СИСТЕМА ИНДИКАЦИИ АВИАГОРИЗОНТА Российский патент 1995 года по МПК G01C19/44 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к устройствам пространственного отображения положения самолета при приборном пилотировании, работающим на использовании свойства гироскопа с тремя степенями свободы и применяемым в приборах, индуцирующих положение веpтикали и линии естественного горизонта.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является известная система индикации авиагоризонта (см. источник), включающая неподвижный символ самолета, шкалу тангажа с линией горизонта, перемещающуюся поступательно и вращательно в вертикальной плоскости, неподвижную шкалу крена и подвижный индекс крена.

Система индикации известного авиагоризонта не обеспечивает наглядное представление положения самолета в пространстве по крену, что приводит к ошибочным действиям летчика, увеличивает время, затрачиваемое на выполнение необходимых действий по управлению самолетом в процессе полета, особенно в критических ситуациях, существенно снижает уровень безопасности полетов при пилотировании вне видимости закабинного пространства.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения, заключается в повышении точности пилотирования и безопасности полетов.

Это достигается тем, что:
1. В нем шкала углов крена конструктивно выполнена в виде подвижной сетки-перспективы, состоящей из горизонтальных и радиальных элементов, не доходящих до центра лицевой части тангажного поля, кинематически связанной с вращающейся обоймой шкалы тангажа, чем обеспечивается естественный отсчет кренов консолями символа самолета по радиальным элементам сетки-перспективы с одновременным отсчетом тангажа (единым взглядом).

2. На периферии вращающейся обоймы шкалы тангажа установлен кольцевой элемент темного цвета (например, черного) для автоматической концентрации взгляда летчика в зоне размещения символа самолета (исключается отвлекающий эффект внимания летчика от наличия рядом расположенных элементов прибора и приборной доски в целом).

3. Символ самолета выполнен в виде кольца с центральной точкой с укороченными консолями крыльев для усиления эффекта вращения символа самолета и удлиненным килем для автоматического устранения летчиком крена самолета при выполнении вертикальных фигур пилотажа на больших углах тангажа и создания эффекта накренения символа самолета при больших углах крена.

4. Линия искусственного горизонта в центральной части выполнена контрастной относительно поля тангажа, а в направлении концевых участков размытой для устранения отрицательного эффекта обратного крена самолета;
5. Введены сегменты неба и земли соответствующих тангажному полю цветов, кинематически связанные с вращающейся обоймой тангажного поля и создающие эффект полета над землей в наборе высоты, под небом на снижении при отсутствии линии искусственного горизонта на больших углах тангажа.

На фиг. 1 приведена схема системы индикации авиагоризонта положение шкалы при горизонтальном полете; на фиг. 2 то же, при полете с правым креном; на фиг. 3 в наборе высоты с левым креном на больших углах тангажа; на фиг. 4 на снижении с левым креном на больших углах тангажа.

Авиагоризонт имеет неподвижный символ самолета 1, выполненный в виде кольца с укороченными консолями крыльев и центральной точкой, удлиненным килем; шкалу 2 тангажа с линией 3 искусственного горизонта и делениями 4, которая может перемещаться вверх, вниз и вращаться относительно своего центра; шкалу 5 кренов, кинематически связанную с вращающейся обоймой 6 шкалы тангажа; установленный на вращающейся обойме 6 кольцевой элемент 7 темного цвета для автоматической концентрации взгляда летчика в зоне размещения неподвижного символа самолета; для точного отсчета крена выполнены (например, треугольные) индексы 8, являющиеся как бы продолжением консолей крыльев самолета; сегменты неба 9 и земли 10.

Креновая шкала, представленная в виде вращающейся сетки-перспективы, градуирована через 15^о (15^о, 30^о, 45^о, 60^о, 75^о) с оцифровкой 30^о и 60^о цифрами 3 и 6 соответственно.

Тангажная шкала с коричневым и голубым фоном земли и неба градуирована через 5^о до тангажа 45^о и с оцифровкой через 10^о до тангажа 90^о, верхнюю часть тангажного поля продолжает голубой сегмент небо, нижнюю коричневый сегмент земля.

Крен cчитывается консолями символа самолета (более точно треугольными индексами) по креновым радиальным линиям вращающейся сетки-перспективы.

Тангаж отсчитывается по тангажной шкале путем совмещения центральной точки символа самолета с заданным углом тангажа.

Предлагаемая система индикации авиагоризонта устроена таким образом, что:
1. Заставляет летчика определять направление крена символом самолета относительно линии искусственного горизонта, сегментов земли и неба, сетки-перспективы, а не линией искусственного горизонта относительно приборной доски кабины самолета, чем автоматически исключается ошибка летчика в определении направления крена, провоцируемая в той или иной степени всеми существующими зарубежными и отечественными авиагоризонтами с прямой индексацией по крену; крен и тангаж отсчитываются единым взглядом.

2. При неподвижном символе самолета достигнут эффект пилотирования как бы с подвижным по крену символом самолета аналогично пилотированию по авиагоризонту АДГ-1 (КПП) с вращающимся по крену символом самолета.

3. Создается естественное представление о положении самолета относительно земли и неба, что исключает потерю летчиком пространственного положения в приборном полете.

4. Может быть внедрена в производство на базе существующих серийных авиагоризонтов (пилотажно-командных приборов) с прямой индикацией по крену (символ самолета неподвижен) с минимальными затратами средств и времени путем замены лишь лицевой части этих приборов.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности, к устройствам отображения пространственного положения самолета при приборном пилотировании, и позволяет повысить точность пилотирования и безопасность полета. Система индикации авиагоризонта содержит неподвижный символ самолета, соединенную в вращающейся обоймой шкалу тангажа с линией искусственного горизонта, перемещающуюся поступательно в вертикальной плоскости, шкалу крена, конструктивно выполненную в виде подвижной сетки-перспективы, состоящей из горизонтальных и радиальных элементов, кинематически связанных с вращающейся обоймой шкалы тангажа. Символ самолета выполнен в виде кольца с центральной точкой, укороченными консолями крыльев и удлиненным килем. Линия искусственного горизонта выполнена контрастной в центральной части и размытой в направлении концевых участков. На периферии вращающейся обоймы шкалы тангажа установлен кольцевой элемент темного цвета. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. СИСТЕМА ИНДИКАЦИИ АВИАГОРИЗОНТА, содержащая неподвижный символ самолета, соединенную с вращающейся обоймой шкалу тангажа с линией искусственного горизонта, перемещающуюся поступательно в вертикальной плоскости, шкалу крена и устройство для отсчета крена, отличающаяся тем, что шкала крена выполнена в виде сетки-перспективы, состоящей из горизонтальных и радиальных элементов, кинематически связанной с вращающейся обоймой шкалы тангажа, при этом символ самолета выполнен в виде кольца с центральной точкой, укороченными консолями крыльев и удлиненным килем, линия искусственного горизонта выполнена контрастной в центральной части и размытой в направлении концевых ее участков, кроме того, дополнительно на периферии вращающейся обоймы шкалы тангажа установлен кольцевой элемент темного цвета. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство для отсчета крена дополнительно содержит два индекса, размещенные напротив консолей крыльев символа самолета. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена двумя сегментами светлого и темного цвета, соответственно укрепленными в верхней и нижней частях тангажного поля и вращающимися вместе с обоймой шкалы тангажа.