دانشجویان هوا فضا اکراین_خارکف

 دستگاههای دقیق ناوبری در هواپیما

با این همه تاکیدی که در مورد تنوع و تعداد ابزار دقیق

مورد استفاده در هواپیماهای پیشرفته به عمل می آید شاید قدری عجیب به نظر برسد که در مورد آنها فقط به شرح مختصری بسنده کنیم.

واقعیت امر این است که آلات دقیق به قدری متنوعند که سعی برای توصیف همه آنها در اینجا کاملا غیر ممکن خواهد بود.

سه نوع از ابزار دقیق اصلی یعنی سرعت سنج،ارتفاع سنج و قطب نما را میتوان از جمله آلات دقیقی دانست که به طور مستقیم به موضوع مورد نظر ما یعنی پرواز هواپیما مربوط میشوند.

شاید بهتر باشد که به این آلات دقیق، “نشان دهنده گردش و لغزش سمتی” را هم بیفزاییم.

در این دستگاه، عقربه یا ساچمه دستگاه نشان دهنده لغزش سمتی جانشین شیب سنج عرضی یا همان تراز الکی قدیمی منتها با انحنایی کاملا مشخص شده است که به طور عرضی در کابین خلبان قرار میگرفت.

گاهی اوقات از این دستگاه تحت عنوان”نشان دهنده کجی”نیز یاد میشود.

اما در حقیقت چنین نامی شایسته آن نیست زیرا برای مثال در وضعیت کجی زیاد ممکن است زاویه انحراف محور عرضی هواپیما به حد زیادی برسد و با وجود این عقربه یا ساچمه این دستگاه به دلیل عدم وجود لغزش جانبی همچنان در وسط باقی بماند.

این دستگاه نشان دهنده، دستگاهی ساده و در عین حال بسیار مهم است و بهترین راهنمای خلبان محسوب میشود زیرا به او نشان میدهد که آیا پرواز صحیح انجام میشود یا خیر.

اما در واقع نوع ژیروسکوپی این دستگاه بود که اندیشه پرواز به کمک آلات دقیق را تکامل بخشید.

ژیروسکوپ دارای چرخی است که با سرعت زیاد دوران میکند و دو خاصیت مهم دارد: نخست آن که محور چرخش ژیروسکوپ همواره مایل است تا در فضا ثابت و پایدار باقی بماند.

دوم این که اگر سعی کنید محور چرخش ژیروسکوپ را منحرف کنید، خواهید دید که حول محور ثالثی به چرخش خود ادامه میدهد.

برای مثال چرخ جلوی یک دوچرخه را در نظر بگیرید. اگر چرخ را بالا ببرید و در حالیکه میچرخد از بالا آن را به سمت راست منحرف سازید، کل چرخ به سمت راست میگردد.

این ویژگی ژیرسکوپ خاصیت تقدم نامیده شده است.

تابلوی آلات دقیق هر هواپیمای پیشرفته شامل حداقل سه نوع از ابزارهایی است که بر اساس خواص ژیروسکوپی عمل می کنند.

معمولا چرخ ژیروسکوپ به وسیله یک پمپ مکنده که توسط موتور هواپیما به حرکت در می آید، یا از طریق لوله های وانتوری مضاعف که در معرض جریان هوا قرار دارند به چرخش در می آید.

چرخ ژیروسکوپ میتواند با سرعت بیش از ده هزار دور در دقیقه بچرخد.

چشمگیرترین ابزار ژیروسکوپی ، “افق مصنوعی” است که وضعیت یک هواپیمای مدل کوچک را نسبت به خط افق موجود بر صفحه این دستگاه نشان میدهد.

چنانچه دماغه هواپیمای واقعی پایین برود هواپیمای مدل زیر خط افق قرار میگیرد و اگر دماغه هواپیما بالا برود مدل نیز بالای خط افق واقع میشود.

اگر هواپیما به سمت راست یا چپ بغلتد مدل هم به همان سمت خواهد غلتید. حتی اگر خلبان به هیچ وجه قادر به مشاهده افق واقعی نباشد(برای مثال در هنگام پروازهای کور) باز هم میتواند وضعیت هواپیمایش را به خوبی تشخیص دهد.

