Авіаційний магнітний компас. Компас літака

Магнітний компас у літаку визначає та зберігає курс напрямку польоту. Курс літака – це кут між поздовжньою віссю літака та реальним напрямом по меридіану. Ухвалено вести відлік курсу від північного напрямку меридіана. Від меридіана відраховують кут за годинниковою стрілкою до поздовжньої осі літального апарату. Як відомо, курс може бути магнітним, компасним та істинним.

Принцип роботи кожного компаса ґрунтується на дії магнітної стрілки, яка встановлюється у площині магнітного меридіана у північному напрямку. Після визначення магнітного меридіана за допомогою компаса відраховується кут до поздовжньої осі літака – це магнітний курс. Слід зазначити, що сучасні компаси, встановлені у кабіні літака, конструктивно від польових. У конструкції авіаційних компасів використовуються матеріали, що виявляють слабкі магнітні або діамагнітні властивості. Основними конструктивними частинами компаса літака є: кронштейн, курсова характеристика, прилад девіації, картопля, казанок.

Котелок - це посудина, виготовлена ​​з алюмінію або міді і герметично закрита кришкою зі скла. Внутрішня частина казанка заповнюється рідиною, зазвичай це лігроїн або винний спирт. Заміна або доливання рідини значно погіршує роботу приладу і може спричинити повну непридатність. Рідина служить заспокійником і гасить коливання картопля, також знижує тиск шпильки на топку.

У середині казанка розміщена колонка, на якій кріпиться картопля. Картушка – це комплекс з'єднаних магнітів, спрямованих один до одного однойменно зарядженим полюсом. У більшості випадків картки авіаційних компасів складаються з двох горизонтальних та двох вертикальних магнітів. Магніти повинні бути розташовані з високим ступенем точності, оскільки найменше зсув може призвести до відхилення показників від дійсних. Верхні пари магнітів мають значно більший магнітний момент, ніж нижні, у співвідношенні 15 CGSm до 12 CGSm. У результаті сумарний момент має бути не нижчим ніж 54-56 CGSm. Від правильного підбору магнітів та його розмірів залежить якість роботи компаса. На кінці картки встановлюється стрілка, яка вказує на бік горизонту, вона служить для орієнтування в польотній карті. Загальна магнітна система розраховується на 200 годин роботи двигунів. Усередині казанка нанесена курсова риса, яка використовується як індекс при відліку курсу.

Котел компаса літака наповнений рідиною, при зміні температури її обсяг змінюється, це може призводити до збою в показаннях приладу. Щоб уникнути такої ситуації, встановлюється компенсаційна камера.

Така конструкція використовується у всіх сучасних компасах літаків. Існують відмінності, вони виявляються в основному в системі амортизації чи форми картопля. Також для роботи в нічному режимі використовуються освітлювальні прилади.

Практичне застосування компаса на літаку показує, що його використання для штурмана та пілота відрізняється. Льотчик використовує цей прилад для вибору правильного напрямку польоту. Він використовується для аналізу вірності польоту та виявлення відхилень від курсу. Що ж до штурмана, він використовує компас для швидкого розрахунку карти польоту, і навіть для аналізу курсу. Компас штурмана вважають головним на борту літального судна. В силу цього виділяють два типи магнітних авіаційних компасів, які встановлюються на борі літака, – це головний та дорожній.

Девіація магнітного компасу літака

Ще на зорі авіабудування всі літаки без винятку оснащувалися магнітними компасами, які добре справлялися з поставленим завданням визначення магнітного курсу апарату. Все ж таки з подальшим розвитком багатомоторних агрегатів з великою частиною електроніки виникли значні проблеми з роботою компасів. Усі електромагнітні коливання, що виходили з інших приладів, значно впливали працювати і точність показання приладу. У деяких випадках показання компаса могли відрізнятись від дійсних на десяток градусів, а це дуже багато для визначення правильного напрямку польоту. Усі компаси під час польоту зазнають прискорювальних та магнітних впливів, які призводять до девіації.

Магнітна девіація. Система кожного компаса дістає вплив від різних магнітних полів як самої Землі, так і інших джерел магнетизму безпосередньо на борту літака. Це можуть бути радіосистеми, електропроводка та її поля, а також сталева маса конструкції. З огляду на це компаси на борту літака мають похибки у своїх показаннях, які прийнято називати магнітною девіацією.

Постійна магнітна девіація на борту літального апарату спричинена неточністю установки компаса. Вона характеризується залежністю від магнітного курсу.

Півколава магнітна девіація у відхиленні показання компаса може бути викликана так званим твердим залізом, яке має постійний магнітний заряд. Також на показання впливають постійні джерела, такі як електричні прилади та елементи проводки. Вони мають постійну силу та напрямок впливу на компас.

Ще існує таке поняття, як інерційна девіація, яка виникає через балаканину, зміни швидкості, віраж, все це створює сили, які впливають на показання магнітного компаса на борту літака. Все це значно ускладнює роботу з приладом та обчисленням вірності напряму.

Все ж таки при виготовленні компасів і самих літаків конструкторами враховуються всі ці впливи та відхилення. Для зниження сторонніх впливів на точність показання компаса застосовуються системи, які дозволяють значно знизити вищевказані на точність показань.

§ 21. Загальні відомості про магнітні компаси

Призначення.Компас служить визначення та збереження курсу літака. Курсом літаканазивається кут між північним напрямом меридіана та поздовжньою віссю літака. Курс відраховують від північного напрямку меридіана по руху годинникової стрілки до напрямку поздовжньої осі літака. Курс може бути істинним, магнітним і компасним, відповідно до якого меридіана ведуть відлік (фіг. 116).

Курс, відрахований від географічного меридіана, називається справжнім курсом.Курс, відрахований від магнітного меридіана, тобто від напрямку, який показує стрілка, вільна від впливу залізних та сталевих мас літака, називається магнітним курсом.Курс, відрахований від компасного меридіана, тобто від напрямку, яке показує компасна стрілка, розташована поблизу літакового заліза та сталі, називається компасним курсом.

Розбіжність компасного і магнітного меридіанів пояснюється тим, що магнітна стрілка компаса відхиляється під впливом сталевих деталей літака. Кут між північними напрямками магнітного та компасного меридіанів називається девіацією компасу.За аналогією зі відмінюванням девіацію називають східною (+), якщо північний кінець магнітної стрілки відхиляється вправо від меридіана, і західної (-), якщо північний кінець стрілки відхиляється вліво від меридіана. Девіація (помилка) компаса є перемінною величиною для кожного курсу літака.

Дія сталевих деталей літака на магніт компаса пояснюється тим, що лінії земного магнітного поля, проходячи через різні сталеві деталі літака, їх намагнічують. В результаті складання основного земного магнітного поля і всіх індуктованих полів у сталевих і залізних частинах літака встановлюється магнітне поле літака. Воно дещо відрізняється від земного магнітного поля за силою та напрямом. Кожна зміна положення літака викликає зміну магнітного поля літака.

Стрілка компаса встановлюється за напрямом сумарного магнітного поля Землі та літака.

