飛行員按照飛機上儀表的指示操縱飛機，判斷飛機狀態，測定飛機位置的飛行。儀表飛行技術是複雜氣象、夜間和海上飛行技術的基礎。
基本介紹
- 中文名：盲目飛行儀表
- 外文名：Blind flight instrument
- 釋義：飛行員按飛機上儀表操縱飛機
- 基礎：複雜氣象夜間海上飛行技術
- 操縱要求：應柔和細緻修正偏差
- 相關信息：飛行試驗與測試技術
簡介,航空飛行儀表,簡史,材料,分類,發展,
簡介
飛行按照飛行員駕駛飛機的基本方法劃分，可以分為目視飛行和儀表飛行兩大類。目視飛行是指在可見天地線、地標的天氣條件下，飛行員能夠判明航空器飛行狀態和目視判定方位的飛行；而儀表飛行則是指飛行員在看不清天地線和地標的情況下，按照座艙儀表的指示操縱飛機，判斷飛機狀態，測定飛機位置的飛行。當然，在能看清天地線和地標的情況下，飛行員也可以不看外界只看座艙進行儀表飛行。正是因為只看座艙內儀表而不看或者是根本看不到天地線和地標進行飛行，相對外界來講，飛行員是處於一種盲目的狀態，所以儀表飛行也被比較形象地俗稱為盲目飛行。
顧名思義，既然被稱為盲目飛行，那么這種飛行方式肯定比目視飛行更不好飛，最主要的就是飛行員不能按照習慣直觀地判斷出飛機所處的飛行狀態：每個儀表只能反映出飛行狀態的某一參數，因此需要飛行員科學合理分配注意力，全面綜合判斷飛行狀態，及早敏銳地發現飛機俯仰、橫側、方向以及速度等各個方面的細微偏差，及時準確地使用駕駛桿、方向舵和油門加以修正。相比較而言，飛行員必須熟悉各種儀表位置及其指示特點，注意力分配要更快、更全面，飛行的操縱動作要更柔和、更細緻，修正偏差要更及時、更準確。所以，儀表飛行相比目視飛行而言，難度更大，風險更多，對飛行員的要求更高。 縱觀世界航空發展史，儀表飛行始於1929年，之後，隨著儀表設備的逐漸改進和飛行範圍的不斷擴大，最終成為各個機種機型飛行員都必須熟練掌握的基本飛行駕駛技術。儀表飛行按照具體的實施方法劃分，又分為明艙儀表飛行和暗艙儀表飛行兩種。其中暗艙儀表飛行更貼近“盲目”二字，它的做法有點類似中國武俠小說裡面所描述的古代大俠，為培養和提高黑暗中的技擊能力，拿黑布蒙上雙眼來習練絕世武功：用黑色的暗艙罩將飛機座艙的前半部分風擋玻璃遮嚴，使飛行員在正常坐姿的情況下看不到座艙外界的任何東西，只能完全藉助於座艙內部的各種儀表駕駛操控飛機進行飛行。
儀表飛行是夜間飛行、海上飛行以及複雜氣象飛行的基礎。就同類性質課目或是同樣一個動作而言，儀表飛行往往比目視飛行更難一些，一是難在數據保持上。儀表飛行本身飛的就是數據，完全依靠數據來操控飛機進行飛行，所以自然對數據的要求更加嚴格；二是難在恐懼心理上。這種飛法我們剛開始聽說的時候就感到很恐怖，蒙上你的雙眼，即使是走在平道上都會心存恐懼，更何況是駕駛著俯仰角達到30度、時速超過一千公里的戰鬥機去做俯衝、躍升呢；三是難在容易產生錯覺上。很多飛行員剛開始飛暗艙儀表時，只要一扣上暗艙罩就開始錯覺。有的是平直飛行時還可以，但只要一做動作，也是馬上就錯覺。若暗艙罩未遮嚴，光線從一側縫隙射入，飛行員由於“上明下暗”的定向習慣，會把亮側與天空聯繫起來，把暗側與地面聯繫起來，將平飛的飛機誤以為橫側傾斜。有時雖然暗艙罩也遮得很嚴，但是畢竟座艙蓋有超過一半部分被遮擋住了，影響到光線在座艙裡面的平均分布，所以也會因為明暗不一造成飛行員錯覺的。
