WP Pytania 2013-14 Opracowane

WYPOSAŻENIE OSPRZĘTOWE 1. Przedstawid podział i charakterystykę błędów wskazao przyrządów pokładowych.  Metodyczne – wynikają z przyjętej pośredniej metody pomiaru, w przypadku gdy nie uwzględnia ona wszystkich parametrów mających wpływ na dokładnośd pomiaru  Instrumentalne – wywołane niedoskonałością konstrukcji i wykonania przyrządu, właściwościami zastosowanych materiałów i niedoskonałością regulacji. Mogą byd zmniejszone przez podniesienie jakości wykonania oraz  Podział:  Skalowania - są efektem niedokładności montażu tarcz i osadzenia wskazówek  Tarcia - wywołany tarciem między ruchomymi częściami mechanizmu  Luzów - są wynikiem występowania luzów w łożyskach i połączeniach ruchomych  Termiczny - w wyniku zmian temperatury otoczenia w jakim pracują przyrządy  Nieszczelności - dotyczą przyrządów mierzących ciśnienie. Nieszczelnośd puszki może powodowad błąd wskazao.  Histerezy - jest różnicą między wskazaniami przyrządu dla tej samej wartości mierzonej wielkości przy zmianie kierunku pomiaru – obciążenie/odciążenie układu  Dynamiczny - podczas szybkich zmian wielkości mierzonej  Odczytu (paralaksy) - błąd odczytu powstający przy obserwacji przyrządu pod pewnym kątem  Urządzeo cyfrowych – wynikają z przetwarzania sygnału analogowego na cyfrowy przez kwantowanie z określoną dokładnością 2. Omówid zjawisko histerezy przyrządów pomiarowych. Charakterystyka sprężystego elementu pomiarowego przy zwiększaniu i zmniejszaniu obciążenia nie jest identyczna. Powoduje to różnicę wskazao przyrządu przy zwiększaniu i zmniejszaniu wielkości mierzonej. Histereza zależy od wielkości obciążenia, prędkości zmniejszania lub zwiększania obciążenia, czasu jego trwania oraz przebiegu pracy elementu przez przyłożeniem obciążenia. 3. Wyjaśnid zasady obliczania błędu i poprawki przyrządu pomiarowego. Poprawka: x-wartośd rzeczywista

y- wskazanie przyrządu

4. Wymienid i scharakteryzowad parametry aerometryczne.  Ciśnienie statyczne – ciśnienie bezwzględne powietrza otaczającego samolot. Mierzone jest stycznie do kierunku napływających strug powietrza.  Ciśnienie całkowite (spiętrzenia) – ciśnienie wyhamowanej strugi powietrza, mierzone w punkcie stagnacji, tj. w punkcie, w którym prędkośd czynnika jest równa zeru  Temperatura ośrodka (powietrza) – temperatura swobodnej strugi powietrza mierzonej przez czujniki temperatury umieszczone na zewnętrznej części płatowca. Termometry umieszczone na zewnątrz płatowca mierzą temperaturę zewnętrzną OAT (Outside Air Temperature), która jest wyższa od temperatury swobodnej strugi (ciepło tarcia, ściśliwośd powietrza). Aby otrzymad dokładny pomiar, stosuje się sondy montowane wzdłuż osi podłużnej SP. W sondzie następuje wyhamowanie prędkości strugi do zera co daje temperaturę spiętrzenia TAT (Total Air Temperature). Rzeczywista temp. SAT (Static…) określona jest zależnością: ( ) Temperatura w Kelvinach, Ma – lokalna liczba Macha w miejscu zamontowania nadajnika, współczynnik uzysku nadajnika  Kąt natarcia – kąt leżący w płaszczyźnie symetrii SP, zawarty między linią strugi napływającego powietrza i cięciwą skrzydła.  Kąt ślizgu – kąt pomiędzy płaszczyzną pionową SP wyznaczoną przez oś podłużną x1 oraz oś pionową z1, a kierunkiem napływających strug powietrza. 5. Scharakteryzowad odbiorniki parametrów aerometrycznych.