При виконанні аеронавігаційних розрахунків часто доводиться переходити від одного курсу до іншого. Для переходу від компасного курсу до алгебраїчного магнітного додають до компасного курсу величину девіації:

МК = КК + Δ до

Для переходу від магнітного курсу до компасного алгебраїчно віднімають з магнітного курсу величину девіації:

КК = МК - Δ до

Для переходу від магнітного курсу до істинного алгебраїчного додають до магнітного курсу магнітне відмінювання:

ІЧ = МК + Δ м

Для переходу від істинного курсу до магнітного алгебраїчно віднімають з істинного курсу величину магнітного відмінювання:

МК = ІЧ - Δ м

Елементи та характеристики компасів.

Основною частиною компаса є магнітна система компаса, що має назву картки(Фіг. 117). Картушка компаса є тонким латунним або алюмінієвим диском, розбитим на 360 градусів. Цей диск, або лімб, має порожнистий поплавець, що зменшує вагу картопля в рідині. Під поплавком до диска симетрично прикріплено пару або кілька пар магнітів. Осі магнітів паралельні лінії 0-180 ° лімба, званої віссю картки. Одноіменні полюси магніт-тоз направлені в один бік. Картушка компаса спирається шпилькою на філіжанку з твердого каменю (сапфір, агат), вроблену в колонку компаса і звану топкою.

Усередині котелка, який є алюмінієвою посудиною, герметично закритою скляною кришкою, поміщається колонка, що служить опорою для картопля компаса. Під склом знаходиться курсова характеристика- тонкий дріт, встановлений проти лімба і службовець індексом при відліку курсу картки за компасом. У казанок налита рідина для демпфування коливань картопля. Котелок з'єднується з мембранною камерою, виготовленою з тонкої гофрованої латуні. Камера служить для компенсації змін обсягу рідини під час зміни температури.

Розібрана схема пристрою магнітного компасу є основою конструкцій усіх авіаційних компасів. Різні типи компасів відрізняються лише пристроями для амортизації, освітленням шкали, формою картки, компенсаційними пристроями та іншими деталями.

Льотчик повинен вести літак за заданим курсом, отже, компас, призначеним для льотчика, повинен бути перш за все зручним для спостереження за курсом літака. Компас льотчика називається дорожнім.На обов'язки штурмана лежить розрахунок курсу літака і компас штурмана повинен дозволяти швидко і точно проводити цифрові відліки курсу літака в кожен даний момент. Компас штурмана називається головним.

Картушка магнітного компаса є найбільш відповідальним вузолом, і від її якості залежить робота компаса в цілому. Якщо вивести карту з меридіана, вона прагне повернутися у своє початкове становище. Але при своєму зворотному русі картопля пройде нульове положення, відхилиться у зворотний бік і подібно до маятника коливатиметься в той чи інший бік.

За відсутності тертя та опору рідини гойдання картки тривало б невизначено довгий час. Такі коливання називаються незатухаючими.

Насправді на картушку компаса діють сили тертя та опір рідини, внаслідок чого розмахи коливань (амплітуда) поступово зменшуються. Такі коливання називаються загасаючими.Ставлення двох суміжних амплітуд називається декрементом згасання.Очевидно, для картки компаса ця величина завжди більше одиниці.

Величина декременту та період коливання характеризують картопля компаса, чим більше декремент і чим менше період, тим швидше встановлюється картка у положення рівноваги; чим більше декремент згасання, тим швидше компас повернеться до нульового положення. На фіг. 118 показано графіки загасання трьох компасів. Декременти згасання двох із них дорівнюють 2,5 і 5 при рівних періодах. Компас, що має декремент 5, повернеться до меридіана швидше ніж компас, що має декремент 2,5.

Фіг. 118. Графіки загасання магнітних компасів.

Якщо сила, що викликає загасання, досить велика, то карту повертається до положення рівноваги, не роблячи жодного коливання. Такий компас називається аперіодичним.Аперіодичність компасних картушок досягається полегшенням усієї системи картки і прикріпленням до картушки чотирьох-восьми зволікань-заспокоювачів, які при русі картопля в рідині створюють опір цьому руху, що швидко зростає зі збільшенням швидкості руху картки.

Якщо відхилити карту компаса на деякий кут, то внаслідок тертя в топці картка повертається не точно в початкове положення. Величина, на яку картка не доходить до початкового положення, називається застоєм картопля.Застій картки тим менший, чим більший магнітний момент її і чим більша горизонтальна складова земного поля. Застій збільшується зі збільшенням тертя шпильки картки об топку. Якість картки компасу тим вища, що менше її застій. Внаслідок вібрації компаса величина застою в польоті при нормальних температурах рідко перевищує 1°.

Захопленням компасуназивається кут, який рідина захоплює картушку компаса при повороті компаса на 360°. Захоплення компаса - явище вкрай небажане, тому що при зміні курсу літака по карті, захопленій за казанком, не можна визначити кут повороту. Чим більша поверхня картки і чим ближче вона знаходиться до стін котелка, тим більше захоплення. Захоплення компаса є однією з причин, що перешкоджають збільшенню опору рідини, що вигідно в інших відносинах.

Картушка, що є чутливим елементом компаса, складається з системи магнітів, лімба, або загасників, що замінюють його, топки, або шпильки, і поплавка. На фіг. П9 показано пристрій картки з вертикальним лімбом. Такі карти мають невеликий декремент згасання, приблизно рівний 3-3,5.

Фіг. 119. Влаштування картки з вертикальним лімбом:

1-магніти, 2-колонка, 3-топка, 4-поплавець, 5-шпилька, 6-лімб,

Центр тяжкості картки повинен перебувати нижче точки опори, тобто нижче вістря шпильки. Лімб і поплавець виготовляються з тонкого матеріалу. Шпилька виготовляється з іридію або з твердої сталі і має вістря радіус закруглення 0,1 - 0,2 мм, так як гостріша шпилька може пошкодити топку. Зістрибування картонки з колонки перешкоджає спеціальна пружна шайба.

Поплавок спаяний оловом на безкислотному флюсі. Усі деталі картки, крім шпильки, покриті спеціальним захисним лаком.

Лімб розградуйований на 360 °. Ціна поділу залежить від діаметра лімба та призначення компаса; для пілотських компасів ціна розподілу приймається 2-5 °, для штурманських 1-2 °.

У компасів, що мають великий декремент загасання, лімб на карту відсутня, а замість нього радіально розташовано кілька вусиків-загасників (фіг. 120).

Колонка компаса (фіг. 121), що підтримує картопля, служить для амортизації коливань, викликаних вібрацією літака. Радіус закруглення агатової або сапфірової топки дорівнює 2-3 мм. Колонка встановлюється на дні котелка компаса.

Внутрішню поверхню котелка, виготовленого з алюмінієвого лиття роблять гладкою для зменшення захоплення рідини при поворотах літака. Казанок просочують рідким склом або спеціальним лаком для збільшення герметичності. Негерметичність казанка веде до витоку лігроїну та утворення міхура.

У казанку має бути передбачена компенсація зміни об'єму рідини при зміні температури. Ця компенсація здійснюється за допомогою мембранної коробки, як зазначено на фіг. 117, або за допомогою спеціальної компенсаційної камери (фіг. 122). Об'єм камери повинен забезпечувати нормальну роботу компаса за температури від +50 до -70°С. Компенсаційна камера дещо збільшує габарити компасу; але застосування її є найкращим способом компенсації зміни обсягу рідини. Рідина, що наповнює казанок і оточує картопля, служить для демпфування її коливань та зменшення тертя топки об шпильку. Насамперед компаси заповнювали спиртом у різних водних розчинах; В даний час компаси заповнюють лігроїном.

