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航空知识－飞机仪表 ffice ffice" />
飞机上所装设的仪表，是依飞机种类、大小、用途而选择合适者装设，因而略有差异。驾驶舱内所配备的仪表，约略分类如下：
基本飞行仪表 ：空速表、高度表、磁罗仪。
基本发动机仪表：发动机转速表、燃油流量表、滑油油量表、滑油油温表、滑油压力表。
飞行仪表 ：升降指示器（垂直速度表）、转弯倾斜指示器、人工水平仪、大气温度表、偏流指示表。
发动机仪表（Engine Instrument）：
进气压力表（喷射发动机为发动机压力比指示表）、汽化器温度表、汽缸温度表（喷射发动机为排气温度表、喷射管温度表）、发动机振动表、发动机旋转同步计或螺旋桨位相同步计。
导航仪表（Navigational Instrument）：
无线电罗盘仪、航道偏移指示器或十字指针（Cross Pointer）指示器、进场信标通过指示灯、精密低高度电波高度表、实际真空速表。
这些仪表需要与否装设，详述于设计规范内（适航性审查要领或FAR）。另者上述仪表中，在空速表加上马赫表，人工水平仪也含有飞航指示器之意。又航道偏移指示器现称为HSI，无线电罗盘仪称为RMI。
就飞机仪表的特征而言，由于是装设在飞机上，在安全上要求特别严格，与其它交通工具相比，信赖度也较高，受到空间及重量的限制较大，有温度与压力之变化，而且要能耐震与耐加速度，指示值的范围要广，又要正确易读。因高速飞行，要容易读取或下正常与不良状况的判断，要使用颜色标示（Color Marking）或指示标示（Bug），或显示仪表自己本身机能状况的标示旗（Flag）。
飞机机型越大，装设的仪表越多。有时同一系统就有两个以上仪表，或一个仪表统合指示多项资料。为防止操纵飞机时视线分散，无法阅读细小数字，以及没时间去检视数据，这时就必需以图表表示。
像这些飞机仪表，都依照设计标准来决定配置，所以不管操纵何种飞机，都不会招致混乱。也就是说飞行、导航用的仪表配置在正、副机长前方，发动机相关仪表则摆在两位之间。另有部份仪表配置在飞行机械员座位附近。飞行、导航用仪表配置又另有规定，显示飞机姿势的仪表，排在飞行员前面的中央上方，空速表在其左侧，速度表在其右侧，显示飞机方向的仪表在中央下方，这些仪表在仪表板上形成T型配置。英国制造的飞机也有将这些仪表周围以白线围起。此外，这些仪表用厚的铝合金制造，为防止光线反射，装配在灰色而使用无光泽涂料的仪表板上，同时也考虑避免受磁场影响，更有甚者，为防止仪表板受机身振动影响，与机身结构之间，还垫着会吸收振动的橡胶组件。
航空仪表依动作原理分为五类，即膜盒式仪表、陀螺仪式仪表、磁气式仪表、电气式仪表、利用双金属或热电偶或电桥的仪表。
壹、膜盒式仪表
利用膜盒（Diaphragm）的内外压差产生的变形，转换成机械方式传达到指针者，高度表、空速表即是利用此种原理。另外不用膜盒而利用布尔登管(Bourdon Tube)的伸缩位移原理的有压力表（油压、高压空气等）。
贰、陀螺式仪表
陀螺式（Gyroscope）仪表是利用陀螺轴对空间经常能继续指示一定方向的原理。飞机在运动中，如偏离先前给予的基准，就能显示出其偏移的量，如人工水平仪、陀螺罗盘（Gyro Compass）以及惯性导航系统（INS）等。
参、磁气式仪表
显示地球的磁方位与机首方向偏差的仪表，如磁气罗盘。
肆、电气式仪表
与地面交通工具或固定设备所使用者并无特别不同，用来指示电流、电压、频率、电力、功率等。
伍、利用双金属或热电偶或电桥的仪表
主要用来测温及显示温度者（如大气温度、发动机排气、吸入空气温度、各种装备的温度）。
接下来我们来谈一下主要的仪表：
壹、速度表
飞机的速度有对大气速度与对地面速度，此外还有马赫数（大气速度与音速之比），这些都用来表示速度。指示对大气速度之仪表有空速表（IAS Indicator）、真空速度表（TAS Indicator），指示马赫数的仪表称为马赫表（mach Indicator）。对地速度以前可用都卜勒雷达（Doppler Rader）来得知，现在则经由惯性导航系统（INS）可得到非常精确的对地面速度。
