陀螺地平仪概要.docx

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陀螺地平仪概要

课题BDP-4常见故障的原因分析和对策

目录

任务书…………………………………………………………………3

前言……………………………………………………………………4

一、地平仪的基本概述………………………………………………5

二、工作原理…………………………………………………………6

三、主要故障分析……………………………………………………7

四．维护及使用………………………………………………………8

【参考文献】…………………………………………………………9

【致谢】………………………………………………………………10

前言

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。

利用陀螺特性测量飞机俯仰和倾斜姿态的飞行仪表。

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°。

第一章:

地平仪的基本概述

1．组成

BDP-4地平仪由TC-4垂直陀螺和ZDP-1地平指示器两大部件组成（允许一个垂直陀螺与几个指示器连接）。

2．功用

垂直陀螺的功用是：

测量飞机的俯仰角和倾斜角，并把相应的电信号供给地平指示器及其它使用这些信号的设备（如LZ-2综合罗盘）。

地平指示器的功用是：

指示由垂直陀螺所感受的飞机俯仰角和倾斜角，保证飞机完成任何机动飞行后都能正确指示。

3.垂直陀螺基本原理

3.1飞机俯仰角、倾斜角测量原理

飞机的俯仰角、倾斜角实际上就是飞机立轴OZc轴与当地垂线OZh轴之间的相对位置。

因此，在飞机上测量俯仰角、倾斜角的问题，实际上就是实现飞机立轴与当地垂线比较的问题，机体坐标系是飞机的三个形体轴，在飞机上较易确定，而地平坐标系（当地垂线）不随飞机姿态角的变化而变化，故在运动着的飞机上不易确定。

因此，如何在飞机上建立一个不随机体坐标系变化的、独立的地平坐标系，或者说在飞机上建立一条稳定的人工当地垂线，就成为测量飞机俯仰角和倾斜角的关键。

3.1.1摆式元件模拟当地垂线

从力学知识可知，在静基座上单摆能自动找到当地垂线方位，即单摆具有敏感当地垂线的方向选择性,可用来模拟当地垂线。

飞机上所使用的摆式元件是液体摆。

液体摆与单摆的功能相当，同佯具有敏感当地垂线的作用它与单摆的区别在于：

单摆依靠重力来敏感当地垂线，而液体摆是依靠浮力来敏感当地垂线。

当液体摆随飞机受水平加速度a作用时，液体摆中的气泡将受惯性浮力Fb的作用，如图3.1.1所示。

惯性浮力Fb作用的结果使气泡稳定在广义浮力∑Fb的方向上，我们称之为视在垂线OZh，它和当地垂线OZh的偏角∥为：

图3.1.1液体摆视在垂线

由此可见，当液体摆受水平加速度作用时，它将不能敏感当地垂线，而是敏感视在垂线。

因此，液体摆不能单独用来模拟当地垂线。

3.1.2三自由度陀螺模拟当地垂线

由陀螺基本特性知，三自由度陀螺的自转轴具有很高的方向稳定性。

若在飞机上用三自由度陀螺的自转轴来模拟当地垂线，则当飞机有加速度时，仅有与加速度有关的干扰力矩作用在陀螺上，陀螺仅会出现缓慢的进动漂移，自转轴不会象液体摆那样偏离当地垂线很大的角度。

这就是说，在加速度干扰下，陀螺自转轴仍能相当精确地保持其原来的空间方位。

但是，由于三自由度陀螺的自转轴是相对惯性空间保持方位稳定的，而当地垂线随地球自转和飞机运动相对惯性空间的方位是不断变化的，故地球自转和飞机运动将造成陀螺自转轴逐渐偏离当地垂线．另外，在实际的陀螺中，总不可避免地存在着干扰力矩而造成陀螺漂移，也会使陀螺自转轴逐渐偏离当地垂线．这些因素都使得陀螺自转轴不能长时间指示当地垂线1所以，三自由度陀螺同样不能单独用来模拟当地垂线。