Котелки мають спеціальний отвір для заповнення рідиною, що закривається металевою пробкою зі свинцевою прокладкою. Деякі компаси мають спеціальну камеру для встановлення лампочки освітлення шкали приладу. Іноді патрон лампочки кріплять на невеликому кронштейні назовні компаса.

Курсова риса, що є тонким дротиком, прикріплена до казанка компаса на гвинтах. У компасах з горизонтальною карткою встановлюється плоскопаралельне скло. У компасах з вертикальною карткою застосовуються сферичні або частіше циліндричні скла. Щоб уникнути спотворень та помилок при відліку показань скла, повинні бути геометрично правильними.

§ 22. Типи компасів, їх конструкція та монтаж

Універсальним типом компаса є компас А-4, який застосовується як колійний та головний компас. Як шляховий компас льотчики застосовують також компас КІ-11.

Компас А-4 (фіг. 117) застосовується як головний компас у кабіні штурмана і як шляховий в кабіні льотчика.

Картушка компаса має два циліндричні магніти, прикріплені до поплавця. Відлік здійснюється за допомогою чотирьох загасників, на яких нанесені цифри 0, 1, 2 та 3, що позначають сотні градусів. Кут між загасниками 0 та 3 дорівнює 60°; між рештою пар загасників кут 100°. До котелка компаса прикріплена стоградусна шкала з ціною поділів 1 °; розподіл 50 ° замінює курсову межу.

При відліку курсу сотні градусів показує цифра на загаснику, що встановилася проти шкали, десятки та одиниці – цифра на шкалі проти загасника.

Крім цих загасників, є ще два укорочені загасники, розташовані паралельно магнітам картопля, тобто по лінії магнітного меридіана. Ці загасники утворюють стрілку компаса, причому північний кінець стрілки забарвлений у червоний колір. Призначення стрілки - показувати загальний напрямок на північ, тому що затухагель із цифрою 0 не показує цього напрямку.

Для кращого демпфування карту компаса виготовлено у вигляді спіднички. Колонка має пружинну амортизацію.

Знизу до котелка прикріплений девіаційний прилад для компенсації напівкругової девіації (пристрій та принцип дії девіаційного приладу описані нижче, див. § 23). Котел компаса заповнений лігроїном.

Об'ємна компенсація компаса А-4 влаштована в такий спосіб. У верхній частині казанка розташовується додаткова кільцеподібна камера, частково заповнена лігроїном (компенсаційна камера). Ця камера повідомляється з казанком через кільцевий виріз. Рівень рідини в казанку компаса завжди вищий за нижню поверхню скла. Нижня поверхня скла має деяку опуклість для відведення бульбашок повітря, які виникають при еволюціях літака. Зменшення обсягу рідини в казанку, що відбувається при зниженні температури, компенсується рідиною, що надходить із компенсаційної камери. Оскільки зміна атмосферного тиску впливає зміна обсягу рідини всередині казанка, компас може працювати будь-яких висотах.

Висвітлюється компас електричною лампочкою, що отримує живлення від бортової мережі. Лампочка світить у торець скла компаса та освітлює шкалу приладу.

Час доходу до нуля при відхиленні від магнітного меридіана на 90°, що характеризує момент інерції 5 сек. за нормальної температури. Час заспокоєння компаса при відхиленні на 90° магнітного меридіана дорівнює 25 сек. за нормальної температури.

Захоплення при кутовій швидкості, що дорівнює 710 об/сек, становить до 3° за нормальної температури. Компас працює нормально при кренах до 17 °.

Вага картопля в повітрі 10,5 г, в лігроїні - до 2 г.

Компас має два магніти із залізонікельалюмінієвої сталі діаметром 3 мм та довжиною 32 мм. Магнітний момент кожного магніту не менше ніж 80 од. CCSM.

Компас КІ-11 (фіг. 119) є колійним компасом і встановлюється в кабіні пілота. Компас має вертикальну шкалу картки. Лімб приладу розбитий на поділки по 5 ° з оцифровкою через 30 °.

Курс відраховується безпосередньо по картці проти курсової межі, встановленої між склом і карткою. Картушка компаса поплавцева з однією парою магнітів. Колонка амортизована гвинтовою пружиною. Об'ємна компенсація здійснюється за допомогою компенсаційної камери, розташованої у верхній частині казанка. Внаслідок того, що зміна атмосферного тиску не впливає на об'єм рідини всередині казанка, компас може працювати на великих висотах.

Скло компаса є опукло-увігнутою лінзою, внаслідок чого картопля видно дещо збільшеною.

Лампочка для освітлення компасу КІ-11 розрахована на живлення від бортової мережі та літака.

Компас встановлюється на дошці пілота так, щоб при положенні літака в лінії польоту картка компаса була строго горизонтальна. Компас встановлюють на дошці приладів в отвір діаметром 80 мм і кріплять за допомогою кріпильного кільця.

Декремент згасання компасу близько 3,5; час заспокоєння близько 25 сек.; кут захоплення при швидкості обертання компаса, що дорівнює 1/10 об/сек, становить 15-20 °; застій менше 0,5 °.

Час доходу до нуля за відхилення від магнітного меридіана на 90° становить близько 3 сек. за нормальної температури. Час заспокоєння при відхиленні на 90 ° від магнітного меридіана становить близько 20 сек. за нормальної температури. Декремент згасання компасу близько 3,5.

Кут захоплення при швидкості обертання компаса, що дорівнює 1/10 об/сек, становить 15-20° за нормальної температури.

Вага картопля в повітрі 9,5 г, в лігроїні - близько 2 г.

Магніти в компасі КІ-11 такі самі, як і в компасі А-4.

Монтаж компасів на літаку. Під час встановлення компаса на літаку необхідно враховувати такі вимоги.

Пілот повинен добре бачити компас, не змінюючи положення голови. Найкраще користуватися компасом із вертикальною картушкою, встановленим у верхній частині приладової дошки прямо проти пілота.

Для штурмана найкраще встановлювати компас прямо перед його робочим місцем, дещо нижче за рівень очей.

Слід пам'ятати, що дія шматка стали на магнітну стрілку обернено пропорційно кубу відстані між ними;тому іноді досить відсунути компас від джерела магнітного поля кілька сантиметрів, щоб отримати помітне зменшення девіації.

Електричні прилади на літаку потрібно обов'язково екранувати, а електропроводку постійного струму вести біфілярно, тобто звивати дроти від плюс бортової мережі з проводами від мінуса.

Установка компаса повинна забезпечувати легкий доступ до девіаційного приладу та стопорного гвинта його кріпильного кільця.

Курсова характеристика компаса повинна бути в площині симетрії літака або бути їй паралельною.

Дата публікації на сайті: 20.11.2012

Щодо "дії шматка сталі".
Згадую дефект за неправильним показанням КІ-13. На сучасних літаках він встановлюється в центрі, вгорі, на палітурці ліхтаря кабіни, найбільш оптимальному місці. Причому довго до цього нікому не було справи, це навіщо потрібен компас на літаку, поки хтось не зацікавився, чому це у нас "бичаче око" показує "зовсім не туди" :-)
Причина в тому, що валик однієї зі шторок сліпого польоту при ремонті зробили зі сталі.

