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									      飛機儀表簡介




飛修科
張華雄
1.   歷史背景及演進
2.   儀表需求與標準
3.   儀表元件及機構
4.   飛機儀表的分類
.   *飛機儀表的歷史背景及演進
最早期的飛機類似滑翔翼,那時的”飛行員”趴在機
身開放的空間裡,其所專注的是如何能飛上天,遨翔及
降落,無暇顧及其他.當時沒有座艙更遑論儀表板了.

爾后滯空時間愈長,愈飛愈遠,此時就有了瞭解油箱餘
油多少訊息及計算速度的需求,於是有了油位計及將鐘
錶帶上飛機.(鐘錶也是一種有助導航的裝置)飛行員也
由趴著演進到座在座艙中.就在第一次世界大戰前,高
度計/空速表及第一個引擎儀表-轉速表及滑油壓力表
裝上了飛機.但今日無人能確切指出各種儀表被裝用在
飛機上的先後次序.
一次大戰在儀電方面的進展是

1.發展更高標準的精確度
2.研發新原理,
3.瞭解儀電需設計得能承受振動,加速,
  溫度變化---等.

也就在這段期間內航空儀表成為航空學的獨立一
支.
 一次大戰後諸如從英國飛到澳洲等很多新的嚐試
展開,雖然他們為爾後的民航打下了基礎,但除非
能不管晝夜,天氣好壞,全天候都能安全飛行,否則
仍無法達成定期之載客飛行.飛行員在失去外在參
考的情況下,很快的就失去平衡感,而無法操控飛
機.需要相關儀電來協助飛行員處理所謂的"盲目
飛行狀態".在這方面最早也是最重要的就是根據
陀螺儀發展出的轉彎指示器(Turn Indicator).加
上磁羅盤及後來加入的傾斜指示器(Bank
Indicator),飛行員終於能在有限的儀表幫助下,
加上本身的技術和耐力,而能"盲目"飛行.
*飛機儀表的需求與標準:
由於現代飛機及所有相關的裝備的複雜性,加上
他們操作環境的特性,促使設計需具符合性,研發
及爾後的操作將依據已有的需求與標準.雖說其他
機械與運輸工程類似,但航空方面的需求與標準是
獨特且最嚴苛的.

 ICAO: International Civil Aviation
Organization 定義最低需求,非強制,但為各國所
承認或採用.
       就儀表方面摘述如下:
需求:
 位置(Location),可視性(Visibility)及儀表歸類
(Grouping of Instruments)
 -所有儀表需裝在飛行員易於判讀的地方
 -若需照明則該照明須不直射到飛行員的眼睛,且不會
  反光影響飛行員
 -飛行員所需之飛行/導航及發動機的儀表需在飛行員一般
  座姿及些許許可移動狀態下,向外及向前均能易於判讀
 -所有飛行儀表需放在飛行員前方且左右對稱配置
 -發動機相關儀表在儀表板上需適當的歸類在一起,
  以利飛行員判讀
 -在多發動機飛機,發動機相關儀表之配置需能避免
  飛行員之混淆與誤判
儀表板
儀表板之震動特性需能不影響儀表的精確度,不會損傷儀
表板,至於最低可接受的震動防護特性國際標準組織所制
訂的標準.

需裝用之儀表
-飛行及導航
-動靜壓系
-陀螺儀
-重覆性:有副駕駛的飛機每人需有自己的動靜壓及
     陀螺儀表,.且須能單獨操作不被干擾
-磁羅盤
標準:
 儀電常參考的是ARINC (Aeronautical Radio
Incorporated),美國的一個組織,在航空公司們的
擁護下運作,並與製造業者密切合作.
其中較特出的一個標準是所謂的”黑盒子”,在
ARINC相關標準定義包含
-尺寸大小
-安裝之槽架(racks):槽架大小也有定義
-接頭的位置
並有標示及卡榫等,以確保正確的安裝
*飛機儀表的元件及機構:

儀表構成四主要元件
-偵測單元(感知單元):偵測感知物理量或狀
            態變化
-量測單元:藉由角度變量或形變,實際量測物
      理或狀態值
-偶合單元:量得之訊號藉此放大及傳送
-顯示單元:藉由指針標示及刻度展示由偶合
      單元送來量得之數據
機構
在飛機的應用上,大部份只有兩到三個元件組合
成機構,裝在儀表盒內
-摃桿機構(Lever mechanism)
 我們由簡單的包端管(Bourdon Tube)壓力計開
始.包端管形成一個量測及偵測的元件,一個簡單
的聯結/摃桿/四分儀(Quadrant)齒輪(pinion)形
成了偶合單元,而指示則是由指針及刻度組成
*飛機儀表的分類
飛機儀表可依其功能與操作原理來加以區分類別

依功能分 -飛行儀表(高度表/垂直速度表/空速表/
      轉彎傾斜儀/加速表/地平儀)
      航行儀表(磁羅盤/航線指示器/方位-
          距離-航向指示器/無線電磁巷指示器)
      發動機儀表(轉速表/排氣溫度表/滑油
         溫度-壓力表/燃油流量表/歧管壓力表)
      雜項儀表(起落架位置指示器/燃油存量表
         /液壓壓力表/襟翼位置指示器---)

依操作原理分-機械儀表/陀螺儀表/電氣儀表/電子儀表

								
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