4.3
Koku augstuma mērītāji
Nodokļu tehnoloģiju attīstības 200 gadu laikā ir izstrādāti vairāki altimetri, kuru pamatā ir ģeometriskas un trigonometriskas konstrukcijas.
Detalizēts senāko altimetru dizainu apraksts tika sniegts Udo Millera meža inventarizācijas mācību grāmatā (MullerU., LehrbuchderHoizmesskunde, Berlīne, 1915).
19 altimetru precizitātes un veiktspējas pētījuma rezultātus F. Korsuns sniedz Čehoslovākijas "Meža zinātniskās vārdnīcas" rakstā "Altimetrs". Šajā rakstā visi altimetri ir sadalīti divās grupās:
a) altimetriem, kuriem nepieciešams bāzes līnijas mērījums, t.i., attālums no koka līdz novērotājam;
b) altimetriem, kuriem šis mērījums nav nepieciešams.
Katra no šīm divām grupām savukārt ir sadalīta apakšgrupās. Galu galā F. Korsuns, kurš veica pētījumus 20. gadsimta 50.-60. gados, sniedz diezgan sarežģītu altimetru klasifikāciju.
Par produktīvākajiem viņš uzskata otrās grupas altimetrus. Zemāk aplūkotās altimetru konstrukcijas (Blume-Leiss, "Metra" utt.) F. Korsuns sniedz zemu vērtējumu. Viņš šos altimetrus sauc par sarežģītiem, dārgiem un tikai teorētiski vērtīgiem. Koku augstuma mērīšanai F. Korsuns iesaka izmantot eklimetrus (inklinometrus). Taču, pēc viņa novērojumiem, augstuma mērīšanas veiktspēja ar eklimetriem ir zemāka nekā ar pirmās grupas altimetriem, kuriem nepieciešams bāzes mērījums. Tagad ir noskaidrots, ka F. Korsuns kļūdījies, un Blūma-Leisa altimetrus izmanto plaši.
Profesors Žans Pārde sniedz šādu altimetru klasifikāciju:
Altimetri, pie kuriem mērījumus veic no attāluma, kas vienāds ar koku augstumu, Tie ir balstīti uz līdzīgu un vienādmalu trīsstūru principu.
Altimetri, pie kuriem iespējams izmērīt augstumus jebkurā attālumā no koka (Blume-Leiss altimetrs, Faustmann spoguļa altimetrs, Weise altimetrs u.c.).
Altimetri, kuriem nav jāmēra attālums līdz kokam (Kristena altimetrs).
Altimetri, kuriem nav jāmēra attālums līdz kokam un nav nepieciešama sliede, kas piestiprināta pie koka. Šīs metodes pamatā ir trīsstūru trigonometriskais risinājums. Tomēr to ir grūti piemērot praksē.
Izmantojot visus altimetrus, ja novērošana tiek veikta tikai koka galotnē, rezultātam tiek pievienots augstums līdz novērotāja acij.
Šobrīd altimetru darbības princips galvenokārt balstās uz taisnleņķa vai citu trīsstūru atrisināšanu, izmērot vienu no tā malām (kāju) un akūtu leņķi.
Pieņemsim, ka vēlamies izmērīt 4.6. attēlā redzamā koka augstumu.
Lai to izdarītu, attālinieties no kokaAM= b , aptuveni vienāds ar koka augstumu, jāmēra ar kādu augstumā uzstādītu instrumentuMN= l , leņķis α = BNC starp horizontālo līnijuNC un redzamības līnijuNB . Tad koka augstums:
AB= H= NCtga+ l= btga+ l , kur lir augstums līdz novērotāja acij.
Attēls 4.6 Shēma koka augstuma mērīšanai ar altimetru
Tā vietā, lai tieši mērītu daudzumul= SAleņķi var izmērītb= CNA , tad
AC= NCtgb= btgb ;
augstums H = BC + SA, tātad
AB= btga+ btgb= H = b(tga+ tgb) .
Mērīt koku uz zemas zemes AM(4.7. attēls), jums jāizmēra leņķi α unb, novērojums bāzē ( BET) un koka galotni ( AT).
Šajā gadījumā
AB = H =NCtga+ NCtgb= NC(tga+ tgb) .
Lai noteiktu garumuNC atrisināt trīsstūriAMN , kurā MN BET= 90˚ - b, tātad
Visbeidzot, no ∆ ANC vajadzētu NC= AN cosb .
Attēls 4.7 Shēma koka augstuma mērīšanai zemākā nogāzē
Ja koks atrodas kalnā (4.8. attēls), tad tā augstums AB \u003d BC - AC, BC= NCtga ,AC= NCtgb . Tajā pašā laikā vērtībaNC nosaka pēc iepriekš minētās metodes, bet ņemot vērā toMN BET= 90˚ + b.
Attēls 4.8. Shēma koka augstuma mērīšanai paaugstinātā nogāzē
Altimetrus, kuru pamatā ir trīsstūra atrisinājums, sauc par pamata, jo. nepieciešams izmērīt attālumu no mērītāja līdz izmērītajam kokam, kas ir pamats. Pamatne ir jāmēra pietiekami precīzi. Pamatnes garuma kļūda automātiski tiek pārnesta uz koka augstuma noteikšanas rezultātu. Tātad, ja bāzes garums 20 m , un koka augstums ir 10, 20, 30, 40 m , tad kļūda bāzē uz 1 m , ko mēs uzskatīsim par līdzvērtīgu 20 m (faktiski tas būs 19 vai 21 m ), novedīs pie kļūdas augstuma noteikšanā 0,5; 1,0; 1.5 un 2 m.
Patiešām, leņķa α tangensa ar bāzi collā 20 m un koku augstumi 10, 20, 30, 40 m būs vienāds ar 0,5; 1,0; 1,5; 2.0. Ar kļūdu bāzē ± 1m, t.i., kad bāzes vietā 20 m ir vienādi ar 19 vai 21 m , tad leņķa α tangensa pirmajā gadījumā būs 0,53; 1,05; 1,57; 2,10, bet otrajā - 0,476; 0,95; 1,43; 1.90.
Pēc tam mūsu ierīces augstumi, kas ir graduēti uz pamata 20 m , kad bāze ir pazemināta par 1 m būs šādi: 10,5 m; 11 m; 31,5 m; 42 m . Kad bāze tiek palielināta par 1 m attiecīgi - 9,5 m; 19 m; 28,5 m; 39 m.
Mūsdienu altimetri parasti ir aprīkoti ar attāluma mērītājiem, kas padara bāzes mērīšanu salīdzinoši vienkāršu. Vecajiem altimetriem, kas vietām meža apvidos joprojām atrodas, nav tālmēru. Arī 1996.-1998.gadā ārzemēs Meža ministrijas iepirktie altimetri, lai gan ārēji izskatās diezgan moderni. Ja nav attāluma mērītāja, praktizētāji dažkārt mēra bāzi pa soļiem. Tas ir vienkāršāk un vienkāršāk nekā veikt mērījumus ar mērlenti vai mērlenti, taču precizitāte šeit netiek garantēta. Tāpēc nav iespējams izmērīt bāzi pa soļiem.
Altimetri bez bāzes izmanto līdzīgu trīsstūru principu. No nepamatotajiem ir zināms Kristena altimetrs. Lai izmērītu Kristena altimetrus, stabs, kura garums ir 2 - 3 m , kas ir piestiprināts pie koka. Tad tie atkāpjas līdz tādam attālumam, ka, ieraugot stabu, tā augšdaļa atbilst atzīmei 2 (vai 3 m ) uz altimetra. Vērojot koka galotnē (saturot staba augstumu uz altimetra), atrodam atzīmi, kas atbilst koka augstumam (4.9. attēls)
Attēls 4.9. Shēma koka augstuma mērīšanai ar nepamatotu Kristena altimetru
Šeit mēs veidojam 2 līdzīgus trīsstūrus ABC un ABC, kur. Tad koka augstums ( AC) būs vienāds ar 
, kur saule–konst. Piemērojot altimetram atbilstošu gradāciju, nav grūti atrast skaļruņus.
Mūsdienās mežniecībās nav Kristena altimetru. Turklāt acu redzes tehnisko grūtību dēļ šī altimetra precizitāte ir zema - ne precīzāk ± 2 m.
Mūsdienās ir pieejams daudz altimetra dizainu. Mācību grāmatās par meža inventarizāciju ir aprakstīts spoguļaltimetrs (Faustmans), Makarova altimetrs, metode koka augstuma mērīšanai, izmantojot īpaši marķētu mērdakšu, Ņikitina altimetrs un citi. Gandrīz šodien Faustmana, Veisa, Vimenauera un citu altimetrus var atrast tikai muzejos. Tāpēc mēs izlaižam to aprakstu. Ja vēlaties, šo ierīču aprakstu var atrast V.K.Zaharova, N.P. meža inventarizācijas mācību grāmatās. Anučina, O.A. Atroščenko un citi.Ņikitina altimetrs netika plaši izmantots. Turklāt tā ražošanas kvalitāte ir ļoti zema, un to var izmantot ļoti uzmanīgi un tikai pēc pārbaudes.
Jūs varat izmērīt augstumu ar mērdakšu, ja tai ir īpašs marķējums. Šis marķējums tika uzklāts uz koka mērdakšām no galaXIXgadsimta līdz pagājušā gadsimta 70. un 80. gadiem. Augstuma mērīšanai piemēroti suporti pašlaik nav pieejami. Tas ir saistīts ar zemo augstuma mērīšanas precizitāti, izmantojot mērīšanas dakšiņu, un kompaktu un precīzu altimetru klātbūtni. Tāpēc augstumu mērīšanas ar mērdakšu aprakstu izlaidīsim.
Mežsaimniecībās joprojām var atrast Makarova svārsta altimetru un Anučina optisko altimetru. Pēdējais vairāku tehnisko īpašību dēļ nenodrošina augstu precizitāti, kas labākajā gadījumā ir ± 2 m . Makarova altimetrs, lai arī pārnēsājams un ērti lietojams, taču tam ir zema precizitāte. Tas ir saistīts ar to, ka altimetra svārsts bieži pielīp, skala ir pārāk maza, t.i. precizitāte arī būs ± robežās 2 m . Izmantojiet šos altimetrus tikai tad, ja nav citu. Tomēr tas ir labāk nekā acu mērīšana. Ņemot vērā nosaukto apstākli, sniegsim Makarova un Anučina altimetru aprakstu.
Makarova altimetru sauc par svārstu. Tas ir veidots pēc trigonometriskā principa (4.10. attēls).
Altimetrs sastāv no metāla sektora (1), kas piestiprināts pie caurules (2), kas paredzēts koka galotnes novērošanai. Sektora augšējā daļā ir fiksēts uz eņģes rotējošs svārsts, kura galā ir vērsta bulta. Bāzes skalas rādījumi ir 10 un 20 m.
