Точні курсові системи ТКС і ГМК
Точна курсова система ТКС є централізованим пристроєм, об'єднуючим гіроскопічні, магнітні та астрономічні кошти визначення курсу. Вона застосовується на літаках пасажирської і транспортної авіації в трьох комплектаціях: ТКС-П, ТКС-Пс і ТКС-П2.
Точна курсова система призначена:
а) у всіх комплектаціях:
для виявлення та індикації ортодроміческого, істинного чи магнітного курсу літака;
для видачі сигналів курсу споживачам;
б) в комплектаціях ТКС-П і ТКС-Пс:
для індикації пеленга радіостанції при спільній роботі з АРК;
для індикації заданого колійного кута (ЗПП) під час спільної роботи з навігаційним обчислювачем (НВ);
для індикації кута зносу та поточного колійного кута (ПУ) при спільній роботі з доплерівським вимірником кута зносу і швидкості (ДИСС).
Таким чином, вихідні сигнали видаються на покажчики, в систему автоматичного управління (САУ) та напівавтоматичного (СПУ), в навігаційну систему та ін
Курсова система ТКС може працювати в одному з наступних режимів:
в режимі гирополукомпас підвищеної точності (ЦПК);
в режимі магнітної корекції (МК);
в режимі астрокоррекціі (АК).
Основним режимом роботи ТКС є режим ЦПК, забезпечує визначення ортодроміческого курсу в будь-яких умовах польоту літака.
Комплектація ТКС-П застосовується для літаків, що використовують освітлення приладів вбудованим червоним світлом, комплектація ТКС-ПС - для літаків, обладнаних під ультрафіолетове освітлення (УФО). В іншому вони ідентичні.
У комплектації ТКС-П2 курсова система не має власних покажчиків курсу. Для цієї мети використовуються курсові прилади автоматичної бортової системи керування (АБСУ).
Комплектація курсових систем типу ТКС наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 | ||||
Комплектація курсових систем типу ТКС. | ||||
Найменування приладів | Шифр приладів | Кількість в комплектаціях | ||
ТКС-П | ТКС-Пс | ТКС-П2 | ||
індукційний датчик | ВД-3 | 1 | 1 | 1 |
корекційний механізм | КМ-5 КМ-5с | 1 - | - 1 | 1 - |
гіроагрегат | ГА-3 | 2 | 2 | 2 |
покажчик штурмана | УШ-3 УШ-3с | 1 - | - 1 | - (1) - |
контрольний покажчик штурмана | Куш-1 Куш-1с | 1 - | - 1 | - - |
блок гіромагнітного курсу | БГМК-2 | - | - | 1 |
блок пеленгів | БП-5 | 1 | 1 | - |
блок дистанційної корекції | ВДК-1 | 1 | 1 | - (1) |
пульт управління | ПУ-11 ПУ-11с | 1 - | - 1 | 1 - |
розподільний блок | РБ-2 | 1 | 1 | 1 |
задатчик курсу | ЗК-4 ЗК-4с | 1 - | - 1 | - 1 |
Примітка. Блоки ЗК-4, УШ-3, БП-5 в залежності від складу обладнання літака можуть не поставлятися. |
Для забезпечення нормальної роботи система ТКС повинна отримати інформацію від інших приладів:
про крен літака - Від гіровертикалі (ЦГВ-10, АГД-1);
про вугілля знесення (УС) - від ДИСС (тільки ТКС-П);
про курсовий вугіллі радіостанції (КСР) - від АРК (тільки ТКС-П);
про вимикання корекції - від ВК-53РШ або ВК-90;
про справжній або ортодроміческом курсі - від дистанційних астрокомпасов типу ДАК-ДБ-5В або зоряно-сонячних орієнтатор (ЗСО);
про заданий шляховому куті (ЗПП) і синуса широти місця (при автоматичному широтної корекції) - від навігаційного обчислювача (НВ).
У разі відсутності датчиків ЗПП і синуса широти зазначені величини вводяться вручну.
Функціональна схема курсової системи ТКС-П представлена на рис. 5.29.
Умови експлуатації. Курсова система може експлуатуватися на висотах до 30 км в діапазоні температур навколишнього повітря від -60 до +50 ° C. Агрегати системи вібростійкість і вибропрочность в діапазоні частот вібрацій і прискорень, що виникають на сучасних літаках, витримують ударні перевантаження до 4g з частотою 40-100 ударів в 1 хв.