 Instalacja odbiorników ciśnieo powietrza (OCP) – składa się z dwóch koncentrycznie połączonych ze sobą rurek. Rurka wewnętrzna (odkryta) ma otwór wlotowy ustawiony prostopadle do napływającego strumienia i służy do odbierania ciśnienia całkowitego. Rurka zewnętrzna (zakryta) ma szereg otworków (1 mm2 każdy) na powierzchni bocznej, które znajdują się w strefie niezaburzonego ciśnienia i służą do obierania ciśnienia statycznego.  Rurka Pitota – odbiór ciśnienia całkowitego  Rurka Prandtla – odbiór ciśnienia całkowitego i statycznego  Port ciśnienia statycznego – odbiór ciśnienia statycznego  Czujniki skrzydełkowe – pomiar kąta ślizgu oraz kąta natarcia; skrzydełko montowane jest z boku kadłuba w części nosowej lub na maszcie sondy nadajnika ciśnienia umieszczonego w przedniej części skrzydeł lub kadłuba. Skrzydełko obraca potencjometr, selsyn, konwerter cyfrowy lub inny przetwornik kąta, z którego informacja o kącie w postaci cyfrowej przesyłana jest do centrali areometrycznych lub do wskaźnika.  Czujnik temperatury – pomiar TAT 6. Wyjaśnid zasadę działania prędkościomierza aerometrycznego. Zasada działania prędkościomierza jest oparta na metodzie pomiaru ciśnienia dynamicznego q napływających strug powietrza. Do puszki membranowej dostarczone jest ciśnienie całkowite, do szczelnej puszki przyrządu dostarczone jest ciśnienie statyczne. Ugięcie linii środka puszki membranowej proporcjonalne do ciśnienie dynamicznego przekazywane jest przez mechanizm korbowy i selektor zębaty na wskazówkę. 7. Wyjaśnid różnicę pomiędzy pomiarem prędkości IAS a pomiarem prędkości TAS.  Prędkośd przyrządowa (wskazywana) jest to prędkośd względem strug powietrza, mierzona przy założeniu, że gęstośd powietrza jest stała i równa gęstości na poziomie morza wg ISA.  Prędkośd rzeczywista lotu jest to prędkośd SP względem warstwy otaczającego powietrza, mierzona w uwzględnieniem zmian gęstości powietrza przy zmianie wysokości lotu. W celu pomiaru TAS należy wprowadzid poprawkę na gęstośd powietrza: √

8. Wyjaśnid zasadę działania machometru. Polega na pomiarze liczby Macha, która równa jest stosunkowi prędkości samolotu TAS do prędkości dźwięku a w warstwie powietrza, w której samolot się znajduje. 9. Podad definicje i rodzaje wysokości.  QNE – standardowa wysokośd barometryczna mierzona od powierzchni izobarycznej o ciśnieniu atmosferycznym 1013,25 HPa  QFE – wysokośd od poziomu lotniska. Przy tym nastawieniu wysokościomierz po wylądowaniu wskazuje zero na tym lotnisku  QNH – do ciśnienia barometrycznego lotniska dodaje się różnicę ciśnieo, jaka odpowiada wg ISA bezwzględnej wysokości lotniska  QFF – ciśnienie QNH poprawiane o ciśnienie odpowiadające różnicy temperatur na lotnisku i temperatury standardowej (15o C) 10. Wyjaśnid zasadę działania wysokościomierza barometrycznego. Polega na pomiarze zmian ciśnienia statycznego atmosfery wraz ze zmianą wysokości lotu. Do szczelnej puszki przyrządu dostarczone jest ciśnienie statyczne, w puszce panuje próżnia. Ugięcie linii środka puszki membranowej odwrotnie proporcjonalne do ciśnienia statycznego przekazywane przez mechanizm korbowy i sektor zębaty na wskazówkę. 11. Omówid przyczyny błędów wysokościomierzy barometrycznych.  Metodyczne:  Błąd spowodowany zmianą ciśnienia przy ziemi – ciśnienie atmosferyczne na trasie przelotu na poziomie ziemi może różnid się od ciśnienia ustawionego na podziałce barometrycznej wysokościomierza.  Błąd spowodowany zmianą rozkładu temperatur – w czasie lotu rzeczywista temperatura powietrza różni się od temperatury przyjętej we wzorze skalowania wysokościomierza,