Lai izmērītu koka augstumu ar altimetru uz horizontālas virsmas, atkāpieties no tā par nemainīgu vērtību 10 vai 20 m , skaitot no pamatnes (pastāvīgās bāzes), un redzi caur cauruli līdz augšai. Svārsta bultiņa norādīs koka izmērīto augstumu atkarībā no pamata. Iegūtajam rezultātam ir nepieciešams pievienot augstumu novērotāja acs līmenim.
4.10. attēls Makarova altimetrs
1) Metāla nozare; 2) Mērķēšanas caurule
Ja koks atrodas uz slīpas virsmas, tad, mērot pamatni pa horizontālo stāvokli 10 vai 20 m , tēmē koka galotnē un veic rādījumu saskaņā ar svārsta norādījumiem, tad tēmē pie koka pamatnes, pagriežot altimetru par 180˚. Divus rādījumus saskaita, lai iegūtu koka augstumu, nepievienojot novērotāja acs augstumu.
Ja koks atrodas kalnā, izmēra horizontālā stāvokļa pamatu līdz koka pamatnei. Mērot augstumu, vispirms skatieties tā augšpusē un pēc tam pamatnē. Rādījumu starpība dod koka augstumu, nepievienojot novērotāja acs augstumu.
Makarova altimetra teorētiskais pamatojums ir parādīts 4.11. attēlā, kur VA 2 \u003d BC + CA 2 \u003d H- koka augstums; AC \u003d A 1 A 2- pamats. No ∆ ABC mums ir:
Mērījumu pamatojums H par reljefa nolaišanu vai paaugstināšanu ir norādīti iepriekš; tikai tas jāņem vērā b= 90˚ – α.
Piemērs. Pamatnes garums A 1 A 2= 20 m , injekcija ABC = α = 39˚, injekcijaTU == b= 90˚ - α = 51˚, tg 59˚ = 1,26, BC = AC tgb= 20 1,26 = 25,2 m . koka augstums H \u003d BC + SA 2 = 25,2 + h ; h ir novērotāja acs augstums punktā BET(vidēji 1,4 m); tātad, H = 25,2 + 1,4 \u003d 26,6 m.
BC = ACtgb= AC tg(90˚ - α) = maiņstrāva ar tga; H = AC ar tga+ h.
Attēls 4.11. Shēma koka augstuma mērīšanai ar Makarova altimetru
Leņķi α veido redzamības līnija uz koka galotni un svērtā līnija (svārsts). Altimetra praktiskas izmantošanas ērtībai tā skalā, leņķa α vai leņķa pakāpes vērtības vietāb= =90˚-α uzzīmēti tiem atbilstošie augstumi, kas norādīti ar svārsta bultiņu.
Ar nemainīgu bāzu vērtību - 10 vai 20 m – koka augstums tiek mērīts tieši uz plusa skalash ir novērotāja acs augstums. Ja pamats ir 30 m , tad jāpievieno skalas rādītāji 10 un 20 m plus h .
Būtisks Makarova altimetra trūkums ir tā mazais izmērs, kas nenodrošina precīzu saskatīšanu koka galotnē un rada kļūdu augstuma nolasīšanā. Lieli augstuma mērītāji nodrošina labākus rezultātus.
Altimetri, kas veidoti pēc ģeometriskā principa, ir balstīti uz trīsstūru līdzību, no kuriem viens ir projicēts uz zemes, otrs uz instrumentu. Ir daudz dažādu šādu altimetru dizainu, taču to pamata dizains ir vienāds (4.12. attēls).
Uz taisnstūra plāksnesOocb tiek piemēroti dalījumi; punktā par pastiprināta vītneob svērtenis; novērotājs noteiktā punktāN , atdalīts no koka pamatnes attālumāNA , mēra ar mērlenti (bāzi), tēmēkļi koka galotnē AT gar sānu Oo taisnstūris. Plumbdiegsob fiksēts punktā par uz dalījuma, kas atbilst bāzes mērvienību skaitamNA . Šajā gadījumā svērtenis šķērsos punktāb augstumam atbilstošā dalījuma cipars saule.
Ja koks atrodas uz horizontālas virsmas, tad, lai noteiktu visu tā augstumu, jāizmanto vērtība saule pievienojiet novērotāja acs augstumuh
. Mērīšanas tehnika ir balstīta uz trīsstūru līdzību OVS unpar b ar, kas Ð
WOS =Ð
boc
, jo tos veido savstarpēji perpendikulāras malas, un trīsstūru malas ir proporcionālas;BC:
bc=
OC:
oc
. Tāpēc 
.
Tā kā svērtenis ir fiksēts uz dalījuma numura, kas atbilst bāzes mērvienību skaitamNA , tad svērteni punktāb tieši norādīs vērtību saule bāzes vienībās.
Attēls 4.12 Vispārīga altimetru shēma, kas uzbūvēta saskaņā ar
Ģeometriskais princips
Kad koks atrodas uz nolaistas virsmas, ir jāveic divi nolasījumi: līdz koka galotnei un līdz pamatnei; šajā gadījumā koka augstums H būs divu skaitļu summa BC + SA, nepievienojot vērtībuh .
Ja koks atrodas uz paaugstinātas virsmas, tad tā augstumu nosaka kā starpību starp rādījumiem gar svērteni, aplūkojot koka galotnē un pamatnē (4.13. attēls).
Šajā gadījumā mums ir divi līdzīgu trīsstūru pāri: OVS unoba , un arī LAPSENE un lapsene. Pamatojoties uz pirmā trīsstūru pāra līdzību, atsauce uz koka pamatni Ar dod vērtību SA.
Attēls 4.13. Paaugstināta koka augstuma mērīšana ar ģeometrisko altimetru
Optiskais altimetrs (VA) . N.P. Anuchin izstrādāja altimetru, ko sauc par optisko (4.14. attēls).
Attēls 4.14 Anuchin optiskais altimetrs
Tas sastāv no korpusa, kas samontēts no divām simetriskām pusēm, kas pievilktas ar skrūvēm. Korpusa iekšpusē atsevišķā caurulē ir optiskā sistēma: lēca un okulārs. Optiskā sistēma vairākas reizes samazina objekta attēlu. Lēca sastāv no divām ieliektām-izliektām lēcām. Ierīces okulārs ir aprīkots ar okulāru. Uz ierīces korpusa no objektīva sāniem ir uzliktas divas nolasīšanas skalas: viena mērīšanai no attāluma. 15 m, otrais - 20 m (4.15. attēls).
Ierīces regulēšana tiek veikta, pārvietojot cauruli attiecībā pret svariem. Šajā gadījumā ir nepieciešams atskrūvēt skrūves, kas pievelk instrumenta korpusu.
Attēls 4.15. Optiskā altimetra skala
Optiskajā altimetrā tiek mērīti gaismas stari, kas nāk no koka AB, izejot cauri diverģējošai lēcai (objektīvam), novirzieties kā ventilators (4.16. attēls). Ja šie stari iekritīs acī, tad mēs redzēsim iedomātu tiešo koka A 1 B 1 attēlu, kas ievērojami samazināsies.
4.16. attēls. Staru ceļš Anuchin optiskajā altimetrā
Ar tiešu vizuālu augstu koku novērošanu no tuva attāluma skata leņķis ir ļoti liels (apmēram 60˚).
Novērošanas ierīce, kas paredzēta tik liela leņķa mērīšanai, būtu smagnēja. Pārnēsājamā novērošanas ierīcē šis leņķis ir jāsamazina.
Šajā gadījumā tiek izmantotas atšķirīgas lēcas, lai sašaurinātu skata leņķi, mērot augstus objektus. Altimetra priekšpusē ir taisnstūra sprauga, caur kuru tiek skatīts izmērītais koks. Ar nelieliem ierīces izmēriem uz altimetra priekšējās sienas iekšējās virsmas uzdrukātie svari atrodas tiešā attālumā no acs, tāpēc to labākai redzamībai ir uzstādīts vājš palielināms stikls (+5 dioptrijas). ierīces acs daļa. Palielināmajam stiklam ir maza ietekme uz attēlu, kas iegūts ar objektīvu. Uzstādot okulāru (lupu), tiek panākta iespēja vienlaikus skatīt samazinātu koka attēlu un altimetra skalas.
Šīs shēmas priekšrocība ir tā, ka tā sniedz tiešu attēlu. Vairākās citās optiskajās ierīcēs, piemēram, dažos attāluma mērītājos, tiek iegūts apgriezts attēls. Daudzos optiskajos mērinstrumentos tieša attēla iegūšanai tiek izmantotas prizmu vai pat prizmu sistēmu papildu uzstādīšana. Tas ļoti apgrūtina ierīču izgatavošanu un apgrūtina to regulēšanu, t.i., precīzu regulēšanu, regulēšanu.
Minētajās meža inventarizācijas mācību grāmatās ir aprakstīti altimetri "Metra" un Blūms-Lejs. Baltkrievijas mežniecībā altimetra "Metra" nav. Blume-Leyes altimetrus pagājušā gadsimta 70. gados lielā apjomā ieguva meža inventarizācija. Mežniecībās viņi neiekļuva. Nelielā skaitā no šiem diezgan precīziem, ērtiem altimetriem joprojām ir saglabājušies. Tāpēc aprakstīsim to.
Blūma-Leisa altimetram (4.17. attēls) korpuss ir apļa sektora formā. Acu un objektu dioptrijas atrodas altimetra korpusa augšējās virsmas galos. Blakus objekta dioptrijai ir sprūda, kas fiksē altimetra svārstu vēlamajā pozīcijā. Ķermeņa augšdaļā ir izgriezums, caur kuru tiek izlaists īkšķis, aplūkojot koka galotnē.
Attēls 4.17. Blūma-Leisa altimetrs
Korpusa aizmugurē ar skrūvēm piestiprināta plāksne, kas satur mērījumu korekcijas kalnainā reljefā. Tā pati plāksne ļauj pārvērst reljefa slīpuma grādus procentos.
Altimetrs ir izgatavots no viegla metāla. Tās mehāniskās daļas ir ievietotas korpusa iekšpusē, kas izslēdz mehānisma bojājumus. Altimetra svars 320 g, izmēri 18x15x2 cm.
Koku augstumu nosaka četras lokveida skalas ar augstuma dalījumu. Katrs mērogs tiek izmantots, lai apskatītu koku no dažādiem attālumiem: 15; 20; 30 un 40 m . Ar piektās, zemākās skalas palīdzību tiek noteikts nogāžu stāvums grādos, tiek līdzināti ceļi un grāvji. Visi svari ir aizsargāti ar stiklu. Koku augstums un zemo vietu dziļums, ko var noteikt, izmantojot četras altimetra skalas, ir parādīti 4.2. tabulā.