3.1.3垂直陀螺模拟当地垂线

比较液体摆和三自由度陀螺的优缺点，可以发现：

液体摆具有敏感当地垂线的方向选择性，但没有抵抗加速度干扰的能力；而三自由度陀螺虽具有在加速度干扰下保持方位稳定的能力，但又没有敏感当地垂线的方向选择性。

显然，要精确测量飞机的俯仰角和倾斜角，应使仪表在具有敏感当地垂线能力的基础上保持方位稳定，这样，只要把液体摆和三自由度陀螺组合成—个闭环伺服系统，以三自由度陀螺作仪表的工作基础，用液体摆对三自由度陀螺进行修正，就可使陀螺自转轴始终保持在当地垂线方向，为测量俯仰角、倾斜角提供精确的基准。

这种具有摆式修正系统的三自由度陀螺就是垂直陀螺。

3.2垂直陀螺测量飞机俯仰角、倾斜角原理

为测量飞机俯仰角和倾斜角，垂直陀螺在飞机上有二种基本安装方式：

一种是外环轴与飞机纵轴平行，称为纵向安装，见图3.2（a）；另一种是外环轴与飞机横轴平行，称为横向安装，见图3.2（b）。

（a）纵向安装（b）横向安装

图3.2陀螺安装方式

3.2.1纵向安装的垂直陀螺测量原理

纵向安装的垂直陀螺的测量原理如图3.1.3所示。

当飞机俯仰时，见图3.1.3（b），带动表壳和外环跟随机体一起转动，而内环绕内环轴y1保持稳定；外环绕内环轴y1相对内环转过的角度，即为仪表测出的俯仰角，因而内环轴y1成为仪表俯仰角的测量轴．当飞机倾斜时，见图8.1.3（a），带动表壳跟随机体一起转动，而外环绕外环轴x1保持稳定；表壳绕外环轴x1相对外环转过的角度，即为仪表测出的飞机倾斜角，因而外轴x1成为仪表预斜角的测量轴。

（a）飞机倾斜时（b）飞机俯仰时

图纵向安装时的垂直陀螺测量原理

从测量误差来看：

外环轴x1纵向安装，其方向始终与飞机纵轴yc平行，因而，在飞机俯仰情况下测量倾斜角，其倾斜角测量轴x1与倾斜角定义轴yc是一致的；内环轴y1总是与外环轴x1相垂直，在飞机的横向平面内，它又总是被陀螺稳定在水平位置，故它就是飞机横向平面内的水平轴，即总和地平坐标系的xh轴相一致，因而，在飞机倾斜情况下测量俯仰角，其俯仰角测量轴y1与俯仰角定义轴x是一致的。

由此可见，纵向安装的垂直陀螺，对飞机姿态角的测量是没有方法误差的。

从测量范围来看：

纵向安装的垂直陀螺，当飞机俯仰90度时，外环轴与自转轴重合，出现“环架自锁”现象而不能正常工作，所以测量仰角的范围小于90度；当飞机倾斜或横滚360度时，外环轴与自转轴始终保持垂直关系，所以测量倾斜角的范围可达360。

机动性能较小的飞机上的垂直陀螺，一般采用纵向安装方式。

3.2.2横向安装的垂直陀螺测量原理

横向安装的垂直陀摞的测量原理如图3.1.4所示。

当飞机俯仰时，见图3.1.4（b），带动表壳跟机体一起转动，而外环绕外环轴x1保持稳定；表壳绕外环轴x1相对外环转过的角度，即为仪表测出的飞机仰仰角，因而外环轴x1成为仪表俯仰角的测量轴。

当飞机倾斜时，见图（a），带动表壳和外环跟随机体一起转动，而内环绕内环轴y1保持稳定；外环绕内环轴y1相对内环转过的角度，即为仪表测出的飞机倾斜角，因而内环轴y1成为仪表倾斜角的测量轴。

测量误差来看：

见图3.1.4（a）外环轴x1始终与飞机横轴xc相平行，当飞机倾斜时，外环轴x1也跟着倾斜，仪表的俯仰角测量轴x1与俯仰角定义轴xh不重合，因此绕x1轴测量出的相对转角不在过纵轴yc的铅垂面内，而是在飞机的对称平面内，这两个平面都通过纵轴yc，它们之间的夹角就是倾斜角r，故绕x1轴测量出的转角不是俯仰角，而是另一个角度；见3.1.4（b），内环轴y1就是飞机对称平面内的水平轴．当飞机俯仰时，仪表的倾斜角测量轴y1与倾斜角定义轴yc不重合，因此绕y1轴测出的相对转角不是在飞机的横向平面内，而是在过飞机横轴的铅垂面内，这两个平面都通过飞机横轴xc，其夹角就是俯仰角伊，故绕Y1轴测出的转角不是倾斜角y，而是另一个角度Y。

