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1 第7 章仪表和电子系统 第7.1 节电子仪表概述 7.1.1 航空仪表的分类 在直升机的驾驶舱中可以看到许多仪表。他们用于监视和控制直升机的飞行、 发动机以及其他系统。因此，航空仪表分为飞行仪表、发动机仪表和其他系统仪表。 飞行仪表提供的数据，帮助飞行员驾驶直升机完成安全经济的飞行。它们位于 正、副驾驶员的仪表板上。飞行仪表用于测量直升机的各种运动参数。飞行仪表包 括大气数据仪表、航向仪表和指引仪表。其中大气数据系统仪表有高度表、升降速 度表、指示空速表、大气静温表和空气总温表等；姿态系统仪表有地平仪、转弯仪 和侧滑仪等；航向系统仪表有磁罗盘、陀螺罗盘和陀螺磁罗盘等；指引系统仪表有 姿态指引仪、水平指引仪等。 发动机仪表位于中央仪表板上，发动机仪表是指发动机工作系统中的各种参数 测量仪表。如转速表、扭矩表、排气温度表、燃油压力表、滑油压力表、滑油温度 表、燃油油量表、燃油流量表和滑油油量表等。 其他系统仪表是指在直升机的其他系统或设备中使用的测量仪表。如直升机 液压系统、灭火系统的各种压力表；此外，还有起落架收放位置指示器和直升机 电气设备使用的电流表、电压表等。他们通常位于驾驶舱的顶板上。 7.1.2 航空仪表的发展历程与布局 在直升机刚问世时，因其本身结构简单，飞行高度和速度都很低，直升机上没 有航空仪表。后来，随着飞行时间和飞行距离的增加，才开始安装时钟、航速计和 指南针等简陋的仪表设备。飞行员只能在晴朗的白天，依靠地图和地标来飞行，第 一次世界大战期间，迫于军事上的需要，一些国家大力投资发展航空事业，机上开 始安装空速表、高度表、磁罗盘、发动机转速表和滑油压力表等。到了30年代，为 使飞机能在云中或夜间飞行，又增添了升降速度表、转弯侧滑仪、陀螺地平仪和陀 螺方向仪等飞行仪表。随着科学技术的发展，航空仪表的发展是紧跟飞机发展而发 展的,它的发展过程大体分为以下五个阶段。 1. 机械仪表阶段 这个阶段是仪表的初创时期，多数仪表为单个整体直读式结构，也称为直读式 仪表。即传感器和指示器组装在一起的单一参数测量仪表。表内敏感元件、信号传 送和指示部分均为机械结构，例如：早期的空速表和高度表。 这种表的最大优点是结构简单、工作可靠、成本低廉。它的缺点是灵敏度较低、 2 指示误差较大。随着飞机性能和要求精度的不断提高，机械式仪表早已不能满 足航空发展的需要。 2. 电气仪表阶段 从30年代起，航空仪表已由机械化逐步走向电气化，发展成电气仪表，此时的 仪表称为远读式仪表。如远读式磁罗盘、远读式地平仪等。所谓“远读”是指仪表 的传感器和指示器没有装在同一个表壳内，它们之间的控制关系是通过电信号的传 输实现的，因相距较远，故称为远读式仪表。 用电气传输代替机械传动，可以提高仪表的反应速度、准确度和传输距离。将 仪表的指示部分与其他部分分开，使仪表板上的仪表体积大为缩小，改变了因仪表 数量增多而出现的仪表板拥挤状况。另外，仪表的敏感元件远离驾驶舱，减少了干 扰，提高了敏感元件的测量精度。远读式仪表也存在一些缺点，即整套仪表结构复 杂、部件增多、重量增加。 3. 机电式伺服仪表阶段 为了进一步提高仪表的灵敏度和精度，40年代后出现了能够自动调节的小功率 伺服系统仪表，即机电式伺服仪表。伺服系统又称为随动系统，它是一种利用反馈 原理来保证输出量与输入量相一致的信号传递装置， 对仪表信号，采用伺服系统方 式来传送，信号能量得到放大，提高了仪表的指示精度和带负载能力，可以实现一 个传感器带动几个指示器，有利于仪表的综合化和自动化。 4. 综合指示仪表阶段 40年代后，由于飞机性能迅速提高，各种系统设备日益增多，所需指示和监控 仪表大量增加，有的飞机上已多达上百种，仪表板和座舱无法安排，驾驶员也目不 暇接，眼花缭乱。另外，飞机的飞行速度和机动性能的提高，又使驾驶员观察仪表 的时间相对缩短，容易出错，因此把功能相同或相关的仪表指示器有机地组合在一 起，形成统一指示的综合仪表，已成航空仪表发展的必然趋势。例如，综合罗盘指 示器、组合地平仪和各种发动机仪表的相互组合等都是一表多用的结构形式。机电 式综合仪表一直使用到60年代末。 5. 电子综合显示仪表阶段 随着电子技术的飞速发展，从60 年代开始出现电子屏幕显示仪表，逐步在取代 指针式机电仪表，使仪表结构进入革新的年代，到70 年代中期，电子显示仪表又进 一步向综合化、数字化、标准化和多功能方向发展，并出现了高度综合又相互补充、 交换显示的综合电子仪表显示系列。驾驶员可以通过控制板对飞机进行控制和安全 监督，初步实现了人一机“对话”。驾驶舱仪表、惯性导航系统、大气数据系统、 自动飞行控制系统和飞行管理系统等已成为重要的航空电子设备。 80 年代初期，在一些先进运输机机型的驾驶舱中，主要仪表的显示部分已广泛 采用衍射平视仪和彩色多功能显示器，出现了EFIS（电子飞行仪表系统）和EICAS 3 （发动机指示和机组警告系统），但是综合程度有限，仍配置有较多的机电仪 表和备用仪表。这是电子飞行仪表的第一代产品。 80 年代中后期，彩色电子显示系统有了进一步的发展，出现了高综合的电子飞 行仪表系统，其特点是驾驶舱用大屏幕CRT 显示器显示数据，仅配置很少的备用仪 表。 90 年代为第三代电子飞行仪表即平板显示系统。仪表数据显示用液晶显示器 （LCD）取代了彩色阴极射线管（CRT），它的显示亮度大并且分辨率高，特别是体积 小（无需电子枪法向长度短）、重量轻、耗电量小等优点。直升机的部分机型也开始 采用了这种类型的显示系统。例如，目前的A-109，EC155，EC-135，S-76C+等机型 的驾驶舱的主要仪表显示采用的就是彩色液晶显示器。无论采用CRT，还是采用LCD， www.aero.cn 航空翻译 www.aviation.cn 本文链接地址：直升机全方位讲述2