Mērot koka augstumu, vispirms ir jānosaka attālums no izmērītā koka līdz taksatoram. Šim nolūkam altimetram ir tālmērs, kuram piestiprināta pamata salokāma lente. Pēdējais ir piestiprināts pie izmērītā koka tā, lai tā nulles dalījums atrastos acu augstumā. Taksometrs attālinās no izmērītā koka un, pavirzoties dažus soļus uz priekšu vai atpakaļ, optiskajā skaitītājā meklē vienu no četriem cipariem (15; 20; 30 vai 40), kas atrodas uz pamata lentes vienā līmenī ar nulles dalījums. Pieņemsim, ka optiskajā skaitītājā tiek iegūts attēls, kurā nulles dalījums atrodas vienā līmenī ar 20. dalījumu. Tas nozīmē, ka attālums no mērāmā koka stumbra pamatnes līdz taksatora acu līmenim. ir vienāds ar 20 m.
Lai sasniegtu precīzu attāluma rādījumu, skatoties caur optisko bāzes joslas mērītāju, altimetrs ir nedaudz jāpagriež. Tad tiek iegūts visskaidrākais pamatjoslas attēls.
4.2. tabula — koku augstums un zemu vietu dziļums,
mērīts ar Blume-Leyes altimetru.
|
Augstums virs acu līmeņa, m |
Attālums līdz izmērītajiem objektiem, m |
Augstums virs acu līmeņa, m |
Dziļums attiecībā pret acu līmeni, m |
||
Iestatot attālumu no novērošanas punkta līdz kokam, jānospiež poga, kas atrodas altimetra aizmugurē. Rezultātā svārsts tiks atbrīvots. Vispirms viņi redz koka galotni un pēc tam tā pamatni. Vērošana jāturpina, līdz svārsts pārstāj šūpoties, t.i. stāvus nestāvēs. Pēc tam, nebeidzot redzēt cauri dioptrijām koka augšdaļā, viņi ar rādītājpirkstu nospiež sprūdu. Tad svārsts apstāsies tajā skalas daļā, kas noteiks koka augstumu no galotnes līdz acs līmenim. Skatīšana uz koka pamatni ir līdzīga tā galotnes novērošanai. Ar tās palīdzību tiek noteikts attālums no koka saknes kakla līdz novērotāja acij. Summējot rādījuma rezultātus uz skalas, ieraugot koka galotnē un pamatnē, tiek atrasts tā augstums.
Ja taksators atrodas kalnos zem koka pamatnes līmeņa, no rādījuma, kas redzams koka galotnē, ir jāatskaita rādījums, novērojot pie pamatnes. Kad koks atrodas uz nogāzes, kas ir stāvāka par 10º, ir jāveic reljefa korekcija. Korekcijas tabulā atrodiet augstuma korekcijas vērtību, kas atbilst iestatītajam slīpuma leņķim, un reiziniet to ar koka augstumu. Altimetra precizitāte ± 0,5 m.
Svārsta altimetra ierīce, kas ir Blume-Leyes altimetrs, ir balstīta uz trigonometriskiem aprēķiniem (4.18. attēls).
Pieņemsim, ka jums ir jāizmēra koka augstumsCD . Ejam prom no koka AB= 10 m un no punkta BET mēs redzēsim izmērītā koka galotnē. Šajā gadījumā altimetra svārsts, kas attēlā norādīts ar līnijāmom, ieņem vertikālu stāvokli. Svārsts un tēmēšanas caurule veido leņķi, kas vienāds ar leņķiABC . Abi leņķi attēlā ir apzīmēti ar α. Garuma attiecība AB līdz līnijas garumam saule ir leņķa α pieskare. Līnijas garums AB tiek pieņemts kā nemainīgs, vienāds ar 10 m.
Attēls 4.18 Shēma koka augstuma mērīšanai ar altimetru
Blūme-Leisa
Ņemsim citu piemēru. Nepieciešams izmērīt divu koku augstumu. Pirmā koka augstums no novērotāja acs līmeņa līdz galotnei ir 10 m , otrais koks 15 m (No 1 līdz 1=10 m, No 2 līdz 2=15 m). Saskaņā ar šiem nosacījumiem svārsta un skata līnijas veidotā leņķa α pieskare būs vienāda ar:
a) pirmajam kokam
;
b) otrajam kokam
.
Līdzīgā veidā jebkura augstuma kokiem var atrast svārsta un skata līnijas veidoto leņķu α pieskares. Pieskares, kas vienādas ar 1, atbilst 45˚ leņķim, un tangense, kas vienāda ar 0,67, atbilst leņķim 33˚40 ΄. Šie leņķi tiek piemēroti altimetra sektoram.
Tos konstruējot, svārsta ass tiek ņemta stūra augšdaļā paralēli skata līnijai. Leņķis, kas vienāds ar 45˚ sektorā ir atzīmēts ar dalījumu un zem tā tiek likts skaitlis 10. Altimetra svārsts nogriezīs šo dalījumu, kad koka augstums virs novērotāja acu līmeņa būs vienāds ar 10 m . Pret dalījumu, kas atbilst leņķim 30˚40΄, ielieciet skaitli 15. Tas noteiks koka augstumu, kas pārsniedz novērotāja acs līmeni par 15 m . Ar līdzīgu metodi altimetra skalai tiek piemēroti dalījumi, lai noteiktu visus pārējos koku augstumus, kas atšķiras viens no otra 1 m .
Blūma-Leja altimetra precizitāti pagājušā gadsimta 70. gados pārbaudīja V.F.Baginskis, izmērot simts paraugkoku augstumu, kam sekoja to nociršana un augstuma mērīšana ar mērlenti ar precizitāti līdz 5 cm. Konstatēts, ka tas atbilst pases datiem un atrodas 0,3-0,5 m robežās.
Principā jebkura altimetra lietošana nav grūta, ja zināt to darbības principu. Turklāt katram altimetram ir pievienotas instrukcijas darbam ar šo ierīci.
Šobrīd meža apsaimniekošanas un mežsaimniecības uzņēmumi pāriet uz jaunas paaudzes altimetriem - opto-mehānisko un elektronisko. Tos ražo Vācijā, Somijā, Zviedrijā un citās valstīs. Mūsdienu mežsaimniecībā izmantojamos altimetrus apraksta A.A. Boja žurnālā "Mežsaimniecība un medības" Nr.3 2008.gadam. Šo ierīču raksturlielumi ir norādīti saskaņā ar nosaukto aprakstu.
Altimetrs SuuntoPM– 5 (Somija) mūsu mežsaimniecībā izmantots kopš pagājušā gadsimta 70. gadu otrās puses. Pateicoties tā veiksmīgajam dizainam un augstas kvalitātes izpildījumam, tas līdz šim nav zaudējis savu nozīmi. Mežsaimniecībās šis altimetrs ir rets, to biežāk izmantoja zinātnieki un meža apsaimniekotāji. Ierīce ir optiski mehānisks altimetrs (4.19. attēls) koku augstuma mērīšanai ar augstu precizitāti un efektivitāti. Tas arī ļauj izmērīt slīpuma leņķus grādos. Koka augstuma noteikšanu var veikt no diviem pamata attālumiem: 10 un 20 m.
4. attēls 19 - AltimetrsSuuntoPM– 5
Strukturāli ierīce ir izgatavota vieglā anodēta alumīnija korpusā, un to var viegli ievietot jakas krūšu kabatā. Altimetra skala griežas uz īpašiem gultņiem noslēgtā plastmasas traukā, kas piepildīts ar antifrīzu amortizācijas šķidrumu. Šīs tehnoloģijas izmantošana ļauj panākt vienmērīgu skalas rotāciju un nelielu svārstību slāpēšanu, kas ir īpaši svarīgi, veicot rādījumus. Amortizējošais šķidrums nesasalst aukstumā un saglabā savas amortizācijas īpašības plašā temperatūras diapazonā. Ierīce ir aprīkota ar tēmēšanas ierīci, kas ļauj nolasīt altimetra rādījumus mērīšanas procesā. Tiek nodrošināta okulāra asuma regulēšana. Pēc pamata distances noteikšanas vienlaicīgi tiek veikta mērķēšana un skalas rādījuma ņemšana. Nav nekādas skalas regulēšanas vai bloķēšanas. Šajā modelī šajā gadījumā instrumenta rādījumiem ir jāpievieno redzes augstums, ko var arī izmērīt, ņemot rādījumu no koka pamatnes.
Altimetrs ir pieejams vairākās modifikācijās: ar fona apgaismojumu (Aktīvais beta apgaismojums) un ar tēmēšanas ierīci pamatattāluma noteikšanai pēc uzmērītā koka uzliktās pamatlentes. Altimetra precizitāte ir ± 2%. Tās pārbaude, ko VF Baginskis veica vienlaikus ar Blum-Leys altimetru, parādīja, ka ierīces precizitāte atbilst pases datiem un nepārsniedz 0,5 m.
Suunto Tandem(Somija). Ierīce apvieno augstas precizitātes altimetru un kompasu vienā anodēta alumīnija korpusā. Altimetra dizains šajā instrumentā ir līdzīgs altimetramSuuntoPM– 5. Divu instrumentu kombinācija vienā korpusā ir efektīvs risinājums profesionāļiem, kuriem nepieciešams vienlaicīgi mērīt augstumus un mērīt leņķus uz zemes, t.i. izmantošanai cirsmu piešķiršanā un taksācijā. Ierīces kopējais svars ir tikai 180 g.
SilvaClinoMaster(Zviedrija). Augstas precizitātes optiski mehānisks altimetrs, kas paredzēts koku augstumu un vertikālo leņķu mērīšanai (4.20. attēls).
4. attēls 20 - AltimetrsSilvaClinoMaster
Strukturāli altimetrs ir izgatavots anodēta alumīnija kabatas izmēra korpusā (75x53x16 mm). Altimetra skala ir ievietota speciālā kapsulā, kas pildīta ar slāpēšanas šķidrumu, kas nodrošina vienmērīgu griešanos un nelielu vibrāciju slāpēšanu. Svari griežas īpašos safīra gultņos, nodrošinot ļoti zemu berzes koeficientu. Augstuma mērīšanu var veikt no vairākiem pamata attālumiem: 10; piecpadsmit; 20 un 25 m . Uz altimetra sānu virsmas tiek uzlikta centimetru skala. Altimetrs tiek ražots vairākās modifikācijās: ar objektīvu vai prizmu novērošanai un rādījumu uzņemšanai; ar akumulatora fona apgaismojumu vai īpašu tehnoloģijuAktīvais beta apgaismojums; ar tēmēkli pamatattāluma noteikšanai (uz pamatlentes). Nolasīšana tiek veikta tāpat kā ar altimetru.SuuntoPM – 5. Ierīces precizitāte - ± 2%. viegls svars ( 110 g ) un kompaktie izmēri atvieglo ierīces lietošanu.
