Приемник полного давления

Рис. 3.6. Характер обтекания цилиндра потоком воздуха	Рис. 3.7. Распределение скоростного напора по длине ППД

Для работы указателя индикаторной скорости по принципу его действия необходимо воспринять в полете полное и статическое давления. В практике авиаприборостроения имеют место применение отдельных приемников полного и статического давлений (рис. 3.4). Давления необходимо воспринимать точно, так как динамическое давление зависит от скорости в квадрате.

Приемник полного давления (ППД) предназначен для восприятия только полного давления встречного потока воздуха. Под понятием "полное давление" подразумевается давление, приходящееся на единицу поверхности тела, плоскость которого перпендикулярна направлению набегающего потока. Для ППД применяется цилиндрическое тело, в центре которого делается сквозное отверстие.

Из рисунков 3.6 и 3.7 видно, что полное торможение набегающего потока воздуха будет только в точке А. Если в цилиндре в районе точки А сделать отверстие, то вдоль ее полости установится давление, равное полному Р_п = Р_ст + Р_д. Как всякий инструмент, ППД обладает погрешностью восприятия Р_п, связанной с несовершенством его конструкции.

Из самого определения полного давления следует, что лучшим расположением ППД относительно потока воздуха является то, когда плоскость сечения входного отверстия приемника будет перпендикулярна вектору скорости. При этом погрешность приемника будет вызвана только потерями потока в полости канала Р_п (рис. 3.8). Это условие установки равносильно тому, когда продольная ось приемника ППД совпадает с направлением воздушного потока.

Но даже в этом случае приемник обладает погрешностью порядка 2 %, которая определяется как отношение абсолютной величины погрешности ΔР_п к скоростному напору 0,5ρv².

Рис. 3.8. Зависимость коэффициента ξ приемника ППД от скорости при α = β = 0

В этих условиях формулу (3.11) можно переписать в виде

, (3.13)

где ξ – коэффициент приемника при α = β = 0. Если же установка ППД такова, когда α ≠ 0, β ≠ 0, то появляются дополнительные угловые погрешности ΔР_п = ± ΔР_п f(α) и ΔР_п = ΔР_п f(β). Следующей причиной появления погрешности ППД является скос потока воздуха в месте установки приемника на борту самолета. Эта погрешность нормируется НЛГС [4] в пределах не более 10 км/ч или 3 % (в зависимости от того, что больше) во всем диапазоне измерения скорости. За счет выбора места установки на борту самолета, за счет конструкторских приемов и тарировки в аэродинамических трубах погрешность ППД можно свести до ± (0,005 – 0,01)q.

Диапазон скоростей от 40 до 1100 км/ч; масса 0,17 кг; погрешность в диапазоне скоростей до 150 км/ч не более ± 0,05q при углах α = β = ± 25^о; погрешность при скоростях свыше 150 км/ч и углах α = β = ± 20^о не более ± 0,025q; обогрев постоянным током мощностью до 135 Вт.

Рис. 3.9. Конструкция приемника ППД-4: 1 – наконечник; 2 – дренажное отверстие;

3 – обогревательный элемент; 4 – отверстие; 5 – щека; 6 – основание; 7 – розетка; 8 – вилка; 9 – провод; 10 – штуцер

Рис. 3.10. Внешний вид приемника полного давления ППД-9В