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1、第二部分第二部分 姿态仪表姿态仪表 1、陀螺的一般知识及陀螺仪表的动力源、陀螺的一般知识及陀螺仪表的动力源2、地平仪：功用、基本原理、误差及使用、地平仪：功用、基本原理、误差及使用3、转弯侧滑仪：功用、基本原理、指示及使用、转弯侧滑仪：功用、基本原理、指示及使用（一）陀螺的一般知识（一）陀螺的一般知识1 1、陀螺、陀螺(gyroscope)(gyroscope)：测量物体相对惯性空间转测量物体相对惯性空间转角或角速度的装置。角或角速度的装置。种类：普通刚体转子陀螺、挠性陀螺、激光陀种类：普通刚体转子陀螺、挠性陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、粒子陀螺、低温超导陀螺等。螺、光纤陀螺、粒子陀螺、低温超导陀
2、螺等。刚体转子陀螺：能够绕一个支点高速旋转的物刚体转子陀螺：能够绕一个支点高速旋转的物体。体。一、陀螺的一般知识及陀螺仪表的动力源一、陀螺的一般知识及陀螺仪表的动力源2 2、刚体转子陀螺、刚体转子陀螺刚体转子陀螺结构：刚体转子陀螺结构：刚体转子陀螺结构：刚体转子陀螺结构： 转子、内框、外框和转子、内框、外框和转子、内框、外框和转子、内框、外框和基座基座基座基座3 3、刚体转子陀螺分类、刚体转子陀螺分类根据自转轴具有的自由度：两自由度陀螺、单根据自转轴具有的自由度：两自由度陀螺、单根据自转轴具有的自由度：两自由度陀螺、单根据自转轴具有的自由度：两自由度陀螺、单自由度陀螺自由度陀螺自由度陀螺自由度
3、陀螺根据动力：电动、气动根据动力：电动、气动根据动力：电动、气动根据动力：电动、气动4 4、两自由度陀螺的特性、两自由度陀螺的特性进动性、稳定性进动性、稳定性进动性、稳定性进动性、稳定性(1)(1)(1)(1)进动性进动性进动性进动性(precession)(precession)(precession)(precession) 受外力矩作用时，两自由度陀螺转动方向受外力矩作用时，两自由度陀螺转动方向受外力矩作用时，两自由度陀螺转动方向受外力矩作用时，两自由度陀螺转动方向( ( ( (指角速度矢量方向指角速度矢量方向指角速度矢量方向指角速度矢量方向) ) ) )与外力矩作用方向相互垂直与外力矩
4、作用方向相互垂直与外力矩作用方向相互垂直与外力矩作用方向相互垂直的特性，称为两自由陀螺的进动性。的特性，称为两自由陀螺的进动性。的特性，称为两自由陀螺的进动性。的特性，称为两自由陀螺的进动性。进动性进动性(precession)(precession) 进动方向进动方向进动方向进动方向 角动量矢量角动量矢量角动量矢量角动量矢量( ( ( (或自转角速度矢量或自转角速度矢量或自转角速度矢量或自转角速度矢量) ) ) )沿最短途沿最短途沿最短途沿最短途径转向外力矩矢量的方向。径转向外力矩矢量的方向。径转向外力矩矢量的方向。径转向外力矩矢量的方向。进动方向进动方向或右手螺旋法则：将右或右手螺旋法则：
5、将右或右手螺旋法则：将右或右手螺旋法则：将右手大拇指伸直，其余四手大拇指伸直，其余四手大拇指伸直，其余四手大拇指伸直，其余四指以最短路线从角动矢指以最短路线从角动矢指以最短路线从角动矢指以最短路线从角动矢量方向握向外力矩矢量量方向握向外力矩矢量量方向握向外力矩矢量量方向握向外力矩矢量的方向，则大拇指的方的方向，则大拇指的方的方向，则大拇指的方的方向，则大拇指的方向就是进动角速度矢量向就是进动角速度矢量向就是进动角速度矢量向就是进动角速度矢量的方向的方向的方向的方向特殊情况特殊情况框架自锁：如果框架自锁：如果框架自锁：如果框架自锁：如果=90=90=90=90，自转自转自转自转轴与外框轴重合，陀
