ID Fluxgatekompass, Förster-Sonde

Гироскопический индукционный компас ГИК-1


Назначение и принцип действия. Гироиндукционный компас ГИК-1 предназначен для определения магнитного курса, углов раз­ворота самолета. Он также выдает электрические сигналы, пропор­циональные курсу следования по локсодромии в автопилот, если пе­реключатель «ГИК — ГПК — Развороты» на пульте автопилота установлен в положение «ГИК».

Принцип действия компаса ГИК-1 основан на использовании свойства гироскопа с тремя степенями свободы, а также свойств чувствительного элемента индукционного датчика, которые по­зволяют определять курс относительно плоскости магнитного меридиана.




Рис. 88. Комплект компаса ГИК-1:


1 — индукционный датчик; 2 ~ коррекционный механизм; 3 — гироагрегат; 4 — уси­литель У-6М; 5 — соединительная коробка; 6 — кнопка согласования; 7 — усилитель У-8М; 8 — указатель КППМ


В комплект компаса ГИК-1 (рис. 88) входят: индукционный дат­чик ИД, расположенный в левой консоли крыла; гироагрегат Г-3М, коррекционный механизм КМ, усилитель У-6М, установленный под креслом левого летчика; усилитель У-8М, расположенный под по­лом кабины экипажа, слева; соединительная коробка СК-19, кото­рая находится под столиком штурмана; две кнопки быстрого согла­сования на левой и правой панелях приборной доски; два указателя КППМ на средней и правой панелях приборной доски. Кроме того, в комплекте компаса ГИК-1 работает выключатель коррекции ВК-53РШ, который установлен под полом кабины экипажа.

Питается комплект постоянным током напряжением 28,5В и пе­ременным трехфазным током напряжением 36 В, частотой 400 Гц. ГИК-1 включается в работу с помощью автомата защиты сети АЗС-2 с надписью «ГИК-1» на щите АЗС, а также выключателем с надписью «ГИК» на правой панели приборной доски.

Защита цепи питания постоянным током от коротких замыканий производится автоматом защиты сети АЗС-2 на щите АЗС, а по пе­ременному току тремя предохранителями СП-5, расположенными на панели переменного тока 115/36 В.

Индукционный датчик ИД предназначен для корректировки ги­роскопического курса снимаемого с потенциометра гироагрегата магнитным курсом. Корпус датчика заполнен жидкостью, состоя­щей из 75% лигроина и 25% масла МВП.

Чувствительный элемент датчика состоит из трех магнитных зон­дов, расположенных по сторонам равностороннего треугольника и закрепленных на пластмассо­вой платформе. Платформа подвешена в карданном подве­се, который удерживает чувст­вительный элемент в горизон­тальном положении до крена 17°. Каждый магнитный зонд состоит из двух пермаллоевых сердечников, на которые намо­таны две обмотки: намагничи­вающая и сигнальная. Обмот­ка намагничивания питается переменным током напряжени­ем 1,7 В, частотой 400 Гц. Сиг­нальные обмотки соединяются треугольником и электрически связаны со статорными обмот­ками автосина коррекционного механизма КМ.

Коррекционный механизм КМ предназначен для электри­ческой связи индукционного датчика с гироагрегатом, для устранения четвертной девиа­ции и инструментальных по­ грешностей компаса ГИК-1.

Прибор состоит из следующих основных узлов: автосина, потен­циометра, электродвигателя ДИД-0,5 с редуктором и лекального устройства ленточного типа. Лекальное устройство обеспечивает устранение четвертной девиации в пределах ±6°.

Гироагрегат Г-3М предназначен для, осреднения показаний маг­нитного курса, снимаемого с индукционного датчика ИД, и для вы­дачи электрических сигналов, пропорциональных курсу следования и углу разворота самолета, на указатели КППМ.

Принцип действия гироагрегата основан на использовании свойств гироскопа с тремя степенями свободы, у которого главная ось вращения гироскопа расположена горизонтально. Конструктив­но гироагрегат Г-3М состоит из следующих основных узлов: кор­пуса прибора, гироузла, горизонтальной коррекции и узла быстрого согласования.