АВІАЦІЙНІ МАГНІТНІ КОМПАСИ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

Курс літака

Курсом літака називається кут у горизонтальній площині, укладений між напрямком, прийнятим за початок відліку, та поздовжньою віссю літака. Залежно від меридіана, щодо якого ведуть відлік, розрізняють істинний, магнітний, компасний та умовний курси ( Мал. 1).

Істинний курс ІЧ - це кут, укладений між північним напрямом справжнього меридіана та поздовжньою віссю літака; відраховується за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °.

Магнітний курс МК - це кут, укладений між північним напрямом магнітного меридіана та поздовжньою віссю літака; відраховується за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °.

Компасний курс КК - це кут, укладений між північним напрямком компасного меридіана і поздовжньою віссю літака; відраховується за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °.

Умовний курс КК - це кут, укладений між умовним напрямом (меридіаном) та поздовжньою віссю літака.

Істинний, магнітний, компасний та умовний курси пов'язані співвідношеннями:

ІЧ = МК + (± D м); МК = КК + (± D к);

ІЧ = КК + (± D ) = КК + (± D к) + (± D м);

КК = ІЧ + (± D а).

Магнітне відмінювання D м це кут, укладений між північним напрямом істинного та магнітного меридіанів. Воно вважається позитивним, якщо магнітний меридіан відхилений на схід (вправо), і негативним, якщо магнітний меридіан відхилений на захід (ліворуч) від меридіана.

Азімутальна поправка D а - це кут, укладений між умовним і справжнім меридіаном. Вона відраховується від умовного меридіана під час годинникової стрілки зі знаком плюс, проти ходу годинникової стрілки зі знаком мінус.

Девіація D до - це кут, укладений між північним напрямом магнітного та компасного меридіанів. Вона вважається позитивною, якщо компасний меридіан відхилений на схід (вправо) та негативною, якщо компасний меридіан відхилений на захід (ліворуч) від магнітного меридіана.

Варіація D – це кут, укладений між північним напрямком істинного та компасного меридіанів. Вона дорівнює сумі алгебри магнітного відмінювання і девіації і вважається позитивною, якщо компасний меридіан відхилений на схід (вправо), і негативною, якщо компасний меридіан відхилений на захід (ліворуч) від істинного меридіана.

D = (± D м) + (± D к).

Короткі відомості про земний магнетизм

Для визначення та витримування курсу літака найбільш широке застосування знаходять магнітні компаси, принцип дії яких ґрунтується на використанні магнітного поля Землі.

Земля є природним магнітом, навколо якого існує магнітне поле. Магнітні полюси Землі не збігаються з географічними і розташовуються не так на Землі, але в деякій глибині. Умовно приймають, що північний магнітний полюс, розташований у північній частині Канади, має південний магнетизм, тобто притягує північний кінець магнітної стрілки, а південний магнітний полюс, розташований в Антарктиді, має північний магнетизм, тобто притягує до себе південний кінець магнітна стрілка. Вільно підвішена магнітна стрілка встановлюється вздовж магнітних силових ліній.

Магнітне поле Землі у кожній точці характеризується вектором напруженості НТ вимірюваної в ерстедах, способом J і відмінюванням D м які вимірюються у градусах.

Повна напруженість магнітного поля може бути розкладена на складові: вертикальну Z , спрямовану до центру Землі, та горизонтальну H , розташовану в площині справжнього горизонту ( Мал. 2). Сила Н спрямована горизонтом вздовж меридіана і є єдиною силою, що утримує магнітну стрілку в напрямку магнітного меридіана.

Зі збільшенням широти місця вертикальна складова Z . змінюється від нуля (на екваторі) до максимального значення (на полюсі), а горизонтальна складова Н відповідно, змінюється від максимального значення до нуля. Тому в полярних районах магнітні компаси працюють нестійко, що обмежує, а часом виключає їх застосування.

Кут між горизонтальною площиною та вектором H Т називається магнітним способом і позначається буквою J . Змінюється магнітний спосіб від 0 до ±90°. Нахил вважається позитивним, якщо. НТ , спрямовано вниз від площини горизонту.

Призначення, принцип дії та влаштування авіаційних компасів

У магнітному компасі використовують властивість вільно підвішеної магнітної стрілки встановлюватися в площині магнітного меридіана. Компаси діляться на суміщені та дистанційні.

У суміщених магнітних компасів шкала відліку курсу та чутливий елемент (магнітна система) жорстко закріплені на рухомому підставі - картці. В даний час на літаках, вертольотах та планерах встановлюють суміщені магнітні компаси типу КІ (КІ-11, КІ-12, КІ-13), вони служать як колійних компасів льотчика та додаткових компасів у разі відмови курсових приладів.

Основними перевагами поєднаних компасів є простота конструкції, надійність дії, мала маса і габарити, простота обслуговування. на Мал. 3показаний розріз магнітного рідинного компасу типу КІ-12. Основними частинами компасу є: чутливий елемент (картка) .7 (магнітна система компасу), колонка 2, курсова характеристика 3, корпус 4, мембрана 5 та девіаційний прилад 6 .

У центрі корпусу вміщено колонку 2 з підп'ятником 7. Для обмеження вертикального переміщення колонки служить пружинна шайба 8. У втулку 9 картки запресований керном 10, яким вона упирається на підп'ятник 7. Втулка має пружинне кільце 11, запобігає зіскакуванню з колонки при перевертанні компаса. Колонка має пружинну амортизацію, що пом'якшує дію вертикальних ударів.

Шкала картопля рівномірна, з ціною розподілу 5 ° і оцифровкою через 30 °.

На втулці укріплений тримач із двома магнітами 12 . Осі магнітів паралельні лінії С – Ю шкали.

Девіаційний прилад, який слугує для усунення напівкругової девіації, встановлений у верхній частині корпусу. Девіаційний прилад складається з двох поздовжніх і двох поперечних валиків, які запресовані постійні магніти.

Мал.3 . Розріз компасу КІ-12	Мал.4 Зовнішній вигляд компасу КІ-13

Валики за допомогою зубчастого зачеплення попарно пов'язані один з одним і обертаються подовженими валиками зі шліцами.

У кришці компаса є два отвори з позначеннями С - Ю та В - 3, через які можна за допомогою викрутки обертати валики. При обертанні поздовжніх валиків з магнітами створюється додаткове магнітне поле, направлене упоперек літака, а при обертанні поперечних валиків створюється поздовжнє магнітне поле.

У корпус компаса заливається лігроїн, який забезпечує демпфування коливань картки.

Для компенсації зміни об'єму рідини при зміні температури компаса є мембрана 5, сполучається з корпусом спеціальним отвором.

У нижній частині компаса встановлена ​​лампочка підсвічування. Світло від лампочки через проріз у корпусі падає на торець оглядового скла, розсіюється та освітлює шкалу компаса.

Компас КІ-13 (Мал. 4) На відміну від компаса КІ-12 має менші габарити і масу, а також сферичний корпус, що забезпечує хороше спостереження за шкалою приладу. У верхній частині компаса є камера, що веде, для компенсації зміни обсягу компасної рідини. Девіаційний прилад компаса влаштований аналогічно до девіаційного приладу компаса КІ-12, але відсутня індивідуальне підсвічування.