6、螺失去一个轴与外框轴重合，陀螺失去一个轴与外框轴重合，陀螺失去一个轴与外框轴重合，陀螺失去一个转动自由度。转动自由度。转动自由度。转动自由度。“飞转飞转飞转飞转”：当：当：当：当较大，或较大，或较大，或较大，或“框架框架框架框架自锁自锁自锁自锁”时，陀螺在外力矩的作用时，陀螺在外力矩的作用时，陀螺在外力矩的作用时，陀螺在外力矩的作用下可能会绕内、外框轴高速转动。下可能会绕内、外框轴高速转动。下可能会绕内、外框轴高速转动。下可能会绕内、外框轴高速转动。应尽量避免陀螺应尽量避免陀螺应尽量避免陀螺应尽量避免陀螺“飞转飞转飞转飞转”。(2)(2)稳定性稳定性(stability of gyroscop
7、e)(stability of gyroscope)稳定性定义稳定性定义稳定性定义稳定性定义 两自由度陀螺能够抵抗干扰力矩，力图保持其两自由度陀螺能够抵抗干扰力矩，力图保持其两自由度陀螺能够抵抗干扰力矩，力图保持其两自由度陀螺能够抵抗干扰力矩，力图保持其自转轴相对惯性空间方向稳定的特性，称为陀螺自转轴相对惯性空间方向稳定的特性，称为陀螺自转轴相对惯性空间方向稳定的特性，称为陀螺自转轴相对惯性空间方向稳定的特性，称为陀螺的稳定性。的稳定性。的稳定性。的稳定性。 两种表现形式：两种表现形式：两种表现形式：两种表现形式： 漂移在干扰力矩作用下，陀螺产生很小进动。漂移在干扰力矩作用下，陀螺产生很小进动
8、。漂移在干扰力矩作用下，陀螺产生很小进动。漂移在干扰力矩作用下，陀螺产生很小进动。（目前常用陀螺漂移率（目前常用陀螺漂移率（目前常用陀螺漂移率（目前常用陀螺漂移率121212121 1 1 1/ / / /小时，惯性级陀螺漂移小时，惯性级陀螺漂移小时，惯性级陀螺漂移小时，惯性级陀螺漂移率率率率0.010.010.010.010.0010.0010.0010.001/ / / /小时。）小时。）小时。）小时。） 章动当陀螺受到冲击力矩作用时，自转轴将在原章动当陀螺受到冲击力矩作用时，自转轴将在原章动当陀螺受到冲击力矩作用时，自转轴将在原章动当陀螺受到冲击力矩作用时，自转轴将在原来的空间方向附近作
9、高频微幅园锥形振荡运动。频率很来的空间方向附近作高频微幅园锥形振荡运动。频率很来的空间方向附近作高频微幅园锥形振荡运动。频率很来的空间方向附近作高频微幅园锥形振荡运动。频率很高，大于几百赫；振幅很小，小于角分量级；高，大于几百赫；振幅很小，小于角分量级；高，大于几百赫；振幅很小，小于角分量级；高，大于几百赫；振幅很小，小于角分量级； 会很快衰会很快衰会很快衰会很快衰减。减。减。减。(3)(3)两自由度陀螺相对于地球的运动两自由度陀螺相对于地球的运动表观运动表观运动 不管陀螺在地球上什么地方，不管陀螺在地球上什么地方，不管陀螺在地球上什么地方，不管陀螺在地球上什么地方，只要陀螺自转轴只要陀螺自转
10、轴只要陀螺自转轴只要陀螺自转轴与地球自转轴不平行或不重合都存在相对运动。与地球自转轴不平行或不重合都存在相对运动。与地球自转轴不平行或不重合都存在相对运动。与地球自转轴不平行或不重合都存在相对运动。原因：陀螺自转轴相对惯性空间保持稳定，地球原因：陀螺自转轴相对惯性空间保持稳定，地球原因：陀螺自转轴相对惯性空间保持稳定，地球原因：陀螺自转轴相对惯性空间保持稳定，地球相对惯性空间运动。相对惯性空间运动。相对惯性空间运动。相对惯性空间运动。5 5、单自由度陀螺的特性、单自由度陀螺的特性进动性进动性（1 1 1 1）定义）定义）定义）定义 单自由度陀螺基座绕其缺单自由度陀螺基座绕其缺单自由度陀螺基座绕