Основной частью гироузла является гироскоп, который пред­ставляет собой асинхронный электродвигатель переменного трех­фазного тока. На внешней рамке гироскопа жестко закреплена вер­тикальная ось. На оси -закреплен потенциометр по которому сколь­зят три щетки, расположенные под углом 120°.

В верхней части гироагрегата закреплены: реле РСМ-1 и элект­ромагнит, который обеспечивает переключение работы редуктора с нормальной скорости согласования на ускоренную.


Для удержания главной оси гироскопа в горизонтальном поло­жении служит горизонтальная коррекция, состоящая из электродви­гателя и жидкостного маятникового переключателя.

Комбинированный пилотажный прибор КППМ (рис. 89) пред­назначен для указания магнитного курса, углов разворота самоле­та, а также для осуществления посадки самолета по системе СП-50. В корпусе прибора расположены два самостоятельных механизма, работающих независимо один от другого, т. е. механизм курсо-глиссадной системы СП-50 и механизм указателя компаса ГИК-1.

Механизм указателя ГИК-1 состоит из электродвигателя ДИД-0,5 с редуктором, и потенциометра, по которому скользят три щетки, расположенные под углом 120°.

Шкала указателя ГИК-1 отградуирована от 0 до 360°, оцифров­ка через 30° и цена деления 2°. Над шкалой прибора помещен не­подвижный указатель 4 курса, а внизу — кремальера. Вращая кре­мальеру 7, можно одновременно установить шкалу и стрелку под черту неподвижного указателя курса. При этом стрелка 3 будет на­правлена вверх и показывать заданное направление полета.

При отклонении самолета вправо или влево от заданного курса стрелка 3 отходит от неподвижного указателя курса, что мнемони­чески указывает летчику нужное направление разворота для возв­ращения самолета на заданный курс. Кроме того, неподвижный указатель курса позволяет более точно выдержать заданное на­правление, а также освобождает летчика от необходимости удер­живать в памяти нужное направление полета.

Соединительная коробка СК-19 предназначена для электриче­ских соединений комплекта компаса ГИК-1 между собой. В короб­ке установлен трансформатор, на первичную обмотку которого по­дается напряжение 36 В, частотой 400 Гц, а со вторичной обмотки снимается напряжение, равное 1,7 В, частотой 400 Гц и подается на обмотку намагничивания индукционного датчика ИД. На кор­пусе коробки крепится патрон, в котором помещен предохранитель ПК-30-0Д5А, защищающий потенциометр гироагрегата от перего­рания при коротком замыкании.

Усилитель У-6М состоит из трех каналов усиления и выполняет в компасе ГИК-1 следующие функции: усиливает сигнал перемен­ного тока удвоенной частоты (800 Гц), поступающий от датчика ИД через автосин коррекционного механизма, преобразует этот сигнал в переменный ток основной частоты (400 Гц), усиливает его и по­дает на управляющую обмотку электродвигателя ДИД-0,5 коррек­ционного механизма; преобразует сигнал постоянного тока, сни­маемый с потенциометра, коррекционного механизма, в сигнал пе­ременного тока, усиливает его и подает на управляющую обмотку электродвигателя ДИД-0,5 гироагрегата; преобразует сигнал по­стоянного тока, снимаемый с потенциометра левого КППМ, в сиг­нал переменного тока, усиливает его и подает на управляющую об­мотку электродвигателя ДИД-0,5 левого КППМ.

Усилитель У-8М предназначен для преобразования сигнала по­стоянного тока, снимаемого с потенциометра правого КППМ, в сигнал переменного тока, усиливает его и подает на управляющую обмотку электродвигателя ДИД-0,5 правого КППМ.

Кнопка быстрого согласования 5К предназначена для быстрого сог­ласования комплекта компаса ГИК-1 после его включения и после выпол­нения длительного разворота само­лета. Нормальная скорость согласо­вания следящих систем компаса ГИК составляет 1—5°/мин. Ско­рость быстрого согласования обес­печивает согласования следящих систем за время не более 15 с.