Нижче наведені основні технічні дані курсової системи ТКС-П2.
Допустимий догляд гіроскопів в режимі ЦПК в нормальних умовах польоту в широтах, що відрізняються від широти останньої балансування гіроузлов:
менше ± 20 ° ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
± 0,5 ° / год
більш ± 20 ° ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
± 0,8 ° / год
додатковий догляд гіроскопів в режимі ЦПК при діях лінійних або віражних прискорень і при зміні
висоти ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ..
± 0,02 ° / хв
похибка у визначенні гіромагнітного курсу (без урахування
похибок дистанційних передач) за курсовими сельсином ГА-3, Куш-1 і БГМК-2 .. ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
± 1 °
похибка в індикації гіромагнітного курсу:
стрілками "К" покажчиків УШ-3 і Куш-1 ..... ... ... ... ... ... ... ... ..
± 1,5 °
стрілкою "1" покажчика куш-1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
± 1 °
власна похибка сельсіни стежать систем:
по грубому каналу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
± 30 ¢
по точному каналу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
± 8 ¢
похибка індикації в покажчиках:
заданого колійного кута .. .... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
± 0,5 °
колійного кута ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
± 1 °
пеленга станції ... .... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ...
± 2,5 °
режими роботи системи:
гирополукомпас ЦПК ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
довгостроково
магнітної корекції МК і астрокоррекціі АК ... ... ... ...
короткочасно
3-4 хв при кожній корекції гіроскопа
час готовності системи:
в режимі МК та АК ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
5 хв
в режимі ЦПК ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
10 хв
харчування:
трифазний струм .... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ....
36В ± 5% 400Гц ± 2%
постійний струм ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ...
27В ± 10%
споживана потужність:
по змінному струмі ТКС-П (ТКС-П2) ... .... ... ... ... ... ..
не більше 200 ВА (180 ВА)
в пусковому режимі ТКС-П (ТКС-П2) ... ... ... ... ... ... ... ...
не більше 300 ВА (280 ВА)
по постійному струму (без обігріву) ТКС-П
(ТКС-П2) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
90 Вт (75Вт)
потужність обігріву (короткочасно) ... ... ... ... ... ... .... | не більше 6000 Вт |
маса ТКС-П (ТКС-П2) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... | не більше 44 кг (36кг) |
За принципом дії ТКС-П багато в чому схожа з курсовою системою типу КС, яка містить дві гіроагрегата. Відзначимо деякі особливості конструкції і функціонування ТКС-П.
Гіроскопічні агрегати ГА-3 відрізняються високою точністю вимірювання курсу завдяки застосуванню обертових опор в підвісі внутрішньої рамки гіроскопа. У підшипниках використовуються два ряди кульок і три кільця; середнє кільце примусово обертається. Зменшення моменту тертя досягається за рахунок обертання середніх кілець двох підшипників в протилежні сторони і реверсування через 50-60с. Завдяки такому режиму опор на гіроскоп діє тільки різницевий момент тертя, не переважаючий 10-20% від номінального значення моменту тертя.
Карданна похибка ЦПК, як і в ГА-1, усувається за допомогою додаткової стежить рами, що відпрацьовує кути крену літака. Горизонтальне положення осі ротора гіроскопа підтримується системою корекції, що забезпечує перпендикулярність зовнішньої і зовнішньої рам підвісу. В якості чутливого елемента цієї системи, що стежить використовується ємнісний датчик. Рухи додаткової рами обмежені за кутом крену в межах 50-60 ° за допомогою пружинних упорів. Якщо рама стосується упорів, то включаються мікровключателі, що подають сигнал на пульт управління (сигналізація червоною лампочкою).
Стабільність роботи гіроагрегатов в умовах низьких температур підтримується за допомогою обігріву, контрольованого терморегуляторами.
Індукційний датчик ВД-3, що дає на виході сигнал магнітного курсу , Має деякі конструктивні відмінності від датчика ВД-2. Корекційних механізм КМ-5 також враховує умовне магнітне відмінювання і за своєю кінематиці аналогічний механізму КМ-3. Проте електронна частина стежать систем виконана на транзисторах і вбудована всередину механізму.
