czwartek, 2 sierpnia 2012

Chyłomierz poprzeczny i zakręt prawidłowy

Chyłomierz poprzeczny

Chyłomierz poprzeczny sam w sobie nie spełnia kluczowej funkcji podczas lotu, jednak jest dobrym uzupełnieniem zakrętomierza. Dzięki niemu możliwa jest kontrola wykonywanego zakrętu.


Konstrukcja chyłomierza jest bardzo prosta. Jest to łukowato wygięta rurka , w której znajduje się kulka (wskaźnik) i ciecz tłumiąca. Kulka w rurce zachowuje się podobnie jak wahadło, czyli kulka zawieszona na nici. W locie poziomym wskaźnik znajduje się na środku rurki, gdyż jedyną siłą, działającą na kulkę jest siła grawitacji. Położenie na środku jest stanem równowagi.




Rys. 1 - Wahadło [1]


Jeżeli samolot przechyli się, wskaźnik przesunie się zgodnie z kierunkiem przechylenia i zajmie nowy punkt równowagi, A lub C. Mówimy tutaj o locie ze zwisem, czyli lotem prostoliniowym z przechyleniem. W przypadku ustalonego lotu poziomego i lotu ze zwisem, jedyną siłą działającą na kulkę w chyłomierzu jest siła grawitacji.

Łatwo jest sobie wyobrazić dotychczas opisywane zachowanie urządzania. Sytuacja lekko się komplikuje, gdy samolot wykonuje zakręt. Wtedy dodatkową siłą, jaka działa na samolot i wskaźnik, jest siła odśrodkowa. Jest ona prostopadła do siły grawitacji, gdy zakręt wykonywany jest w płaszczyźnie poziomej.


Siła wypadkowa
Rys. 2 - Siła wypadkowa [2]


Dodając geometrycznie obie siły, otrzymujemy siłę wypadkową, działającą na wskaźnik. Kulka zajmuje nowe położenie równowagi. Zauważmy, że jeżeli samolot przechyla się w prawo, wskaźnik również przechyla się w prawo. Po takim przechyleniu samolot zaczyna skręcać w prawo a na niego działa siła odśrodkowa skierowana w lewo w płaszczyźnie poziomej. Po geometrycznym dodaniu siły grawitacji i odśrodkowej widzimy, że im większa jest siła odśrodkowa tym bliżej wskaźnik znajduje się położenia odpowiadającego ustalonemu lotowi poziomemu.

Zakręt prawidłowy to taki, w którym wypadkowa sił grawitacji i odśrodkowej ustawia wskaźnik chyłomierza w pozycji odpowiadającej lotowi ustalonemu poziomemu. Patrz: rysunek 2. Promień zakrętu jest stały. Gdy siła odśrodkowa jest za mała, samolot ześlizguje się z zakrętu, czyli zmniejsza się jego promień. Gdy siła odśrodkowa jest za duża, samolot wyślizguje się z zakrętu, tym samym promień toru zwiększa się.




Źródła
1. http://mtalar.niedzwiedz.pl
2. Z. Polak, A. Rypulak, "Awionika, przyrzady i systemy pokładowe".