11、其缺单自由度陀螺基座绕其缺少自由度的方向转动时，陀螺少自由度的方向转动时，陀螺少自由度的方向转动时，陀螺少自由度的方向转动时，陀螺将绕内框轴转动。将绕内框轴转动。将绕内框轴转动。将绕内框轴转动。（2 2 2 2）进动方向）进动方向）进动方向）进动方向 角动量矢量角动量矢量角动量矢量角动量矢量( ( ( (或自转角速或自转角速或自转角速或自转角速度矢量度矢量度矢量度矢量) ) ) )沿最短途径转向基座沿最短途径转向基座沿最短途径转向基座沿最短途径转向基座旋转角速度矢量方向。旋转角速度矢量方向。旋转角速度矢量方向。旋转角速度矢量方向。应用：测量角速度、角位移，如转弯仪等应用：测量角速度、角位移，如
12、转弯仪等（二）陀螺仪表的动力源（二）陀螺仪表的动力源飞机上的陀螺仪表：地平仪、陀螺半罗盘和转弯侧滑仪。它们靠气源或电驱动。大多数轻型飞机上，地平仪和陀螺半罗盘的气源由真空系统提供，转弯仪由电气系统供电 。飞行期间，应重视对真飞行期间，应重视对真空系统真空度的监视。空系统真空度的监视。如果真空系统压力在正如果真空系统压力在正常范围（常范围（4.4 5.2inHg）以外，气动陀螺仪表以外，气动陀螺仪表（通常指的是气动地平（通常指的是气动地平仪和气动陀螺半罗盘）仪和气动陀螺半罗盘）的指示不可靠。的指示不可靠。有些飞机上装备有真空有些飞机上装备有真空系统压力低系统压力低“GYROS”警告灯，当真空系统
13、压警告灯，当真空系统压力低于力低于3 3.5inHg时，时，该该灯燃亮灯燃亮 二、二、 航空地平仪航空地平仪(gyro horizon)(gyro horizon) （一）功用（一）功用（一）功用（一）功用 测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角( ( ( (二二二二) ) ) )基本原理基本原理基本原理基本原理俯仰角：飞机纵轴与地俯仰角：飞机纵轴与地俯仰角：飞机纵轴与地俯仰角：飞机纵轴与地平面的夹角，即飞机绕横平面的夹角，即飞机绕横平面的夹角，即飞机绕横平面的夹角，即飞机绕横向水平轴转动的角度。向水平轴转动的角
14、度。向水平轴转动的角度。向水平轴转动的角度。倾斜角：飞机对称面与倾斜角：飞机对称面与倾斜角：飞机对称面与倾斜角：飞机对称面与通过飞机纵轴所作的铅垂通过飞机纵轴所作的铅垂通过飞机纵轴所作的铅垂通过飞机纵轴所作的铅垂面之间的夹角，即飞机绕面之间的夹角，即飞机绕面之间的夹角，即飞机绕面之间的夹角，即飞机绕纵轴转动的角度；无俯仰纵轴转动的角度；无俯仰纵轴转动的角度；无俯仰纵轴转动的角度；无俯仰时，也等于飞机横轴与地时，也等于飞机横轴与地时，也等于飞机横轴与地时，也等于飞机横轴与地平面的夹角。平面的夹角。平面的夹角。平面的夹角。怎样测量俯仰角和倾斜角？怎样测量俯仰角和倾斜角？单摆单摆单摆单摆具有地垂性，
15、但不稳定。具有地垂性，但不稳定。具有地垂性，但不稳定。具有地垂性，但不稳定。陀螺陀螺陀螺陀螺具有稳定性，但不能跟踪地垂线。具有稳定性，但不能跟踪地垂线。具有稳定性，但不能跟踪地垂线。具有稳定性，但不能跟踪地垂线。原理：利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定原理：利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定原理：利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定原理：利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定性建立稳定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的性建立稳定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的性建立稳定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的性建立稳定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的关系测量飞机的俯仰角和倾斜角。关系测