由此可见，横向安装的垂直陀螺，对飞机姿态角的测量是有方法误差的。

这种测量误差是由于仪表测量轴与姿态角定义轴不相符合所致，故是纯几何性质的，称为纯几何误差，也称为支架误差。

（a）飞机倾斜时（b）飞机俯仰时

图横向安装时的垂直陀螺测量原理

从测量范围来看：

横向安装的垂直陀螺，当飞机倾斜或横滚90度时，外环轴与自转轴重合，出现“环架自锁”现象而不能正常工作，所以测量倾斜角的范围小于90度；当飞机俯仰360度时，外环轴与自转轴始终保持垂直，所以测量俯仰角的范围可达360度。

目前歼击机上的垂直陀螺的外环轴虽然是横向安装的，但是外环轴不是直接装在飞机上，而是安装在一个始终保持水平的伺服托架上，而托架轴是纵向安装在飞机上的，这时r角的测量轴已变为托架轴，g角的测量轴已变为外环轴．这种安装方法，既保证了不会造成测量误差,又保证了垂直陀螺测量俯仰、倾斜角的范围可达360。

3.1.3垂直陀螺的组成

BDP-4地平仪中的垂直陀螺为TC-4垂直陀螺，它由三自由度陀螺、修正系统、托架伺服系统、起动装置、俯仰与倾斜同步发送器等组成，如图3.1.5所示。

三自由度陀螺是垂直陀螺的核心部件，其外环轴横向安装在一个始终保持水平的伺服托架上，而托架轴是纵向安装在仪表壳体上的，这时托架轴为倾斜角的测量轴，外环轴为俯仰角的测量轴，不存在测量误差；修正系统用来保证陀螺自转轴始终跟踪当地垂线，给迪平仪提供测量飞机俯仰角和倾斜角的基准；托架伺服系统用来在飞机有倾斜动作时，使陀螺外环轴水平，保持陀螺三轴经常处在相互垂直位置，避免发生“环架自锁”现象，使陀螺稳定性不受飞机姿态的影响；起动装置用来在起动时给三自由度陀螺自动上锁、开锁和通电起动，使陀螺三轴迅速处于相互垂直位置，缩短地平仪起动时间；俯仰和倾斜同步发送器将测得的俯仰角和烦斜角信号转变成电信号，远距传输给俯仰和倾斜同步接收器，供地平指示器正确指示飞机俯仰角和倾斜角。

第二章工作原理

2.1修正系统工作原理

2.1.1修正系统的结构组成

BDP-4的修正系统是由五极液体开关（也称液体摆）和两个修正电机（纵向修正电机和横向修正电机）组成的复合修正系统。

液体摆装在内环下面。

纵向修正电机位于内环轴方向（纵向），其定子绕组装在内环上，鼠笼转子嵌在外环的安装盘内。

纵向修正电机可枯内环轴方向对陀螺施加修正力矩。

横向修正电机位于外环轴方向（横向），其定子绕组嵌在外环一侧的安装盘内，鼠笼转子装在伺服托架内侧。

横向修正电机可沿外环轴方向对陀螺施加修正力矩。

修正系统用来修正陀螺，使其自转轴跟踪当地垂线。

当陀螺自转轴偏离当地垂线时，由液体摆感受并输出相应的信号，通过纵向、横向修正电机在陀螺内环轴或外环轴方向产生一个修正力矩，从而使陀螺自转轴进动到与当地垂线重合的位置。