一、指示空速表
一般谈到速度表皆指对地速度表。假定飞行中，机舱外的空气密度一定，因气流所受到的动压与空气流速（即飞机对大气速度）平方成正比，所以只要使用皮托管（Pitot Tube）测知动压，即可由此得知对大气速度，此乃指示空速表（IAS Indicator, Indicator Air Speed Indicator）。
二、实际真空速表
指示空速表依动静压管装置的位置，伴随飞机速度而产生大气压缩性，大气的密度等而会发生误差，因而在导航上要求较精确的对大气速度，就有必要作误差修正，实际真空速为马赫数与音速（由机舱外温度计算）之乘积，将经计算机计算就可在实际真空速表（TAS Indicator, True Air Speed Indicator）上指示出来。
贰、马赫表
马赫数可用动压与静压的函数来表示，由动压管所测知的动压与静压，机械式的算出马赫数并指示出来。如今使用航空信息计算机来计算马赫数，将计算机来的电气信号驱动马赫表（Mach Indicator），比起机械式更可得正确的马赫数。此外相当多马赫表组装在空速表内。
参、加速度表
加速度表（Accelermoeter）是检测加速度的装置。加速度数据是使用在自动驾驶、惯性导航、飞行记录器上。一般检测出直线运动的加速度较多。但是像自动驾驶就不只需要直线运动的加速度，而且还要回转运动的加速度，也就是需要角加速度的数据。像是砝码左右上下皆被弹簧支撑着，一遭到加速度时，按照其方向与大小，砝码会上下左右位移，加速度检测就是利用这原理。
肆、高度表
高度表（Altimeter）是指示飞机现在高度的仪表。大致分类的话，有指示气压高度的气压高度表，以及指示绝对高度的电波高度表。
一、气压高度表
气压高度表（Barometric Altimeter）是利用高度越高，气压就越低的原理来测知高度。将飞机的外气压（静压）导入高度表中薄金属膜盒内，依金属膜的伸缩转换成指针移动，在仪表刻度盘上指示出来。刻度盘显示的是在标准大气状态时的高度，实际上依测定场所和测定时间，气压或温度一有变化，指示高度就会产生误差。因此，高度表在这时候经由地面连络告知海面上之气压，将标准大气与海面上之差压，在高度上之误差作修正，经此修正所得到之高度也有称为实际高度（True Altitude）。飞机在高高度巡航中，通常设定为1气压（1,013hPa, ffice:smarttags" />29392 in Hg）这时的高度称为飞行水平（Flight Level）。晚近的大型飞机，系经由飞航数据计算机来作修正，指示高度更为精确。
二、电波高度表
电波高度表（Radio Altimeter）是由机上向地表面发射电波，测定反射波回报的时间来测知高度。与气压高度不同，所测得之高度为地形与飞机间的垂直距离，也就是所谓的绝对高度，因之电波高度表也称为绝对高度表（Absolute Altimeter）。类型可分成高高度用（脉波型）与低高度用（FM型），通常低高度用是采用FM调频方式，0至2,500呎范围内，可显示出正确的绝对高度。
伍、转速表
转速表（Tachometer）为指示发动机回转速度的仪表。例如在活塞式发动机是依曲轴每分钟回转数（N1）和高压压缩机回转数（N2, N3）来表示。喷射发动机转速表的面盘上，并不用RPM（每分钟回转速），而是用%RPM（通常把起飞时回转数定为100，其它转速用其相较之百分比来表示）。转速表有机械式和电气式，前者是利用离心力和转速平方成正比的原理，后者利用作用在圆盘之力量与磁铁之转速成正比的原理。电气式者在回转测定部上装有回转发电机（tacho generator），其所发出的电力传到转速表内的电动机，再转动磁铁由与圆盘连动的指针来指示回转数。
陆、温度计