16、量飞机的俯仰角和倾斜角。关系测量飞机的俯仰角和倾斜角。关系测量飞机的俯仰角和倾斜角。（三）组成及分类（三）组成及分类 组成组成: :1 1 1 1、两自由度陀螺、两自由度陀螺、两自由度陀螺、两自由度陀螺 建立稳定的测量基准建立稳定的测量基准建立稳定的测量基准建立稳定的测量基准电动、气动，电动、气动，电动、气动，电动、气动， 转速高达转速高达转速高达转速高达23000230002300023000转转转转/ / / /分分分分2 2 2 2、地垂修正器、地垂修正器、地垂修正器、地垂修正器 测量地垂线并对陀螺进行地垂修正测量地垂线并对陀螺进行地垂修正测量地垂线并对陀螺进行地垂修正测量地垂线并对陀螺
17、进行地垂修正常用固体摆式修正器、液体摆式修正器常用固体摆式修正器、液体摆式修正器常用固体摆式修正器、液体摆式修正器常用固体摆式修正器、液体摆式修正器3 3 3 3、指示机构、指示机构、指示机构、指示机构 指示姿态角（或同位器传送电信号）指示姿态角（或同位器传送电信号）指示姿态角（或同位器传送电信号）指示姿态角（或同位器传送电信号）4 4 4 4、控制机构、控制机构、控制机构、控制机构（1 1 1 1）陀螺控制机构（或上锁机构）陀螺控制机构（或上锁机构）陀螺控制机构（或上锁机构）陀螺控制机构（或上锁机构）缩短起动时间和快速消除误差缩短起动时间和快速消除误差缩短起动时间和快速消除误差缩短起动时间和
18、快速消除误差（2 2 2 2）摆的控制机构）摆的控制机构）摆的控制机构）摆的控制机构 转弯、加速时切断修正减小误差转弯、加速时切断修正减小误差转弯、加速时切断修正减小误差转弯、加速时切断修正减小误差 分类分类直读式：直读式：直读式：直读式： 陀螺直接带动指示陀螺直接带动指示陀螺直接带动指示陀螺直接带动指示远读式：远读式：远读式：远读式： 陀螺通过远传带动指示陀螺通过远传带动指示陀螺通过远传带动指示陀螺通过远传带动指示( ( ( (又称为姿态系统。由陀又称为姿态系统。由陀又称为姿态系统。由陀又称为姿态系统。由陀螺传感器和指示器组成。螺传感器和指示器组成。螺传感器和指示器组成。螺传感器和指示器组成
19、。）（四）使用特点（四）使用特点 地面起动地面起动地面起动地面起动要求：要求：要求：要求： （1 1 1 1）转子达到额定转速。）转子达到额定转速。）转子达到额定转速。）转子达到额定转速。 由时间保证或收警告旗判断。由时间保证或收警告旗判断。由时间保证或收警告旗判断。由时间保证或收警告旗判断。 （2 2 2 2）自转轴处于地垂线方向。）自转轴处于地垂线方向。）自转轴处于地垂线方向。）自转轴处于地垂线方向。 由指示停机角反映。由指示停机角反映。由指示停机角反映。由指示停机角反映。方法：适当时候上锁，加快起动。方法：适当时候上锁，加快起动。方法：适当时候上锁，加快起动。方法：适当时候上锁，加快起动
20、。地面起动地面起动地面起动地面起动 例如例如例如例如H321H321H321H321：（1 1 1 1）通电，约通电，约通电，约通电，约3 3 3 3分钟，收旗；分钟，收旗；分钟，收旗；分钟，收旗；（2 2 2 2）拉锁；）拉锁；）拉锁；）拉锁；（3 3 3 3）放锁，直到指示停机角，）放锁，直到指示停机角，）放锁，直到指示停机角，）放锁，直到指示停机角，起动毕。起动毕。起动毕。起动毕。地面起动地面起动地面起动地面起动 BDPBDPBDPBDP1 1 1 1：（：（：（：（1 1 1 1）上锁，通电；（上锁，通电；（上锁，通电；（上锁，通电；（2 2 2 2）1 1 1 12 2 2 2分钟后