SilvaSurveyMaster (Zviedrija). Patentēta tehnoloģija, kas apvieno divus mērinstrumentus vienā korpusā: altimetrs ClinoMaster un krellescoli SightMaster (4. attēls. 21 ). Tāpat kā gadījumā Suunto Tandem, šī iekārta ir efektīvs risinājums darbiem, kas saistīti ar ciršanas platību sadali (piemēram, uzmērīšana ar kompasu), un paraugkoku augstumu noteikšanu taksācijas laikā. Atšķirībā no Suunto Tandem šai mērierīcei altimetra un kompasa redzes asis atrodas vienā līnijā, savukārt pirmajai tās atrodas taisnā leņķī viena pret otru.
4. attēls 21 - Altimetrs SilvaSurveyMaster
Ierīce ir pieejama modifikācijā ar dažādām tēmēšanas ierīcēm – ar lēcām vai prizmām. Ierīces svars - 230 g .
HaglofElectronicClinometer (Zviedrija). slavenā uzņēmuma elektroniskais altimetrs Haglofs, kas ražo meža inventarizācijas instrumentus.
Šī ierīce (4. attēls. 22 ) ir visvieglāk lietojamais no līdz šim piedāvātajiem elektroniskajiem altimetriem. Tas ir īpaši izstrādāts koku augstuma un vertikālo leņķu mērīšanai. Mazs izmērs, salīdzināms ar sērkociņu kastītes izmēru (63mm x 44 mm ) un mazs svars ( 50 g ) padarīs to par, iespējams, kompaktāko altimetru meža inventarizācijai.
4. attēls 22 - Altimetrs HaglofElectronicClinometer
Papildus mazajam izmēram, otra altimetra atšķirīgā iezīme ir tā spēja noteikt koka augstumu no jebkura atskaites attāluma. Pirms mērīšanas uzsākšanas nepieciešams izmērīt pamata attālumu. Lai iegūtu labākos rezultātus, tam jābūt aptuveni vienādam ar koka augstumu. Bāzes vērtība tiek ievadīta altimetrā, pēc tam tiek veikts faktiskais augstuma mērījums: vispirms novērošana koka pamatnē un pēc tam tā galotnē. Altimetrs automātiski aprēķina koka augstumu, un novērotājs var nolasīt rādījumu altimetra skatu meklētājā. Ierīci darbina viena baterija (AA tips). Ierīces mērījumu precizitāte ir augsta - kļūda ir tikai ± 0,2˚. Tā kā altimetrs ir mazs un svars ir mazs, taksometra vadītājam ir vajadzīgas zināmas prasmes, lai precīzi saskatītu koka galotni un veiktu rādījumus. Šīs ierīces izmantošanas pieredze mežsaimniecībā ir pierādījusi tās darbības augsto efektivitāti kopā ar BOSCH DLE 50 kompakto lāzera tālmēru (4. attēls. 23 ).
Nosauktais attāluma mērītājs mēra attālumus līdz 50 m ar ļoti augstu precizitāti (± 1,5 mm). Tālmērs mēra bāzes attālumu, ievada rādījumus altimetā, pēc tam mēra koka augstumu. Unclāzera tālmēra izmantošana ievērojami paātrina darbu pie mērīšanas modeļiem, salīdzinot ar parastās mērlentes izmantošanu, un tehnoloģiskajam risinājumam no šo divu ierīču kombinācijas ir pievilcīgas izmaksas, salīdzinot ar modeļiem ar iebūvētu diapazona meklētāju.
4. attēls 23 – BOSCH DLE 50 tālmērs
Tālmēra efektīvai darbībai nepieciešams izmantot reflektoru, kas tiek novietots blakus izmērītajam kokam. Neizmantojot atstarotāju, mērījumu diapazons tiek samazināts līdz 25 - 35 metri .
Virsotne IV (Zviedrija). Haglof elektroniskais altimetrs (4. attēls. 24 ).
4. attēls 24 – Altimeter Vertex IV
Šī ir moderna augsto tehnoloģiju iekārta koku augstuma mērīšanai. Ierīce ir piemērota arī attālumu, horizontālo projekciju, vertikālo leņķu un nogāžu mērīšanai. Tas izmanto ultraskaņas attāluma mērīšanas tehnoloģiju, lai veiktu mērījumus blīvā meža lapotnē, blīvā pamežā un pat blīvā veģetācijā. Saskaņā ar tā tehniskajiem parametriem un patērētāju īpašībām ierīce atbilst visaugstākajām prasībām.
Koka augstuma noteikšanu var veikt no jebkura pamata attāluma. Pamata noteikšanai tiek izmantots iebūvēts tālmērs un īpašs retranslators, kas uzstādīts pie izmērītā koka (4. attēls. 25 ).
4. attēls 25 – Transponderis un reflektora konuss, ko izmanto ar Vertex IV altimetru
Transponderis ir novietots tādā augstumā, kāds iepriekš ir ierakstīts altimetra elektroniskajā atmiņā. To nosaka lietotājs. Lai veiktu mērījumus, taksometra devējs pārvietojas uz attālumu, kas ir aptuveni vienāds ar koka augstumu, ieslēdz altimetru un secīgi skatās vispirms uz retranslatoru un pēc tam uz koka galotni. Altimetrs aprēķina koka augstumu, ņemot vērā redzamības augstumu un reljefa slīpumu, parāda to ekrānā un saglabā ierīces elektroniskajā atmiņā.
Altimetru var izmantot, lai norobežotu konstanta rādiusa (CPR) apļveida apgabalus. Lai to izdarītu, CPR centrā tiek ievietots retranslators ar īpašu konusveida reflektoru, kas tiek piegādāts atsevišķi. Vērojot altimetru transpondera virzienā, novērotājs nosaka attālumu līdz CPR centram.
Altimetrs ir aprīkots ar infrasarkano staru raidītāju un Bluetooth radio moduli. Pēdējos četrus mērījumus var pārsūtīt uz datoru vai Haglof Digitech Professional vai Mantax Digitech elektronisko suportu. Tādējādi elektroniskā suporta un altimetra kopīga izmantošana ļauj pilnībā saglabāt nodokļu datus elektroniskā formā. Šis apstāklis padara turpmāko datu apstrādi datorā ērtu, ievērojami paātrinot to ievadi un apstrādi.
Altimetram ir kompakti izmēri (80x50x30 mm), tas ir izgatavots anodētā alumīnija korpusā un tam ir mazs svars - tikai 160 g , ieskaitot akumulatoru (elementu tips AA 1,5 volti). Ierīci var darbināt plašā temperatūru diapazonā, tostarp temperatūrā zem nulles (no -15°С līdz +45°С). Attāluma mērīšanas precizitāte ir ± 1%.
Vertex Laser L400 (Zviedrija). Haglof elektroniskais altimetrs (4. attēls. 26 ).
4. attēls 26 – Altimeter Vertex Laser L400
Ierīce ir paredzēta augstuma, slīpuma un attāluma mērīšanai. Altimetrs attāluma noteikšanai izmanto lāzertehnoloģiju. Lāzera klātbūtne ļauj noteikt attālumu līdz 350 metri bez atstarotāja un līdz 900 metri atstarotājs. Tas nodrošina mērījumu precizitāti līdz ± 1 m attālumā līdz 100 m . Altimetra L400 modifikācija apvieno lāzera un ultraskaņas emitētājus vienā korpusā, kas būtiski palielina ierīces izmantošanas iespējas.
Koku augstumu mēra, izmantojot līdzīgu metodi kā Vertex IV modelī. Tāpat kā Vertex IV modelis, arī šis altimetrs ir aprīkots ar infrasarkano portu mērījumu rezultātu pārsūtīšanai uz datoru vai suportu. Ierīci darbina divas litija baterijas (3 volti) un tā darbojas plašā temperatūras diapazonā (no -15°С līdz +45°С). Tā svars, ieskaitot akumulatoru, ir 260 g .
Šobrīd tirgū ir daudz dažādu dizainu altimetru meža inventarizācijas instrumentiem, ko var izmantot mežsaimniecības praksē. Aprakstīto altimetru salīdzinošie raksturlielumi ir doti 4.3. tabulā. Modeļa izvēli nosaka prasības praktiskajām risināmajām problēmām.
Tabula 4.3. Altimetru raksturojums
|
Vārds |
Izmēri, mm |
Precizitāte |
||
|
BlūmeLeiss |
Optiski mehānisks |
|||
|
Suunto RM — 5 |
Optiski mehānisks |
|||
|
Suunto Tandem |
Optiski mehānisks |
|||
|
SilvaClinoMaster |
Optiski mehānisks |
|||
|
SilvaSurveyMaster |
Optiski mehānisks |
|||
|
HaglofElectronicClinometer |
Elektroniskā |
|||
|
Elektroniskā |
||||
|
Vertex Laser L400 |
Elektroniskā |
Mežsaimniecības galvenais ražošanas uzdevums, kur nepieciešama altimetra izmantošana, ir cirsmu novērtēšana cirsmu materiālu sagatavošanā stāvkoksnes izlaišanai saskaņā ar spēkā esošajiem noteikumiem. Tā kā lielāko daļu šī darba veic mežsaimniecības, labākā izvēle šajā gadījumā būtu opto-mehāniskie altimetri: piemēram, Suunto, Silva vai elektroniskie HEC. Kombinēto instrumentu (altimetra un kompasa) izmantošana ir labākais risinājums, ja vienlaikus tiek veikts darbs pie izciršanas vietas noņemšanas un novērtēšanas.
Haglof Vertex IV vai Vertex Laser elektronisko altimetru izmantošana jāapsver kopā ar Haglof elektroniskajiem suportiem, jo šajā gadījumā datu vākšana un apstrāde notiek pilnībā digitālā formā. Tā kā šāda tehnoloģiskā risinājuma izmaksas ir augstākas, salīdzinot ar tradicionālo lauka materiālu savākšanas un apstrādes metodi, šo elektronisko rīku komplekss, pirmkārt, būtu jāaprīko ar specializētām vienībām vai komandām, kas veic darbu pie mežizstrādes vietu piešķiršanas un novērtēšanas. . Šajā gadījumā 2 mērnieki var veikt visu cirsmu novērtēšanas darbu klāstu ar sekojošu lauka datu apstrādi un dokumentācijas sagatavošanu personālajā datorā.
