高度－升降速度指示器

高度-升降速度指示器是航空飛行儀表系統重要組成部分，用於指示飛行器距某一選定水平基準面垂直距離及飛行器升降速率。

基本介紹

• 中文名：高度-升降速度指示器
• 外文名：altimeter-lift speed indicator
• 分類：非電子式、電子式
• 所屬領域：飛行儀表
• 單位：米（英尺）、米/秒（英尺/分）

基本概念

一、飛行高度

行高度是指飛行器在空中至某一基準水平面的垂直距離。

二、高度指示器

測量與指示飛行器距某一選定的水平基準面垂直距離的儀表，稱為高度指示器。

三、升降速

飛機在單位時間內高度的變化量，叫做升降速率或叫做升降速度。

四、升降速度指示器

升降速度指示器就是測量飛機升降速度的儀表。

分類

非電子式高度-升降速度指示器

一、高度指示器

1、氣壓式高度指示器

（1）原理

氣壓式高度指示器是根據標準大氣條件下高度與靜壓的對應關係，利用真空膜盒測靜壓，從而表示飛行高度。

（2）組成

氣壓式高度指示器由真空膜盒組、傳動機構、指示部分、表殼和氣壓調整機構的組成，當高度改變時，氣壓也改變，真空膜盒膨脹或收縮，經過傳動機構中的連桿、轉軸、扇形齒輪、增速齒輪使長指針轉動；長指針轉動的同時，又經過一套減速齒輪使短指針轉動。長、短指針協調工作，指示出相應的高度。

（3）功用

氣壓式高度指示器是用來測量相對高度、 標準氣壓高度、 絕對高度或海壓高度。飛機的飛行高度是飛機在空中距某一個基準面的垂直距離。測量飛機高度的基準面不同，得出來的飛行高度也不同。飛機在飛行中使用的飛行高度有四種：相對高度、真實高度、絕對高度、標準氣壓高度。

相對高度是飛機到某一機場場面的距離，真實高度是飛機到正下方地面的距離，絕對高度是飛機到平均海平面的距離，標準氣壓高度是飛機到標準氣壓平面的距離。

2、無線電高度表

（1）原理

飛機向地面發射無線電波，經地面反射被飛機接收機接收。無線電波經歷行程等於無線電波傳播速度乘以電波傳播時間。電波傳播速度為恆值，只要測出這段時間便可求出飛機飛行高度。

（2）組成

發射天線、接收天線、收/發機組件、高度指示器。

（3）功用

測量飛機相對地面的真實高度或叫垂直高度測高範圍為-20～2500英尺，屬於低高度無線高度表主要用於飛機和起飛階段。

二、升降速指示器

1、原理

當飛機高度變化時，大氣壓力也隨著變化，因此，測量氣壓變化的快慢，就能表示飛機上升或下降的垂直速度即升降速度。

升降速度指示器基本原理參見右圖，根據飛機升降速度與氣壓變化率的對應關係，利用毛細管把壓力變化率轉變為開口膜盒內外壓力差，從而測量升降速度。

飛機平飛，膜盒內外沒有壓力差，儀表指示為零；飛機下降，由於毛細管阻滯作用，膜盒外壓力小於內壓力，指示上升；飛機由上升改為平飛時，表殼中的空氣逐漸向外流動，指針逐漸回零。飛機上升時，相反。

2、組成

升降速度指示器由毛細管、開口膜盒、傳動部分、指示部分、和調整部分組成。升降速度表屬於測量相對壓力表示飛機升降速度的機械儀表，因此，在結構上有一些地方與同類的機械儀表有相似的地方，例如都有膜盒、機械傳送機構等。它也有自己的一些特點，例如他的開口膜盒非常靈敏；刻度盤分為上下對稱的兩部分，；傳送部分中有軸向平行式撥桿機構或彈簧片。

3、功用

升降速度指示器除了用來測量飛機升降速度之外，因為它的指示很靈敏，所以還能夠反映出微小的高度變化，因此根據它是否指示在“0”位能準確地判斷出飛機是否保持平飛狀態，作為地平儀的輔助儀表。如果它指示在“0”，說明飛機在平飛狀態，指示“0”以上，說明飛機在上升；指示“0”以下，說明飛機在下降。