21、开锁；分钟后开锁；分钟后开锁；分钟后开锁；（3 3 3 3）待指示停机角，起动毕。）待指示停机角，起动毕。）待指示停机角，起动毕。）待指示停机角，起动毕。 空中使用空中使用1 1 1 1、平飞、平飞、平飞、平飞 平飞时有一定的迎角，平飞时有一定的迎角，平飞时有一定的迎角，平飞时有一定的迎角，参照升降速度表调整。参照升降速度表调整。参照升降速度表调整。参照升降速度表调整。2 2 2 2、加速、加速、加速、加速 加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，对陀加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，对陀加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，对陀加或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，对陀螺进行错误修正，使地平仪出现上仰或下
22、俯误差。螺进行错误修正，使地平仪出现上仰或下俯误差。螺进行错误修正，使地平仪出现上仰或下俯误差。螺进行错误修正，使地平仪出现上仰或下俯误差。用升降速度表和转弯侧滑仪检查。用升降速度表和转弯侧滑仪检查。用升降速度表和转弯侧滑仪检查。用升降速度表和转弯侧滑仪检查。3 3 3 3、盘旋和转弯、盘旋和转弯、盘旋和转弯、盘旋和转弯 盘旋或转弯时，惯性离心力使摆偏离地垂线方向，对陀盘旋或转弯时，惯性离心力使摆偏离地垂线方向，对陀盘旋或转弯时，惯性离心力使摆偏离地垂线方向，对陀盘旋或转弯时，惯性离心力使摆偏离地垂线方向，对陀螺进行错误修正，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。螺进行错误修正，使地平仪的俯仰和倾
23、斜指示产生误差。螺进行错误修正，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。螺进行错误修正，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。 改平后，用升降速度表和转弯侧滑仪检查。改平后，用升降速度表和转弯侧滑仪检查。改平后，用升降速度表和转弯侧滑仪检查。改平后，用升降速度表和转弯侧滑仪检查。 4 4 4 4、修正方法、修正方法、修正方法、修正方法 飞机改平、匀速飞飞机改平、匀速飞飞机改平、匀速飞飞机改平、匀速飞行时，先上锁，后开锁，行时，先上锁，后开锁，行时，先上锁，后开锁，行时，先上锁，后开锁，消除误差。消除误差。消除误差。消除误差。 5 5 5 5、使用完毕、使用完毕、使用完毕、使用完毕 断电，上锁；或根断电，
24、上锁；或根断电，上锁；或根断电，上锁；或根据要求。据要求。据要求。据要求。三、三、 转弯侧滑仪转弯侧滑仪（一）转弯（一）转弯仪仪(turn indicator)(turn indicator)1 1 1 1、功用：功用：功用：功用：（1 1 1 1）指示飞机转弯）指示飞机转弯）指示飞机转弯）指示飞机转弯( ( ( (或盘旋或盘旋或盘旋或盘旋) ) ) )方向；方向；方向；方向；（2 2 2 2）粗略反映转弯的快慢程度；）粗略反映转弯的快慢程度；）粗略反映转弯的快慢程度；）粗略反映转弯的快慢程度；（3 3 3 3）有的还能指示飞机在某一真空速）有的还能指示飞机在某一真空速）有的还能指示飞机在某一
25、真空速）有的还能指示飞机在某一真空速时无侧滑转弯的坡度时无侧滑转弯的坡度时无侧滑转弯的坡度时无侧滑转弯的坡度 ( ( ( (倾斜角倾斜角倾斜角倾斜角) ) ) )。2 2、原理、原理组成：单自由度陀螺、组成：单自由度陀螺、组成：单自由度陀螺、组成：单自由度陀螺、平衡弹簧、空气阻尼平衡弹簧、空气阻尼平衡弹簧、空气阻尼平衡弹簧、空气阻尼器和指示机构等器和指示机构等器和指示机构等器和指示机构等原理：转弯仪是利用单原理：转弯仪是利用单原理：转弯仪是利用单原理：转弯仪是利用单自由度陀螺进动性工自由度陀螺进动性工自由度陀螺进动性工自由度陀螺进动性工作的。作的。作的。作的。1 1）指示转弯方向）指示转弯方向