Выключатель коррекции ВК-53РШ (рис. 90) предназначен для автоматического отключения азимутальной и горизонтальной кор­рекции при развороте самолета, когда угловая скорость разворота самолета достигает 0,1—0,3 °/с и более.

Принцип действия выключателя ВК-53РШ основан на использо­вании свойств гироскопа с двумя степенями свободы, у которого главная ось вращения ротора расположена горизонтально.

Выключатель коррекции (рис. 91) состоит из следующих основ­ных узлов: гироскопа, системы задержки времени, потенциометра, контактного диска. Он работает следующим образом. В прямоли­нейном горизонтальном полете гироскоп удерживается в среднем положении пружинами. Выключатель коррекции выключен, так как его щетка находится на средней обесточенной части контактной ла­мели. При выполнении самолетом длительных виражей и разворо­тов в указателях КППМ могут возникать и накапливаться ошибки за счет срабатывания горизонтальной коррекции гироагрегата и из-за негоризонтального положения чувствительного элемента ин­дукционного датчика ИД.

При развороте самолета вокруг вертикальной оси у гироскопа возникнет гироскопический момент, который наклонит гироузел, преодолевая сопротивление пружин. При этом подвижная щетка, связанная с гироскопом, установится на токовую ламель и электри­ческая цепь будет замкнута. Ток потечет через замкнутые контакты на управляющую обмотку электродвигателя ДИД-0,5, который че­рез редуктор развернет ось ВК-53РШ, а вместе с осью потенцио­метр и контактный диск. При этом щетка контактного диска ока­жется на токоведущей части потенциометра. Ток напряжением 28,5 В потечет через контактный диск и поступит на обмотку реле РСМ-1.

Реле сработает и отключит от схемы азимутальную (индукци­онный датчик) и горизонтальную коррекции. По окончании разворота самолета гироскоп под действием пру­жин возвращается в среднее положение. Азимутальная и горизон­тальная коррекции снова подключаются к схеме.



Рис. 91. Кинематическая схема выключателя коррекции ВК-53РШ:


1 — ламель; 2 — щетка; 3 — электродвигатель ДИД-0,5; 4 — контактный диск; 5 — редуктор; 6 — потенциометр; 7 — пружины; 8 — гиромотор


Принцип работы компаса ГИК-1. В прямолинейном горизон­тальном полете все четыре следящие системы: «ИД — КМ», «КМ—Г-3М», «Г-3М — левого КППМ», «Г-3М —правого КППМ» согласованы и указатели КППМ показывают магнитный курс, сни­маемый с потенциометра гироагрегата Г-3М.

В полете следящие системы могут быть рассогласованы из-за трения в осях карданного подвеса, несбаланса трех осей гироскопа, а также из-за негоризонтального положения чувствительного эле­мента датчика ИД. При этом происходит рассогласование между потенциометром гироагрегата и потенциометрами КППМ и в ука­зателях КППМ должна накапливаться ошибка (рис. 92). Но этого не происходит, так как гироскопический курс, снимаемый с гиро­агрегата Г-3М корректируется магнитным курсом датчика ИД. Сигнал рассогласования снимается с потенциометра гироагрегата Г-3М и поступает на потенциометр КМ, а затем на вход второго канала усилителя У-6М, где преобразуется, усилится и с выхода усилителя У-6М поступит на управляющую обмотку электродвига­теля ДИД-0,5 гироагрегата Г-3М, который отработает и через ре­дуктор развернет щетки и устранит рассогласование между Г-3М и двумя КППМ.

Ввиду того, что электродвигатель ДИД-0,5 разворачивает щетки со скоростью 1—5°/мин, а максимальная скорость ухода главной оси в азимуте не превышает Г/мин, то уход главной оси гироскопа в азимуте немедленно компенсируется поворотом щеток и не вы­зывает ошибок в показаниях КППМ.

В горизонтальном полете следящие системы также могут быть рассогласованы из-за действия ускорений, что выводит чувствитель­ный элемент датчика ИД из горизонтального положения. По сигна­лу рассогласования следящие системы компаса отработают, и в показаниях указателей КППМ должна накапливаться ошиб­ка. Но так как скорость откло­нения чувствительного элемен­та ИД от горизонтального по­ложения значительно больше, чем скорость отработки ДИД-0,5 гироагрегата, то коле­бания чувствительного элемен­та осредняются потенциометром Г-3М, и указатели КППМ устойчиво показывают магнитный курс самолета.