Покажчик штурмана УШ-3 дозволяє відраховувати відносно нерухомої шкали наступні параметри:
по стрілці 1 (див. рис. 5.29) - ортодроміческій курс (Режим ЦПК), магнетомеханічним курс (режим магнітної корекції) і астрокурс (Режим астрокоррекціі);
по стрілці 2 - поточний шляхової кут, який дорівнює сумі двох кутів - курсу і кута зносу , Який видається від доплерівського вимірювача ДИСС;
за трикутним рухомого індексом 3 - заданий шляхової кут (ЗПП), одержуваний з навігаційного обчислювача (НВ).
Кут ЗПП може встановлюватися і вручну за допомогою кремальерой, виведений на лицьову сторону покажчика.
Контрольний покажчик штурмана куш-1 виконує наступні функції:
по стрілці 5 здійснюється відлік курсів (відповідно до режимів "ГПК", "АК" і "МК");
за стрілкою 4 - відлік гіромагнітного або астрономічного курсів, а також пеленг радіостанції, в залежності від положення перемикача, встановленого на покажчику.
Пульт керування ПУ-11 містить:
перемикач В1 (індекс ) Для включення азимутальній корекції доглядів гіроскопів, обумовлених вертикальної складової обертання Землі;
перемикач В2 для переходу на режим роботи ЦПК, МК і АК;
перемикач В3 (індекс "задатчик курсу"), призначений для введення заданого курсу в режимі ЦПК;
перемикач В4 (індекс "корекція"), який здійснює переклад основного або контрольного гіроагрегата в режим корекції;
перемикач В5 (індекс "споживачі"), що проводить підключення споживачів до основного та контрольного гіроагрегатам.
Задатчик курсу ЗК-4 - призначений для точної дистанційної початковій виставки гіроагрегатов із зовнішньої інформації (геодезичної або інший) про стоянковому вугіллі курсу літака. При цьому перемикач В1 на лицьовій стороні приладу може бути встановлений або у положення АК, або - в ЗК. У положенні АК задатчик курсу відключений від системи і корекція проводиться від астродатчики; в положенні ЗК курс задається за допомогою задатчика курсу з зовнішньої інформації.
Блок пеленгів БП-5, що підключається перемикачем В6, призначений для формування сигналів пеленга радіостанції (РП) на основі сигналів магнітного курсу і курсового кута радіостанції (КСР), одержуваних від покажчика куш-1 і радіокомпаси АРК відповідно.
Основним режимом роботи ТКС-П є режим гирополукомпас. Режим магнітної і астрономічної корекції є допоміжними.
Порівняння показань різних видів курсів, одержуваних з обох гіроагрегатов, дозволяє визначити відходи гіроскопів і здійснити їх коректування.
Курсова система типу ГМК є централізоване пристрій, що об'єднує гіроскопічні, магнітні та астрономічні кошти визначення курсу. Система встановлюється на пасажирських, транспортних літаках і вертольотах.
Існує декілька комплектацій курсових систем типу ГМК: ГМК-1А, ГМК-1М, ГМК-1Е, ГМК-1АЕ, ГМК-1АС. Основними комплектаціями вважаються ГМК-1А і ГМК-1М, склади яких наведено в таблиці 2.
Таблиця 2 Комплектації основних курсових систем типу ГМК
Найменування приладів | Кількість приладів у системі | |
ГМК-1А | ГМК-1Г | |
індикаційні датчик ІД-3 | 1 | 1 |
корекційний механізм КМ-8 | 1 | 1 |
автомат узгодження АС-1 | 1 | 1 |
гіроагрегат ГА-6 | 1 | 2 |
пульт управління ПУ-26 | 1 | - |
пульт управління ПУ-27 | - | 1 |
блок зв'язку БС-1 | - | 1 |
покажчик УГР-4УК | 1 | - |
Схемне відміну інших курсових систем від ГМК-1А і ГМК-1Г полягає у відсутності режиму астрокоррекціі, тому на їх пультах управління перемикачі режимів мають тільки два положення "МК" і "ГПК". У зв'язку з цим зупинимося на системах основний комплектації.
Курсові системи ГМК-1А і ГМК-1Г служать:
для виявлення та індикації ортодроміческого (ОК), істинного (ІК) або гіромагнітного (ГМК) курсу літака;
для видачі споживачам сигналів курсу і кутів відхилення курсу.