26、单自由度陀螺单自由度陀螺单自由度陀螺单自由度陀螺进动进动进动进动指示转弯方向指示转弯方向指示转弯方向指示转弯方向2 2）指示转弯快慢）指示转弯快慢 飞机转弯时引起陀螺进动的力矩飞机转弯时引起陀螺进动的力矩飞机转弯时引起陀螺进动的力矩飞机转弯时引起陀螺进动的力矩 L L L Lcos(cos(cos(cos()式中：式中：式中：式中：飞机转弯角速度；飞机转弯角速度；飞机转弯角速度；飞机转弯角速度；飞机倾斜角；飞机倾斜角；飞机倾斜角；飞机倾斜角； 内框转角。内框转角。内框转角。内框转角。陀螺内框转角不大时陀螺内框转角不大时陀螺内框转角不大时陀螺内框转角不大时 LJcosLJcosLJcosLJco
27、s平衡弹簧的力矩为平衡弹簧的力矩为平衡弹簧的力矩为平衡弹簧的力矩为 M M M M K K K K弹性力矩系数。弹性力矩系数。弹性力矩系数。弹性力矩系数。指针稳定时指针稳定时指针稳定时指针稳定时 M M M ML L L L （J/KJ/KJ/KJ/K）coscoscoscos 故，故，故，故，粗略反映粗略反映粗略反映粗略反映。3 3）指示飞机无侧滑转弯时的倾斜角）指示飞机无侧滑转弯时的倾斜角tgtgtgtgF F F Fi i i i/G/G/G/G而而而而 F F F Fi i i imvmvmvmv G G G Gmgmgmgmg式中：式中：式中：式中：m m m m飞机的质量；飞机的质
28、量；飞机的质量；飞机的质量； v v v v飞机的飞行速度；飞机的飞行速度；飞机的飞行速度；飞机的飞行速度； g g g g重力加速度。重力加速度。重力加速度。重力加速度。因此，因此，因此，因此，tgtgtgtgmvmvmvmv/mg/mg/mg/mgv/g v/g v/g v/g 即即即即（g/vg/vg/vg/v）tgtgtgtg 代入式代入式代入式代入式（J/KJ/KJ/KJ/K）coscoscoscos中中中中则则则则（Jg/KvJg/KvJg/KvJg/Kv）sinsinsinsin 当当当当v v v v一定时，一定时，一定时，一定时，可指示可指示可指示可指示。3 3、指示、指示
29、当小飞机翼尖或指针对准“L”或 “R”标线时，表示飞机以标准角速度(3 /秒)转弯。若无侧滑，飞机转360需要2分钟时间。这就是转弯仪表面上标有“2MIN”字样的含义。 （二）侧滑仪（二）侧滑仪(slip indicator)(slip indicator)1 1、功用、功用 指示飞机有无侧滑和侧滑方向（与转指示飞机有无侧滑和侧滑方向（与转弯仪配合，协调转弯）。弯仪配合，协调转弯）。原理：利用单摆模拟飞原理：利用单摆模拟飞原理：利用单摆模拟飞原理：利用单摆模拟飞机承受的横向合力，机承受的横向合力，机承受的横向合力，机承受的横向合力，根据摆锤在横向合力根据摆锤在横向合力根据摆锤在横向合力根据摆锤
30、在横向合力作用下的运动状态指作用下的运动状态指作用下的运动状态指作用下的运动状态指示飞机侧滑。示飞机侧滑。示飞机侧滑。示飞机侧滑。 2、原理、原理2、原理原理结构；小球（敏感结构；小球（敏感元件）、玻璃管元件）、玻璃管和阻尼液等和阻尼液等 通过小球感受通过小球感受沿飞机横侧方向的沿飞机横侧方向的剩余侧力来指示飞剩余侧力来指示飞机在飞行中有无侧机在飞行中有无侧滑滑 1 1）直线飞行）直线飞行重力使小球偏离中央，指示侧滑。重力使小球偏离中央，指示侧滑。重力使小球偏离中央，指示侧滑。重力使小球偏离中央，指示侧滑。2 2）转弯飞行）转弯飞行（1 1）协调转弯）协调转弯与与与与配合适当配合适当配合适当配