Altimetrs vai, kā to parasti sauc, altimetrs ir lidojuma un navigācijas instruments lidojuma augstuma mērīšanai. Visi altimetri pēc to uzbūves ir sadalīti divos galvenajos veidos, proti, radio un barometriskie instrumenti.
Senos laikos kā altimetru izmantoja elementārus goniometrus, kas ļāva noteikt augstumu no kosmiskajiem ķermeņiem, piemēram, zvaigznēm vai planētām.
Barometriskais altimetrs
Izmantojot šo ierīci, ir iespējams noteikt relatīvo lidojuma augstumu. Šī ierīce darbojas, mērot spiedienu atmosfērā. Mēs visi zinām, ka atmosfēras spiediens samazinās līdz ar pacēlumu. Tieši šī principa dēļ altimetrs darbojas. Faktiski tas mēra nevis augstumu, bet gan atmosfēras gaisa spiedienu, uz kura pamata tiek noteikts augstums.
Strukturāli altimetrs ir noslēgta kaste, kurai ir membrāna. Mainoties spiedienam, membrāna maina savu stāvokli. Ar to ir savienojums starp membrānu un ierīces bultiņu. Šī iemesla dēļ mazākās izmaiņas membrānā tiek parādītas ar bultiņu graduētā skalā.
Šādi altimetri tiek uzstādīti lidmašīnās ar zemu maksimālo lidojuma augstumu. Ierīce atgādina pulksteni, jo tai ir apaļa forma un divas rokas. Galvenā atšķirība ir tā, ka rezultātu tabula ir sadalīta 10 sektoros. Viena no bultām, pārvietojot vienu divīziju, iezīmē 100 metru augstumu, bet otrā, mazāka, atzīmē augstuma izmaiņas par 1 kilometru.
Mūsdienīgāki barometriskie altimetri var izmērīt augstumu līdz 20 kilometriem virs jūras līmeņa. Jāpiebilst, ka šis dizains neoficiāli tiek uzskatīts par standartu gaisa kuģu industrijā. Ir arī altimetri ar vienu roku, pilna 360 grādu rotācija atbilst vienam kilometram augstuma.
Jāņem vērā, ka dažkārt ir nepieciešams manuāli regulēt altimetru, ņemot vērā zemes spiedienu lidlaukos, īpaši, ja tie atrodas kalnu apvidos. Ir bijuši daudzi negadījumi nepareizu altimetra iestatījumu dēļ, un risks palielinās, ja redzamība ir nulle.
NVS valstīs ir ierasts iestatīt spiedienu uz ierīci, kas ir tāds pats kā spiediens lidlaukā, kurā tiek veikta nosēšanās, to var uzskatīt par atskaites punktu. Rietumvalstis izmanto jūras līmeņa spiedienu kā augstuma atskaites punktu.
Vēl viens augstuma atskaites punkts ir tā sauktā ešelona līnija. Echelon ir standarta spiediens 760 mm Hg. Art., kas nāk augstumā. Šī ir nosacīta augstuma līnija ar pastāvīgu spiedienu. Šī nosacītā augstuma atskaites līnija ir aviācijas standarts visā pasaulē. Jāpiebilst, ka visu lidmašīnu nosēšanās ir aizliegta, nenorādot atmosfēras spiedienu virs lidlauka. ICAO prasības nosaka obligātu dispečera altimetra atrašanos uz klāja, kas papildus augstuma rādīšanai signalizē lidmašīnas retranslatoram, tas viss ļauj gaisa satiksmes dispečeriem noteikt kuģa lidojuma faktisko augstumu.
Ir nelieli augstuma mērītāji, kurus desantnieki un desantnieki izmanto lēkšanai. Šai ierīcei ir mazs svars un izmēri, korpuss ir izgatavots no triecienizturīga materiāla. Šādas sistēmas tiek uzstādītas uz izpletņiem. Šobrīd tiek izmantotas arī elektroniskas ierīces, kas signalizē par noteikto augstumu pāreju.
Radio tehniskais altimetrs
Radiotehniskā tipa altimetrs ļauj attēlot lidojuma augstumu, sūtot elektronu vilni zemes virzienā, pēc tam to notriecot un uztver lidmašīnā esošā ierīce. Tiek analizēts signāla atgriešanās laiks, noteikts gaisa kuģa augstums virs zemes. Galvenā atšķirība no barometriskā altimetra ir tā, ka tiek noteikts faktiskais augstums, nevis relatīvais. Turklāt šī ierīce rāda augstumu ar lielāku precizitātes pakāpi.
Tomēr praksē ierīce ir efektīva zemā augstumā, jo lielam augstumam ir nepieciešams jaudīgs signāla emitētājs un atbilstošs aprīkojums traucējumu filtrēšanai un novēršanai.
Sistēma sastāv no mikroviļņu raidītāja un antenas, kas atrodas lidmašīnas fizelāžas apakšējā daļā. Pilotu kabīnē ir arī atstarotāji un signālu uztvērēji, apstrādes un displeja sistēma. Radiotehniskie altimetri ir sadalīti divos veidos. Pirmie darbojas augstumā līdz 1,5 kilometriem nepārtrauktā režīmā. Pēdējie darbojas diapazonā no 1,5 līdz 30 kilometriem, bet tie darbojas impulsa režīmā. Visi altimetri ir aprīkoti ar zema augstuma signalizācijas sistēmām, kuras skaņas un gaismas norāda uz augstuma samazināšanos no iepriekš noteiktā.
Šīs ierīces trūkums ir tāds, ka raidītāja stars ir skaidri vērsts uz leju. Sakarā ar to radiotehnisko altimetru var uzskatīt par efektīvu tikai līdzenā reljefā un pilnīgi nederīgu kalnu apvidos. Turklāt ar lielu mašīnas rulli ierīce parāda pārvērtētus rādītājus, kas nav taisnība. Runājot par drošību, jāatzīmē, ka šādas ierīces rada spēcīgus īsviļņu impulsus, kas izraisa bojājumus biosfērā.
GPS altimetrs
Aviācijā augstumu var izmērīt, izmantojot mūsdienu GPS uztvērējus. Šī ierīce darbojas, nosūtot signālus uz vairākiem satelītiem, kas atrodas pastāvīgās orbītās. Ierīces matemātiskie aprēķini ļauj precīzi noteikt lidmašīnas koordinātas un tā augstumu. Augstums tiek mērīts attiecībā pret WGS84 tipa zemes modeli. Jāņem vērā, ka GPS ierīce darbojas ar satelītiem. Tātad, izmantojot sakarus ar diviem satelītiem, jūs varat iestatīt precīzas koordinātas. Lai noteiktu lidojuma augstumu, ir nepieciešama saziņa ar trim satelītiem. GPS altimetra darbībai ir daudz vairāk priekšrocību nekā barometriskajiem un radiotehniskajiem instrumentiem, jo augstuma noteikšana nav atkarīga no spiediena, nelīdzena reljefa un gaisa kuģa sānsveres.
Tomēr šādām ierīcēm ir daži trūkumi. Lietojot ātrgaitas iznīcinātājos, ļoti straujā nolaišanās neļauj instrumentiem parādīt reālus rādījumus. Šādā situācijā skaitļošanas ierīcei ir nepieciešams laiks, lai nosūtītu un saņemtu signālu no satelīta, šādas aizkaves var būt līdz vienai sekundei. Jaunākiem GPS altimetru modeļiem ir iespēja ņemt vērā grimšanas ātrumu, padarot tos precīzākus.
Mazos augstumos barometriskie un radioinženieriskie altimetri joprojām ir precīzāki un uzticamāki, jo tos neietekmē signālu atstarošana no virsmas un traucējumi no zemes elektriskajām sistēmām.
Mājas GPS sistēmas, piemēram, tās, kuras tiek izmantotas automašīnās vai mobilajos tālruņos, var atslēgties pat par 10 metriem, kas ir pietiekami efektīvai navigācijai. ASV militārās un izlūkošanas aģentūras izmanto slēgtu un precīzāku GPS kanālu ar nosaukumu L1, kas ļauj veikt augstuma mērījumus līdz dažiem centimetriem.
Gamma staru altimetrs
Šīs ierīces darbības princips ir balstīts uz 137 Cs vai 60 Co izotopu emisiju, kas tiek nosūtīti uz virsmu un sita atpakaļ. Līdzīga ierīce tiek izmantota zemā augstumā vairāku desmitu metru augstumā. Galvenā priekšrocība ir staru stabilitāte, kuras praktiski neietekmē traucējumi. Šāds altimetrs tika uzstādīts uz Sojuz kosmosa kuģi un tika apzīmēts kā Cactus produkts. Sistēma tika uzstādīta kuģa dibenā, un tai bija atbilstošs radiācijas bīstamības marķējums.
Rezultātā jāatzīmē, ka lidojuma augstums ir ļoti svarīgs, jo tā precīza noteikšana ļauj nodrošināt lidojumu drošību. Šī iemesla dēļ augstuma noteikšanas pieejai jābūt sarežģītai, un lidmašīnai vienlaikus jābūt vairākiem dažādu konstrukciju altimetriem. Tikai šādā veidā var sasniegt aprēķina precizitāti. Gaisa kuģa apkalpe iziet padziļinātu apmācību darbā ar instrumentiem, kas ļauj analizēt visus sistēmas rādījumus. Viena augstuma mērinstrumentu atteice lidojuma laikā tiek pielīdzināta lidojuma negadījumam.
Galvenā informācija:
Šajā sadaļā ir īsa izgudrojuma vēsture un darbības princips, ja jūs neinteresē, iesakām nekavējoties pāriet uz nākamo sadaļu.
Kas ir barometriskais altimetrs:
Barometriskais altimetrs ir instruments, kas mēra atmosfēras spiedienu, lai noteiktu absolūto un relatīvo augstumu.Ir zināms, ka, palielinoties augstumam, atmosfēras spiediens samazinās.
Īsa barometriskā vēsture altimetrs:
Barometrisko altimetru izveidoja Pols Kolsmans, kurš sākotnēji strādāja par lidmašīnu instrumentu mehāniķi. Tajā laikā bija diezgan daudz ierīču orientācijai telpā, taču ar to nepietika "aklajam lidojumam". 1928. gadā Kollsmans aizgāja pensijā un nodibināja savu uzņēmumu Kollsman Instrument Co. Tad tika izveidots pirmais barometriskais altimetrs. Un 1929. gada 24. septembrī notika pirmais 15 jūdžu "aklais lidojums": kabīnes logi bija cieši piekārti, tā ka pilotu vadīja tikai instrumenti, no kuriem viens bija Kollsmana barometriskais altimetrs.
