ВР-10 — Вариометр СССР — Указатель вертикальной скорости

Статья под цифровой редакцией подготовлена: Орловым Геннадием Викторовичем (08.11.1965) — Советским выдающимся публицистом СССР — Прозаиком СССР — Историком СССР

Страна:    СССР. 
Тип:    ?
Самолёт:   Ил-18
Создан:    ?
Завод:    ?
Отрасль:    Производство авиационной техники.

Вариометр СССР (ВР-10) — Устройство измеряет разность давлений воздуха в атмосфере и внутри корпуса прибора, сообщающегося с атмосферой капилляром. Предназначен для измерения и индикации вертикальной воздушной скорости ВС при снижении или наборе высоты. Принцип действия основан на измерении скорости изменения статического давления при изменении высоты полёта.

Повествование

Назначение и принцип действия вариометра. Во время полета самолет может перемещаться не только горизонтально, но и в вертикальной плоскости. Скорость увеличения или уменьшения высоты полета, или, иначе говоря, скорость подъема или снижения, называется вертикальной скоростью полета. Для измерения этой скорости полета на самолетах применяется прибор, называемый вариометром. Шкала прибора градуируется в м/сек.

В основе устройства вариометра (рис. 1) используется манометрическая коробка 1, внутренняя полость которой сообщается с атмосферой. Коробка имеет очень тонкие мембраны, способные заметно прогибаться при незначительных изменениях давлений.

Рис. 1. Принципиальная схема вариометра.

1—манометрическая коробка; 2—тяга; 3—сектор; 4—трибка; 5—стрелка; 6—шкала, 7—капилляр; 8—приемный штуцер.

Движение верхнего жесткого центра манометрической коробки передается с помощью тяги 2 зубчатому сектору 3, сцепленному с трибкой 4. Стрелка 5 укреплена на одной оси с трибкой 4 и указывает по шкале 6 скорость подъема или снижения самолета. Если самолет летит горизонтально, то атмосферное (статическое) давление внутри манометрической коробки 1 и давление внутри корпуса прибора (при условии хорошей герметичности прибора) будут одинаковы и, следовательно, разность между этими давлениями будет равна нулю. В этот момент мембрана манометрической коробки находится в состоянии равновесия и стрелка прибора устанавливается на нулевой отметке шкалы.

Предположим, что самолет, летящий строго горизонтально на некоторой высоте H₁, которой соответствует статическое давление Р₁, поднимается выше и через одну секунду достигает высоты Н₂, которой соответствует статическое давление P₂. Так как манометрическая коробка сообщается со статической камерой ПВД через трибку большого сечения, то в полости манометрической коробки почти мгновенно устанавливается давление Р₂, соответствующее новой высоте полета. В то же время в корпусе прибора, полость которого соединяется со статической камерой ПВД через капилляр 7, давление не успеет измениться с такой скоростью, с какой оно меняется внутри манометрической коробки, и будет некоторое время равно первоначальному давлению Р₁. Поэтому при подъеме разность давлений Р₁ и Р₂ заставит мембраны манометрической коробки сжиматься и указывающая стрелка прибора остановится на отметке шкалы соответствующей скорости набора высоты в м/сек.

При снижении самолета разность давлений направлена противоположно, манометрическая коробка будет расширяться и стрелка прибора укажет скорость снижения самолета также в м/сек.

УСТРОЙСТВО ВАРИОМЕТРА ТИПА ВР-10

Чувствительным элементом вариометра ВР-10 является двухмембранная манометрическая коробка 2 (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Общий вид вариометра.

Рис. 3. Схема механизма вариометра.

В1—капилляр; 2—манометрическая коробка; 3—тяга; 4—стойка; 5—плоская пружина; 6—трубопровод; 7—шкала; 8—стрелка; 9—кольцо с поводком; 10—валик сектора; 11—спиральная пружина; 12—сектор; 13—эксцентрик; 14—пластинка упора; 15—рычаг; 16—валик; 17—балансир; 18—валик кремальеры; 19—шестерня кремальеры; 20—головка кремальеры; 21—шестерня эксцентрика; 22—штифт; 23—штуцер; 24—трибка.

Внутренняя полость манометрической коробки при помощи трубопровода 6 и штуцера 23 соединена с атмосферой через статическую камеру приемника воздушных давлений указателя скорости.

Манометрическая коробка имеет два жестких центра: неподвижный и подвижной.

Неподвижный центр коробки укреплен на плоской пружине 5. Эта пружина с одного конца укреплена неподвижно двумя винтами к нижнему основанию механизма, а другим концом опирается на эксцентрик 13 установочного винта.

Подвижной центр коробки имеет стойку 4, которая шарнирно соединена с тягой 3 передающего механизма. Над подвижным центром манометрической коробки установлена пластинка упора 14, предназначенная для ограничения хода коробки при вертикальных скоростях, превышающих расчетную. Тяга 3 другим концом соединена с рычагом 15, укрепленным на валике 16. Валик имеет кольцо 9 с поводком. На поводке укреплен балансир 17. Поводок соприкасается с валиком сектора. Сектор 12 сцеплен с трибкой 24, на оси которой насажена стрелка 8. На валике сектора укреплена спиральная пружина 11, которая служит для устранения люфтов и затираний в механизме прибора и для передвижения его частей при сжатии чувствительного элемента. Для отсчета показаний прибор имеет шкалу 7, отградуированную в м/сек..

Кремальерное устройство вариометра предназначено для установки стрелки на нуль в том случае, когда в результате длительной работы прибора упругие свойства манометрической коробки изменяются и стрелка отходит от нулевого деления шкалы.

Оттягивая на себя головку кремальеры, приводят в зацепление шестерни 19 и 21. При вращении кремальеры связанный с ней эксцентрик 13 будет поворачиваться, при этом плоская пружина 5 поднимается вверх или опускается вниз. Это движение через передающий механизм сообщается стрелке.

После установки стрелки на нуль кремальеру нужно выдвинуть обратно и завернуть головку 20. Таким образом, наличие на самолете вариометра позволяет летчику определить скорость подъема и спуска самолета в м/сек. (рис. 4).

Рис. 4. Показания вариометра при наборе высоты, горизонтальном полете и снижении самолета.

В горизонтальном полете стрелка вариометра удерживается в нулевом положении шкалы.

Проверка вариометра ВР-10.

Вариометр, как и другие приборы, имеющие пружинные чувствительные элементы, допускает инструментальные ошибки. Вариометр периодически проверяют для определения степени герметичности корпуса и величины погрешностей в показаниях.

При проверке вариометра руководствуются техническими допусками:

— ошибки на всех точках шкалы не должны превышать 1 м/сек.;

— смещение стрелки прибора с нулевого деления не должно превышать 0,3 м/сек..

— ограничитель должен вступить в работу в пределах 12–20 м/сек..

Для проверки герметичности корпуса вариометра используется водяной манометр. Проверяют вариометр на точность показаний с помощью барокамеры и вакуумного насоса, затем вариометр регулируют.

Материалы

Орлов Г.В. «ВР-10 — Вариометр СССР — Указатель вертикальной скорости» (повествование 27.11.2022).

Источник

https://ussr-cccp.moy.su/index/aviacija_sssr/0-10