Bài giảng Dẫn đường và quản lý không lưu: Chương 4 - TS. Hà Duyên Trung

Bài giảng Dẫn đường và quản lý không lưu: Chương 4 Tốc độ bay có nội dung trình bày về nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học; Sai số của phương pháp khí động học khi đo không tốc; Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M; Phân loại không tốc; Các phương pháp giải tìm không tốc trên thước E6B; Nguyên lý cấu tạo và làm việc của đồng hồ không tốc. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Điện tử - Viễn thơng DẪN ĐƯỜNG VÀ QUẢN LÝ KHƠNG LƯU (ET5290) TS Hà Duyên Trung Bộ môn Điện tử Hàng không – Vũ trụ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tốc Độ Bay CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội Dung  Nguyên lý đo khơng tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Sai số phương pháp khí động học đo không tốc  Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M  Phân loại không tốc  Các phương pháp giải tìm khơng tốc thước E6B  Nguyên lý cấu tạo làm việc đồng hồ không tốc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Giới thiệu Một số khái niệm: Không tốc : tốc độ chuyển động máy bay so với mơi trường khơng khí Đồng hồ không tốc: áp kế kiểu màng đo động áp mà vành phân chia đồng hồ chia theo đơn vị tốc độ Không tốc : giúp phi công giữ máy bay theo tốc độ bay cần thiết đảm bảo an toàn cho hoạt động bay CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học Phương trình D.Bec-nu-li chất khí V12 P1 E1 V22 P2 E + + = + + =const 2g γ1 A 2g γ A Trong : V : vận tốc dịng khí, P : áp suất, g gia tốc trọng lực, E : lượng phần chất khí, A : đương lượng nhiệt chất khí CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học Khơng khí chuyển động chậm lại khơng qua ống không tốc V2 = 0, phương trình D.Bec-Nu-li có dạng: V12 P2 P1 E -E1 = - + 2g γ γ1 A TH1: Không khí khơng bị nén (ɣ1= ɣ2 E1=E2) tốc độ 400km/h γ P2 -P1 = V1 2g CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học V đặt P2 – P1 = q γ =ρ q=ρ V= 2q g  TH2: Khơng khí bị nén (tốc độ lớn 400km/h) Định luật thủy khí động học : dQ = APdv + dE Trong : dQ – vi phân nhiệt APdv – công đơn vị nhiệt v – dung tích riêng, 1/ɣ dE – thay đổi lượng bên CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học Tích phân phần vế phương trình ta được: P2 P1 P1 E -E1 =  Pdv=  Pdv-P1V1 -P2V2  VdP A P1 P2 P2 Thay v=1/ɣ P1 E -E1 P1 P2 dP = - - A γ1 γ P2 γ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý đo khơng tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học Phương trình Puắc Xơn trình đoạn nhiệt : P1v1k = Pvk = const, K = Cp/Cv = 1,41 số đoạn nhiệt k k P P P1 P Thay v = 1/ɣ ta k = k từ γ=γ1   =γ1 γ γ1  P1  P1 k Ta có biểu thức tốc độ đồng hồ :  P – tinh áp  ρ - mật độ khơng khí  k- số đoạn nhiệt  q - động áp CuuDuongThanCong.com k-1   2p k  q  k  V=  +1 -1  ρ k-1  p    https://fb.com/tailieudientucntt Sai số phương pháp khí động học đo không tốc Sai số chia làm loại : Sai số cấu tạo : giống tính chất đồng hồ đo độ cao, hiệu chỉnh cách lấy đồng hồ mẫu chuẩn so sánh thành lập bảng hiệu chỉnh độ sai cấu tạo Sai số khí động học : ống thu khí áp đặt khơng song song với dịng khí động cảm ứng tĩnh áp gây nên Sai số phương pháp : tính tốn để làm vành số đồng hồ không phù hợp điều kiện thực tế bay CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M  Nguyên lý : Thay P=ρgRT ta có tốc độ máy bay xác định công thức: k-1 2gRk q V= VT ( p +1) k -1 k+1 Thay g = 9,81 m/s2 R = 29,27 (hằng số chất khí) k = 1,41 ta : k-1 V=44,44 T ( qp +1) k -1 Không tốc thực máy bay ( nhiệt độ Tt) CuuDuongThanCong.com Vt =44,44 Tt ( qp +1) k-1 k 1 https://fb.com/tailieudientucntt Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M Nguyên lý : Đồng hồ KYC lập vành đo theo điều kiện tiêu chuẩn nên : q p VKYC =44,44 Ttc ( +1) k-1 k 1 Chia phương thứ cho phương trình thứ hai ta : Vt =VKYC Tt 273+t =VKYC Ttc 288-0,0065H dh Logarit hóa phương trình ta : LgVt = lgVKYC + 0,5lg(273+tH) – 0,5lg(288-0,0065Hdh) Chính điều giúp chế tạo thước HL-10M CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ví dụ  Cho