Normāls 0 nepatiess nepatiess nepatiess RU X-NONE X-NONE
Barometriskā altimetra darbības princips:
Barometriskais altimetrs lielākoties nosaka nevis augstumu, bet gan pašreizējo atmosfēras spiedienu. Augstums tiek noteikts pēc principa, ka, palielinoties augstumam, atmosfēras spiediens proporcionāli samazinās. Barometriskā altimetra priekšrocība salīdzinājumā ar satelīta altimetru ir tāda, ka tā darbība nav atkarīga no satelīta signāla. Turklāt satelīta altimetrs izmanto nosacītu zemes modeli (visbiežāk WGS 84), lai noteiktu nulles atzīmi, kas var radīt kļūdu rādījumos vietējās reljefa zonās.
barometriskais altimetrs iekšā:
Lai mērījumi būtu pareizi un precīzi, vispirms ir jākalibrē altimetrs un jānorāda pašreizējā spiediena rādījuma augstums virs jūras līmeņa. Kā piemēru izmantosim Oregon 550:
Galvenajā izvēlnē atlasiet funkciju “Iestatījumi”, pēc tam dodieties uz sadaļu “Altimetrs”, piedāvātajā sarakstā atlasiet “Altimeter Calibration”.
Pēc tam izpildiet iestatīšanas izvēlnes norādījumus. Lai manuāli pielāgotu altimetru, jāievada precīzi dati par augstumu vai spiedienu. Ja parametri jums nav zināmi, varat izmantot paša GPS uztvērēja datus. Šādā gadījumā sistēma pati kalibrēs altimetru, par pamatu izmantojot GPS uztvērēja izmērīto augstumu.
Pārnēsājamo navigatoru modeļu saraksts, kas aprīkoti ar barometrisko altimetru:
Etrex sērija: , , , ;
Barometriskais altimetrs
Barometriskais altimetrs ir paredzēts barometriskā augstuma vai relatīvā lidojuma augstuma noteikšanai. Barometriskā altimetra darbības princips ir balstīts uz atmosfēras spiediena mērīšanu. Ir zināms, ka, palielinoties augstumam, samazinās arī pašreizējais atmosfēras spiediens. Šis princips ir ierīces pamatā, kas faktiski nemēra augstums, a spiedienu gaiss. Strukturāli ierīce sastāv no noslēgtas kastes ar membrānu, kuras stāvokļa maiņa ir mehāniski saistīta ar bultiņām, kas pārvietojas pa skaitļos graduētu skalu. Mašīnām ar salīdzinoši zemiem praktiskiem griestiem (An-2 un lielākajai daļai citu virzuļlidmašīnu, helikopteros) ir uzstādīts divu roku altimetrs VD-10 vai līdzīgs svešs, līdzīgs parastajiem pulksteņiem - ir tikai ciparnīca. sadalīts nevis 12, bet 10 sektoros, katrs sektors lielajai rokai nozīmē 100 m, bet mazajai 1000 m.
Altimetram VD-20, kas ir līdzīgs pēc konstrukcijas (divu punktu altimetrs līdz 20 km augstumam), kas uzstādīts, piemēram, uz Tu-134, ir atsevišķs skalas gradācija īsai bultiņai līdz 20 km. Jāatzīmē, ka šis dizains ir kļuvis par de facto starptautisku standartu. Citiem altimetriem, piemēram, UVID-15, ir tikai gara adata (viens apgrieziens uz 1000 m vai 1000 pēdu augstumu), un pilns augstums tiek parādīts kā skaitlis logā. Barometrisko altimetru mērījumu precizitāti (pieļaujamo mērījumu kļūdu) nosaka spēkā esošie standarti, un parasti tā ir 10 m robežās.
Lidmašīnas lidojuma augstumu virs zemes (vai ūdens) virsmas aprēķina kā spiediena starpību starp punktu, kur ierīce atrodas, un gaisa spiedienu uz virsmas, līdz kuras augstums jāmēra. Par atmosfēras spiedienu uz virsmas (parasti nosēšanās lidlauku, kalnu grēdu vai lielu bīstamu šķēršļu zonā) apkalpei ziņo zemes dienesti. Lai instrumentā pareizi parādītu lidojuma augstumu, tas ir nepieciešams manuāli iestatiet atmosfēras spiediena vērtību uz zemes (vai spiedienu, kas samazināts līdz jūras līmenim). Nepareizs apkalpes spiediena iestatījums lidojumos ar nulles redzamību vairāk nekā vienu reizi kļuva par gaisa avāriju cēloni.
Jāpiebilst, ka aviācijā var izmantot vairākas barometriskā altimetra spiediena iestatīšanas iespējas. Krievijā un dažās NVS valstīs, lidojot zem pārejas līmeņa (zem zemākā lidojuma līmeņa), ir ierasts iestatīt lidlauka spiedienu (pietuvošanās un izlidošanas laikā) vai minimālo spiedienu maršrutā, kas samazināts līdz jūras līmenim (lidojuma laikā). maršruta lidojumi). Lielākajā daļā pasaules valstu zem apakšējā ešelona augstuma nolasīšana tiek veikta atbilstoši spiedienam, kas samazināts līdz jūras līmenim.
Lidojumiem pa elpceļiem (virs pārejas augstuma) aviācijā tiek izmantots lidojuma līmeņa jēdziens, tas ir, nosacītais augstums, kas mērīts līdz izobāram (konstanta spiediena nosacītā līnija) 760 mm Hg. Art. , viņa ir 1013 mbar (hPa) jeb 29,92 dzīvsudraba collas. Art. Uzstādīšana visās gaisa līnijās, ko veic visi gaisa kuģi, izņemot vienādu spiedienu uz barometriskajiem altimetriem, rada vienotu atskaites sistēmu visiem, kas nodrošina drošu gaisa satiksmi. Lidmašīnas nolaišanās nolaišanās nolūkā bez ticamas informācijas par atmosfēras spiedienu lidlauka zonā stingri aizliegts.
Gamma staru altimetrs
Altimetra dizainā tiek izmantots gamma starojuma avots (parasti izotopi 60 Co, 137 Cs). Uztvērējs uztver reverso fotonu starojumu, kas atstarojas no objektiem uz pamata virsmas. GLV ir augsta precizitāte, izturīga pret dažāda veida traucējumiem, kas ietekmē mērījumu precizitāti. Gamma staru altimetrus izmanto mazos augstumos (metros, desmitiem metru no virsmas). Galvenais pielietojums ir mīkstās nosēšanās sistēmas kosmosa kuģiem. Jo īpaši kosmosa kuģī Sojuz nolaižamā transportlīdzekļa apakšā ir uzstādīts gamma staru altimetrs (produkta kods "Cactus"), un tā uzstādīšanas vieta ir atzīmēta ar radiācijas bīstamības zīmi.
Secinājums
Lidmašīnas lidojuma augstuma mērīšana ir ārkārtīgi svarīgs un atbildīgs uzdevums, kas saistīts ar lidojumu drošības nodrošināšanu. Tajā pašā laikā pieejai šī uzdevuma izpildei ir jābūt visaptverošai, izmantojot visas zināmās metodes lidmašīnas patiesā stāvokļa noteikšanai kosmosā. Šī iemesla dēļ visas iepriekš minētās ierīces tiek izmantotas mūsdienu lidmašīnās, un apkalpes iziet profesionālu apmācību to kompetentai kopīgai lietošanai. Vismaz vienas lidojuma augstuma mērīšanas ierīces atteice tiek uzskatīta par īpašu gadījumu aviācijā, un attiecīgie dienesti to uzskata par lidojuma negadījuma priekšnoteikumu.
Piezīmes
Skatīt arī
Literatūra
- Lidmašīnu aprīkojums. Volkoedovs A.P., Paleny E.G., M., Mashinostroenie, 1980
- Tu-134 un Tu-134A radioiekārtas un to lidojumu darbība. Kuchumova I.P., M., Mashinostroenie, 1978
Saites
Divpunktu altimetrs VD-10 (67. att.) ir paredzēts gaisa kuģa lidojuma augstuma mērīšanai attiecībā pret tās izobāriskās virsmas līmeni, kuras atmosfēras spiediens ir iestatīts pēc barometriskās skalas. Altimetra darbības princips ir balstīts uz atmosfēras spiediena mērīšanu ar paaugstināšanos līdz augstumam, izmantojot aneroidālo kastu bloku.
Lidojuma augstuma zināšanas ir nepieciešamas, lai apkalpe varētu noteikt lidojuma augstumu virs apgabala, kurā tiek lidots, lai novērstu gaisa kuģa sadursmi ar zemi, kontrolētu augstuma saglabāšanu kāpšanas vai nolaišanās laikā, uzturētu noteiktu lidojuma līmeni. maršrutā, kā arī atrisināt dažus navigācijas uzdevumus.
VD-10 altimetri ir uzstādīti uz paneļa kreisā un vidējā paneļa. Altimetrus darbina statiskais spiediens no gaisa spiediena uztvērējiem PVD-7 no aneroīdu membrānu ierīču barošanas sistēmas.
Ierīce un darbs. Altimetrs VD-10 (68. att.) sastāv no noslēgta korpusa, kurā tiek padots gaisa kuģi apņemošā gaisa statiskais spiediens. Korpusa dobums ar cauruļvada palīdzību ir savienots ar statiskā spiediena uztvērējiem, kas atrodas starp rāmjiem Nr.9-10 labajā un kreisajā pusē. Ierīces jutīgais elements ir aneroidālo kastu bloks, kas sastāv no gofrētām membrānām, kas izgatavotas no fosforbronzas. Gaiss no kastēm tiek izsūknēts līdz atlikušajam spiedienam 0,15÷0,2 mm Hg. Art. Netālu no zemes aneroid kastes 18 ir visvairāk saspiestā stāvoklī. Šajā gadījumā membrānu elastīgais spēks līdzsvaro atmosfēras spiediena spēku.
Uzkāpjot augstumā atmosfēras spiediens pazeminās, aneroidās kastes izplešas un caur transmisijas mehānismu iedarbojas uz altimetra adatām, kas skalā parāda lidmašīnas augstumu virs jūras līmeņa.
Ierīces priekšpusē ir divi kustīgi trīsstūrveida rādītāji. 4 un 5, norādot augstumu, kas atbilst barometriskā spiediena izmaiņām attiecībā pret spiedienu 760 mm Hg. Art. Ārējais indekss 5 norāda augstumu metros un iekšējo 4 - kilometros. Trīsstūrveida indeksus izmanto gaisa kuģu pacelšanās un nolaišanās lidlaukā liela augstuma augstumā, kur gaisa spiediens ir mazāks par 670 mm Hg. Art. Rack 24 kalpo instrumentu adatu iestatīšanai nulles pozīcijā pirms izlidošanas, kā arī barometriskā spiediena izmaiņu korekciju veikšanai pacelšanās vai nosēšanās vietā. Kad statīvs tiek pagriezts, instrumenta bultiņas un barometriskā spiediena skala tiek iztulkotas vienlaicīgi.
