直升机上几种常用的传感器介绍直升机作为20 世纪航空技术极具特色的创造之一,极大地拓展了飞行器的应用范围。它不仅可以作低速、低空和机头方向不变的机动飞行,还可以小场地进行垂直升降。这些优点使得直升机具有广阔的前景和使用价值。作为一个复杂的系统,直升机内部安装了大量的传感器来保证直升机的安全、平稳、 正确地飞行, 其中包括了测量攻角的归零压差式攻角传感器, 保证直升机平稳飞行的姿态传感器,测量油箱油位的变介电常数电容传感器,以及测量高度的高度传感器。1 归零压差式攻角传感器攻角, 也称迎角,是指气流与直升机旋翼之间的夹角。飞机的火力控制系统、巡航控制系统以及失速警告系统都离不开飞机的攻角信息,攻角可以校正静压和动压,而静压和动压可以进一步计算气压高度和空速,因此获得精确的攻角对于飞机的大气数据系统具有十分重要的意义[1]。美国等一些国家将其用于运输机、轰炸机、战斗机和导弹上,我国也曾将其应用在歼 5 战斗机和运1 运输机上。1.1 工作原理传感器的结构如图1-1 所示,主要包括:敏感部分—— 探头;变换传动部分—— 气道、气室和桨叶;输出部分—— 电位器;温控部分—— 加热器和恒温器[2]。归零压差式攻角传感器是一种空气动力装置,探头纵轴与飞行器纵轴相垂直,其上有两排互成 90 度的测压口,根据柏努利定理,圆柱表面的压力分布与该点径线相对气流的夹角有关。因此,其压力分布系数2sin41P当攻角不变时, 两排测压口的气压是相等的。而当攻角改变时,测压口在流场中敏感的压力差为1212212sinsin2 Vpppd该压差经过气道、气室变换传动为压差力矩,推动浆叶,带动探头转动,直到压差为零;同时,探头转动时, 与探头同轴的电刷便在电位计的绕组上产生角位移,从而电位计产生与攻角成比例的电信号,其原理图如图1-2 所示。整个过程均是自动调整的。为保证在各种使用条件(速度、高度、温度⋯)下传感器仍能正常工作,传感器内配有恒温器,探头内有加热器。1.2 主要技术性能指标归零压差式攻角传感器测量范围大,能满足直升机全攻角范围的测量要求,但探测到的攻角与实际相差较大,需进行校准。 另外由于杂质脏污容易进入测压口,工作性能受到影响,因此需经常维护和清洁。该传感器还具有以下性能指标[3]:(1) 测量范围 (误差 ±0.5°):四种量程 : A、-5 ° ~ +20°(25 °) B、-15 °~ +15°(30 °) C、-30 °~ +30°(60 °) D、-50 °~ +5°...