Барометрический высотомер
Барометрический высотомер относится к контрольно-измерительной технике и используется для измерения высоты полета самолета, для установки и индикации заданной высоты полета и для выдачи светового сигнала экипажу об отклонении от нее при полете. Техническим результатом является удобство восприятия информации о высотных параметрах на одном индикаторе в объеме, необходимом на каждом этапе полета, сокращение устанавливаемых на приборную доску приборов без увеличения занимаемой ими площади, повышение надежности высотомерного оборудования и снижение его массы. Достигается это благодаря тому, что в барометрическом высотомере, содержащим: задатчик атмосферного давления, который электрически соединен с первым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера, датчик высоты, первый сумматор, два входа которого соединены с задатчиком атмосферного давления и датчиком высоты, а выход - со вторым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера и сигнализатор отклонения от заданной высоты полета, который состоит из второго сумматора, два входа которого электрически соединены с датчиком высоты и задатчиком высоты полета, соединенного с третьим индикатором, а выход присоединен к первому входу компаратора, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения, а выход электрически связан со светящимся сигнализатором. Светящийся сигнализатор размещен на лицевой части высотомера и выполнен в виде рамки, внутри которой расположен третий индикатор. При этом выход компаратора дополнительно связан с управляющим входом ключа, введенным в цепь между задатчиком высоты полета и третьим индикатором.
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике и используется для измерения высоты полета самолета, для установки и индикации заданной высоты полета и для выдачи светового сигнала экипажу об отклонении от нее при полете.
Известна система контроля заданной высоты АД-140 фирмы THOMAS A. EDISON (США), в состав которой входит указатель высоты и сигнализатор заданной высоты (см. «AVIATION WEEK and SPACE TECHNOLOGY» 1970, 93, 
4, pp.52, 53, 55).
К недостаткам этой системы относится то, что летчику при выходе на заданную высоту полета приходится пользоваться информацией с двух приборов, не всегда расположенных рядом. Это усложняет работу летчика. Кроме того, необходимость использования для полетов на заданной высоте двух приборов, увеличивает загрузку приборной доски и затрудняет ее компановку, уменьшает надежность высотомерного оборудования за счет межприборных связей и увеличивает его габаритно-массовые характеристики. При этом нужно отметить, что сигнализатор заданной высоты полета используется летчиком только на этапе задания высоты полета и выхода на нее, а на этапе полета на заданной высоте - не требуется.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является разработанный фирмой HAMILTON STANDARD (США) электронный высотомер HSA-102, устанавливаемый на самолете в комплекте с сигнализатором отключения от заданной высоты типа HSA-201 (см. «BUSINESS and COMMERCIAL AVIATION» 1976, 38 4, pp.155-159).
Данный высотомер содержит датчик высоты (давления), сигнал которого после преобразования подается на индикатор высотомера.
На лицевой части высотомера расположена кремальера задатчика атмосферного давления для установки атмосферного давления у земли, значение которого также отображается на индикаторе в цифровой форме.
Сигнализатор отклонения от заданной высоты HSA-201 принимает преобразованный сигнал с датчика высоты высотомера HSA-102, который сравнивается с сигналом, соответствующим значению заданной высоты, устанавливаемой с помощью кремальеры задатчика высоты. Этот же сигнал одновременно подается на индикатор сигнализатора, где отображается заданная высота полета.
Результат сравнения сигналов высоты с датчика давления и задатчика высоты подается на компаратор, где вырабатывается сигнал, управляющий светящимся табло сигнализатора в зависимости от допустимого отклонения от заданной высоты, определяемого опорным напряжением компаратора.
Этому комплекту, как и всем другим, в полной мере свойственны недостатки, упомянутые выше.
Задачи, на решение которых направлена предлагаемая полезная модель - это облегчить работу летчика, разгрузить приборную доску и упростить ее компановку, а так же увеличить надежность высотомерного оборудования и снизить его массу.
Техническим результатом является удобство восприятия информации о высотных параметрах на одном индикаторе в объеме, необходимом на каждом этапе полета, сокращение устанавливаемых на приборную доску приборов без увеличения занимаемой ими площади, повышение надежности высотомерного оборудования и снижение его массы.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в барометрическом высотомере, содержащим задатчик атмосферного давления, электрически соединенный с первым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера, датчик высоты, первый сумматор, два входа которого соединены с задатчиком атмосферного давления и датчиком высоты, а выход - со вторым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера, и сигнализатор отклонения от заданной высоты полета, состоящий из второго сумматора, два входа которого электрически соединены с датчиком высоты и задатчиком высоты полета, соединенного с третьим индикатором, а выход присоединен к первому входу компаратора, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения, а выход электрически связан со светящимся сигнализатором, который размещен на лицевой части высотомера и выполнен в виде рамки, внутри которой расположен третий индикатор. При этом выход компаратора дополнительно связан с управляющим входом ключа, введенного в цепь между задатчиком высоты полета и третьим индикатором.
На фиг.1 представлена функциональная схема барометрического высотомера.
На фиг.2 изображена лицевая часть барометрического высотомера в режиме выхода на заданную высоту.
На фиг.3 изображена лицевая часть барометрического высотомера в режиме полета на заданной высоте.