Дистанційними називаються компаси, у яких показання передаються спеціальному покажчику, встановленому деяку відстань від магнітної системи.

На літаках і гелікоптерах встановлюють гіроіндукційний компас ГІК-1, він служить для вказівки магнітного курсу та вимірювання кутів розвороту літака. При спільній роботі з автоматичним радіокомпасом за шкалою покажчика гіромагнітного курсу та радіопеленгів УГР-1 можна відрахувати курсові кути радіостанцій та магнітні пеленги радіостанцій та літака.

Принцип дії компаса ГІК-1 заснований на властивості чутливого індукційного елемента визначати напрямок магнітного поля Землі і властивості гірополукомпаса вказувати відносний курс польоту літака.

У комплект ГІК-1входять: індукційний датчик ІД-2, корекційний механізм КМ, гіроскопічний агрегат Г-ЗМ, покажчики УГР-1і УГР-2, підсилювач У-6М.

Індукційний датчик вимірює напрямок горизонтальної складової вектора напруженості магнітного поля Землі. Для цієї мети в датчику використана система трьох однакових чутливих елементів індукційного типу, розташованих в горизонтальній площині по сторонах рівностороннього трикутника чутливих елементів.

Намагнічуючі обмотки трикутника чутливих елементів живляться змінним струмом частоти 400 Гц і напругою 1,7 від понижуючого трансформатора, розташованого в сполучній коробці СК .

Мал. 5. Конструкція індукційного датчика

1 – сердечник чутливого елемента; 2 - котушка намагнічування; 3 - сигнальна котушка; 4-пластмасова платформа чутливих елементів; 5-внутрішнє кільце кардану; 6-порожниста вісь кардану; 7-пробка; 8-поплавець; 9 – девіаційний прилад; 10 - затискне кільце; // - затискач; 12 – кришка; 13-ущільнювальна прокладка; 14-зовнішнє кільце кардану; 15 – корпус датчика; 16, - порожниста вісь кардана; 17 чашка; 18-вантаж

Мал. 6, Конструкція корекційного механізму

1-статорна обмотка сельсин-приймача; 2- роторна обмотка сельсин-приймача; 3-щітки потенціометрів; 4 - основа; 5 – лекальна стрічка; 6-головка девіаційного гвинта; 7 – шкала 8 – стрілка 9 – девіаційний гвинт 10 – ролик; 11 - важіль, що коливається; 12 – гнучка стрічка! 13 - двигун, що відпрацьовує ДІД-0,5 ,

Сигнальні обмотки з'єднані зі статорними обмотками сельсин-приймача корекційного механізму КМ.

Конструкцію індукційного датчика наведено на Рис. 5.

Корекційний механізм КМ призначений для зв'язку індукційного датчика з гіроагрегатом та усунення залишкової девіації та інструментальних похибок системи.

Конструкція корекційного механізму показано на Мал. 6.

Покажчик УГР-1 (Рис. 7) показує магнітний курс та кути розвороту літака за шкалою курсу 1 щодо нерухомого індексу 2. Пеленги радіостанцій та літака визначаються за положенням стрілки радіокомпасу 5 щодо шкали 1. Курсовий кут радіостанції відраховується за шкалою 7 та стрілкою 5.

Мал. 7. Покажчик УГР-1

На виконання розворотів на 90° служать трикутні індекси. Стрілка курсозадатника 3 встановлюється ручкою кремальєри 4. Вісь стрілки радіокомпаса повертається сельсин-приймачем, який з'єднаний із сельсин-датчиком рамки автоматичного радіокомпасу. Похибка дистанційної передачі від гіроагрегату до покажчика УГР-1 усувається за допомогою лекального пристрою.

Гіроіндукційний компас ГІК-1 дозволяє відраховувати магнітний курс літака за вказівником УГР-1 з похибкою ±1,5°. Магнітний пеленг радіостанції визначається точністю ±3,5°. Післявіражна похибка ГІК-1 за 1 хв. розвороту становить 1°.

На сучасних літаках встановлюються централізовані пристрої, які раціонально поєднують гіроскопічні, магнітні, астрономічні та радіотехнічні засоби визначення курсу. Це дозволяє використовувати одні й самі комбіновані покажчики і підвищує надійність і точність виміру курсу. Такі пристрої отримали назву курсових систем.До курсової системи, як правило, входять магнітний датчик курсу індукційного типу, гіроскопічний датчик курсу, астрономічний датчик курсу та радіокомпас. З допомогою цих приладів, кожен із яких може використовуватися як автономно, і у комплексі друг з одним, забезпечуються визначення та витримування курсу за будь-яких умов польоту. Такий комплекс курсових приладів дозволяє визначати на покажчиках значення істинного, магнітного, умовного (гірополукомпасного) та ортодромічного курсів, відповідних кутів радіостанції та кутів розвороту літака, видаючи при необхідності будь-яку з цих величин споживачам.

Основою курсової системи є гіроскопічний датчик курсу – курсовий гіроскоп, періодичне виправлення показань якого здійснюється за допомогою магнітного чи астрономічного датчика (коректора) курсу.

Для зменшення похибок при вимірюванні курсу, що викликаються кренами, курсовий гіроскоп пов'язаний з центральною гіровертикаллю; для зменшення помилок в курсі за рахунок прискорень він отримує сигнали від вимикача корекції, а щоб виключити помилку за рахунок обертання Землі, в нього вручну вводиться сигнал, пропорційний географічній широті місцезнаходження літака.

Залежно від розв'язуваних завдань курсова система може працювати в одному з трьох режимів: гірополукомпаса, магнітної корекції, астрономічної корекції. Основним режимом роботи курсової системи будь-якого типу є режим гірополукомпаса.

Курсова система ГМК-1А

Курсова система ГМК-1А встановлюється на спортивних літаках та вертольотах, призначена для вимірювання та вказівки курсу та кутів розвороту літака (вертольота). При роботі спільно з радіокомпасами АРК-9 та АРК-15 ГМК-1А дозволяє відраховувати курсовий кут радіостанції та радіопеленг.

Основні дані ГМК-1а
Напруга живлення постійного струму
Напруга живлення змінного струму
Частота змінного струму
Допустима похибка у визначенні ІЧ
Допустима похибка у визначенні КУР

Гіроагрегат ГА-6 - основний агрегат курсової системи, зі статора сельсина якого знімаються сигнали ортодромічного, істинного та магнітного курсів.

Індукційний датчик ІД-3 є чутливим елементом магнітної азимутальної корекції гіроскопа. Датчик визначає напрямок горизонтальної складової вектора напруженості магнітного поля Землі. Для кріплення датчика на літаку (вертольоті) у підставі корпусу є три овальних отвори, поряд з якими на підставі корпусу нанесені поділки, що дозволяють відраховувати кут установки датчика в діапазоні ±20 ° (ціна поділу 2 °).

Корекційний механізм КМ-8-проміжний агрегат у лінії зв'язку індукційного датчика з гіроагрегатом і призначений для компенсації девіації курсової системи та інструментальних похибок, введення магнітного відхилення, вказівки компасного курсу та контролю працездатності курсової системи шляхом порівняння показань КМ-8і УГР-4УК.