温度计（Temperature Indicator）是将感受到的信号转换成温度显示的仪器。显示的方法有的是指针在刻盘上指示，有些是直接以数字显示。此外，相对应的感应部份有电阻式和热电耦式，其动作原理分成两类。前者本质上为电阻计，比较低温者属之，像大气温度计、发动机空气压缩机进气口温度计、油温计、气温计等。后者为电流计、大都为测量高温使用，像发动机排气温度计等。
柒、飞航指示器
飞航指示器（Flight Director）是对事先已选定的飞行方式，以视觉方式显示适当操纵量的装置。操纵量的指示，在姿态指示仪（ADI）上，由纵、横两根指针来表示。纵指针称为（左右）侧滚（Roll）指令针，横指针称为（前后）俯仰（Pitch）指令针。侧滚指令针发出「要倾斜Bank」的指令，俯仰指令针发出「机首要拉上（压下）」的指令。飞机在适当的姿势飞行时，两根指令针位于仪表的中央位置。如不在适当的飞行姿势，则指针会由中央偏移，显示需进行必要之操纵，以便将飞机回归到适当的飞行姿势。因此，飞行员需经常操纵飞机，使指针保持在仪表中央的位置，也就是可以对自己选择的飞行方式，保持适当的飞行状态。依机型、装备操作方式略有差异，但可依照目的操作开关，使飞机姿势、高度、机首方位、上升（或下降）率保持一定，或者进行仪降操控等飞行方式。
姿势指示仪
姿势指示仪（ADI, Attitude Director Indicator）主要是指示飞机姿势的仪表，因是综合性仪表，就包含有种种指示器在内。中央的圆球是姿势的指示，纵、横两根指针是飞行指示器（Flight Director）的指示。其它像仪降地面信号台（Glideslope）、将定位台之偏位以高感度显示之进展式左右定位台（Expanded Localizer）、指示与希望飞行速度间之偏差的航速指示器（Fast Slow Indicator）、回旋倾斜指示表，以及电波高度表在达到决定高度时，其橙色指示灯会亮起的决定高度指示灯（Decision Height Light）也包含在姿势指示仪内。最近767或A310以后所研发的机型，多用阴极射线管（CRT）来显示。
捌、水平位置指示仪
水平位置指示仪（HIS, Horizontal Situation Indicator）与姿势指示仪相同，有好几种指示器组合在一个仪表内。仪表的中央有方位板（罗盘卡），表示机首的方位。方位板上有航道指针（Course Pointer）和偏离指针（Deviation Bar），指示希望飞行航道方位与希望航道，和使用仪降水平定位仪（Localizer）之偏位情形。另外有接近或远离多向导航台（VOR）之To-from
indicator指示，导航信号消失时会出现的导航警告旗标（Navigation Warning Flag），由方位选择器选定，表示所希望机首的方位的航向指示（HEADING BUG）。此外，滑降台指示器、惯性导航系统（INS）中指示到航线参考点（Way Point）距离的惯性导航里程指示器，也包含在内。
水平位置指示仪（HIS）可经由选择器开关，来选择作无线导航仪表或惯性导航仪表用。依照设计基准，水平位置指示仪装设于驾驶舱仪表板姿势指示仪（ADI）之正下方。与姿势指示仪相同，767或A310以后所研发的机型，皆采用阴极射线管（CRT）来显示。
玖、无线罗盘仪
无线罗盘仪（RMI, Radio Magnetic Indicator）为导航用仪表之一，是由表示磁方位的方位板（Compass Card）和对ADF台或VOR导航台之相对方位指针所组成的仪表。方位板上指针的数字是由飞机来看ADF台或VOR导航台之磁方位，指针的读数与机首方位之差即为相对方位。
拾、陀螺仪
陀螺仪（Gyro Instrument）是将高速旋转的陀螺，用摩擦少的转轴支撑两个交叉的平衡环（Gimbals），利用陀螺的转轴保持一定方向特性的仪表。
一、陀螺方向仪
陀螺方向仪（DG, Directional Gyro）是装设于飞机内，且转轴经常保持水平的装置。这是利用陀螺旋转轴的方向，就是机首方位有变化时，也能经常保持一定方向的特性。特别是在磁罗盘误差发生较大的飞机转弯时或高纬度地区，陀螺方向仪就非常有用。另外陀螺方向仪也使用来安定测定磁方位的磁阀（flux valve），所送出的磁方位信号。