Курсові системи можуть працювати в одному з наступних режимів:
в режимі гирополукомпас (ЦПК);
в режимі магнітної корекції (МК);
в режимі астрокоррекціі (АК).
Основним режимом роботи курсових систем є режим ЦПК, забезпечує визначення ортодроміческого курсу в будь-яких умовах польоту літака.
Умови експлуатації. Системи можуть експлуатуватися на висотах до 25000 м в діапазоні температур навколишнього повітря від -60 до +50 ° C і при відносній вологості повітря до 98%.
Агрегати систем вібростійкість і вибропрочность в діапазонах частот вібрації і прискорень, що виникають на сучасних літаках. Агрегати витримують ударні навантаження до 4g з частотою 40 ... 100 ударів на хвилину.
Основні технічні дані похибки:
видачі сигналів магнітного курсу без урахування власних
похибок покажчиків ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
не більше ± 1,5 °
від доглядів гіроскопа за 1ч роботи в режимі ЦПК не більше:
в нормальних умовах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...
± 2,5 °
при температурах від -60 до +50 ° C .. ... ... ... ... ... ... ... ....
± 3,5 °
дистанційної видачі кутів відхилення в азимут з
сельсин-датчика гіроагрегата ГА-6 ... ... ... ... ... ... ... ... ...
не більше ± 0,6 °
визначення курсових кутів радіостанцій за вказівником
УГР-4УК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
не більше 2,5 °
кількість зовнішніх споживачів (сельсіни 573 МБ) ... .. | не більше 5 |
швидкість узгодження:
нормальна (мала) ... ... ... ... .. ... ... .... ... ... ... ... ... ...
1,5 ... 7 ° / хв
велика (режим ЦПК, МК, АК) .. ... .... ... ... ... ... ... ...
не менше 6 ° / с
більша від курсозадатчіка ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
не менше 2 ° / с
час готовності не більше:
в режимі МК, АК ... .... ... ... ... ... .. ... ... .... ... ... ... ... ... ...
3 хв
в режимі ЦПК, ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
5 хв
джерела живлення:
трифазного струму ... ... .... ... ... ... .. ... ... ... ... ...
36В ± 5% 400Гц ± 2%
однофазного струму (при наявності покажчика УГР-4УК)
45В ± 10% 400Гц ± 2%
постійного струму ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
27В ± 10%
споживана потужність:
постійного струму ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. ... ... ... ... ..
25 Вт (ГМК-1А)
50 Вт (ГМК-1Г)
змінного струму ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... .. ... ... ...
60 ВА (ГМК-1А)
130ВА (ГМК-1Г)
маса:
ГМК-1А ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .... ... ... ... ... ... ...
не більше 10 кг
ГМК-1Г ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
не більше 13 кг
Для нормальної роботи систем використовуються сигнали від астрономічного компаса АК (ДАК-ДБ-5В) і гіроскопічного вимикача корекції ВК (ВК-53РБ, ВК-53РШ або ВК-90). Вихідні сигнали курсових систем видаються вказівниками і споживачам курсу (системи автоматичного керування та навігації).
Блок-схема курсової системи типу ГМК-1А наведена на рис. 5.30.
Застосований у курсових системах гіроагрегат ГА-6 відрізняється спрощеною конструкцією і не містить додаткових стежать рам, внаслідок чого при кренах літального апарату можливі карданні похибки ЦПК. Застосування обертових опор у кардановому підвісі забезпечує малі відходи гіроскопа (не більше 2,5 ° на годину), викликані моментами тертя. Догляд гіроскопа через обертання Землі компенсуються сигналами з пульта управління, що подаються на двигун азимутальній корекції. Обертаючі моменти цього двигуна викликають швидкість прецесії гіроскопа, відповідну (Знак змінюється при переході з північної півкулі в південну).
Горизонтальна корекція гіроскопа виробляється від маятникового рідинного перемикача.
Корекційний механізм КМ-8 призначений для зв'язку магнітного індукційного датчика курсу ВД-3 з гіроагрегатом ГА-6, а також для усунення девіацій та інструментальних похибок, введення поправок на магнітне схилення, контролю працездатності курсової системи та індикації магнітного курсу. Введення в магнітний курс поправки на величину магнітного схилення або умовного магнітного відмінювання дозволяє отримати істинний чи ортодроміческій курси відповідно.