Разворот самолета. При развороте самолета вместе с ним поворачиваются щетки потенциометра гироагрегата Г-3М. Возни­кает рассогласование потенциометров КППМ и Г-3М.

Сигнал рассогласования снимается с потенциометра Г-3М и по­ступает на потенциометры левого и правого КППМ, а затем на вход усилителя У-6М и У-8М, где сигнал преобразуется, усилится и с усилителя У-6М поступит на ДИД-0,5 левого КППМ, а с уси­лителя У-8М — на ДИД-0,5 правого КППМ. Электродвигатели ДИД-0,5 отработают и развернут стрелки КППМ на угол, равный углу разворота самолета. Таким образом, при разворотах самолета компас ГИК-1 работает как ГПК и указатели КППМ показывают точные углы разворота самолета.

Работа следящих систем компаса ГИК-1. При повороте индукци­онного датчика ИД на угол α (см. рис. 92) относительно плоскости магнитного меридиана в сигнальных обмотках ИД наводится пе­ременная ЭДС, пропорциональная углу α. При этом следящая си­стема «ИД — КМ» рассогласуется.

Напряжение сигнала рассогласования поступает на статорные обмотки автосина КМ. Протекая по статорным обмоткам автосина переменный ток создает вокруг них переменное магнитное поле, ко­торое индуктирует в роторной обмотке автосина переменную ЭДС.

Напряжение с роторной обмотки автосина подается на вход пер­вого канала усилителя У-6М, где преобразуется, усиливается и по­ступает на электродвигатель ДИД-0,5 КМ. Электродвигатель отра­батывает и через редуктор повертывает ось КМ и щетки потенцио­метра, связанные с лекальным устройством, на угол α. При этом первая следящая система «ИД — КМ» согласуется и щетки потен­циометра КМ устанавливаются в положение, соответствующее дан­ному магнитному курсу самолета.

Происходит рассогласование следящей системы «КМ — Г-3М», и на токоотводах потенциометра КМ возникает разность потенциа­лов. Сигнал рассогласования снимается с потенциометра КМ и по­дается на вход второго канала усилителя У-6М, где преобразуется, усиливается й поступает на ДИД-0,5, гидроагрегата Г-3М. Электро­двигатель отрабатывает и через редуктор разворачивает щетки по­тенциометра. При этом вторая следящая система «КМ — Г-3М» согласуется и ДИД-0,5 останавливается.

Происходит рассогласование следящей системы «Г-3М — левый КППМ» и «Г-3М —правый КППМ».

Сигнал рассогласования снимается с потенциометра Г-3М и по­ступает на потенциометр левого КППМ, а затем на вход третьего канала усилителя У-6М, где преобразуется, усилится и поступит на ДИД-0,5 левого КППМ. Электродвигатель отрабатывает и развора­чивает стрелку на угол а. Третья следящая система «Г-3М — левый КППМ» согласуется и ДИД-0,5 останавливается. Одновременно сигнал рассогласования снимается с потенциометра Г-3М и посту­пает на потенциометр правого КППМ, а затем на вход усилителя У-8М, где преобразуется, усиливается и поступает на ДИД-0,5 пра­вого КППМ. Электродвигатель отрабатывает и разворачивает стрелку по шкале на угол α. Четвертая следящая система «Г-3М — правый КППМ» согласуется и ДИД-0,5 останавливается.

Предполетная проверка и пользование компасом ГИК-1 в полете. Перед полетом при внешнем осмотре необходимо убедиться, что ви­димых дефектов нет. Обратить внимание на положение регулятора чувствительности усилителя У-6М. Он должен быть установлен: для широт, близких к экватору, в положение 1—2; для средних широт — 3—4; для высоких широт — 4—5.

