Погрешности манометрического вариометра

Погрешности манометрического вариометра следующие:

- инструментальные;

- методические.

Причины возникновения инструментальных погрешностей манометрических вариометров такие же, как и у других манометрических приборов, в том числе как у указателя индикаторной скорости.

Перечислим методические погрешности манометрического вариометра:

- динамическая погрешность;

- температурная погрешность от непостоянства температуры Т ₁ внутри корпуса;

- температурная погрешность из-за неодинаковости температур Т _к , Т ₁ и Т в формуле (3.35).

Динамическая погрешность обуславливается запаздыванием изменения давления внутри корпуса прибора. Передаточная функция механизма вариометра в этом случае имеет вид

, (3.37)

где q = Р _ст - Р ₁ ; – чувствительность прибора; τ – постоянная времени анероидного звена (3.37), равная (в секундах)

,

где Р _к – среднее давление в капилляре.

При постоянном вертикальном ускорении, например, , динамическая погрешность согласно формуле (3.37) достигает величины . При τ = 1 с и а = 1 м/с² погрешность м/с.

Вторая составляющая методической погрешности вариометра возникает из-за нагрева или охлаждения воздуха внутри прибора, когда изменяется температура материала корпуса. С целью уменьшения этой погрешности корпус прибора изготавливают из термоизоляционного материала (пластмассы).

Третья составляющая методической погрешности вариометра появляется, когда температура Т _к , Т ₁ и Т отличается от температуры тарировки Т _к = Т ₁ = Т = Т _о . Эта погрешность может достигать 30 % на предельных значениях измеряемой вертикальной скорости. Однако на малых значениях скорости погрешность меньше, а при околонулевых значениях отсутствует. Поэтому функция прибора – точность контроля горизонтального полета – не зависит от этого вида методической температурной погрешности.

Данная погрешность может быть приближенно подсчитана по формуле:

. (3.38)

Таблица 3.12

v y, м/с
± Δ v y, м/с t oC = 25 ± 10	0,5	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
± Δ v y, м/с t oC = -20 – +55	1,0	1,0	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5

Таблица 3.13

v y, м/с
± Δ v y, м/с t oC = 25 ± 10	0,5	0,75	2,0	2,0	2,5	2,5	3,0	3,0	3,0
± Δ v y, м/с t oC = -20 – +55	1,0	1,5	2,5	2,5	3,0	3,0	3,5	3,5	3,5

Таблица 3.14

v y, м/с
± Δ v y, м/с t oC = 25 ± 10	0,5	1,0	2,0	2,0	2,5	3,0	4,0	4,0	5,0
± Δ v y, м/с t oC = -20 – +55	1,0	1,5	2,5	2,5	3,5	4,0	6,0	8,0

В таблицах 3.12 – 3.14 приведены суммарные статические допустимые погрешности для вариометров с различными диапазонами измерения вертикальной скорости согласно международным требованиям [5]. Этими же нормами оговариваются динамические свойства вариометров. Постоянная времени для высот полета ≤ 3,5 км должна заключаться в пределах:

- для прибора с диапазоном индикации ±10 м/с – 4 ± 2 с;

- для прибора с диапазоном индикации ±30 м/с – 3 ± 1 с;

- для прибора с диапазоном индикации ±75 м/с – 2 ± 1 с.

Для гражданских транспортных самолетов выпускаются вариометры с диапазонами индикации до ± 75 м/с. К ним относятся серийные приборы ВР-10М, ВАР-30М, ВАР-75М.

Для маневренных самолетов выпускаются серийно вариометры с диапазоном индикации до ± 500 м/с. К ним относятся приборы ВАР-150М, ВАР‑300, ВАР-500 и другие.

Рис. 3.35. Вариометры: а – ВР-10М; б – ВАР-30М;

в – ВАР-75М; г – ВАР-300; д – ВАР-500; е – ВРФ-2; ж – ВРФ-6

Подробнее о принципах отображения и типах индикаторов пилотажных параметров изложено в главе 8.