電子式高度-升降速度指示器

一、高度指示器

當功率恆定時，從平飛（顛簸氣流中除外）的任何偏離都是由俯仰變化造成的。如果功率恆定，高度表間接地給出了平飛時的俯仰姿態指示。當飛機在平飛時，因為姿態應該保持恆定不便，所以從所需高度的任何偏離預示有改變俯仰姿態的需要。例如，如果飛機正在增加高度，必須壓機頭。
PFD 上，隨著俯仰姿態開始改變，高度帶上的高度趨勢指示器將開始顯示移動方向上的變化。趨勢指示器的增長率和高度表數值的變化幫助飛行員來決定需要多大的俯仰姿態變化來止住這個趨勢。隨著飛行員越來越熟悉特定飛機的儀表，他或她將學會把俯仰姿態變化、高度帶和高度趨勢指示器聯合起來使用。通過加入高度帶顯示和高度趨勢指示器連同地平儀一起來掃視，飛行員開始交叉檢查儀表。

二、升降速指示器

升降速度指示器提供對俯仰姿態的一個間接指示並且為飛行員提供了對即將發生的高度偏差更直接的指示。除了趨勢信息，升降速度也提供了變化率的指示。通過使用升降速度錶帶結合高度趨勢帶，飛行員對於需要進行多少修正有一個更好的了解。訓練時，飛行員將學習特定飛機的性能並知道需要多大的俯仰姿態變化來修正特定的變化率指示。
不像老式的指針升降速度指示器，新的玻璃面板顯示配有即時的升降速度指示器。系統中老式的組件有滯後的特性，它用來指示變化率信息。新的玻璃面板顯示利用了不指示滯後的數字大氣數據計算機。高度變化會立即顯示並能很快地進行修正。
升降速度指示器應該用來幫助確定需要改變多大的俯仰姿態來回到所需的高度。一個好的經驗是使用升降速度變化率，變化率是高度偏差的兩倍。然而，變化率決不能超過所飛飛機的最佳爬升率或下降率。例如，如果高度離所需高度偏差200 英尺，那么400 英尺每分鐘（FPM）的變化率足夠使飛機回到最初的高度。

如果高度變化為 700 英尺，那么兩倍需要1400FPM 的改變。大多數飛機不能採取這樣的方法，所以限制改變到不能超過最佳爬升和下降率。最佳的變化率會在500 到1000FPM 之間變化。
儀表飛行員遇到的一種錯誤就是操縱過量。當指示出偏差超過最佳變化率200FPM 以上時出現操縱過量。例如，高度表指示出高度偏差200 英尺，表上應該指示升降速度變化率400 英尺每分鐘。如果升降速度變化率顯示600FPM（超過最佳200），飛行員可能對飛機操縱過量。
當回到高度時，主要的俯仰姿態儀表是升降速度指示器。如果指示出有任何從所需升降速度的偏差，使用地平儀做出適合的俯仰姿態變化。隨著飛機接近目標高度，減緩升降速度變化率以更穩定的方式截獲高度。通常離目標高度的爬升或下降率10%內時開始減緩升降速度變化率以在目標高度改出。這可使得在沒有快速操縱輸入或由於G 負荷而感覺不舒服的情況下飛行員在所需的高度改平。

參數規格

高度指示器

電子式的高度指示器即在電子顯示屏上對飛行器當前高度進行顯示，非電子式的高度指示器的主要參數示例：

輸入：靜態連線埠

輸出：ALT模擬（1000英尺 PTR）

ALT模擬（100英尺，1000英尺和10,000英尺Drum）

範圍：-1,000英尺到55000英尺

重量：1.2磅

電源：5伏交流/直流或28伏直流

聯邦航空局技術標準說明：C10b

升降速度指示器

主要參數規格示例：

溫帶範圍：-20~+55℃

指示精度:：與TSO-C8C(AS8016)一致

重量:：< 500g

測量範圍：0~+/-2,000 英尺/分鐘

孔徑：80mm