什么是陀螺地平仪?

[拼音]：tuoluo dipingyi

[外文]：gyro horizon

利用陀螺特性测量飞机俯仰和倾侧姿态的飞行仪表。飞行姿态对于飞机的运动状态和保证飞行安全都有重要的意义，因此，陀螺地平仪或指引地平仪作为首要的飞行仪表，通常被安装在仪表板中间最显著的位置上。

为了在飞机上测量其姿态，必须在机上建立一个地垂线或地平面基准。摆具有敏感地垂线的特性，但受加速度干扰时会产生很大的误差。陀螺仪的自转轴具有方向稳定的特性，但不能自动找到地垂线。陀螺地平仪结合二者的特性，以陀螺仪为基础，用摆式敏感元件和力矩执行元件所组成的修正装置对它进行修正，使自转轴精确而稳定地重现地垂线。液体开关是现代地平仪常用的一种摆式敏感元件。它是具有摆的特性和电路开关特性的气泡水准仪。密封容器内装有特殊导电液体并留有气泡，还装有相互绝缘的电极。液体开关感受陀螺自转轴相对地垂线的偏差，并将它变成电信号送至相应的力矩电机，产生修正力矩，使自转轴再现地垂线。修正速度一般为几度每分钟。由于缓慢修正，当飞机加速度干扰引起液体开关的液面倾斜时，在短时间内错误修正仅引起自转轴偏离地垂线一个很小的角度。而且，当飞机线加速度或盘旋角速度超过一定值时，会自动切断相应的修正电路，以消除错误修正，提高抗干扰能力。仪表起动前陀螺自转轴处于随意位置，为使自转轴快速重现地垂线，起动时可加大修正力矩或靠锁定装置把自转轴锁在地垂线方向上。

陀螺外环轴平行于飞机纵轴安装。飞机俯仰或倾侧时，仪表壳体随之转动，而陀螺自转轴仍然重现地垂线，通过指示机构中飞机标志相对地平线的位置，直观而形象地显示出飞机的姿态。为了防止俯仰角为90°时外环轴与自转轴重合而使陀螺仪表失去正常工作条件，歼击机地平仪中增设了随动环，将陀螺转子和内外环都安装在随动环上，而随动环轴平行于飞机的纵轴安装。飞机作任何姿态的机动飞行，随动环都能保证自转轴、内环轴和外环轴三者正交，从而使俯仰角和倾侧角的显示范围均可达到360°。

陀螺地平仪分为直读式与远读式两种。直读式直接通过表的指示机构表示飞机姿态。远读式通过装在陀螺仪上的传感元件输出飞机姿态信号，由远距传输系统送到地平指示器进行显示。这种带有信号传感元件的陀螺仪称为垂直陀螺，它作为姿态传感器可向各机载系统提供飞机俯仰和倾侧角信号。歼击机用直读式地平仪，在飞机爬升时，飞机标志移到地平线下方，俯冲时则相反，不符合直观感觉，远读式地平仪则能克服这一缺点。

参考书目

南京航空学院《航空陀螺仪原理》编写组编：《航空陀螺仪原理》，国防工业出版社，北京，1981。