Lai saskaņotu barometriskās skalas rādījumus ar bultiņu nulles pozīciju un indeksu stāvokli altimetā, izmantojot statīvu, ir iespējams pagriezt tikai vienu barometrisko skalu. Lai to izdarītu, atskrūvējiet statnes kontruzgriezni, pavelciet statīvu pret sevi un ar tā palīdzību pagriežot barometrisko skalu jebkurā virzienā no 670 līdz 790 mm Hg. st, ievadiet atbilstošo korekciju (šo darbību veic instrumentu tehniķis).
Mērogs 25 barometriskais spiediens no 670 līdz 790 mm Hg. st ir digitalizācija caur 5 mm Hg. Māksla, dalījuma cena 1 mm Hg. Art. Skala dod iespēju koriģēt altimetra rādījumus, ja spiediens nosēšanās vietā nesakrīt ar spiedienu uz zemes izlidošanas brīdī.
Mērogs 3 augstumi ir kalibrēti šaurai bultai no 0 līdz 1000 m ar digitalizāciju ik pēc 100 m un ar dalījuma vērtību 10 m.
Platajai bultai tiek izmantota tā pati skala no 0 līdz 10 000 m, digitalizēta ik pēc 1000 m un ar dalījuma vērtību 100 m.
Altimetrs darbojas šādi. Netālu no zemes aperoīdu kastes ir visvairāk saspiestā stāvoklī, un ierīces bultiņas rāda nulles augstumu. Lidmašīnai paceļoties augstumā, atmosfēras spiediens ierīces korpusa iekšpusē samazinās, aneroidālās kastes izplešas un caur transmisijas mehānismu to kustība tiek pārraidīta uz bultiņām, kas parāda lidmašīnas lidojuma augstumu attiecībā pret virsmu, kura spiediens ir iestatīts uz barometriskās skalas.
Lidmašīnai nolaižoties, paaugstinās atmosfēras spiediens instrumenta korpusa iekšpusē, tiek saspiestas aneroidālās kastes un bultiņas atgriežas pie skalas nulles atzīmes.
VD-10 altimetra kļūdas ir sadalīti trīs galvenajos veidos: instrumentālā, aerodinamiskā un metodiskā.
Instrumentālā altimetra kļūdas rodas no neprecizitātēm ierīces ražošanā, tās montāžā un regulēšanā. Ierīces darbības laikā rodas pretdarbība, berze, tiek pārkāpts korpusa blīvums utt. Tas viss noved pie nepareiza lidojuma augstuma mērīšanas. Šīs kļūdas tiek noteiktas laboratorijā, pēc tam pievienotas aerodinamiskajām kļūdām un ievadītas ešelona tabulā.
Aerodinamiskās kļūdas rodas turbulences un sablīvēšanās dēļ statiskā spiediena uztvērēju priekšā, pretimnākošā gaisa plūsma, kas izraisa statiskā spiediena izkropļojumus. Šajā gadījumā statisko uztvērēju uztvertais spiediens atšķirsies no statiskā (atmosfēriskā), kas izraisa kļūdas, mainot lidojuma augstumu. Šīs kļūdas tiek noteiktas lidmašīnas testēšanas laikā, pēc tam tiek pievienotas instrumentālajām kļūdām un apkopotas ešelona tabulā.
Kāpjot līdzenā lidojumā un nolaižoties no lidmašīnas, kopējo korekciju apkalpe ņem vērā atbilstoši pilotu kabīnē uzstādītajai ešelona tabulai. Pārejot uz jaunu lidojuma līmeni, ir nepieciešams uzņemt jaunu augstumu, kas atbilst altimetra rādījumam un norādīts tabulā.
Metodoloģiskas kļūdas rodas neatbilstības dēļ starp aprēķinātajiem datiem, kas izmantoti par pamatu instrumenta skalas kalibrēšanai, un faktisko atmosfēras stāvokli. Sakarā ar to, ka instrumenta skalas aprēķins un kalibrēšana tiek veikta pēc standarta datiem, t.i., ar lpp 0 = 760 mmHg st, temperatūra t o =+ 15° С, temperatūras vertikālais gradients t gr = 6,5° uz 1000 m augstumu, un praksē šādu datu nav, tad altimetram ir trīs metodoloģiskas kļūdas, kuras viegli ņem vērā lidojumā.
1. Kļūda, kas rodas atmosfēras spiediena izmaiņu dēļ izlidošanas lidlaukā, maršrutā un nosēšanās punktā. Tas tiek ņemts vērā pirms pacelšanās - izlidošanas lidlauka spiediena iestatīšana; pirms nosēšanās - nosēšanās lidlauka spiediena iestatīšana uz barometriskā altimetra skalas; nosakot augstumus - ņemot vērā korekciju atmosfēras spiediena izmaiņām.
2. Kļūda gaisa temperatūras izmaiņu dēļ; īpaši bīstami, lidojot zemā augstumā un kalnu apvidos aukstajā sezonā. Pie zemes temperatūras zem +15°C altimetrs augstumu novērtēs par augstu, bet virs +15°C – par zemu. Metodiskā temperatūras kļūda tiek ņemta vērā uz lineāla NL-10M.
3. Kļūda, kas rodas, mainoties lidojuma apgabala reljefam. Lidojot virs zemes virsmas, barometriskie altimetri neņem vērā pārlidojamās zonas reljefu, bet rāda augstumu attiecībā pret tās izobāriskās virsmas līmeni, kuras spiediens ir iestatīts uz barometriskās skalas. Tāpēc, lai izvairītos no katastrofas, lidojot pa kalnainu reljefu, ir jāņem vērā kalnu augstums. Lidojuma apgabala reljefa augstumu nosaka karte. Aprēķinot patieso augstumu, reljefa korekcija tiek algebriski atņemta no lidojuma augstuma un pievienota, aprēķinot norādīto augstumu.
Pirmslidojuma pārbaude un altimetra izmantošana lidojumā. Pirms lidojuma nepieciešams pārbaudīt altimetrus, pievēršot uzmanību stikla viengabalainībai, krāsai un ierīces stiprinājumiem. Pārliecinieties, vai komandiera un stūrmaņa kasetēs ir ešelonu galdi, kā arī instrumentu panelī uzstādīto altimetru numuri atbilst ešelona tabulā norādītajiem cipariem. Pārbaudes laikā pārliecinieties, vai sprūdrata bloķēšanas uzgrieznis ir noslēgts. Kremaliera iestatīja ierīces bultiņas uz
Rīsi. 68. Altimetra VD-10 kinemātiskā diagramma:
1 - bultiņa, kas parāda augstumu kilometros; 2 - bultiņa, kas parāda augstumu metros; 3 - mērogs; 4, 5 - indeksi; 6, 7, 22 un 23 - zobratu riteņi; 8 - cilts; 9 - sektors; 10 - otrā veida kompensators; 11 - dakša; 12 - sektora ass; 13, 15 - dakšas; 14, 16 - vilce; 17 - 1. veida kompensators; 18 - aneroid kastu bloks; 19 - mobilais centrs; 20 - zobrats; 21 - cilts; 24 - cremalier; 25 - barometriskā skala.
nulles augstumu, un salīdziniet spiediena rādījumus uz instrumentu skalām ar spiedienu lidlaukā, kas saņemts no meteoroloģiskās stacijas.
Rādījumu neatbilstība nedrīkst pārsniegt 1,5 mm Hg. Art. Altimetrs, kura neatbilstība ir lielāka par 1,5 mm Hg. Art. un ar atvērtu sprūdrata uzgriezni statīvs ir jānoņem no lidmašīnas. Lidmašīnas ar šādu altimetru izlidošana nav atļauta. Pagriežot statīvu, iestatiet spiedienu uz 760 mm Hg. Art. Šajā gadījumā kustīgie indeksi jāiestata uz skalas nulles atzīmes. Pieļaujamā novirze no nulles atzīmes ir ± 10 m. Ja kustīgie indeksi novirzās vairāk par ± 10 m, ierīce ir jānomaina.
Pirms pacelšanās, izmantojot statīvu, iestatiet altimetra adatas uz nulli. Tajā pašā laikā lidlauka spiedienam jāatbilst spiedienam uz barometriskās skalas, un kustīgajiem trīsstūrveida indeksiem ir jāuzrāda augstums attiecībā pret spiedienu 760 mm Hg.
Pēc pacelšanās un pārejas augstuma šķērsošanas iestatiet spiedienu uz altimetra skalām uz 760 mm Hg. Art. Ar spiedienu 760 mm Hg. Art. un ešelona tabulā tiek ierakstīts norādītais ešelons. Saglabājiet dotā lidojuma līmeņa augstumu saskaņā ar kabīnē uzstādīto tabulu.
Nolaižoties, ir jāiestata lidlauka spiediens, šķērsojot pārejas līmeņa augstumu, ko norāda dispečera nolaišanās pieeja.
Gaisa kuģiem, kas lido saskaņā ar vizuālo lidojumu noteikumiem (VFR) zem apakšējā ešelona, altimetra spiediena skalas tiek iestatītas uz minimālo atmosfēras spiedienu lidojuma maršrutā (posmā), kas samazināts līdz jūras līmenim, kad lidmašīna atstāj pacelšanos. lidlauka aplis.
Nosēžoties saskaņā ar VFR noteikumiem zem apakšējā ešelona, gaisa kuģim ieejot nosēšanās lidlauka aplī ir nepieciešams iestatīt nosēšanās lidlauka spiedienu un pēc tam nolaisties.
Izmantojot altimetru, manuāla bultu pārvietošana, izmantojot statīvu, ir atļauta līdz 5000 m atzīmei ar obligātu atgriešanos sākotnējā stāvoklī pretējā virzienā, jo ierīces konstrukcijas īpatnību dēļ bultiņas tiek pārvietotas uz 10 000 m. noved pie neatbilstības barometriskās skalas, bultu un indeksu rādījumos.
47. Kombinētais ātruma rādītājs KUS-73/1100
Darbības mērķis un princips. Kombinētais ātruma rādītājs KUS-730/1100 (69. att.) ir paredzēts, lai mērītu norādīto ātrumu no 50 līdz 730 km/h un patieso gaisa ātrumu no 400 līdz 1100 km/h.
KUS-730/1100 darbības princips ir balstīts uz tuvojošās gaisa plūsmas ātruma galvas mērīšanu ar automātisku gaisa blīvuma un saspiežamības korekciju, palielinoties augstumam.