一般人沒法體會，也很難理解，但稍微有點飛行經驗的人都知道：錯覺很難受，後果很嚴重。嚴重錯覺會摔飛機的！以橫側傾斜錯覺為例——原本平直飛行的飛機，飛行員卻偏偏以為是向左傾斜了45度。在這種情況下，飛行員往往會條件反射地向右壓桿，讓飛機形成右45度坡度也就是使飛機向右傾斜45度飛行，只有這樣飛行員才認為飛機是平飛狀態。錯覺一旦產生了一般就很難消除，飛行員也很難克服，只能是強行忍受，否則就無法正常飛行。為了保持真正的平飛，就必須較長時間強行忍受著飛機向左傾斜著飛行。這就相當於你讓一個人把頭向左歪著在，不是跑個60米、100米的，而是要跑個800米、1500米甚至是3000米的！
然而，這還不是最嚴重和最可怕的錯覺，在所有諸如方向、方位、俯仰以及傾斜等各類錯覺中，最嚴重的也是最可怕的錯覺便是倒飛錯覺——明明是頭上腳下正著在飛，飛行員卻偏偏認為飛機是在腳上頭下倒著在飛！為了糾正這個所謂的倒飛“錯誤”，其實也是一種本能反應，或者說是一種條件反射，飛行員會錯誤地把飛機翻轉過來，改成“正飛”，即從假的倒飛變成了真的倒飛。這種錯誤的後果是非常嚴重的：一是飛機的設計上來說，機內的油箱主要是為了飛機正飛，所以只能允許短時間的倒飛，一般的飛機只有15秒鐘而已。超過這個時間，飛機就會因供不上燃油而空中停車；二是從飛行員的操控上來說，飛機的倒飛是一種比較複雜的飛行狀態，遠不如正飛容易，需要更多更高的飛行技巧。飛行員在這種嚴重錯覺的情況下把飛機整成了倒飛，只是暫時的，他是保持不住正常倒飛的，很快就會把飛機搗鼓進更為複雜的狀態，直至自己也搞不清楚的不明飛行狀態，陷入更加危險的境地。
顧名思義，既然被稱為盲目飛行，那么這種飛行方式肯定比目視飛行更不好飛，最主要的就是飛行員不能按照習慣直觀地判斷出飛機所處的飛行狀態：每個儀表只能反映出飛行狀態的某一參數，因此需要飛行員科學合理分配注意力，全面綜合判斷飛行狀態，及早敏銳地發現飛機俯仰、橫側、方向以及速度等各個方面的細微偏差，及時準確地使用駕駛桿、方向舵和油門加以修正。相比較而言，飛行員必須熟悉各種儀表位置及其指示特點，注意力分配要更快、更全面，飛行的操縱動作要更柔和、更細緻，修正偏差要更及時、更準確。所以，儀表飛行相比目視飛行而言，難度更大，風險更多，對飛行員的要求更高。 縱觀世界航空發展史，儀表飛行始於1929年，之後，隨著儀表設備的逐漸改進和飛行範圍的不斷擴大，最終成為各個機種機型飛行員都必須熟練掌握的基本飛行駕駛技術。儀表飛行按照具體的實施方法劃分，又分為明艙儀表飛行和暗艙儀表飛行兩種。其中暗艙儀表飛行更貼近“盲目”二字，它的做法有點類似中國武俠小說裡面所描述的古代大俠，為培養和提高黑暗中的技擊能力，拿黑布蒙上雙眼來習練絕世武功：用黑色的暗艙罩將飛機座艙的前半部分風擋玻璃遮嚴，使飛行員在正常坐姿的情況下看不到座艙外界的任何東西，只能完全藉助於座艙內部的各種儀表駕駛操控飛機進行飛行。
儀表飛行是夜間飛行、海上飛行以及複雜氣象飛行的基礎。就同類性質課目或是同樣一個動作而言，儀表飛行往往比目視飛行更難一些，一是難在數據保持上。儀表飛行本身飛的就是數據，完全依靠數據來操控飛機進行飛行，所以自然對數據的要求更加嚴格；二是難在恐懼心理上。這種飛法我們剛開始聽說的時候就感到很恐怖，蒙上你的雙眼，即使是走在平道上都會心存恐懼，更何況是駕駛著俯仰角達到30度、時速超過一千公里的戰鬥機去做俯衝、躍升呢；三是難在容易產生錯覺上。很多飛行員剛開始飛暗艙儀表時，只要一扣上暗艙罩就開始錯覺。有的是平直飛行時還可以，但只要一做動作，也是馬上就錯覺。若暗艙罩未遮嚴，光線從一側縫隙射入，飛行員由於“上明下暗”的定向習慣，會把亮側與天空聯繫起來，把暗側與地面聯繫起來，將平飛的飛機誤以為橫側傾斜。有時雖然暗艙罩也遮得很嚴，但是畢竟座艙蓋有超過一半部分被遮擋住了，影響到光線在座艙裡面的平均分布，所以也會因為明暗不一造成飛行員錯覺的。