Автомат узгодження АС-1 - проміжний агрегат у лінії зв'язку корекційного механізму з гіроагрегатом. Він призначений для посилення електричних сигналів, пропорційних магнітному або істинному курсам, відключення азимутальної, магнітної та горизонтальної корекції та обмеження тривалості запуску курсової системи.

Покажчик УГР-4УК є комбінованим приладом, призначеним для вказівки ортодромічного (у режимі ЦПК), магнітного або істинного (у режимі МК) курсів літака, кутів розвороту та радіопеленгу або курсового кута радіостанції.

Пульт керування служить для керування роботою ГМК-1 Аі дозволяє здійснювати: вибір режиму роботи курсової системи; введення азимутальної широтної корекції гіроскопа; компенсацію похибок від догляду гіроскопа в азимуті (від незбалансованості); встановлення курсової шкали покажчика УГР-4УК на заданий курс; включення швидкої швидкості узгодження гіроскопа; сигналізацію завалу гіроскопа гіроагрегату; контроль працездатності курсової системи

Курсова система ГМК-1А може працювати у двох режимах: у режимі гіронапівкомпаса (ГПК) та режимі магнітної корекції гіроскопа (МК). Режим ЦПК є основним режимом роботи системи. Режим МК використовується при початковому "а погодженні курсової системи після її включення, а також періодично в процесі її роботи в польоті".

Девіація магнітного компасу

Помилка магнітного компасу, обумовлена ​​впливом власного магнітного поля літака, називається девіацією .

Магнітне поле літака створюється феромагнітними деталями літака: і літакового обладнання та постійними струмами в мережах електро- та радіообладнання літака. .

Залежність девіації від магнітного курсу літака у горизонтальному польоті без прискорень виражається наближеною формулою:

D до = А + В sin МК+С зі s МК+ D sin 2МК+ cos Е cos МК,

де А – постійна девіація;

B і З- наближені коефіцієнти напівкругової девіації;

D і Е- Наближені коефіцієнти четвертої девіації.

З метою підвищення точності вимірювання курсу на літаках періодично проводяться девіаційні роботи, у процесі яких компенсуються постійна та напівкругова девіація та списується четверта девіація.

Постійна девіація разом із настановною помилкою усувається поворотом датчика дистанційного компаса та поворотом корпусу суміщеного компаса.

Півколова девіація компенсується на чотирьох основних курсах (0°, 90°, 180° і 270°) за допомогою магнітного девіаційного приладу, встановленого на корпусі компаса (індукційного датчика). За допомогою магнітів, поміщених в девіаційному приладі в безпосередній близькості до чутливого елемента компаса, створюються сили, рівні за величиною і зворотні за тими силами, які викликають напівкругову девіацію (В" і С").

Четверта девіація викликається змінним магнітним полем літака (силами D " та Е") , тому вона може бути скомпенсована постійними магнітами девіаційного приладу. Четверта девіація разом із інструментальними помилками в дистанційних компасах (ГІК-1) компенсується за допомогою механічного компенсатора девіації лекального типу.

У поєднаних магнітних компасах четверта девіація не усувається, її величина визначається на восьми курсах (0е, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270° та 315°) і за знайденими значеннями складаються графіки залишкової девіації.

Кренова девіація називається додаткова девіація, що виникає при кренах літака, наборі висоти або зниження в результаті зміни положення деталей літака, що володіють магнітними властивостями, щодо магнітної системи компаса.

При поперечних кренах максимальна девіація буде на курсах 0 та 180° , а мінімальна – на курсах 90 та 270°. При поздовжніх кренах на курсах 0 та 180 ° вона дорівнює нулю і досягає свого максимального значення на курсах 90 та 270 °. Найбільшого значення кренова девіація досягає при поздовжніх кренах (набір висоти та зниження).

Літакні компаси не мають спеціальних пристроїв для усунення кренової девіації, проте при тривалому наборі висоти (зниженні) на магнітних курсах, близьких до 90° (270°), вплив кренової девіації є значним, тому визначення та витримування курсу повинно виконуватися за допомогою гірополукомпаса або астрокомпаса.

Поворотна помилка . Сутність поворотної помилки полягає в тому, що при віражах літака картка компаса отримує майже такий самий крен, як і літак. Отже, картка піддається впливу як горизонтальної, а й вертикальної складової сили земного магнетизму.

В результаті картка при віражі здійснює рухи, що залежать від магнітного способу і кута нахилу літака. Рух картки при цьому настільки енергійний, що користування компасом майже неможливо. Найбільш різко ця помилка проявляється на північних курсах, тому вона називається північною.

Практично поворотна девіація враховується так. При розворотах на північних курсах літак виводять із віражу, не доходячи заданого курсу на 30 °, а на південних - пройшовши 30 ° за показаннями магнітного компасу. Потім дрібними доворотами виводять літак на заданий курс.

Якщо розвороти виконувати на курсах, близьких до 90 або 270 °, літак треба виводити з віражу на заданому курсі, оскільки поворотна девіація цих курсах дорівнює 0.

Виконання девіаційних робіт

Девіаційні роботи на літаках, гелікоптерах та планерах виконують з метою визначення та компенсування помилок магнітних компасів фахівці інженерно-авіаційної служби (ІАС)разом із екіпажем літака (вертольота, планера) під керівництвом штурмана авіаційної організації.

Девіаційні роботи виконують не рідше одного разу на рік, а також у таких випадках:

При виникненні у екіпажу сумнівів у правильності показань компаса і виявлення помилки у показаннях компаса більше 3°;

При заміні датчика чи окремих агрегатів курсової системи, які впливають девіацію;

Підготовка до виконання особливо відповідальних завдань;

При перебазуванні літаків із середніх широт у райони високих широт.

Під час виконання девіаційних робіт складається протокол виконання девіаційних робіт, який підписується штурманом та фахівцем ІАС, які виконували Девіаційні роботи. Протокол зберігається разом із формуляром літака (вертольота, планера) до чергового списування девіації. За даними протоколу складають графіки девіації, які розміщують у кабінах літака.

Для виконання девіаційних робіт на аеродромі вибирають майданчик, віддалений не менше ніж на 200 м від стоянок літаків та іншої техніки, а також від металевих та залізобетонних споруд.

З центру обраного майданчика за допомогою девіаційного пеленгатора вимірюють магнітні пеленги одного-двох, орієнтирів, віддалених від майданчика не менше ніж 3-5 км. .

Визначення магнітного курсу за допомогою девіаційного пеленгатора

Девіаційний прилад ДП-1 (Мал. 10) складається з наступних деталей:

азимутального лімбу 1 з двома шкалами (внутрішньої та зовнішньої); діапазон шкал від 0 до 360 °, ціна поділу 1 °, оцифровка виконана через 10 °;

магнітної стрілки 2;

візирної рамки з двома діоптрами: очного 3 - з прорізом і предметного 4 - з ниткою;

двох гвинтів стопоріння візирної рамки;

сферичного рівня 5;

курсовідмітника «МК» 6,

кульового шарніра 7 із затискачем;

гвинта 8 кріплення азимутального лімбу;

кронштейну 9.

Для зберігання девіаційний пеленгатор має спеціальний ящик, а для роботи – триногу.