فقط آنان که پرواز کور انجام داده اند قادر به درک ارزش چنین دستگاهی می باشند.

ژیروسکوپ این دستگاه به نحوی تعبیه شده است که حتی اگر هواپیما به حالت خمش یا غلت در آید، محور چرخش آن حرکت نکند.

ژیروسکوپ سمتی از نظر اصول کار قدری ساده تر است اما در عمل فایده زیادی دارد.

این دستگاه هر گونه گردش هواپیما را بلافاصله مشخص میکند و دقیقا مانند”افق مصنوعی” غلت یا خمش هواپیما را نشان میدهد.

این دستگاه شباهت بسیاری به قطب نما دارد، با این تفاوت که به جای نشانه روی به سمت شمال، در هر وضعیتی که خلبان مایل باشد باقی میماند.

این دستگاه نیز مانند قطب نما درجه بندی شده و معمولا خلبان طوری آن را تنظیم میکند که متناظر با مسیر قطب نمایی باشد.

شاید برای شما این پرسش پیش بیاید که با وجود این همه شباهت، ژیروسکوپ سمتی چه مزیتی بر قطب نما دارد؟

پاسخ بسیار ساده است. ژیروسکوپ سمتی در برابر کوچکترین گردش هواپیما به سرعت واکنش نشان میدهد و بلافاصله پس از پایان گردش متوقف میشود، شتابها و خطاهای ناشی از سیستم های الکتریکی و مغناطیسی مختلف هواپیما نیز بر آن اثری ندارد.

این دو دستگاه یعنی افقی مصنوعی و ژیروسکوپ سمتی اساس ساختمان دستگاه خلبان خودکار را تشکیل میدهند.

این سیستم نه تنها هر گونه تمایل هواپیما به انحراف خمش یا غلت را به سرعت تشخیص میدهد بلکه همچنین به دنبال هر گونه تغییر وضعیت هواپیما، فرامین را به منظور تصحیح مسیر پرواز ، فعال میسازد.

سومین دستگاه ژیروسکوپی متداول، نشان دهنده میزان گردش و لغزش سمتی است. عقربه پایینی روی صفحه این دستگاه میزان گردش را نشان میدهد و بر اساس خاصیت دوم ژیروسکوپ عمل میکند.

عقربه بالایی هم لغزش سمتی را مشخص میکند و بر اساس اصول آونگ عمل مینماید.

حالت سنج هوا نیز برای تصحیح سرعت و ارتفاع پرواز و غیره در مسابقات پروازهای آزمایشی مورد نیاز خواهد بود و برای این منظور هم دماسنج های معمولی میتوان در قسمت هایی که در معرض جریان هوا قرار دارند، نصب کرد.

معمولا در هواپیماهای پیشرفته “نشان دهنده میزان اوجگیری” نیز نصب میشود.

در واقع این نشان دهنده نرخ صعود یا نزول هواپیما را نشان میدهد.
مشابه این نوع ابزارهای دقیق مدرن که برای پروازها ارزش زیادی دارند، فراوان است.

“ماخ سنج” نیز در هواپیماهای تیز پرواز ضرورت می یابد.صرف نظر از خود هواپیما، نشان دهنده هایی نیز برای موتور یا موتورهای آن است که از جمله آنها میتوان دورسنج، فشار سنج روغن، حرارت سنج روغن، فشار سنج هوا، حرارت سنج آب برای موتورهایی که با آب خنک میشوند، نشان دهنده فشار سوخت، نشان دهنده میزان مصرف سوخت، نشان دهنده میزان سوخت موجود، نشان دهنده مربوط سیستم سوپر شارژر و غیره را نام برد.

از جنبه الکتریکی نیز میتوان به هر چیز دیگری اعم از سوئیچ احتراق سیستم های روشنایی و گرمایی، دینامها و موتورهای الکتریکی و مجموع تجهیز رادیویی و راداری و دستگاه های وابسته اشاره کرد.