więc przyrząd błędnie wskazuje wysokośd. Zmiana temperatury przy ziemi prowadzi do zmiany rozkładu temperatury i ciśnienia w funkcji wysokości lotu. Instrumentalne – są sumą błędów wywołanych: histerezą puszek aneroidowych, niewyważeniem elementów ruchomych, luzami w łożyskach i przegubach, tarciem, zmianą temperatury itp.

12. Wyjaśnid wpływ błędów wysokościomierza barometrycznego na rzeczywistą wysokośd lotu.  Barometryczny - przy spadku ciśnienia, wysokośd rzeczywista będzie się zmniejszad i odpowiednio przy wzroście będzie się zwiększad.  Temperaturowy – przy wzroście temperatury przy ziemi, gęstsze warstwy powietrza unoszą się do góry i wskazania są zaniżone. Przy spadku temperatury przy ziemi, gęstsze warstwy powietrza obniżają się i wskazania są zawyżone. 13. Opisad sposoby kompensacji błędów wysokościomierza barometrycznego.  Barometryczny – poprzez obrót skali mechanizmu o kąt odpowiadający różnicy między ciśnieniem odniesienia 760 mm Hg i ciśnieniem ustawionym na korektorze barometrycznym  Temperaturowy – na podstawie tabelki poprawek opracowanej przez ICAO  Instrumentalny temperaturowy – poprzez zastosowanie dwóch kompensatorów termicznych bimetalowych pierwszego i drugiego rodzaju. 14. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania wariometru membranowego. Wariometry to przyrządy przeznaczone do pomiaru prędkości pionowej vz, SP. Zasada działania polega na pneumomechanicznym różniczkowaniu ciśnienia statycznego ps, zmieniającego się wraz z wysokością lotu. Wnętrze szczelnej obudowy połączone jest przez szklaną kapilarę z otaczającą atmosferą (ciśnienie statyczne), puszka membranowa połączona jest bezpośrednio z atmosferą. Do wnętrza puszki doprowadzane jest ciśnienie statyczne. Puszka reaguje na różnicę ciśnieo panujących w obudowie i atmosferze. 15. Wyjaśnid przeznaczenie centrali aerometrycznej. Urządzenie przeznaczone do wyliczenia następujących parametrów lotu:  Wysokości  Prędkości przyrządowej, rzeczywistej, liczby Ma  Temperatury rzeczywistej  Kątów natarcia i ślizgu 16. Wymienid parametry przetwarzane przez cyfrowe centrale aerometryczne (wejście -wyjście). Wejście:  Ciśnienie całkowite pt  Ciśnienie statyczne ps  Temperatura spiętrzenia TTAT  Kąt natarcia alfa, kąt ślizgu beta Wyjście:  Wysokośd barometryczna  Prędkośd przyrządowa  Prędkośd rzeczywista  Liczba Ma  Prędkośd pionowa  Temperatura statyczna  Kąt natarcia (ślizgu)  Stosunek gęstości powietrza do gęstości odniesienia w warunkach standardowych na poziomie moża  Prędkośd zmian wysokości, prędkości względem powietrza i liczby Ma  Funkcje „zapamiętaj” – „odchyłka od wysokości”, „odchyłka od prędkości względem ośrodka”, „odchyłka od liczby Ma” (wykorzystywane w autopilocie) 17. Przedstawid definicję i własności giroskopu o trzech stopniach swobody. Giroskop – wirnik, ciało obrotowe obracające się wokół własnej osi z dużą prędkością kątową, umieszczony w zawieszeniu Cardana (dwie ramki), oś wirnika umieszczona jest w łożyskach ramki wewnętrznej, oś raki wewnętrznej jest umieszczona w łożyskach ramki zewnętrznej, oś ramki zewnętrznej umieszczona jest w łożyskach podstawy.  Oś główna zachowuje stałe położenie w przestrzeni inercjalnej  Zjawisko precesji

