Радионавигационное оборудование
Радиовысотомер РВ-УМ
Назначение, состав и основные характеристики.Радиовысотомер РВ-УМ предназначен для определения истинной высоты полета, а также получения световой и звуковой сигнализации о снижении самолета до заданной высоты.
Показания радиовысотомера практически не зависят от метеорологических условий, покрова земной поверхности, скорости и изменения высоты полета. Но при полете над горами с резко изменяющимся рельефом пользоваться высотомером нельзя, так как его показания в этом случае ошибочны.
В состав радиовысотомера РВ-УМ входят:
· приемо-передатчик ПП-УМ;
· указатель высоты УВ-57 (рис. 10.);
· переключатель сигнализируемой высоты ПСВ-УМ (рис. 11.);
· приставка раздельной сигнализации ПРС-УМ;
· передающая и приемная, антенны; высокочастотный фильтр ВЧФ-3;
· две сигнальные лампочки «Высота» скрасными светофильтрами.
Приемопередатчик ПП-УМ включает в себя передатчик, приемник и основную часть системы сигнализации заданной высоты, а также трансформатор с выпрямителем, преобразующие напряжение бортовой сети 115 В, частотой 400 Гц в постоянные и переменные напряжения, необходимые для питания радиовысотомера. Приемо-передатчик установлен в хвостовом негерметичном отсеке на этажерке радиооборудования справа.
Указатель высоты УВ-57 по устройству и принципу работы представляет собой измеритель постоянного тока. Он установлен на левой панели приборной доски.
Переключатель сигнализируемой высоты ПСВ-УМ предназначен для установки высоты, о снижении до которой требуется получить сигнализацию, а также обеспечивает в случае необходимости ручное выключение звуковой сигнализации высоты. Для установки сигнализируемой высоты переключатель имеет семь положений, помеченных числами, обозначающими высоту в метрах. Положение «Выкл.» служит для выключения звуковой сигнализации высоты, а положение «К» («Контроль») используется при проверке работоспособности системы сигнализации заданной высоты. Переключатель сигнализируемой высоты установлен на левой панели приборной доски.
Рис. 10. Указатель высоты УВ-57
Рис. 11 Переключатель сигнализируемой высоты ПСВ-УМ
Приставка раздельной сигнализации ПРС-УМ служит для подключения телефонов летчиков к радиовысотомеру только на время подачи сигналов заданной высоты. Она расположена на полу кабины экипажа слева у шпангоута № 6.
Передающая и приемная антенны по конструкции однотипны и установлены на нижней обшивке стабилизатора.
Высокочастотный фильтр служит для исключения попадания помех на вход приемника и расположен возле приемо-передатчика.
Сигнальные лампочки «Высота» обеспечивают световую сигнализацию заданной высоты и установлены по одной на левой и правой панелях приборной доски.
Радиовысотомер питается переменным однофазным током от бортовой сети. Цепи его питания защищены предохранителем СП-2, расположенным на панели переменного тока, а также двумя предохранителями СП-2 и СП-0,15, установленными на передней панели приемопередатчика ПП-УМ. Радиовысотомер включается при помощи выключателя, который установлен на левой панели приборной доски.
Рис. 12. Структурная схема радиовысотомера РВ-УМ
Основные данные
Диапазон измеряемых высот....................................................................0—600 м
Точность измерения высоты...........................±5 м +8% от измеряемой высоты
Сигнализируемые высоты................................50, 100, 150, 200, 250, 300, 400 м
Точность сигнализации по отношению
к показаниям указателя высоты:
на высотах 100, 150, 200, 250, 300 и 400 м…...............................от +10 до —5%
на высоте 50 м.................................................................................от +10 до —5 м
Мощность передатчика в антенне………………………………………….6,2 Вт
Ток, потребляемый от бортовой сети ....................................................около 1 А
Принцип работырадиовысотомера основан на свойствах радиоволн распространяться с постоянной скоростью и отражаться от земной поверхности. Высота полета определяется путем измерения времени, за которое радиоволны проходят расстояние от самолета до земли и после отражения — обратно. Для определения высоты использован метод частотной модуляции. Схема принципа работы радиовысотомера показана на рис. 12.
Генератор СВЧ передатчика непрерывно создает колебания, частота которых под воздействием генератора низкой частоты плавно изменяется: увеличивается, затем уменьшается, опять увеличивается и т. д. (рис. 13.). Энергия этих колебаний излучается передающей антенной в направлении к земле и одновременно подается на амплитудный детектор приемника (прямой сигнал). Излученные радиоволны проходят до земли, отражаются от нее, возвращаются к самолету и принимаются приемной антенной, от которой поступают тоже на вход амплитудного детектора (отраженный сигнал). Время tH (см. рис. 13.) прохождения радиоволн до земли и обратно прямо пропорционально высоте полета. За время tH частота генератора СВЧ (прямого сигнала) изменится на величину FБ, прямо пропорциональную этому времени, и, следовательно, высоте полета.