Lidojuma laikā IAS tiek izmantots gaisa kuģa vadīšanai, savukārt patiesais gaisa ātrums tiek izmantots pilotēšanas nolūkos. Lidmašīnas ātruma pārzināšana pilotam ļauj pareizi vadīt lidmašīnu gaisā, jo lidmašīnas lidojums zem minimālā ātruma noved pie lidmašīnas avārijas. Lidojuma ātruma palielināšanās, kas pārsniedz pieļaujamo, noved pie gaisa kuģa iznīcināšanas.
IAS indikācijas piloti izmanto, lai uzturētu ātrumu pacelšanās laikā, lai uzturētu noteiktu ātruma režīmu maršrutā, manevrējot un planējot lidlauka zonā un nosēšanās laikā.
Patiesā lidojuma ātruma norāde ir nepieciešama, lai navigators veiktu dažādus navigācijas aprēķinus.
KUS-730/1100 ir uzstādīti uz paneļa kreisā un vidējā paneļa.
Ātruma indikatori tiek baroti ar statisku un pilnu spiedienu no aneroidmembrānu ierīču barošanas sistēmas gaisa spiediena uztvērējiem PVD-7.
Ierīce un darbs. Kombinētais ātruma indikators sastāv no noslēgta korpusa, kura priekšpusē ir divas skalas: iekšējā un ārējā.
Iekšējā skala - patiesā gaisa ātruma skala ir kalibrēta no 400 līdz 1100 km/h ar digitalizāciju pie 100 km/h un dalījuma vērtību 10 km/h. Ārējais - norādītā ātruma skala - no 50 līdz 750 km / h ar digitalizāciju pēc 100 km / h un skalas sadalījumu 10 km / h.
Korpusam otrā pusē ir divi veidgabali: dinamiskais, apzīmēts ar burtu "D", kas savienots ar pilna spiediena uztvērēja PVD-7 kameru, un statiskais, kas apzīmēts ar burtu "C" , savienots ar uztvērēja PVD-7 statisko kameru.
Instrumentālā un patiesā gaisa ātruma mērīšanai instrumenta korpusā ir uzstādīti divi mehānismi, kas darbojas no viena jutīga elementa - manometriskās kastes.
Instrumenta ātruma mehānisms (70. att.) sastāv no mērierīces kastes 22, kam ir divas gofrētas membrānas. Manometriskās kastes iekšējais dobums ir savienots ar cauruļvadu ar gaisa spiediena uztvērēja dinamisko veidgabalu. Kad tiek pielikts spiediens uz mērinstrumenta kārbu, augšējais centrs 23 kaste kustas un caur transmisijas mehānismu iedarbojas uz platu bultiņu 2, kas uz ārējās skalas parāda norādīto ātrumu.
Patiesais gaisa ātruma mehānisms sastāv no aneroidālās kastes 20, grūdiens 19, cirvji 16, grūdiens 15, pavadas 10, 11, 12, cirvji 28, nozarēs 27 un šaurā bultiņa 5, kas iekšējā skalā norāda aptuveno patieso gaisa ātrumu.
Ātruma indikators darbojas šādi. Kad lidmašīna pārvietojas attiecībā pret gaisu, kopējais pretimnākošās gaisa plūsmas spiediens, ko uztver PVD-7 uztvērējs, tiek pārnests uz manometriskās kastes iekšējo dobumu, un statiskais spiediens tiek pārnests uz ierīces noslēgto korpusu. Ātruma galvas (dinamiskā spiediena) ietekmē augšējais centrs 23 (sk. 70. att.) mēraparāta kārba tiek pārvietota. Ierīces jutīgā elementa augšējā centra kustība ar transmisijas mehānisma palīdzību tiek pārvērsta instrumenta rādītāja rotācijas kustībā, ārējā skalā norādot instrumenta ātrumu.
Tajā pašā laikā ierīces sensora elementa kustība (kustība) tiek pārraidīta uz patieso gaisa ātruma mehānismu.
Rotācijas ātrums (lidojot tuvu zemei) sektora ass 4 instrumenta ātruma mehānisms un sektora ass 27 patiesais gaisa ātruma mehānisms ir tāds pats. Tāpēc arī bultiņu norādes būs vienādas.
Mainoties lidojuma augstumam, mainās statiskais spiediens instrumentu korpusā. Statiskā spiediena ietekmē aneroidālā kaste saliecas un pārvieto augšējo centru 21, kas caur zobratu sistēmu papildus griež šauru adatu, norādot aptuveno patieso gaisa ātrumu. Gaisa saspiežamības kļūda šauram rādītājam tiek automātiski ņemta vērā skalas gradācijā. Tādējādi, paceļoties augstumā, šaurās bultiņas rādījumi būs lielāki par platās bultiņas rādījumiem pēc gaisa blīvuma un saspiežamības.
Ātruma indikatora kļūdas KUS-730/1100 tiek iedalītas trīs grupās: instrumentālā, aerodinamiskā un metodiskā.
Ātruma indikatora instrumentālās kļūdas rodas to pašu iemeslu dēļ un ir līdzīgas VD-10 altimetra instrumentālajām kļūdām. Tos nosaka laboratorijā, salīdzinot pārbaudītā ātruma rādītāja rādījumus ar atskaites instrumentu. Testa rezultāti, kas neietilpst ārpus pielaides robežām, tiek attēloti grafikā (tabulā), kas tiek uzstādīts lidmašīnas kabīnē. Instrumentālās kļūdas tiek ņemtas vērā lidojumā saskaņā ar grafiku vai tabulu.
Aerodinamiskās kļūdas rodas gaisa plūsmas traucējumu dēļ gaisa spiediena uztvērēju priekšā. Kā liecina pieredze, uztvērēju nav iespējams uzstādīt tādā lidmašīnas vietā, kur tas atrastos netraucētā gaisa plūsmā. Līdz ar to gaisa spiediena uztvērēji uztver ātruma galvu, ko izkropļo lidmašīnas ietekme. Rezultātā labs gaisa ātruma indikators precīzi neizmēra lidmašīnas ātrumu pa gaisu.
Aerodinamiskās kļūdas nosaka pie gaisa kuģa ražotāja un ieraksta īpašā grafikā vai korekciju tabulā. Šīs kļūdas tiek ņemtas vērā lidojumā saskaņā ar īpašu grafiku vai tabulu abām bultām.
Metodiskās kļūdas rodas faktiskā gaisa blīvuma un aprēķinātā neatbilstības dēļ, kas pieņemts ātruma rādītāja skalas aprēķinā, kā arī pretimnākošās gaisa plūsmas saspiežamības dēļ.
Gaisa ātruma indikatora skala ir kalibrēta saskaņā ar standarta gaisa blīvumu, kas vienāds ar 0,125 kg-s / m 4 pie spiediena 760 mm Hg. Art. un temperatūra +15 ° C. Paceļoties augstumā, gaisa blīvums samazinās. Līdz ar to augstumā ātruma galva būs mazāka, un instruments rādīs ātrumu, kas mazāks par gaisa kuģa faktisko gaisa ātrumu.
Turklāt gaisa blīvums ir atkarīgs arī no temperatūras. Ja gaisa temperatūra paaugstinās, tad gaisa blīvums samazinās. No iepriekš minētā izriet, ka, paaugstinoties gaisa temperatūrai, ierīce par zemu novērtēs ātrumu, bet temperatūrā, kas zemāka par +15 ° C, pārvērtēs gaisa ātruma rādījumus.
Visos gadījumos, kad gaisa blīvums un temperatūra atšķiras no aprēķinātajiem datiem, instrumenta rādījumi nebūs vienādi ar patieso gaisa ātrumu. Šī metodiskā kļūda platai bultai tiek ņemta vērā uz lineāla NL-10M, bet šaurai bultiņai daļēji tiek ņemta vērā ar aneroid kastes palīdzību. Turklāt kļūdu, kas radusies gaisa blīvuma izmaiņu dēļ, var ņemt vērā, veicot aptuvenu garīgo aprēķinu.
Pretvēja saspiežamības kļūdas rodas gaisa kuģa priekšā esošā gaisa saspiežamības dēļ. Lidojoša lidmašīna izdara spiedienu uz gaisa masām, saspiežot to. Šajā gadījumā palielinās gaisa blīvums, kas izraisa ātruma spiediena palielināšanos un līdz ar to ātruma indikatora pārvērtēšanu.
Lidojot ar ātrumu, kas mazāks par 400 km/h, kļūdas pretimbraucošās gaisa plūsmas saspiežamībā ir nenozīmīgas un tiek atstātas novārtā. Ātrumā, kas lielāks par 400 km/h, it īpaši lielā augstumā, kļūdas sasniedz ievērojamas vērtības, un tāpēc tās jāņem vērā, aprēķinot ātrumu.
Kļūdas pretimnākošās gaisa plūsmas saspiežamībā saskaņā ar tabulu tiek ņemtas vērā tikai platajai bultiņai.
Pirmslidojuma pārbaude un ātruma indikatora izmantošana lidojumā. Ārējā apskatē jāpārliecinās, vai nav redzamu defektu, pievēršot uzmanību stikla viengabalainībai, korpusam, skalas un bultu krāsai, kā arī ierīces stiprinājumam pie paneļa. Kreisā pilota horizontālās konsoles statikas un dinamikas pārslēgšanas krāniem un labā pilota vertikālās konsoles statikas krāniem jābūt pozīcijā "Galvenā" un bloķētiem. Skatoties, rādītāju bultiņām jāatrodas to sākotnējā pozīcijā. Pārliecinieties, ka pilota darba vietā atrodas instrumentālo kļūdu tabulas, statiskā spiediena uztvērējiem ir izņemti kontaktdakšas un PVD-7 un PPD-1 uztvērējiem vāki. Pēc tam pārbaudiet statiskā spiediena uztvērēju, kā arī uztvērēju PVD-7 un PPD-1 elektriskās apkures loku darbināmību.
Nosakot patieso gaisa ātrumu lidojumā, izmantojot plato bultiņu KUS-730/1100, instrumenta rādījumā jāievieš piecas korekcijas: instrumentālā, aerodinamiskā, gaisa blīvuma, temperatūras un gaisa saspiežamības izmaiņām. Instrumentālo korekciju nosaka pēc tabulas, kas atrodas kabīnē. Aerodinamiskā korekcija tiek ņemta no gaisa kuģa žurnāla vai noteikta no tabulas. Gaisa blīvuma un temperatūras izmaiņu korekcija tiek ievadīta, izmantojot navigācijas joslu NL-10M. Gaisa saspiežamības korekciju nosaka no tabulas.
Rīsi. 71. Gaisa spiediena uztvērējs PVD-7
Lai noteiktu patieso gaisa ātrumu lidojumā, izmantojot šauru bultiņu, šaurās bultiņas indikācijā jāievieš trīs korekcijas: temperatūras, instrumentālās un aerodinamiskās.