Oda acului și mingii - AVweb
Instrumentul rotativ giroscopic a reprezentat odată avangarda tehnologiei aviației. Invenția sa a făcut posibilă mai întâi „zborul orb”. Dar în zilele noastre, eclipsat de HSI și directorii de zbor fanteziști și ascuns în colțul din stânga jos al panoului de instrumente, acul și mingea de jos a devenit Rodney Dangerfield al instrumentelor giroscopice. Asa de. cât de pricepuți sunt tu la panoul parțial zburător?
Când am obținut ratingul instrumentului în 1967 și CFII în 1971, abilitatea de a zbura acul, mingea și viteza aeriană a primit mult accent. Și cu un motiv întemeiat: celelalte instrumente giroscopice (atitudine și direcție) erau acționate de vid, iar sistemele de vid aveau obiceiul urât de a eșua fără avertisment. Sistemele de vid în așteptare nu existau încă. Așadar, competența parțială a panoului a fost considerată o abilitate crucială de supraviețuire pentru un pilot de instrument.
Accentul pus pe zborul cu panou parțial a crescut la mijlocul anilor '60. În acea perioadă, producătorii de avioane cu piston, în înțelepciunea lor infinită colectivă, au decis să schimbe în masă de la pompe de vid „umede” lubrifiate cu ulei integral din metal la pompe „uscate” de ultimă generație, care foloseau rotoare și palete din grafit și care, prin urmare, nu necesitau lubrifiere.
Apariția pompelor de aer uscat nu a fost tocmai un avantaj pentru piloții de instrumente. În timp ce pompele umede în stil vechi devin treptat mai slabe pe măsură ce se uzează, noile pompe uscate funcționează cu o eficiență de 100% până când ? puf! ? se autodistrug într-un nor de praf de carbon fără nici măcar un moment de avertizare. În plus, durata de viață a unei pompe de aer uscat este destul de imprevizibilă: pompa ar putea avea 10 ore sau 1000 de ore pe ea atunci când decide să eșueze brusc și catastrofal.
Sisteme de vid de rezervă
Pompele de aer uscate duale cu motor full-time, precum cele instalate din fabrică pe modelul târziu Cessna P210s. Ambele pompe funcționează tot timpul și împart sarcina. Aceasta înseamnă, din păcate, că ambele pompe se uzează tot timpul. Dacă o pompă eșuează, cealaltă pompă preia sarcina maximă ... ceea ce ar putea fi suficient pentru a o face să funcționeze și ea. Avioanele bimotoare au în esență același sistem (cu excepția faptului că o pompă este acționată de fiecare motor) și au aceeași vulnerabilitate.
Pompele de aer uscat cu motor dublu, o pompă primară full-time plus o pompă de rezervă de rezervă cu un ambreiaj controlat electric, cum ar fi sistemul RAPCO instalat din fabrică în modelul târziu Beech Bonanzas Eșecul pompei primare ar trebui să aducă pompa secundară online. Din păcate, pilotul nu are o modalitate bună de a testa dacă ambreiajul și pompa de așteptare funcționează corect până când pompa primară nu funcționează. Apoi, fie pompa standy preia ... sau nu.
Pompe duble de aer uscat, o pompă primară cu motor full-time plus o pompă de rezervă de rezervă acționată de un motor electric controlat de un întrerupător în cabină. Mai mulți deținători STC oferă astfel de sisteme și sunt cei mai buni din lot. Sunt și cele mai scumpe. Ele pot fi testate înainte de pornirea motorului pentru a vă asigura că sistemul de așteptare funcționează. Iar pompa de așteptare nu funcționează (sau nu se uzează) decât atunci când este de fapt necesară.
O pompă primară cu motor full-time plus un sistem secundar care folosește vidul galeriei de admisie a motorului ca sursă de vid de rezervă. Acest sistem este fabricat de Precise Flight și este foarte popular deoarece este mult mai puțin costisitor decât alte sisteme de rezervă. Din păcate, are mai multe dezavantaje. Dacă pompa primară se defectează, sistemul furnizează vidul necesar de 4-5 "instrumentelor giroscopice numai atunci când motorul este acționat la accelerație parțială. Aceasta înseamnă că nu va funcționa la altitudini mari (atunci când este necesară accelerarea maximă pentru a menține altitudinea), nici în timpul altor operații care necesită accelerare completă ... cum ar fi o abordare ratată! În plus, acest sistem nu va funcționa pe un motor turbo.
O pompă primară cu motor full-time plus un venturi montat extern care furnizează o sursă de vid de rezervă. Venturiul poate fi încălzit electric pentru a preveni formarea de gheață. Deoarece venturi este urât și creează rezistență, nu s-a dovedit foarte popular în rândul proprietarilor de aeronave.
