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空速管技术特点和种类

日期:2020-04-01 09:38
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摘要:空速管是一种重要的大气数据传感器,用来**测量飞行时的大气总压和静压,转换成飞行控制需要的飞行高度和速度、升降速度和大气压力数据。空速管在使用中要受到气流干扰,空速管的长度越长,前端测压口与机体的距离越远,测量的静压就越接近大气真实静压。根据测量精度的要求,空速管的*佳安装位置是在与机身轴线相同的机头前方。但大长度空速管的刚度要求较高。当现代战斗机开始在机头广泛装备机载雷达后,复合材料制造的天线罩刚度显然不如金属机体结构,容易因为基座弹性结构变形影响到空速管的测量效果。同时较长的空速管还会影响飞行员的前向视野。

空速管技术特点和种类

空速管技术特点和种类之一:空速管技术特点

  空速管是一种重要的大气数据传感器,用来**测量飞行时的大气总压和静压,转换成飞行控制需要的飞行高度和速度、升降速度和大气压力数据。空速管在使用中要受到气流干扰,空速管的长度越长,前端测压口与机体的距离越远,测量的静压就越接近大气真实静压。根据测量精度的要求,空速管的*佳安装位置是在与机身轴线相同的机头前方。但大长度空速管的刚度要求较高。当现代战斗机开始在机头广泛装备机载雷达后,复合材料制造的天线罩刚度显然不如金属机体结构,容易因为基座弹性结构变形影响到空速管的测量效果。同时较长的空速管还会影响飞行员的前向视野。

  传统的空速管是物理测压的气动补偿空速管。按照不同速度下补偿曲线的范围,以及美军标准的规定精度,机头气动补偿空速管的长度应为机头直径的0.5-1倍左右,可见机头空速管的长度并不能随便选择。补偿空速管的设计相对比较简单,但位置和尺寸限制比较严格,这就促成了计算空速管的技术发展。补偿空速管靠气动补偿来保证测量精度,计算空速管则是在确定空速管的位置和尺寸后,通过风洞测试和试飞所取得的数据,测量出静压源误差与速度、攻角、侧滑角的关系曲线,通过大气数据计算机的程序以测量曲线为依据,对空速管测量的静压数据进行补偿和修正。计算补偿方式虽然不能消除静压测量值,却可以通过计算补偿方式将误差影响降到安全范围内。气动补偿空速管主要依靠测量元件保证精度,计算补偿空速管则需要大气数据计算机的支持。但计算补偿方式使空速管的安装位置更灵活,更利于飞机雷达电子和座舱目视的设计协调。

  国外战斗机在70年代开始采用机身静压管设计方式。通过利用大气数据计算机和计算空速管,取消机头雷达罩位置前伸的气动补偿空速管,在雷达罩后机头周边位置设置L形静压管,并用对称设置多支小型静压管的方式,保证在复杂飞行状态下对空速的测量精度。空速管直到现在仍然是飞机空速测量的重要手段,即使F-22A这样尽可能减少机体外表突出设备的机型,仍然要在机头两侧安装空速管。从航空技术现状看,短期内空速管的功能仍然不受影响,现代战斗机对空速管的选择,还是集中在装在什么地方和采用什么方式。

  现代战斗机的原型机试飞阶段仍需要使用传统空速管。气动补偿空速管直接测量自然静压,安装位置受限,尺寸较大却有较高的精度,远离机体的阶梯形管体还可与测角和测偏装置综合。计算空速管轻便,安装位置也灵活,却需要数据支持。所以,新飞机的原型机在飞气动数据的早期阶段,都安装精度高的常规气动补偿空速管。只有获得充足准确的气动数据和修正系数后,才可用于支持大气数据计算机的修正程序,计算补偿空速管才能取代气动补偿空速管。这就是许多这样技术先进的样机开始试飞时都在头上顶个“避雷针”或“刀刺”的原因。


空速管技术特点和种类之二:空速管种类

传统的空速管按照外形来分,可分为直柄型空速管(也叫做直鼻型空速管)、L型空速管和旋转头空速管。按照是否加热除冰来分,可分为加热型空速管和不加热型空速管。还有多种特殊结构和功能的空速管,例如有的空速上还集成了攻角传感器AOA和侧滑角传感器AOS;还有的空速管总压迎风端面上集成了额外的压力孔,通过压差比来测量攻角AOA和侧滑角AOS。它们除了输出总压和静压气流外,还可以输出攻角AOA和侧滑角AOS信号。





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