一般人沒法體會，也很難理解，但稍微有點飛行經驗的人都知道：錯覺很難受，後果很嚴重。嚴重錯覺會摔飛機的！以橫側傾斜錯覺為例——原本平直飛行的飛機，飛行員卻偏偏以為是向左傾斜了45度。在這種情況下，飛行員往往會條件反射地向右壓桿，讓飛機形成右45度坡度也就是使飛機向右傾斜45度飛行，只有這樣飛行員才認為飛機是平飛狀態。錯覺一旦產生了一般就很難消除，飛行員也很難克服，只能是強行忍受，否則就無法正常飛行。為了保持真正的平飛，就必須較長時間強行忍受著飛機向左傾斜著飛行。這就相當於你讓一個人把頭向左歪著在，不是跑個60米、100米的，而是要跑個800米、1500米甚至是3000米的！
然而，這還不是最嚴重和最可怕的錯覺，在所有諸如方向、方位、俯仰以及傾斜等各類錯覺中，最嚴重的也是最可怕的錯覺便是倒飛錯覺——明明是頭上腳下正著在飛，飛行員卻偏偏認為飛機是在腳上頭下倒著在飛！為了糾正這個所謂的倒飛“錯誤”，其實也是一種本能反應，或者說是一種條件反射，飛行員會錯誤地把飛機翻轉過來，改成“正飛”，即從假的倒飛變成了真的倒飛。這種錯誤的後果是非常嚴重的：一是飛機的設計上來說，機內的油箱主要是為了飛機正飛，所以只能允許短時間的倒飛，一般的飛機只有15秒鐘而已。超過這個時間，飛機就會因供不上燃油而空中停車；二是從飛行員的操控上來說，飛機的倒飛是一種比較複雜的飛行狀態，遠不如正飛容易，需要更多更高的飛行技巧。飛行員在這種嚴重錯覺的情況下把飛機整成了倒飛，只是暫時的，他是保持不住正常倒飛的，很快就會把飛機搗鼓進更為複雜的狀態，直至自己也搞不清楚的不明飛行狀態，陷入更加危險的境地。
航空飛行儀表
航空儀表是為飛行人員提供有關飛行器及其分系統信息的設備。
簡史
飛行器儀表的發展與飛行器的發展密切相關。早期飛機上沒有專門設計的儀表。萊特兄弟首次飛行時，飛機上只有一塊秒表、一個風速計和一個轉速表。早期裝在飛機上的還有其他一些地面用的簡陋儀表，如指示高度用的真空膜盒式氣壓計、指示航向用的磁羅盤、指示飛機姿態用的氣泡式水平儀。1909年，法國飛行員L.布萊里奧第一次駕機飛越英吉利海峽時，機上仍沒有任何專門的飛機儀表。那時人們主要靠肉眼觀察，在能見度許可的情況下飛行。第一次世界大戰期間飛機儀表有了較大的發展。1916年英國皇家空軍的S.E. 5型飛機的儀錶板上已裝有3種較為可靠的飛行儀表及4種發動機儀表。1927年，美國飛行員C.A.林白駕機飛越大西洋，除上述主要儀表外，他的飛機還裝備了羅盤、傾側和俯仰角指示器、轉彎傾斜儀和時鐘。1929年9月，美國飛機駕駛員J.H.杜立特憑藉儀表和無線電導航設備安全完成首次盲目飛行，即儀表飛行，開創了儀表發展的新階段。從30年代開始，一些國家相繼規定飛機上必須配備能完成盲目飛行的一定數量的基本儀表，其中包括空速表、高度表、陀螺地平儀、航向陀螺儀、升降速度表和轉彎傾斜儀。隨著大型、多發動機、高速飛機的機載系統逐漸增多，儀表需求量也日益增長。30～50年代，飛機儀表有了很大的發展，出現了遠讀儀表、伺服儀表等新式儀表。這一時期最重大的進展是出現了各種機電型綜合儀表，最有代表性的是指引地平儀、航道羅盤、大氣數據計算機。60～70年代電子技術、尤其是包括微處理機在內的微電子技術的發展以及彩色陰極射線管和其他新型電光元件(液晶顯示器、發光二極體等)的相繼問世，為儀表數位化、小型化、綜合化和智慧型化提供了條件。數字式大氣數據計算機、捷聯式慣性導航系統等帶微型計算機的數字測量系統和以平視顯示器為代表的電子綜合顯示儀的出現，標誌著飛行器儀表進入一個新的發展階段。
