线北端偏离真经线北端的角度。 偏西为负；
偏东为正。
3.磁差特点
⑴ 各地磁差不相同
⑵ 磁性矿藏影响大 ⑶ 随时间变化 ⑷ 受磁暴影响
生原因
地磁垂直分量
⑵ 结 论
a. 在0°磁航向附近，仪表少指。 (在北半球,下同)
b.在180°磁航向附近，仪表多指。
c.在90°和270°磁航向北转时没有误差；
向南转弯罗牌倾斜—地磁垂直分量在罗牌平面投影Z′与
地磁水平分量H平行但相反，
H=Z′时的迎角叫临界倾斜角。罗牌失去定向能力。罗盘 任意指示（北京临界倾斜角33°） 倾斜角＜临界倾斜角时， H＞Z′ 罗盘无误差。 倾斜角＞临界倾斜角时， H＜Z′出现180°误差。
强磁区使用。
2.测量转弯角：有两种方法。
3.测量航向：起飞前，调整使之指示航向；飞行中，隔
15min校正一次。
4.使用中，发现陀螺飞转，先上锁，再开锁，使仪表恢
复正常工作。
第四节
陀螺磁罗盘
Gyro Magnetic Compass
功用
组成及各部件的功用
基本工作原理
使用特点
一、功 用 测量飞机磁航向及转弯角度。
放大器 1°-4°/min 1.半罗盘工作状态 2.磁罗盘工作状态
＞20°/s
四、使用特点 1.地面启动
接通电门：3-5分钟指示飞机停放航向；
2.空中使用
匀速飞行时：指示飞机航向或转弯角；
机动飞行时：指示基本准确，不能按协调按钮；
长时间机动飞行后，误差大，改平飞后15秒，要进 行修正。
3.调整钮的使用
30
1.产生原因 飞机上的 钢铁物质和工 作着的用电设 备所形成的磁 场。
2.罗经线
3.罗差：罗经线与磁经线的夹角。
三、航向 定义：飞机纵轴与经线在水平面上的夹角。 真航向：飞机纵轴与真经线在水平面上的夹角。 磁航向：飞机纵轴与磁经线在水平面上的夹角。 罗航向：飞机纵轴与罗经线在水平面上的夹角。
第二节