Автомат узгодження АС-1 забезпечує режим пуску курсової системи, включення і відключення швидкої швидкості узгодження при різних режимах роботи, посилення сигналів у стежить системі, що зв'язує сельсин-датчик гіроагрегата з сельсин-приймачем корекційного механізму або перехідного блоку астрокорректора.
Пульт керування ПУ-26 використовується для завдання режимів роботи курсової системи, введення широтної корекції, встановлення шкал покажчика на заданий курс, включення швидкої швидкості узгодження в режимах "АК" і "МК", а також для контролю роботи системи в наземних і льотних умовах з урахуванням завалів гіроскопа гіроагрегата.
Покажчик льотчика УГР-4УК відтворює курси, кути розвороту, пеленги і курсові кути радіостанцій.
У комплектації ГМК-1Г власного покажчика курсу немає. Для індикації курсу використовуються пілотажно-навігаційні прилади (НПП) командної системи "Привід". На цих же приладах индицируются курсові кути і пеленги радіостанції, сигнали яких надходять з АРК через систему "Привід".
Функціональна схема курсової системи ГМК-1Г з установкою перемикачів за основним каналу і для режиму ЦПК показана на рис. 5.31. На відміну від ДВК-1А система заснована на автономної незалежній роботі двох гіроагрегатов, що працюють в різних режимах. Два гіроагрегата ГА-6, один з яких основний, а інший запасний, утворюють два канали того ж напрямку.
При роботі курсової системи за основним каналу (перемикач В5 в положенні "Осн.") Основні споживачі (наприклад, автопілот) і навігаційно-пілотажні прилади підключені до основного гіроагрегату ГА-6; запасний гіроагрегат в цей час працює в одному з двох вільних режимів ( ЦПК або МК) і видає курс допоміжним споживачам.
Крім того, до курсової систему у режимах МК і ЦПК (виключаючи режим АК) постійно підключені і отримують сигнали споживачі гіромагнітного курсу.
Якщо перемикач В5 встановлений в положення "Зап.", То основні споживачі підключаються до запасного, а допоміжні - до основної гіроагрегату.
Перемикачем режимів В1 на пульті ПУ-27 задаються режими роботи тільки тому гіроагрегату, до якого підключені основні споживачі. Паралельна робота гіроагрегатов в режимах МК та АК неможлива. Якщо за основним каналу для основного гіроагрегата перемикачем В1 встановлювати режими роботи в послідовності МК-ГПК-АК, то запасний гіроагрегат відповідно буде переключатися на режими ГПК-МК-ЦПК. По запасному каналу функції гіроагрегатов поменяються.
Курсова система ГМК-1Г відрізняється від інших курсових систем наступними чотирма головними особливостями:
У системі ГМК-1Г передбачений режим пускового узгодження основного гіроагрегата по магнітному курсом великою швидкістю незалежно від положення перемикача каналів (В5) і перемикача режимів (В1) пульта керування. Це виключає необхідність попереднього виставляння курсу на основний агрегат.
Цю функцію виконує автомат узгодження АС-1 за допомогою реле часу (РВ).
Аналогічного режиму для узгодження запасного гіроагрегата в курсовій системі немає.
У системі ГМК-1Г передбачено автоматичне узгодження гіроагрегатов з компасом-коректорами за будь-яких режимах. Узгодження здійснюється з автоматичним перемиканням швидкостей: великою швидкістю - при розузгодження більше 2 ° і малою швидкістю - при розузгодження менше 2 °.
У системі ГМК-1Г для узгодження гіроагрегатов з компасом-коректорами малою швидкістю використовується корекційний двигун широтної корекції, тобто використовується прецесійного метод узгодження. Двигун вузла узгодження включається тільки для прискореного узгодження.
У системі ГМК-1Г є вбудована система контролю працездатності основних стежать систем. Для цього на пульті управління ПУ-27 передбачений перемикач В3, який подає через корекційний механізм КМ-8 в датчик ІД-3 стимулюючі сигнали фіктивних курсів "0 °" та "300 °".
Перемикач В4 задатчика курсу використовується в режимі ЦПК (по обох каналах) для виставлення курсу гіроагрегата, до якого підключені основні споживачі, а в інших режимах - як кнопка швидкого узгодження.