基本介绍

航行仪表系统

第一次世界大战结束时，飞机上开始装备了空速表、高度表、磁罗盘等。到三十年代末，飞机上开始装备基本的“盲目”飞行仪表。这些都属机械类型仪表。后来又发展了电气仪表和综合自动仪表。现代飞行器所装置的仪表有两大类。一类用于指示飞行器与外界环境的关系，如高度、速度、方位、姿态、距离等，通称“航行仪表”，或称“驾驶导航仪表”。另一类则用于指示飞行器内部状态，如油量、发动机工作状态、各系统工作情况等。实际飞行中，驾驶员的注意力主要分配于地平仪(指示飞机的姿态)、空速表、升降速度表、高度表及航向仪，故通常即将这五只仪表集中安排在驾驶员正前方仪表板的最突出位置上。指示飞行器内部状态的仪表，数量很多，只在工作不正常时才需频繁读取其数据。数码式仪表虽然便于判读数据，但是由于只显示离散的数字信息，对于检查工作状态是否正常则不如有标尺和指针的仪表所显示之几何图象直观。钟表式圆盘仪表由于在两种使用情况下都有较好效果，因此是航空仪表广泛采用的传统形式。随着飞行器仪表数量的日益增多 (大型客机上的仪表甚至上百种)，仪表的显示形式也需要改进。

航行仪表系统

形象化显示 人工地平仪即是一例。此类仪表借助表中一架小飞机模型与人工地平线的关系显示真实飞机与地平线的关系，直观地表达飞机的姿态，从而减少了驾驶员判读仪表的时间和误差。其它如无线电方向指示和罗盘方位仪结合的方向显示、地图显示、进场下滑显示等，也都是这种显示形式的发展。在装有机载计算机和数字信息系统的大型飞机上，也可由机组人员选择，随时将各系统的原理图及各关键部位的工作情况显示在荧光屏上，以迅速判明情况。

综合显示 将有关信息按一定关系综合集中显示，可以省去逐个判读仪表的时间，加快读表者的反应。表明对四台发动机温度用综合显示与用四个圆盘仪表分别显示的比较。使用这一原则，可以对飞机的仪表板进行成组化整体设计，使传统的仪表板变得简明清晰1。

航向仪

航向仪（Heading Indicator）或水平状态指示器（HIS）：指示飞机航向，有固定的航向指针和可以转动的表盘组成。HIS为较高级别的仪表形式，它除了可以提供航向仪的所有功能外，还可用于VOR导航和仪表着陆系统（ILS）的使用。它是根据360°方位角检测飞机运动并显示航向的一个仪表，其示数最后的零被省略。航向仪也称为方向陀螺，它基本上是一个机械仪表，设计它的目的是为了使磁罗盘更易于使用。航向仪不会受到使磁罗盘难以正常工作的力的影响1。

陀螺磁罗盘航向仪

工作原理

磁传感器包括地磁感应元件和电位器。地磁感应元件用来测量磁航向，磁电位器则用来复现磁航向信息。磁电位器由环形电阻和一对电刷组成。环形电阻上有三个互隔120°的固定抽头，分别与指示器和陀螺电位器的三个电刷连接，磁电位器的磁航向由电阻与电刷之间的相对位置确定。陀螺机构为一航向陀螺仪，其外环轴上固定一个环形电阻，该环形电阻与三个电刷组成陀螺电位器，环形电阻直径两端处接有电源。陀螺电位器的三个抽头与磁传感器巾环形电阻相隔120°的三个固定抽头相连接，组成一个伺服同步装置。当磁电位器所反映的磁航向角与陀螺电位器反映的航向基准不一致，出现失调角，即产生失调电压时，磁电位器的一对电刷a与b端就会输出失调电压，该失调电压经放大器放大后，驱动协调电机经减速器带动陀螺电位器上的电刷转动，直至失调电压为零。这意味着陀螺电位器的航向基准与磁电位器的磁航向同步。陀螺电位器还与指示器组成一个伺服同步装置。指示器中有伺服电动机、减速器、伺服电位器(未示冉)。陀螺电位器在建立磁航向的过程中，通过伺服同步装置的工作，将磁航向信号传递给指示器。指示器的伺服电动机工作，通过减速器转动航向刻度盘，将磁航向基准在刻度盘上反映出来。此时刻度盘上的航向基准线(即0～180°线)与指示器上代表飞机纵轴的指标的夹角，即为该罗盘所测飞机的磁航向。罗盘指示的航向取决于陀螺机构的陀螺电位器所确定的航向。通常指示器上有磁差修正的机械调整装置，将磁差修正值加到磁航向中，指示器则指示真航向2。

陀螺磁罗盘既能测量飞机航向，又可比较准确地指示出飞机的转弯角速度。平飞时，利用磁传感器测量飞机的磁航向，然后通过陀螺机构控制指示器的指针．使它指示出飞机的磁航向。飞机转弯时，为防止磁传感器对磁航向的错误修正，监视飞机的偏航速率，经角速度传感器切除修正信号，使飞机在改变航向时，航向基准完全由航向陀螺仪来稳定，指示出飞机的转弯角度2。

用途

在大多数的小型飞机上，只有磁罗盘是不依赖于其他飞机仪表和动力源的方向指示仪表。由于它有被称为罗盘误差的工作特性，飞行员倾向于只是使用它来作为设置航向指示器的一个参考，但是如果了解了磁罗盘的特点，就可以完全使用它来进行飞机转弯以修正和保持航向。

当转弯到磁罗盘航向或当使用磁罗盘作为调整航向指示器的参考时，记住以下的点：

(1)如果航向朝北，开始一个向东或西的转弯，罗盘指示滞后，或指示一个向反向的转弯。

(2)如果航向朝南，开始一个向东或西的转弯，罗盘指示超前于转弯，指示一个比实际转弯大的转弯。

(3)当航向朝东或西时，向任一方向转弯，罗盘指示都是正确的。

(4)如果航向朝东或西，加速引起一个向北转弯的指示；减速引起一个向南转弯的指示。