但因液体摆能敏感飞机作机动飞行时的向心加速度和纵向加速度，引起盘旋误差和纵向加速度误差。

故为了保证地平仪指示精度，在修正系统的横向修正电路中串联了一个盘旋电门和角速度信号器；在纵向路正电路中串联了纵向断修电门，如图2.2.1所示。

2.1.3五极式液体开关的结构

五极式液体开关实际上是一个做成电气开关形式、可以传达电信号的液体摆，结构原理如图8.2.2所示。

它是一个扁平、圆形的密封容器，萁中装有特殊导电液并留有气泡。

上部的紫铜底座具有一定曲率半径，常见的一种五极式液体开关曲率半径为760毫米，底座上装有四个互相绝缘的紫铜电极，组成对称而又相互垂直的两对电极。

而紫铜底压本身与下部的紫铜外壳相通，构成中心电极。

当液体摆水平时，见图2-2.2（a），气泡处于中央位置，气泡盖住四个电极的面积相等，导电液盖住四个电极的面积也相等，因而四个电极经导电液至中心电极的电阻是相等的。

当液体摆倾斜时，见图2.2.2（6），气泡偏离中央位置，气泡盖住对应两个电极的面积不再相等，导电液盖住这两个电极的面积也不相等，被液体盖住面积小的电极至中心电极的电阻增大，被液体盖住面积大的电极至中心电极的电阻减小．当液体摆倾斜的方向相反时，这两个电极至中心电极

BDP-4修正系统组成

（a）水平情况（b）倾斜情况

五极式液体开关的结构原理及工作情况

的电阻变化情况恰好与此相反．显然，五极式液体开关可以同时敏感出一个平面

绕两个相互正交轴线的倾斜，并转换成对应电极的电阻变化．五极式液体开关固定在内环的底面上，该平面垂直于自转轴，这样液体摆便能敏感出自转轴相对当地垂线的偏角．安装时，其中一对电极的中心连线与内环轴线y，相垂直，以敏感自转轴绕内环轴的偏角；另一对电极的中心连线与外环轴线z．相垂直，以敏感自转轴绕外环轴的偏角。

2.1.1.2修正电机的结构

修正电机实际上是一种特殊结构的两相异步感应电机，它由扁环形的定子和转子两部分组成，如图8.2.3所示。

修正电机工作在剜动状态而给出力矩。

扁环形修正电机

2.2.2修正系统工作原理

2.2.2.1修正原理

BDP-4地平仪的修正系统中包括纵向、横向两套修正电路，参见图2.2.1。

现以纵向修正电路为例讲述其修正原理：

当飞机没有纵向加速度，并且自转轴与

纵向断修电门的结构与工作原理

当地垂线重合时，液体摆处于水平状态，气泡停在中央，这时中心电极至前后电极电阻相等。

因而纵向修正电机两个控制绕组中所流过的电流相等，由于两个控制绕组的匝数相等而绕向相反，在控制电流相等的情况下，它们所产生的修正力矩互相抵消，因此沿外环轴向没有修正力矩作用到陀螺上，陀螺自转轴稳定不动。

当自转轴向前偏离当地垂线时，液体摆处于前倾状态，这时气泡向后偏移，前面电极至中心电极的电阻减小，纵向修正电机中与该电极相连的控制绕组所流过的电流增大；后面电极至中心电极的电阻增大，纵向修正电机中与该电极相连的控制绕组所流过的电流减小。

由于两个控制绕组所流过的电流不等，从而产生两个方向相反而大小不等的力矩，纵向修正力矩即为两力矩之差，其方向指向减小偏角的方向（朝后）．在这个修正力矩作用下，陀螺自转轴朝着减小偏角的方向进动，从而使自转轴恢复到当地垂线位置。

同理，当自转轴左右偏离当地垂线时，液体摆的左右电极起作用，控制横向修正电机内环轴产生横向修正力矩，使自转轴恢复到当地垂线位置。

2.2.2.2减小盘旋误差和纵向加速度误差原理

为减小盘旋误差和纵向加速度误差，BDP-4地平仪修正系统在横向修正电路中串联了一个盘旋电门和角速度信号器的一对触点，见图2.2.1。

盘旋电门由固定在饲服托架轴上的弧形接触环和固定在壳体上的两把电刷组成，接触环的导电部分中点与横向修正电机连接．当飞机倾斜角大于100士20时，盘旋电门的两把电刷与接触环绝缘部分接触，切断修正电路．当飞机转弯或盘旋角速度为0.10—0.30／s时，经延时5-15秒角速度信号器触点断开，将横向修正电路断开．在纵向修正电路中串联了一个纵向断修电门，纵向断修电门是一个只有一对触点的液体开关，它装在内环的上部，一对触点沿飞机纵向安装，与纵向修正电机连接，见图2.2.1和图2.2.4。