tốc độ đồng hồ kim nhỏ VKYC = -20km/h V = 950km/h ΔV cấu tạo = -20km/h Nhiệt độ cao tH = -60o Tính tốc độ tiêu chuẩn? Vtc = 950 + (-20) = 930km/h Đặt độ cao 8km nhiệt độ -60o; đối 930km/h thang độ cao tốc độ đồng hồ “ đọc kết thang “ độ cao tốc độ hiệu chỉnh ta Vt=880km/h độ xác sai lệch 2% tốc độ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại không tốc Không tốc chia làm loại: Không tốc đồng IAS ( indicated Airspeed ): Là trị số tốc độ đọc trực tiếp vạch số phân chia đồng hồ khơng có hiệu chỉnh Phương pháp đọc theo chiều kim đồng hồ, đọc miles/h Kmots lấy giá trị trực tiếp mặt đồng hồ tốc độ Không tốc sở BAS ( Basic Airspeed ): Là khơng tốc đồng hồ có hiệu chỉnh độ sai chế tạo Không tốc hiệu chỉnh CAS ( Calibrated Airspeed ) : Là không tốc hiệu chỉnh không tốc sở BAS hiệu chỉnh với sai số ống không tốc hiệu chỉnh với độ cao máy bay CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại không tốc Không tốc thiết bị EAS ( Equivalet Airspeed ) : Là không tốc hiệu chỉnh CAS hiệu chỉnh them hệ số nén Không tốc mật độ không khí DAS ( Density Airspeed ): Là khơng tốc hiệu chỉnh CAS hiệu chỉnh tiếp sai số độ cao khí áp nhiệt độ khơng khí thực Khơng tốc thực TAS ( True Airspeed ) : Là không tốc thiết bị ( EAS) hiệu chỉnh với sai số mật độ khơng khí CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các phương pháp giải tìm khơng tốc thước E6B Phương pháp ICE – T theo chiều si ( tìm khơng tốc thực TAS ) Các bước tiến hành: Nhìn đọc không tốc đồng hồ IAS (Indicated Airspeed) Xác định không tốc hiệu chỉnh CAS Dựa CAS xác định hệ số nén F để tìm khơng tốc thiết bị EAS Cuối tìm khơng tốc thực qua biểu thức: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các phương pháp giải tìm khơng tốc thước E6B Phương pháp xen kẽ ( tìm ngược ) lại tìm khơng tốc đồng hồ Các bước giải sau: Không tốc thực TAS biết (408kt) Tìm khơng tốc thiết bị EAS ta phải tìm thước hệ số nén (F=96% EAS = 245kt) Tìm hệ số nén độ cao khí áp (PA = 30.000feed EAS 245kt) Tìm khơng tốc đồng hồ khơng tốc hiệu chỉnh CAS sai số cấu tạo không tốc đồng hồ IAS Tìm khơng tốc hệ số M ( hệ số M tỉ lệ không tốc thực máy bay với không tốc tiêu chuẩn độ cao ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý cấu tạo làm việc đồng hồ không tốc Hê thống ống không tốc:  Ống không tốc gắn song song với trục dọc máy bay  Ống không tốc nguồn cung cấp tĩnh áp khơng khí bao quanh máy bay  Ống không tốc ( hệ thống động áp ) bao gồm : đĩa đón nhận khơng khí nén, phận sưởi điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý cấu tạo làm việc đồng hồ không tốc  Nguyên tắc cấu tạo làm việc đồng hồ tốc độ  Bộ cảm ứng hộp màng : nhận thay đổi áp lực khơng khí nằm bêntrong vỏ đồng hồ tốc độ Bộ hộp màng liên hệ với nguồn động áp tĩnh áp, chênh lệch áp suất tạo lực nén làm cho hộp nở theo tốc độ máy bay  Chính phồng màng giúp ta đo vận tốc máy bay CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên lý cấu tạo làm việc đồng hồ không tốc Các kiểu đồng hồ không tốc 1 Đồng hồ không tốc thực: chủ yếu máy bay HKDD, có kim đọc số tang giảm theo chiều kim đồng hồ có vịng số phân chia cố định 2 Đồng hồ khơng tốc cho phép tối đa: Đồng hồ có phận số: vòng phân chia cố định vòng tròn động ( số ) 3 Đồng hồ hệ số M: đồng hồ này, hệ số M tỷ số không tốc thực máy bay tốc độ chẵn độ cao 4 Đồng hồ kết hợp không tốc hệ số M: dành cho máy bay có tốc đọ lớn, vừa ghi không tốc đồng thời đọc số M CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... k-1 2gRk q V= VT ( p +1) k -1 k+1 Thay g = 9,81 m/s2 R = 29,27 (hằng số chất khí) k = 1 ,41 ta : k-1 V =44 ,44 T ( qp +1) k -1 Không tốc thực máy bay ( nhiệt độ Tt) CuuDuongThanCong.com Vt =44 ,44 ... ( qp +1) k-1 k 1 https://fb.com/tailieudientucntt Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M Nguyên lý : Đồng hồ KYC lập vành đo theo điều kiện tiêu chuẩn nên : q p VKYC =44 ,44 Ttc ( +1) k-1 k 1 Chia... lý đo không tốc máy bay theo phương pháp khí động học  Phương pháp khí động học Khơng khí chuyển động chậm lại không qua ống không tốc V2 = 0, phương trình D.Bec-Nu-li có dạng: V12 P2 P1 E -E1