Магнітний курс літака за допомогою девіаційного пеленгатора можна визначити двома способами:

1. По курсовому розі віддаленого орієнтира.

2. Пеленгування створа поздовжньої осі літака.

Для визначення магнітного курсу літака за курсовим кутом віддаленого орієнтира необхідно за допомогою девіаційного пеленгатора попередньо виміряти магнітний пеленг орієнтиру (МПО), потім помістити літак у точку, з якої вимірювався пеленг орієнтиру, встановити пеленгатор на літак і виміряти курсовий кут орієнтиру. Магнітний курс літака (МК) визначається як різниця між магнітним пеленгом та курсовим кутом орієнтиру ( Мал. 9):

МК = МПО – КУО.

Мал. 10. Девіаційний пеленгатор

1 – азимутальний лімб; 2 – магнітна стрілка; 3 - очний діоптр; 4 - предметний діоптр; 5 – сферичний рівень; 6 - курсовідмітник МК; 7 - кульовий шарнір; 8 – гвинт кріплення лімба; 9 – кронштейн.

Для визначення магнітного курсу пеленгуванням створа поздовжньої осі літакаслід встановити пеленгатор точно в створ поздовжньої осі літака та виміряти магнітний пеленг створу поздовжньої осі літака.

Для визначення магнітного пеленгу орієнтира МПО (створа поздовжньої осі літака) необхідно:

встановити триногу в центрі майданчика, де списуватиметься девіація;

закріпити пеленгатор на тринозі та встановити його в горизонтальне положення за рівнем;

розстопорити лімб та магнітну стрілку;

обертанням лімба поєднати «О» шкали лімба з північним напрямом магнітної стрілки, після чого закріпити лімб;

розгортаючи візирну рамку і спостерігаючи через проріз очного діоптра, спрямувати нитку предметного діоптра на вибраний орієнтир (у створ осі літака);

проти ризики предметного діоптра за шкалою лімба відрахувати МПО, що дорівнює магнітному курсу літака.

Встановлення літака на заданий магнітний курс

Для встановлення літака на магнітний курс курсовому куті віддаленого орієнтирунеобхідно:

із центру обраного майданчика визначити магнітний пеленг віддаленого орієнтиру;

встановити літак на місце зняття пеленгу, а пеленгатор на літак (лінія 0-180 °по поздовжній осі літака);

розворотом літака поєднати лінію візування з вибраним орієнтиром. Після встановлення літака на заданий курс необхідно індекс «МК» курсовідмітника підвести значення заданого магнітного курсу і закріпити його в цьому положенні.

Щоб встановити літак на інший магнітний курс (МК2), потрібно відстопорити лімб, підвести під індекс "МК"курсовідмітника значення МК2 і зупинити його. Розворотом літака поєднати лінію візування з орієнтиром.

Для встановлення літака на магнітний курс пеленгуванням поздовжньої осі літакаслід (Мал. 9):

Розгорнути літак на заданий магнітний курс за курсором;

Встановити пеленгатор в 30-50 м попереду або позаду літака за напрямком поздовжньої осі - літака;

Відрегулювати пеленгатор за рівнем та поєднати лінію 0-180° з магнітною стрілкою;

Розгорнути візирну рамку (алідаду) так, щоб

Лінія візування збіглася з поздовжньою віссю літака;

Проти індексу візирної рамки на шкалі лімбу відрахувати магнітний курс.

Установка пеленгатора на літаку повинна бути виконана так, щоб лінія 0-180 лімба була паралельна поздовжній осі літака, а 0 лімба був направлений до носа літака.

При встановленні пеленгатора в центрі козирка кабіни літака орієнтування лімба пеленгатора по поздовжній осі літака проводиться шляхом пеленгації киля літака.

Для цього необхідно:

закріпити пеленгатор у центрі козирка кабіни та відрегулювати його за рівнями;

встановити очний діоптр пеленгатора на відлік по лімбу, що дорівнює 0°;

поворотом лімба пеленгатора поєднати лінію візування з кілем літака та закріпити лімб у цьому положенні (лінія 0-180° лімба буде паралельна поздовжній осі літака).

Поняття про земний магнетизм

Земна куля є постійним магнітом великих розмірів, навколо якого діє магнітне поле Землі.

Мал. 26. Сили земного магнетизму Мал. 27. Магнітне відмінювання

Стан магнітного поля Землі характеризується трьома основними параметрами: відмінюванням, нахилом та напруженістю. У кожному точці Землі діє повна сила земного магнетизму (Т), спрямовану під кутом до горизонту (рис. 26).

Сила Т може бути розкладена на дві складові: горизонтальну силу (Н) та вертикальну силу (Z). Горизонтальна складова магнітного поля Землі встановлює магнітну стрілку у напрямі С-Ю. Величина горизонтальної складової є непостійною і змінюється від максимального значення на екваторі до нуля на полюсах.

Мал. 28. Курси вертольота

Магнітні меридіани проходять через магнітні полюси, вони не збігаються з географічними меридіанами і розташовані по відношенню до них під деякими кутами.

Магнітне відмінювання - кут, укладений між магнітним та географічним меридіанами, вимірюється в межах від 0 до 180° і позначається ∆М (рис. 27). AM буває східним та західним. Кут, який утворює магнітна стрілка з горизонтальною площиною, називається кутом магнітного способу, на полюсах він дорівнює 90 °.

Явище земного магнетизму використовують у авіаційних магнітних компасах, які дозволяють визначати магнітний курс польоту вертольота (рис. 28).

Магнітний компас ки-13к

Магнітний рідинний авіаційний компас призначений для вимірювання та витримування компасного курсу вертольота; є дублюючим приладом і використовується спільно з курсовою системою ГМК-1А і при відмові КІ-13К встановлений на каркасі ліхтаря кабіни льотчиків по поздовжній осі вертольота.

Принцип дії КІ-13Кзаснований на використанні якості вільно підвішеної системи магнітів встановлюватися в площині магнітного меридіана.

Компас має чутливий елемент, що складається із двох постійних магнітів, які закріплені в картушці. Шкала картки рівномірна в межах від 0 до 360 °, оцифрування через 30 °, ціна поділу 5 0 . Для демпфування коливань картки та зменшення тертя при повороті картки скляний корпус приладу заповнений лігроїном. У нижній частині корпусу є девіаційний пристрій для усунення напівкругової девіації. Компас має індивідуальне підсвічування шкали.

Помилки магнітного компасу

Девіація- Основна методична помилка магнітного компасу. Власне магнітне поле вертольота викликає відхилення картопля компаса від магнітного меридіана на деякий кут α. Цей кут відхилення картопля називається девіацією. Девіація компаса вимірюється у градусах і умовно позначається ∆К (рис.29).

В результаті девіації магнітний компас вимірює компасний курс (КК), який відрізняється від магнітного на величину девіації:

∆К = МК-КК.

Магнітне поле вертольота, що викликає ∆К, створюється феромагнітними деталями конструкції вертольота та роботою електро-радіообладнання. Феромагнітні деталі вертольота утворюють «вертолітне залізо», яке за магнітними властивостями умовно поділяється на дві групи: тверде залізо; м'яке залізо.