 Moment giroskopowy  Zjawisko dryfowania 18. Przedstawid definicję i własności giroskopu o dwóch stopniach swobody. Giroskop – wirnik, ciało obrotowe obracające się wokół własnej osi z dużą prędkością kątową, umieszczony ramce. oś wirnika umieszczona jest w łożyskach ramki, oś ramki umieszczona jest w łożyskach podstawy.  Oś główna nie zachowuje stałego położenia w przestrzeni inercjalnej  Zjawisko precesji  Moment giroskopowy  Zjawisko dryfowania 19. Scharakteryzowad zastosowanie giroskopów w technice lotniczej. Trzy stopnie swobody:  Pomiar prędkości i przyspieszeo kątowych – systemy nawigacji inercjalnej  Pomiar kursu – giroskopowe wskaźniki kursu, busole gitoindukcyjne  Określenie położenia względem horyzontu – sztuczne horyzonty Dwa stopnie swobody:  Zakrętomierze  Koordynatory zakrętu  Wyłączniki korekcji poprzecznej  Nadajniki prędkości kątowej 20. Wyjaśnid zachowanie giroskopu o trzech stopniach swobody pod wpływem działania momentu sił zewnętrznych. Zjawisko precesji – powstaje pod wpływem momentów sił zewnętrznych. wektor krętu dąży do pokrycia się z wektorem momentu sił zewnętrznych. Jeżeli moment sił zewnętrznych jest mały, zaś kręt duży, to prędkośd precesji jest mała. 21. Wyjaśnid wpływ obrotu Ziemi na ruch giroskopu. Oś główna giroskopu położonego na ziemi zachowuje stałe położenie w przestrzeni inercjalnej, wykonuje ruch pozorny w stosunku do Ziemi. Dla horyzontalnego położenia osi głównej ruch ten nie występuje na równiku, ale jest maksymalny na biegunach. Dla pionowego położenia osi głównej ruch jest maksymalny na równiku a nie występuje na biegunach. 22. Wyjaśnid zasadę pomiaru pionu na statku powietrznym. Przyrządem mierzącym pion rzeczywisty na SP jest giroskop o trzech stopniach swobody, którego pionowe położenie osi głównej korygowane jest przez wahadło. 23. Wyjaśnid zasadę działania dwuosiowego elektrolitycznego czujnika pionu ECP. Czujnik zbudowany jest z kapsuły, której wnętrze wypełnia ciężki elektrolit. W górnej części kapsuły rozmieszczone są symetrycznie cztery elektrody kierunkowe oraz centralnie jedna zasilająca. Odchylenie czujnika od położenia pionowego powoduje, że górna powierzchnia cieczy, zachowując poziome (horyzontalne) położenie, pokrywa całkowicie elektrodę położoną niżej, a pęcherzyk powietrza obejmuje w tym czasie elektrodę położoną naprzeciwko, zwiększając rezystancję między nią a elektrodą centralną. 24. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania sztucznego horyzontu. Jest to przyrząd giroskopowy przeznaczony do pomiaru i wskazywania położenia SP względem płaszczyzny horyzontu lokalnego, a więc wskazuje kąty pochylenia i przechylenia. Zasada pomiaru kątów pochylenia i przechylenia: Oś ramki wewnętrznej (RW) równoległa jest do osi podłużnej SP, a oś ramki zewnętrznej (RZ) – do osi poprzecznej SP. Do osi RW zamocowano sztywno wskazówkę, a do RZ – skalę kątów pochylenia. 25. Omówid reakcję giroskopu o dwóch stopniach swobody na wymuszony obrót podstawy. Ruch obrotowy podstawy wokół osi Oy ze stałą prędkością spowoduje powstanie momentu giroskopowego, który będzie dążył do pokrycia wektora krętu z wektorem prędkości kątowej „wymuszonej precesji”. 26. Wyjaśnid budowę i zasadę działania zakrętomierza. Przyrząd do określania kierunku zakrętu i jego przybliżonej prędkości kątowej.