Задатчик атмосферного давления 1 (см. фиг.1), имеющий кремальеру для установки электрического сигнала, пропорционального атмосферному давлению на уровне земли, электрически связан с первым сумматором 2 и первым индикатором 3 (см. фиг.1, 2 и 3), указывающим устанавливаемое атмосферное давление.
Датчик высоты 4, воспринимающий статическое давление и преобразующий его в электрический сигнал, пропорциональный текущей высоте полета, электрически связан с первым сумматором 2, выходной сигнал которого поступает на второй индикатор 5.
Задатчик высоты полета 6, имеющий кремальеру для установки электрического сигнала, пропорционального заданной высоте полета, электрически связан с третьим индикатором 7.
Датчик высоты 4 и задатчик высоты полета 6 одновременно связаны с входами второго сумматора 8. Входы компаратора 9 связаны с выходом второго сумматора 8 и источником опорного напряжения 10, а выход электрически соединен со светящимся сигнализатором 11 и управляющим входом ключа 12, включенного в цепь между задатчиком высоты 6 и третьим индикатором 7.
Все индикаторы 3, 5, 7 и светящийся сигнализатор 11, выполненный в виде рамки вокруг индикатора 7, находятся на лицевой части высотомера.
Высотомер при полетах по заданным высотам работает в двух режимах: в режиме выхода на заданную высоту полета и в режиме полета на заданной высоте.
В режиме выхода на заданную высоту летчик с помощью кремальеры задатчика атмосферного давления 1 устанавливает по первому индикатору 3 необходимое значение атмосферного давления у земли, а с помощью кремольеры задатчика высоты полета 6 устанавливает по третьему индикатору 7 необходимое значение заданной высоты полета.
На втором индикаторе 5 индицируется текущая высота полета по сигналу с датчика высоты 4, скорректированного первым сумматором 2 по сигналу с задатчика атмосферного давления 1.
Сигналы с датчика высоты 4 и задатчика заданной высоты полета 6 сравниваются во втором сумматоре 8. При разности этих высот более допустимой величины отклонения от заданной высоты, определяемой величиной опорного напряжения, вырабатываемой источником опорного напряжения 10, компаратор 9 выдает сигнал на световой сигнализатор отклонения от заданной высоты полета 11. Одновременно этот сигнал с компаратора 9 поступает на управляющий вход ключа 12, который обеспечивает прохождение сигнала с задатчика высоты полета 6 на третий индикатор заданной высоты 7.
По мере приближения к заданной высоте полета, разность заданной и текущей высот уменьшается и, когда ее значение станет меньше допустимой величины отклонения от заданной высоты полета, сигнал с компаратора 9 на световой сигнализатор 11 и ключ 12 не поступает. Сигнализатор 11 и индикатор заданной высоты 7 одновременно отключаются и на лицевой части высотомера остается только информация на первом 3 и втором 5 индикаторах, которая является необходимой в режиме полета на заданной высоте.
На фиг.2 и 3 показана лицевая часть высотомера, на которой отображена индикация на различных режимах полета самолета.
В режиме выхода на заданную высоту (см. фиг.2) на лицевой части высотомера отображается информация на всех трех индикаторах: 3, 5, 7 и светится сигнализатор в виде рамки 11, указывающий на отклонение от заданной высоты.
В режиме полета на заданной высоте (см. фиг.3) индикатор заданной высоты 7 и сигнализатор 11 отключены и на лицевой части высотомера отображена только информация о текущей высоте на индикаторе 5 и о атмосферном давлении ни индикаторе 3.
На лицевой части высотомера находятся кремальера задатчика заданной высоты и задатчика атмосферного давления.
Заявляемый в качестве полезной модели барометрический высотомер имеет ряд технических и экономических преимуществ.
Размещение в корпусе высотомера сигнализатора отклонения от заданной высоты полета позволило снизить массу высотомерного оборудования (на ~0,9 кГс) и его стоимость, при этом необходимая информация при выходе на заданную высоту представлена на одном индикаторе, а при полете на заданной высоте информация, не требующаяся летчику, отключается. Это облегчает работу летчика на различных режимах полета.
Исключение электрических межприборных связей позволяет повысить надежность высотомерного оборудования.
Барометрическому высотомеру дана положительная оценка по результатам летных испытаний, в том числе и по восприятию информации, ее считыванию и использованию. Высотомер предназначен для установки на целом ряде самолетов типа: Ил-62, Ил-76, ТУ-134, ТУ-154 и др.
1. Барометрический высотомер, содержащий задатчик атмосферного давления, электрически соединенный с первым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера, датчик высоты, первый сумматор, два входа которого соединены с задатчиком атмосферного давления и датчиком высоты, а выход - со вторым индикатором, расположенным на лицевой части высотомера и сигнализатор отклонения от заданной высоты полета, состоящий из второго сумматора, два входа которого электрически соединены с датчиком высоты и задатчиком высоты полета, соединенного с третьим индикатором, а выход присоединен к первому входу компаратора, ко второму входу которого подключен источник опорного напряжения, а выход электрически связан со светящимся сигнализатором, отличающийся тем, что светящийся сигнализатор размещен на лицевой части высотомера и выполнен в виде рамки.
2. Барометрический высотомер по п.1, отличающийся тем, что внутри рамки расположен третий индикатор, при этом выход компаратора дополнительно связан с управляющим входом ключа.
3. Барометрический высотомер по п.2, отличающийся тем, что ключ введен в цепь между задатчиком высоты полета и третьим индикатором.