材料
用作分立式航空儀表的電子顯示器件有：半導體發光二極體、液晶顯示器、等離子顯示器、場致發光顯示器等幾種。半導體發光二極體具有亮度高、壽命長、能與TTL積體電路相容等優點，但發光效率低、功耗較大。液晶顯示器是一種被動發光器件，需要外界（包括自然環境）照明才能顯示字元, 但它具有對比度好、功耗低、能與MOS 積體電路相容等優點。這兩種顯示元件均已成功地套用於電子式航空儀表中。綜合電子顯示器目前主要採用單色或彩色陰極射線管。陰極射線管作顯示器具有可顯示的信息量大、通用性好、能實現有亮度變化的多層次顯示和彩色顯示等優點, 它的缺點是要求控制功率大、有高壓電源等。此外， 由液晶、等離子、半導體發光二極體等發光元排列成的矩陣發光屏以及雷射全息成像技術在航空電子顯示儀表中的套用也正在研究之中。
分類
飛行器儀表分為飛行儀表、導航儀表、發動機儀表和系統狀態儀表4大類。
（1）飛行儀表
指示飛行器在飛行中的運動參數（包括線運動和角運動）的儀表，駕駛員憑藉這類儀表能夠正確地駕駛飛機。這類儀表主要有：利用大氣特性的各種氣壓式儀表、利用陀螺特性的各種陀螺儀表和利用物體慣性的加速度（過載）儀表等。
（2）導航儀表
（3）發動機儀表
用於檢查和指示發動機工作狀態的儀表。按被測參數區分，主要有轉速表、壓力表、溫度表和流量表等。現代發動機儀表還包括振動監控系統，用於指示發動機的結構不平衡性和預告潛在的故障。燃油是直接供發動機使用的，故指示燃油油量的油量表通常也歸屬於發動機儀表。
（4）系統狀態儀表
用來顯示系統的狀態信息的儀表。
發展
航空儀表的第一代是機械式儀表與簡單電氣式儀表，大約有四十年之久。雖然從儀表結構設計、工藝與材料等各方面曾作過許多改進與提高， 但仍擺脫不了摩擦、遲滯等因素所造成的誤差大，抗震穩定性差等缺點。要想再進一步補償某些原理誤差， 結構上也受到了限制。到五十年代前後， 航空儀表發展到第二代、即出現了各種伺服式航空儀表及感測器， 如伺服式高度表、伺服式真空速感測器、伺服式馬赫數感測器等等。伺服式儀表的出現，大大地豐富了航空儀表的設計內容有效地克服了第一代儀表中所存在的嚴重缺陷，輸出信號的能力更是大大地提高了。航空儀表的第三代標誌是綜合化，一些參數互有聯繫的儀表或感測器,相互統一而成為一個完整的系統，但仍屬於機電模擬式的儀表。屬於這一代的典型產品是各種機電模擬的大氣數據中心儀、組合式自動領航儀等。到了六十年代的中後期， 在先進的電子技術支援下， 航空儀表技術跨入了電子化、數位化的新階段— 第四代， 出現了用積體電路和其它電子器件組成的電子式分立參數航空儀表、數字式大氣數據中心儀以及採用數位技術的平視儀等。特別應當指出的是，近幾年來受到人們極大重視的微型計算機，正在推動著航空儀表系統向著更加智慧型化的方向發展， 以適應在更複雜的環境條件下完成更準確、更可靠的測量與監控任務。
採用先進的電子顯示技術，是航空儀表的必然發展趨向。隨著原始參數感測器和信號轉換與數據處理裝置的電子化、數位化後，舊式機械傳動的圓形錶盤、垂直刻度以及機械計數器等顯示方法已經完全不相適應了，必須採用與電子電路相容的電子顯示器件， 以顯示出數字或者更形象的符號、刻度標尺、曲線以至逼真的圖象等。
80年代的航空儀表的特點是利用先進的數字電子技術，進一步向高度綜合化和智慧型化方向發展，並以微型計算機和多路傳輸數據匯流排為紐帶，把感測器、顯示器、控制器與飛行控制系統、發動機控制系統、火力控制系統等有機地交聯在一起，以實現飛行器各系統之間的高度綜合化。採用完善的自檢和故障監控、故障告警手段，提高信息測量的精度和可靠性。