Тверде залізо,будучи намагніченим, тривалий час зберігає свій магнетизм. Тверде залізо створює напівкругову девіацію, що усувається девіаційним пристроєм компаса КІ-13К на чотирьох основних румбах 0°, 90°, 180е, 270°.

Напівкругова девіація при розвороті вертольота на 360 ° двічі змінює свій знак і двічі приходить до нуля, зміна відбувається за синусоїдальним законом.

Мал. 29. Девіація

магнітного компасу

М'яке залізонамагнічується пропорційно напруженості магнітного поля, та його магнетизм непостійний. М'яке залізо утворює четверту девіацію, яка при розвороті на 360 ° чотири рази змінює свій знак. Четвертна девіація для компаса КІ-13К не усувається, а у складі залишкової девіації списується на графік поправок, який встановлюється в кабіні екіпажу та використовується льотчиком для обліку поправки при відліку магнітного курсу гелікоптера КІ-13К.

Постійна девіація (постановка помилка) компенсується поворотом компаса в місці кріплення. Вона визначається алгебраїчним додаванням залишкової девіації на румбах 0°, 90°, 180°, 270° та розподілом отриманої суми на чотири. Компенсування постійної девіації проводиться у разі, якщо ∆К вуст буде більше ±2°. Припустима настановна помилка ∆К ±1°.

Інші помилки магнітного компасу

1. Північна поворотна помилка - виникає внаслідок дії вертикальної складової сили земного магнетизму на магнітну систему компаса при кренах вертольота.

2. Захоплення картки - виникає внаслідок того, що лігроїн додатково розгортає картопля при виконанні віражу через наявність сил тертя. При тривалих віражах захоплення картки може досягти швидкості віражу.

Захоплення картопля сильно спотворює показання компаса, тому користуватися КІ-13К під час віражу дуже важко.

Після закінчення розвороту картка встановлюється протягом 20-30 с, причому необхідно брати середній відлік.

Передполітна підготовка компасу КІ-13К та користування ним у польоті

Перед польотом зовнішнім оглядом перевірити прилад (кріплення, чистоту та рівень лігроїну). Перевірити наявність у кабіні графіка девіації.

Після вирулювання на виконавчий старт, переконатися, що MK, знятий з КІ-13К та УГР-4УК, відповідає напрямку осі ЗПС з точністю ±2°.

КІ-13К використовується в горизонтальному польоті для дублювання показань курсової системи ГМК-1А.

Стійка робота компаса забезпечується при кренах вертольота до 17°, тому віражі та розвороти КІ-13К виконувати з кренами не більше 15°.

За відсутності візуальної видимості, при наборі висоти або зниженні, заданий курс польоту повинен витримуватися за вказівниками курсової системи ГМК-1А. Девіаційні роботи з компасів повинні проводитися:

у разі екіпажу зауважень у правильності показань курсу;

після встановлення нового компасу;

після заміни на гелікоптері двигунів, редуктора, інших масивних деталей конструкції;

не рідше 1 разу на рік (особливо під час підготовки до відповідальних завдань і при перебазуванні вертольота, пов'язаному зі значною зміною широти.

Виконання девіаційних робіт проводиться штурманом ланки (загону) спільно з екіпажем та спеціалістами з приладового обладнання.

Розподіл уваги командира вертольота при польоті приладами має бути приблизно наступним:

у наборі висоти:

АГБ-ЗК-ВР-10, АГБ-ЗК-УГР-4УК, ВД-10, АГБ-ЗК->УС-450 і далі в такому самому порядку:

у горизонтальному польоті: АГБ-ЗК->ВР-10, АГБ-ЗК->УГР-4УК-ВД-10, АГБ-ЗК-УС-450 і далі в такому самому порядку з періодичним контролем за режимом роботи двигунів;

при виконанні віражів і розворотів: АГБ-ЗК (силует «літак» - кулька)->-ВР-10, АГБ-ЗК->УС-450, АГБ-ЗК->УГР-4УК->ВР-10 і далі в такому ж порядку;

на плануванні при заході на посадку після 4-го розвороту: АГБ-ЗК-УГР-4УК-ВР-10, АГБ-ЗК-УГР-4К-ВД-10-УС-450 і далі в такому ж порядку.

Щоб розібратися в принципі дії гіромагнітного компасу, уявімо гіроскоп, на продовженні зовнішньої осі СС 1 підвісу якого (рис.26) розташована незалежно підвішена стрілка NSмагнітного компасу, що несе на собі контактний двигун r.На зовнішньому кільці НКгіроскопа змонтовано дві ізольовані контактні ламелі. b 1 та b 2 . При відхиленні головної осі АА 1 від площини N m 0Zмагнітного меридіана, з якою поєднана стрілка NSмагнітного компасу, двигун гприйде у зіткнення з однією з ламелей b 1 та b 2 . В результаті через одну з двох обмоток електромагніту ЕМ,нерухомо укріпленого на зовнішньому кільці ПК,піде електричний струм.

При включенні в ланцюг електричного струму обмотки електромагніту ЕМвиникне магнітний потік, який, впливаючи на якір Я, укріплений на осі внутрішнього кільця ВК,створить момент, що прагне повернути гіроскоп навколо осі BB 1 . Але, як відомо, при впливі на швидко обертається навколо осі АА 1 гіроскоп моментом щодо однієї з осей його підвісу виникає прецесійний рух навколо другої осі. В даному випадку прецесійний рух відбуватиметься навколо осі СС 1 до тих пір, поки головна вісь ЛЛ Х знову не поєднається з площиною N m 0Zмагнітного меридіана.

У цей момент двигун r вийде з дотику з контактною ламелью і припинить живлення електромагніту ЕМ,отже, і вплив на гіроскоп зовнішнього моменту. Така в коротких рисах важлива сутність роботи гіромагнітного компасу.

Мал. 27.

З метою усунення можливих недоліків магнітну стрілку на сучасних літаках прагнуть встановлювати на більш віддаленій відстані від двигунів і кабіни льотчика (у кінцях крил і хвостової частини фюзеляжу).

Перевагою приладу, що отримав назву дистанційного гіромагнітного компаса, є те, що на магнітну стрілку, змонтовану в хвостовій частині фюзеляжу, діють значно менші моменти, що обурюють, ніж на розміщену безпосередньо в корпусі гіроскопічної системи.

Тому керування літаком за заданим курсом за допомогою дистанційного гіромагнітного компаса буде здійснюватися з більшою точністю, ніж при користуванні гіромагнітним компасом, стрілка якого змонтована в безпосередній близькості від гіроскопа в одному загальному корпусі.

Для передачі показань гіроскопа в кабіну штурмана, а в деяких випадках і на приладову дошку льотчика, дистанційний гіромагнітний компас забезпечується спеціальними повторювачами. П,аналогічними повторювачам, що застосовуються у морському флоті.

Дистанційні гіромагнітні компаси, що живляться електричним струмом, набули широкого поширення не тільки в авіації. Малі габарити, простота обслуговування та надійність у роботі забезпечили його застосування і на суднах малого тоннажу.

Рис.28. 1 - гіроскопічний вузол; 2 - Магнітний компас; 3 - повторювач штурмана; 4 - повторювач льотчика

На рис.29 показаний комплект дистанційного гіромагнітного компаса, що складається з гіроскопа, магнітної системи та двох повторювачів: для штурмана та для пілота.