Для проверки работоспособности необходимо включить питание компаса ГИК-1 и через 2—3 мин нажать кнопку согласования и произвести согласование комплекта компаса. Если после согласова­ния стрелки КППМ имеют незатухающие колебания с амплитудой более 1°, нужно уменьшить чувствительность усилителя до такой, при которой колебания исчезнут.

Затем следует сличить показания указателей КППМ с пока­заниями компаса КИ-13. Допускаются расхождения в показани­ях ±3°.

За 5—6 мин до выруливания на старт включить питание компа­са ГИК-1 и нажатием кнопки согласовать комплект. После чего указатели КППМ должны показать примерный курс стоянки са­молета.

Во время руления убедиться, что стрелки КППМ реагируют на изменение угла разворота самолета.

На исполнительном старте после установки самолета на линию взлета, нажатием кнопки согласовать комплект компаса ГИК-1 и убедиться, что указатели КППМ показывают курс взлета ВПП. После взлета магнитный курс и угол разворота отсчитываются по шкале КППМ с помощью петлевой стрелки.

В полете вращением кремальеры установить шкалу и стрелку под неподвижный указатель курса. Это облегчает выдерживание курса и освобождает экипаж от необходимости удерживать в памя­ти нужное направление полета.

Кнопку быстрого согласования в горизонтальном полете часто нажимать не следует, так как при большой скорости согласования все колебания чувствительного элемента датчика ИД будут воспри­ниматься указателями, и в КППМ будет накапливаться ошибка.

При малой, скорости согласования, что имеет место при ненажатой кнопке, указатели показывают осредненный магнитный курс.

Кнопкой быстрого согласования необходимо пользоваться толь­ко в прямолинейном горизонтальном полете и после выхода само­лета из разворота. Пользоваться кнопкой согласования в момент разворота и выполнения виража запрещается, так как в показание КППМ вводится большая погрешность.

При заходе на посадку на КППМ необходимо установить маг­нитный курс посадки против неподвижного указателя курса с по­мощью кремальеры. Погрешность определения магнитного курса не превышает ±2°. Послевиражная ошибка при отключенной гори­зонтальной и азимутальной коррекции не превышает 1° за каждую минуту разворота.

Курсовая система КС КАЙРА-1, КАЙРА-2

Автономное определение и выдача потребителям:
- гиромагнитного курса (ГМК)
- гирополукомпасного курса (ГПК) 
 - истинного курса (ИК)

КОМПЛЕКТНОСТЬ:

КС Кайра-1
  - гироагрегат ГА-8 - 1 шт.
  - блок гиромагнитного курса БГМК-6М серия 1 - 1 шт.
  - индукционный датчик ИД-6 серия 1 - 1 шт.
  - пульт широтной коррекции ПШК-7-1Р - 1 шт.
  - задатчик магнитного склонения ЗМС-3 серия 2Р - 1 шт.

КС Кайра-2
  - гироагрегат ГА-8 - 2 шт.
  - блок гиромагнитного курса БГМК-6М серия 1 - 2 шт.
  - индукционный датчик ИД-6 серия 1 - 2 шт.
  - пульт управления ПУ-41 серия 2Р - 1 шт.

Технические характеристики

погрешность определения и выдач гиромагнитного курса	±0,7°
погрешность определения и выдачи истинного курса	±1 °
время готовности	5 мин.
вид выходного сигнала	аналоговый, СКТ
Масса
КС Кайра-1	не более 9 кг
КС Кайра-2	не более 17 кг
Напряжения питания
постоянным током	27 В
переменным трёхфазным током частотой 400 Гц	36 В
постоянным или переменным током для питания ламп подсвета	5,5 В
Потребляемые токи:
Кайра - 1
по сети постоянного тока	не более 1,5 А
по каждой фазе сети трёхфазного переменного тока:
без обогрева ГА-8	не более 0,9 А
ток обогрева ГА-8	не более 6 А
по цепи переменного или постоянного тока питания ламп подсвета	не более 1 А
Кайра -2
по сети постоянного тока	не более 3 А
по каждой фазе сети трёхфазного переменного тока:
без обогрева ГА-8	не более 1,8 А
ток обогрева ГА-8	не более 12 А
по цепи переменного или постоянного тока питания ламп подсвета	не более 1 А