二、垂直陀螺仪
垂直陀螺仪（Vertical Gyro）是装设于飞机内，且转轴经常保持垂直的装置。依靠检测出转轴前后左右的倾斜程度，可以知道机身的姿势。所测出的姿势信号（俯仰或滚转）除送到水平仪或姿势指示仪之外，也传送到飞行指示器或自动驾驶系统。
三、水平陀螺仪
水平陀螺仪（Gyro Horizon）显示陀螺的转轴和机身之间的相对动作，机身对地面的姿势即显示机身的俯仰或滚转状态，让飞行员了解。小型飞机的仪表中即包含水平陀螺仪，在大型飞机上则作为备用仪表用。
四、转弯倾斜仪
转弯倾斜仪（TSI, Tum and Slip Indicator）是显示飞机转弯率（旋转角速度）和倾斜度的仪表，转弯率由陀螺仪测出。飞机内以转轴为水平的某个自由角度设置陀螺，在飞机转弯时，与转弯率成正比的力距或加压到平衡环上，利用力距的大小用指针来表示其转弯率。倾斜指示器为圆弧透明管中放入液体或圆球，飞机在转弯时，可由此获知球的位置匀称的旋转亦或伴随着左右侧滑。近年的倾斜仪用自动驾驶系统内的计算机发出的信号驱动，而且很多与倾斜仪一同组装在姿势指示仪内。
五、机首磁方位参考系统
机首磁方位参考系统（MHRS, Magnetic Heading Reference System）是由装置在飞机内的磁阀，感受到地磁力，进而检测出机首磁方位。磁阀是能感测磁力线方向，且将之转变为电气信号的装置，为减少飞机自身所带磁力的影响，大多装设于机翼翼端或机身尾段之处。然而磁阀出来的信号会有所变动，另外在转弯大的时候会产生误差，因此利用陀螺方向仪（DG）一方面安定磁阀出来的信号，另外也可减少转弯时产生的误差。机首磁方位的信号在水平位置指示仪（HIS）、无线罗盘仪（RMI）等仪表上的方位板表示出来。
集合式仪器表示系统
所谓集合式仪器表示系统(IIS, Integrated Instrument System)是指一具仪表内有多个仪表的功能在内，也就是说一具仪表上可看到多种信息。在高速又长程飞行的飞机上，对飞行员而言，由于飞行仪表及导航装置的仪表数量很多，监看仪表负担增加，另外在飞行员有限的视野范围内，要配置多种仪表也有困难，使得这种集合式仪表表示系统渐渐广被采用。
位置误差
皮托静压系统的仪表（速度表、高度表、马赫表）之压力感测装置（全压及静压）由于装设于在机身蒙皮上，易受边界层气流干扰影响，其所显示者与自由气流（远离机身边界层气流）之值，略有所差异，此项差异称为位置误差（Position Error）或装置位置误差。对飞机而言，最大速度与最小速度差异极大，此外机身姿势的变化或气流变化的比例也很大，在全部速度范围内几乎无法将位置误差归零。因此飞机需装有测知误差的数据。近年的飞机都有气流信息计算机（Air Data Computer）来作修正。
静压配管系统
静压配管系统（Static Air Pressure System）是飞行中，将外层气流的静压传到气压高度表、升降表、速度表、气流信息计算机的系统。外层气流的静压，为避免受到机身的速度与运动的影响，将装设于机身两侧左右对称位置的静压孔相结合，再经由配管传到各装置。高度表、升降表、速度表等重要仪表，如其中一种静压讯号来源故障，可经由静压选择阀切换到预备静压讯号源，以获得正常讯号来源。
皮托管
皮托管（Pitot Tube）为检测出飞行中气流的全压（动压和静压之和），装设于机首或主翼前缘的管状物。经由皮托管将全压讯号送到速度表或气流信息计算机系统。
防眩板
防眩板（Glare Shield）是为防止进入驾驶舱的光线在仪表板上造成反射的遮光板，由于近年来飞机驾驶舱仪表板上的开关颇多，故将一些开关或灯具移设在防眩板上。
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发表于 2011-6-19 09:14:39
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