O mulțime de aeronave monomotor încă nu au nicio rezervă pentru pompa de vid uscată acționată de un singur motor, care poate defecta brusc fără avertisment. Și multe altele au sisteme de vid de așteptare care pot funcționa sau nu atunci când pompa primară cedează (surpriză!) Sau poate înceta să funcționeze în timpul funcționării cu accelerare completă. Un furtun fracționat sau o clemă de furtun liberă poate provoca o defecțiune totală a sistemului de vid chiar și într-un avion cu un sistem de așteptare complet funcțional. Și instrumentele giroscopice acționate prin vid nu reușesc destul de des (din cauza uzurii și contaminării) chiar și atunci când sistemul de vid în sine funcționează bine.
Pentru modul meu de a gândi, zborul instrumental prin referire la ac, minge și viteză aeriană este o abilitate de supraviețuire la fel de importantă pentru pilotul IFR ca și cum a fost vreodată. Și pentru că nu îl folosim în zborul nostru de zi cu zi, zborul parțial este o abilitate cu un timp de înjumătățire foarte scurt. Dacă nu îl practicați de cel puțin două ori pe an, nu va fi acolo când veți avea cel mai mult nevoie.
În interiorul indicatorului de rotire și alunecare
Este acționat electric, nu acționat de aer, deci continuă să funcționeze chiar și atunci când sistemul de vid eșuează.
Este o unitate complet sigilată, ceea ce face mult mai puțin probabil să se defecteze decât un giroscop acționat de aer. (Contaminarea lagărului este probabil principalul motiv pentru care giroscoapele cu aer nu reușesc.)
Construcția sa internă este mult mai puțin complexă decât alte instrumente giroscopice, ceea ce face din nou mult mai puțin probabil să eșueze. Indicatorul de rotire și alunecare conține o roată giroscopică masivă montată cu axa de rotație paralelă cu axa laterală (stânga-dreapta) a avionului. Se învârte în sus și se îndepărtează de pilot și, în modele moderne, este acționat de un motor DC fără perii cu rulmenți etanși lubrifiați permanent. Giroscopul este gimballed astfel încât să se poată înclina în jurul axei longitudinale (înainte-înapoi) până la aproximativ 45 de grade la stânga sau la dreapta înainte de a atinge opririle fizice. Ansamblul giroscopic este ținut în mod normal centrat (cu axul giroscopic orizontal) de un arc de centrare calibrat. În această poziție, acul de rotație de pe fața instrumentului este centrat.
Atunci când aeronava se strecoară, ansamblul giroscopului este forțat să se strecoare împreună cu acesta. Precesiunea giroscopică determină înclinarea giroscopului spre stânga sau spre dreapta împotriva forței arcului de centrare. Cu cât rata de scuturare este mai mare, cu atât este mai mare forța de precesiune împotriva arcului și cu atât mai mult se înclină giroscopul.
Deoarece roata giroscopului se rotește în sus și se îndepărtează de pilot, ansamblul giroscopului se înclină de fapt spre dreapta atunci când aeronava falge la stânga și la stânga când aeronava falce dreapta. În consecință, cardanul giroscopic este legat de acul de rotație printr-o legătură de inversare care face ca acul să devieze în direcția ghemului.
Instrumentul conține, de asemenea, un tablou de bord pentru a încetini mișcarea cardanului și a elimina mișcările minore și oscilațiile acului de rotație.
Fața instrumentului este inscripționată cu două semne de vârf ? denumită „căsuțe pentru câini” ? care indică rotații standard de 3 grade pe secundă la dreapta sau la stânga.
Partea „alunecoasă” a instrumentului de rotire și alunecare este pur și simplu o minge grea într-un tub curbat de sticlă umplut cu kerosen pentru a-și atenua mișcările, cu niște urme scrise pentru a arăta când mingea este precis centrată. Tâmplarii au folosit tehnologie identică timp de secole înainte ca frații Wright să zboare.
În interiorul coordonatorului de ture
Axa cardanului giroscopic este înclinată la aproximativ 30 de grade față de orizontală (pivot înainte înalt, pivot pupa jos). Acest lucru face ca giroscopul să reacționeze atât la rata de falci, cât și la rata de bancă.
Dashpot-ul este înlocuit de un amortizor vâscos, care determină coordonatorul de viraj să reacționeze mai puțin la turbulență decât instrumentul tradițional de rotire și alunecare.
Acul tradițional de întoarcere este înlocuit cu un simbol de avion în miniatură care își înclină aripa pentru a indica direcția și viteza de virare. Marcajele Hash înlocuiesc „casele de câini” tradiționale pentru a indica viraje standard la stânga sau la dreapta.