控制系统元件之.ppt
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1、2023/6/28,2,2.空气动力学参量的测量:空速与马赫数测量:空速传感器:概念:空速(Air Speed):指飞机相对于空气的运动速度。测量飞机的空速并输出相应电信号的仪表称为空速传感器或空速管。空速管也成为皮托管或总压管,是飞机上非常重要的参数测量仪表。空速管测量到的速度并非飞机相对于地面的飞行速度,而是相对于空气的飞行速度。飞机上的空速仪表具有两根指针,一根指示“表速”,另一根指示“空速”。,2023/6/28,3,2.空气动力学参量的测量:空速与马赫数测量:空速传感器:作用:可用于判断飞机的空气动力情况;还可根据空速、风速、风向来计算地速,再由地速和距离来计算飞行时间。理论基础:空
2、速管的工作是基于流体连续方程和伯努利定律的,是通过测量相对气流的压力来间接测量飞行速度。,2023/6/28,4,2.空气动力学参量的测量:空速与马赫数测量:空速传感器:工作原理:空速仪表由空速管、开口膜盒、放大传动机构、表盘等组成。它应该安装在飞机上受气流扰动比较小的位置。其工作原理为:空速管感受气流产生的总压和静压,总压接到膜盒内部,静压接到膜盒外部,膜盒内外压力差即为动压。当动压变化时,膜盒产生形变位移,带动传动机构运动,从而改变指针的位置。,2023/6/28,5,2.空气动力学参量的测量:空速与马赫数测量:马赫数传感器:概念:马赫数是飞行速度与飞机所在高度的声音速度的比值。当飞机速度
3、过快时,由于空气压缩及激波的出现,空速管已经无法真实反映飞机的真实空速,必须借助马赫数传感器来测量空速Ma。马赫数传感的结构的原理与空速传感器基本接近,但内部元件和结构存在差异。,2023/6/28,6,2.空气动力学参量的测量:迎角和侧滑角测量:概念:迎角是飞机机翼弦线与迎面气流的夹角,迎角的大小与飞机的升力和阻力密切相关,所以对该角度的测量十分重要。侧滑角是飞机速度矢量与飞机对称平面间的夹角。,2023/6/28,7,2.空气动力学参量的测量:迎角和侧滑角测量:概念:实际情况下,在飞机上对真实迎角进行测量是非常困难的。原因:由于飞机外形结构的影响,飞机机身周围的气流流场与理想流场存在较大差
4、别(层流/紊流),带来了较大干扰,实际测量误差较大;实际测量到的夹角是迎角传感器与周围某状态气流的夹角,且波动较大。解决办法:当飞机迎角改变时,机翼上下表面的压力将发生变化,上下的压力差与迎角存在一定关系,可利用此关系获得迎角的大小。,2023/6/28,8,2.空气动力学参量的测量:迎角和侧滑角测量:分类:风标式迎角(侧滑角)传感器;压差管式迎角(侧滑角)传感器;探头式迎角(侧滑角)传感器。,2023/6/28,9,2.空气动力学参量的测量:迎角和侧滑角测量:风标式迎角(侧滑角)传感器:组成:翼形叶片(风标)、传动机构、电位计;工作原理:当正对气流方向时,迎角0,叶片没有偏转;当存在某个偏角
5、a时,则传动机构也带动电位计连接端杆也偏转a角度,即测出了迎角的大小。当改变电位计连接杆的长度,则改变该杆在电位计的运动角位移,从而改变了放大增益,为:VGa辅助改进措施:I.增加阻尼装置,使叶片运动更加稳定;II.增加加热除冰装置,防止叶片表面结冰。精度:0.10.2。若将叶片改为对称形式,并安装在机体坐标轴系Oxz平面上,则可测量侧滑角。,2023/6/28,10,2.空气动力学参量的测量:迎角和侧滑角测量:压差管式迎角(侧滑角)传感器:组成:压差管、开口膜盒式压力传感器;工作原理:当正对气流方向时,迎角0,p1=p2,膜盒无形变,电位计在中位,输出为0;当存在某个偏角a时,p1p2,膜盒
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