Рис. 13. К принципу работы высотомера РВ-УМ
Таким образом, на амплитудный детектор поступают два колебания, разность частот которых прямо пропорциональна высоте полета.
На входе детектора прямой и отраженный сигналы складываются, в результате чего получаются высокочастотные колебания, амплитуда которых изменяется с разностной частотой FБ сложенных сигналов. Амплитудный детектор выделяет напряжение разностной частоты, которое затем усиливается УНЧ иподается на счетные цепи.
Счетные цепи по существу «считают» количество периодов поступающего на них напряжения. Они таким образом преобразуют переменное напряжение в постоянный ток, величина которого прямо пропорциональна частоте переменного напряжения, а следовательно — и высоте полета.
После его усиления усилителем постоянного тока (УПТ) постоянный ток подводится к указателю высоты. Так как протекающий через него ток прямо пропорционален высоте полета, то указатель имеет шкалу с градуировкой непосредственно в метрах высоты.
Принцип действия системы сигнализации заданной высоты основан на сравнении величин двух напряжений, одно из которых поступает на систему от УПТ и зависит от высоты, а другое подается от переключателя ПСВ-УМ.
После установки высоты на ПСВ-УМ от него на систему сигнализации подается постоянное напряжение, по величине равное напряжению на выходе УПТ в случае, когда самолет находится на заданной высоте. На эту же систему поступает от УПТ постоянное напряжение, прямо пропорциональное измеряемой высоте. Когда высота больше заданной, напряжение на выходе УПТ больше поступающего от ПСВ-УМ и система сигнализации не срабатывает. При достижении самолетом заданной высоты снижения напряжение на выходе УПТ становится равным напряжению, поступающему на систему от ПСВ-УМ. Вследствие этого включается сигнализация: на телефоны летчиков в течение 3-7 с короткими посылками подается напряжение частотой 400 Гц и включаются лампочки «Высота», которые затем горят все время, пока самолет находится на высоте, меньше заданной. Прерывистость и ограничение времени звуковой сигнализации обеспечиваются реле времени.
Для предотвращения ложных показаний указателя при высотах полета более 600 м в высотомере имеется система блокировки указателя высоты. Она обеспечивает отклонение стрелки указателя до правого упора на высотах полета более 600 м. Система блокировки выключается при установке переключателя сигнализируемой высоты ПСВ-УМ в положение «Выкл.».
Включение, предполетная проверка, управление.Перед полетом при выключенном высотомере стрелка указателя высоты должна занимать крайнее левое положение (ниже нуля).
Для проверки работоспособности высотомера установить переключателем ПСВ-УМ любую высоту и включить электропитание высотомера при помощи выключателя на левой панели приборной доски. Через 3-4 мин после включения стрелка указателя высоты должна установиться на нулевой риске шкалы с точностью ±5 м, должны загореться лампочки «Высота» и в течение 3-7 с отработать звуковая сигнализация. После этого установить переключатель ПСВ-УМ в положение «К», лампочки «Высота» должны погаснуть, а затем перевести переключатель на любую высоту, вследствие чего должны загореться лампочки «Высота» и повторно в течение 3-7 с отработать звуковая сигнализация.
При проверке высотомера на земле иметь в виду, что его завышенные показания могут быть вызваны предметами, находящимися вблизи самолета, особенно около антенн.
Во время руления самолета допускаются отклонения стрелки указателя до 30 м. Электропитание высотомера необходимо включать не позже чем за 5 мин, а при температуре наружного воздуха ниже -30° — за 10 мин до взлета.
После взлета и набора высоты круга радиовысотомер нужно выключить, а затем включить при подходе к аэродрому посадки.
В полете при включенном высотомере лампочки «Высота» горят, когда самолет находится на высотах, менее установленной переключателем ПСВ‑УМ, и гаснут в наборе высоты на заданной с помощью этого переключателя высоте.
Если переключатель ПСВ-УМ. установлен на какую-либо высоту, то на высотах более 600 м стрелка указателя находится на правом упоре шкалы. При снижении и достижении высоты, установленной переключателем ПСВ‑УМ, на заданной высоте загораются лампочки «Высота» и в телефонах летчиков в течение 3—7 с прослушиваются короткие звуковые сигналы.
Если по неисправности самопроизвольно включится или не выключится после отработки заданной высоты снижения звуковая сигнализация, то для ее выключения нужно переключатель ПСВ-УМ установить в положение «Выкл.». После этого лампочки «Высота» горят при любой высоте полета, а стрелка указателя на высотах более 900 м может отойти от правого упора (показания указателя будут ложными).
Над густым лесом радиовысотомер показывает высоту от верхушек деревьев. Он реагирует на отдельные большие строения, овраги и т. п.
В случае отказа радиовысотомера нужно заменить предохранитель СП‑2 «РВ-УМ» на панели переменного тока. Если работу высотомера не удалось восстановить, следует после посадки заменить два предохранителя на передней панели приемо-передатчика ПП-УМ.