当飞机纵向加速度水平分量大于1.14-1.67m/s2时，纵向断修电门的导电液面倾斜角达6.50-9.50，两触点自动断开，切断了纵向修正电路，减小了地平仪的纵向加速度误差。

2.3托架伺服系统工作原理

对歼击机来说,经常要作大角度俯冲、上仰、翻斤斗或横滚等飞行动作，致使俯仰角和倾斜角通常都超过90。

如果地平仪陀螺外环轴直接安装在仪表壳

托架伺服系统

体上，无沦采用纵向安装方式或横向安装方式，都会出现“环架自镟”现象，使陀螺失去一个自由度而失去稳定性，因此上述交装方式就无法满足使用要求。

为了适应歼击机的使用要求，避免作机动飞行时出现“环架自锁”现象，地平仪中增设一个伺服托架，并由一套伺服系统保持托架处于水平状态。

BDP-4地平仪的托架伺服系统由伺服托架、感应式转换器、换向器、带测速发电机的伺服电机、减速器和晶体管放大器组成，如图8.3.1所示。

2.3.1托架伺服系统工作原理

托架伺服系统原理方块图如图2.3.2所示．BDP-4地平仪托架伺服系统中的感应式转换器是角位移的差动变压式感应转换器，由感应式转换器原理可知，它可将活动铁心相对山形铁心的角位移口变成次级线圈的差动电压输出，在理想情况下输出电压有效值与角位移口成线性关系，输出电压极性与山形铁心和活动铁心相对位置有关，

由于感应式转换器的活动铁心固定在陀螺内环轴上，由陀螺稳定，山形铁心固定在外环上，随外环运动，因此，感应式转换器可用来测量外环绕内环轴相对内环的转角．地平仪正常工作时，自转轴稳定在当地垂线位置，内环绕内环轴保持稳定。

当飞机平飞时，伺服托架处于水平状态，则外环轴也处于水平位置，此时，活动铁心停在山形铁心的中央，口=0，无信号输出给放大器，伺服电机不工作，托架保持原来水平状态，即外环轴仍然与自转轴保持相互垂直关系。

当飞机左倾斜，托架、外环轴及外环随之倾斜，但内环绕内环轴保持稳定，结果外环绕内环轴相对内环偏转了一个角度，此时，活动铁心顺时针偏离了山形铁心的中央位置（+口）．即有差动电压输出，经放大器放大后驱动伺服电机，经减速器把托架、外环轴及外环相对表壳向着飞机倾斜的反方向转动，从-使托架恢复水平状态，即外环轴恢复到与自转轴相垂直的状态。

同理，当飞机右倾斜时，感应式转换器输出电压相位变化180。

，使伺服电机反转，同样可以保证托架、外环轴处予水平位置，

从上述分析可见，当飞机倾斜时，托架伺服系统能便托架产生与飞机倾斜相反的运动，保证伺服托架及陀螺外环轴水平，从而保持外环轴与自转轴的垂直关系，避免发生“环架自锬”，使陀螺稳定性不受飞机姿态影响。