31、合适当 F F F FX X X XX X X X0 0 0 0 或或或或F F F FX X X XG G G GX X X X 小球在中央小球在中央小球在中央小球在中央（2 2）外侧滑）外侧滑过小或过小或过小或过小或过大过大过大过大 F F F FX X X XX X X X 或或或或FcosFcosFcosFcosGsinGsinGsinGsin 小球移向右小球移向右小球移向右小球移向右( ( ( (外外外外) ) ) )侧侧侧侧（3 3）内侧滑）内侧滑 过大或过大或过小过小F FX XG GX X 或或FcosFcosGsinGsin 小球移向左小球移向左( (内内) )侧侧 横向合力
32、越大，小球偏离中央位置越横向合力越大，小球偏离中央位置越远，表示侧滑越严重。远，表示侧滑越严重。3 3、使用特点、使用特点1 1 1 1）接通电源，转速）接通电源，转速）接通电源，转速）接通电源，转速正常正常正常正常( ( ( (按规定时间按规定时间按规定时间按规定时间或警告旗收起或警告旗收起或警告旗收起或警告旗收起) ) ) )后后后后使用。使用。使用。使用。2 2）注意综合使用转弯仪和罗盘）注意综合使用转弯仪和罗盘小小 结结 飞机上有三种陀螺仪表：地平仪、陀螺半罗盘和转弯侧滑仪。它们靠气源或飞机上有三种陀螺仪表：地平仪、陀螺半罗盘和转弯侧滑仪。它们靠气源或电驱动。大多数轻型飞机上，地平仪和
33、陀螺半罗盘的气源由真空系统提供，转弯电驱动。大多数轻型飞机上，地平仪和陀螺半罗盘的气源由真空系统提供，转弯仪由电气系统供电。这样配置保证了某一系统失效时有备份系统仪由电气系统供电。这样配置保证了某一系统失效时有备份系统 真真真真空空空空系系系系统统统统内内内内有有有有一一一一个个个个由由由由发发发发动动动动机机机机驱驱驱驱动动动动的的的的真真真真空空空空泵泵泵泵, ,用用用用来来来来向向向向地地地地平平平平仪仪仪仪和和和和陀陀陀陀螺螺螺螺半半半半罗罗罗罗盘盘盘盘提提提提供供供供气气气气源源源源。飞飞飞飞行行行行期期期期间间间间，应应应应重重重重视视视视对对对对真真真真空空空空系系系系统统统统真
34、真真真空空空空度度度度的的的的监监监监视视视视。如如如如果果果果真真真真空空空空系系系系统统统统压压压压力力力力在在在在正正正正常常常常范范范范围围围围（4.44.4 5.2inHg5.2inHg）以以以以外外外外，气气气气动动动动陀陀陀陀螺螺螺螺仪仪仪仪表表表表（通通通通常常常常指指指指的的的的是是是是气气气气动动动动地地地地平平平平仪仪仪仪和和和和气气气气动动动动陀陀陀陀螺螺螺螺半半半半罗罗罗罗盘盘盘盘）的的的的指指指指示示示示不不不不可可可可靠靠靠靠。有有有有些些些些飞飞飞飞机机机机上上上上装装装装备备备备有有有有真真真真空空空空系系系系统统统统压压压压力力力力低低低低“GYROSGYR
35、OSGYROSGYROS” ”警警警警告告告告灯灯灯灯，当当当当真真真真空系统压力低于空系统压力低于空系统压力低于空系统压力低于3 3 3 3 3.5inHg3.5inHg时，时，时，时，该该该该灯燃亮。灯燃亮。灯燃亮。灯燃亮。地地平平仪仪和和陀陀螺螺半半罗罗盘盘使使用用的的是是两两自自由由度度陀陀螺螺，该该陀陀螺螺具具有有两两大大特特性性：稳稳定定性性和和进进动动性性。稳稳定定性性是是指指陀陀螺螺一一旦旦高高速速旋旋转转起起来来,就就会会表表现现出出抵抵抗抗干干扰扰力力矩矩，力力图图保持其自转轴相对惯性空间方向不变的特性。保持其自转轴相对惯性空间方向不变的特性。 进进动动性性是是指指陀陀螺螺
