大氣數(shù)據(jù)計算機和大氣總溫傳感器TAT

大氣數(shù)據(jù)計算機ADC是一種多輸入多輸出的機載綜合設(shè)備。它靠高精度壓力傳感器和溫度傳感器及角度傳感器得到如靜壓Ps、總壓Pt、總溫TAT、迎角（攻角）AOA和側(cè)滑角AOS等原始參數(shù)，再把這些參數(shù)通過輸入接口傳遞到相應(yīng)的測試轉(zhuǎn)化設(shè)備上去，*后得出飛機的當(dāng)前飛行數(shù)據(jù)和外部飛行環(huán)境的各項參數(shù)和數(shù)據(jù)。大氣數(shù)據(jù)計算機和總溫傳感器TAT以計算機為中心，和某些大氣參數(shù)傳感器、輸人輸出接口配合一起工作。大氣數(shù)據(jù)計算機和總溫傳感器TAT根據(jù)傳感器測得的某些原始參數(shù)，如靜壓、總壓、總溫、迎角等信息，計算出較多的與大氣參數(shù)有關(guān)的數(shù)據(jù)，如飛行高度Hp、垂直變化率、指示空速IAS、真空速TAS、馬赫數(shù)、大氣靜溫SAT、迎角AOA等。這些數(shù)據(jù)將提供儀表系統(tǒng)指示或顯示，也供給自動飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、飛行數(shù)據(jù)記錄器、導(dǎo)航計算機、飛行管理計算機等使用。大氣總溫傳感器TAT的總溫信號可供大氣數(shù)據(jù)計算機作解算大氣靜溫SAT、真實空速TAS等參數(shù)用。

大氣數(shù)據(jù)計算機流程及輸出圖

• 飛行高度Hp：氣壓在校正后得出飛機的氣壓海拔高度。
• 總溫TAT：氣流絕熱滯止到速度為零時的溫度。
• 全壓Pt：平行于氣流方向和正對氣流方向時，測得的壓力。該數(shù)據(jù)是可以通過設(shè)置的壓力傳感器直接測出獲得的。
• 靜壓Ps：無擾流的飛行器周圍的空氣壓力。
• 動壓Qc：全壓與靜壓之差,與校準(zhǔn)空速CAS呈函數(shù)關(guān)系。
• 攻角AOA：氣流來流速度與翼弦之間的夾角。 

通過空速管正確地引入全壓Pt和靜壓Ps是準(zhǔn)確地測量飛行大氣數(shù)據(jù)參數(shù)的關(guān)鍵之一。由于飛機自身對氣動流場的干擾, 使實際引入的全壓、靜壓與自由流中的真實值有一定的偏差，這時需要大氣數(shù)據(jù)計算機ADC來修正靜壓源誤差。靜壓源誤差對所有大氣參數(shù)都有影響, 但在實際的大氣數(shù)據(jù)計算機中, 并不需要對每一個大氣參數(shù)進行修正, 利用給出的函數(shù)關(guān)系編制軟件程序, 解算出真實靜壓, 其他大氣數(shù)據(jù)參數(shù)的解算, 采用修正后的靜壓, 即可達到修正目的。

經(jīng)地面檢測合格的大氣數(shù)據(jù)計算機ADC還需要裝在相應(yīng)機種的飛機上作飛行試驗, 以校準(zhǔn)靜壓源誤差曲線。風(fēng)洞吹風(fēng)試驗給出的靜壓源誤差曲線, 是通過按一定比例縮小的模型吹風(fēng)獲得的, 與飛機的真實情況有差異。因此, 需通過多次試飛, 給出真實的靜壓源誤差曲線然后, 修改軟件程序再次試飛驗證。此項試驗在試飛研究中心采用對比試飛法進行。在飛機的設(shè)備艙內(nèi)需安裝機載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng), Ps標(biāo)準(zhǔn)靜壓、Pt全壓傳感器、大氣總溫傳感器等。飛行中,連續(xù)測量并記錄標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出的靜壓、全壓、總溫及大氣數(shù)據(jù)計算機的輸出量。通過實時顯示系統(tǒng)及計算機的采集數(shù)據(jù)進行處理和分析計算, 得出對比試飛結(jié)論。

氣動補償空速管以及采用大氣數(shù)據(jù)計算機補償靜壓源誤差是重要的課題 它涉及氣動力學(xué)、風(fēng)洞試驗、空速管設(shè)計、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、飛機設(shè)計以及飛行試驗等。大氣數(shù)據(jù)計算機研制和開發(fā)這一個方面闡述靜壓源誤差及其補償，從事研制及飛機設(shè)計等方面的專家也在此領(lǐng)域頗有建樹。

大氣數(shù)據(jù)計算機和大氣總溫傳感器TAT技術(shù)指標(biāo)：

• 供電: 28VDC（ 9~32VDC）大約 28mA at 28VDC
• 數(shù)據(jù)接口: RS-485 half-duplex) at 230'400 bps or lower
• 輸出: PS, QC, OAT, HP, CAS, TAS, Mach, C/R, etc.
• 數(shù)據(jù)刷新: 100Hz
• 靜壓Ps: 238hPa ... 1080hPa, -1'800 ft .. 35'000 ft, up to 70'000ft
• 動壓Qc（空速傳感器）: 200KCAS, 300KCAS or according to max. airspeed requirement or customer
• 大氣總溫傳感器TAT (OAT): -60°C .. +70°C
• 壓力精度: 0.1%FS (-45°C .. +60°C)
• 重量: 0.040kg ADC board, 0.005kg 大氣總溫傳感器OAT 

大氣總溫傳感器TAT的總溫信號可供大氣數(shù)據(jù)計算機作解算大氣靜溫、真實空速等參數(shù)用。

大氣總溫傳感器TAT及大氣靜溫SAT和OAT之間的關(guān)系:

TAT=SAT+Ram Rise

Ram Rise=SAT×0.2×M2

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