除此之外，还须保证托架跟踪速度大于飞机瞬时烦斜速度，否则，地平仪仍不髓正常I作，BDP-4地平仪托架跟踪速度>360。

／秒。

2.3.2速度负反馈装置

当飞机倾斜时，托架伺服系统工作，伺服托架向

平衡位置运动时，将会出现明显振荡现象．为此．

BDP-4撤平仅采用SF-7．伺服电机——测速发电

机组，由测速发电机产生速度负反馈信号实现阻尼

振荡．当伺服电机带动托架转动时，固定在电动机轴

上的测速发电据也一起转动，于是测速发电机定子

的一个绕组（输出线圈）产生与电动机角速度成正比

的感应电势，并负反馈到放大器输入端，经放大后也

用来控制伺服电机，产生阻尼力矩，起阻碍电动机转

速变化的作用，当这种阻尼作用足够大时，托架在恢

复水平的过程中不会发生振荡现象，速度负反馈电

路见圈2.3.3．

放大器

感应式转换器的输出与速度负反馈信号差值较

小，不足以带动伺服电机工作，为此在托架伺服系统中设置了放大器。

放大器装于垂直陀螺后

罩的外部，其电路如图2.3.4所示．

晶体管放大器是由三个3AX34E翻两个3AD4晶体管组成的三级放大电路。

第一级是共集电极电路．主要用来匹配放大器输入端与信号传感器之闻的阻抗，输入阻抗

为30～40千欧。

耳变压器为放大器负载．R．：

、D，、D：

组成双向限幅电路，当输入信号突然变

大时，限幅器的输出电压基本不变，保证放大器不致因过载而烧坏。

第二级是由两个3AX34E组成的共发射极推挽放大电路，起电压放大作用。

B2变压器初级线圈为本级负载。

C。

和变压器B：

的初级线圈组成400赫的谐振回路以提高400赫的信号

鼬量。

R：

。

R。

组成复合反馈温度稳定电路，保证温度变化时，工作点稳定。

I第三级由两个3AD4组成共发射极推挽电路，作功率放大用。

伺服电机的控制绕组是本级

眇．c，与电动机绕组并联以得到最大力矩，因此不同型别的电动机所采用的C3值不同。

R．。

、

陬作电压反馈，以提高系统魄稳定性，改变这二个电阻值，可调节放大器的放大系数。

2.3．4换向器作用

由托架伺服系统工作原理可知：

陆飞机水平飞行（俯仰角等于O。

）时，

iF著飞机倾斜，为了保证托架处于水平

}撼，须使由电动机经减速器带动的

涵架及陀螺外环轴的转动方向与飞

凇斜方向相反才可实现。

r然而，当飞机处于倒飞状态时

i（静仰角大于909，设疗=180。

），见图

2.3.5（6），则托架将跟随飞机相对外

}张翻转l800，飞机纵轴方向及托架

‘舫向均改变180。

，陀螺却绕外环轴

，髅保持稳定。

此时，若飞机有倾斜

动作，托架伺服系统还能否保持托架

、肝水平状态呢？

设飞机右倾斜，则感应式转换器

的山形铁心与活动铁心酌相对位置较之口=00时的相对位置发生改变，山形铁心由平飞时的向

猢变成现在的向下移动，从而使感应式转换器输出电压的极性发生变化，与平飞时相反，

葡使伺服电机转向与平飞时转向相反，见图8.3.5．由图8.3.5（6）可以看出，在飞机处于倒

的情况下，若电机转向与平飞时相反，则不但不能使托架恢复水平，反而会使托架加速倾斜，

婕陀螺稳定性变差，地平仪不能正常工作，故必须采取措施加以解决。

BDP-4地平仪在外环轴方向装有换向器，换向器电刷固定于托架上，导电环装在外环轴

上，当俯仰角大于90。

时，电刷与导电环相对位置发生改变，将感应式转换器输出的信号换向

后加到放大器，经放大后使伺服电机转向相同，经减速器保证伺服托架、外环轴转动的方向仍

然与飞机倾斜方向相反，系统正常工作，保证托架水平，陀螺三轴垂直。

2.4起动系统

为了能使飞机迅速升空作战，要求地平仪能够迅速起动，保证陀螺自转轴尽快地与当地垂线重合及外环轴水平。

BDP-地平仪装有起动系统，它由上锁机构和自动程序控制电路组成。

上锁机构在1—1.5分钟内基本上保证陀螺自转轴与当地垂线重合及外环轴水平，自动程序控制电路用来保证起动系统工作按一定程序进行，先起动地平仪，后起动综合罗盘；此外在加速飞行时可用上锁机构消除陀螺自走误差。

2.4.1上锁机构工作原理

上锁机构由上锁电动机、减速器、带传动销的齿轮、带螺旋槽的推筒、滚轮、恢复弹簧、内外环锁杆和心形凸轮等组成。

上锁：

接通地平仪电门，27伏直流电引入垂直陀螺，上锁电动机工作，经减速器带动带传动销的齿轮转动．传动销位于带螺旋槽的推筒中，传动销转动时，推筒向前作直线运动，压缩筒内的恢复弹簧。

固定在推筒正前方的滚轮压到伺服托架的钢