36、在在外外力力矩矩作作用用下下，其其转转动动方方向向与与外外力力矩矩作作用用方方向向相相互互垂垂直直的的特性。特性。 地平仪地平仪 地平仪用来测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角。地平仪用来测量和指示飞机的俯仰角和倾斜角。 地平仪的基本原理就是利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定性建立稳地平仪的基本原理就是利用摆的地垂性修正陀螺，利用陀螺的稳定性建立稳定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的关系测量飞机的俯仰角和倾斜角。定的人工地垂线，从而根据飞机和陀螺的关系测量飞机的俯仰角和倾斜角。 飞机转弯或盘旋时，惯性离心力使摆偏离地垂线，并对陀螺进行错误修正，飞机转弯或盘旋时，惯性离心力使摆偏离地垂线，并对陀螺
37、进行错误修正，造成自转轴偏离地垂线，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。造成自转轴偏离地垂线，使地平仪的俯仰和倾斜指示产生误差。 在飞机加速或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，并对陀螺进行错误修正，造在飞机加速或减速时，惯性力使摆偏离地垂线，并对陀螺进行错误修正，造成自转轴偏离地垂线，从而产生误差。飞机加速时，地平仪指示飞机爬升；飞机成自转轴偏离地垂线，从而产生误差。飞机加速时，地平仪指示飞机爬升；飞机减速时情况相反。减速时情况相反。 地平仪上的锁定手柄可以在地平仪起动时或飞机机动飞行后使自转轴迅速恢地平仪上的锁定手柄可以在地平仪起动时或飞机机动飞行后使自转轴迅速恢复到地垂线方向（陀螺直立），从而缩
38、短起动时间或消除机动飞行过程中产生的复到地垂线方向（陀螺直立），从而缩短起动时间或消除机动飞行过程中产生的指示误差。飞行时，如果在地面未使地平仪投入工作，飞机起飞后，在飞机匀速指示误差。飞行时，如果在地面未使地平仪投入工作，飞机起飞后，在飞机匀速平飞时，应拉动锁定手柄，让转子平面平行于地平面，使仪表指示正确。平飞时，应拉动锁定手柄，让转子平面平行于地平面，使仪表指示正确。 转弯侧滑仪转弯侧滑仪 转弯仪用于指示飞机转弯或盘旋的方向，并粗略地反映转弯的快慢程度。有转弯仪用于指示飞机转弯或盘旋的方向，并粗略地反映转弯的快慢程度。有的转弯仪在飞机真空速与它表面标注的真空速相等时的转弯仪在飞机真空速与它
39、表面标注的真空速相等时, ,能指示飞机无侧滑转弯的能指示飞机无侧滑转弯的坡度。侧滑仪用于指示飞机有无侧滑和侧滑的方向，与转弯仪配合，供驾驶员操坡度。侧滑仪用于指示飞机有无侧滑和侧滑的方向，与转弯仪配合，供驾驶员操纵飞机协调转弯。纵飞机协调转弯。 转弯仪利用单自由度陀螺的进动性工作。当小飞机翼尖或指针对准转弯仪利用单自由度陀螺的进动性工作。当小飞机翼尖或指针对准“L L”或或 “R R”标线时，表示飞机以标准角速度标线时，表示飞机以标准角速度(3(3 / /秒秒) )转弯。若无侧滑，飞机转转弯。若无侧滑，飞机转360360需要需要2 2分钟时间。这就是转弯仪表面上标有分钟时间。这就是转弯仪表面上
40、标有“2MIN2MIN”字样的含义。字样的含义。 侧滑仪中的小球通过感受沿飞机横侧方向的剩余侧力来指示飞机在飞行中有侧滑仪中的小球通过感受沿飞机横侧方向的剩余侧力来指示飞机在飞行中有无侧滑。重力在横轴方向的分力和惯性离心力在横轴方向的分力使飞机向相反方无侧滑。重力在横轴方向的分力和惯性离心力在横轴方向的分力使飞机向相反方向运动。在协调转弯期间，两个分力大小相等，方向相反，侧滑仪中的小球处于向运动。在协调转弯期间，两个分力大小相等，方向相反，侧滑仪中的小球处于玻璃管中央；外侧滑时，小球向转弯外侧移动；内侧滑时，小球向转弯内侧移动。玻璃管中央；外侧滑时，小球向转弯外侧移动；内侧滑时，小球向转弯内侧移动。飞机转弯中，判断飞机的侧滑方向时，应根据转弯方向，再看小球偏离中央的方飞机转弯中，判断飞机的侧滑方向时，应根据转弯方向，再看小球偏离中央的方向来决定。向来决定。