27.

28.

29.

30.

31.

32.

33.

34.

35.

Budowa: elementem pomiarowym jest giroskop o 2 stopniach swobody. Giroskop ma wirnik ułożyskowany w ramce, która z kolei ułożyskowana jest w obudowie przyrządu. Oś główna ustawiona jest poziomo, równolegle do osi poprzecznej SP, oś ramki jest równoległa do osi podłużnej SP. Wyjaśnid budowę i zasadę działania koordynatora zakrętu. Przyrząd służący do określania prędkości kątowej zakrętu i przechylenia. Elementem pomiarowym, podobnie jak zakrętomierza, jest giroskop o dwóch stopniach swobody. Różnica polega na sposobie montażu giroskopu – oś ramy zawieszenia nachylona jest pod kątem 30o do osi podłużnej SP. Takie położenie powoduje że przyrząd jest czuły na obrót SP względem osi pionowej oraz względem osi podłużnej. Wyjaśnid różnice między zakrętomierzem a koordynatorem zakrętu.  Giroskop w koordynatorze zakrętu jest pochylony o 30 stopni.  Koordynator reaguje na ruch wokół osi pionowej i podłużnej, zakrętomierz tylko wokół osi pionowej.  Koordynator pokazuje wartośd przechylenia.  Koordynator umożliwia kontrolę zakrętu od momentu przechylenia, zanim pojawi się prędkośd pozioma zakrętu Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania chyłomierza poprzecznego. Chyłomierz poprzeczny, zwany wskaźnikiem ślizgu, służy do wskazywania przechyleo i ślizgów bocznych SP. Składa się ze zgiętej rurki szklanej wypełnionej cieczą tłumiącą, w której może poruszad się kulka w prawo lub w lewo. Chyłomierz działa na zasadzie wahadła fizycznego, czyli wskazuje kierunek działającej na niego siły wypadkowej. Omówid zakręt prawidłowy. Zakręt podczas którego prędkośd kątowa zakrętu , kąt przechylenia i prędkośd liniowa zakrętu związane są zależnością: Zakręt prawidłowy przebiega bez zmiany wysokości lotu Podczas zakrętu prawidłowego siła nośna SP równoważy jego siłę ciężkości i siłę odśrodkową Scharakteryzowad własności magnetyczne Ziemi.  Kształt linii ziemskiego pola magnetycznego podobny jest do linii pola magnesu trwałego  Ziemia ma dwa bieguny magnetyczne, które nie pokrywają się z geograficznymi. Linia łącząca bieguny magnetyczne tworzy z osią obrotu Ziemi kąt ok. 11,5o  Położenie biegunów magnetycznych nie jest stałe; nie leżą dokładnie po przeciwległych stronach Ziemi  Kierunek i siła linii pola magnetycznego są zmienne  Kierunki linii sił pola magnetycznego na równiku magnetycznym są równoległe do powierzchni Ziemi, na biegunach biegną pionowo, zaś w strefie pośredniej pod kątem zależnym od szerokości geograficznej  Na niezbyt dużej przestrzeni pole magnetyczne Ziemi można traktowad jako jednorodne Wyjaśnid zasadę działania busoli magnetycznej. Zasada działania opiera się na właściwości igły magnetycznej, ustawiającej się wzdłuż południka magnetycznego. Igła magnetyczna zbudowana jest z ferromagnetyka. Jeżeli igłę umieścimy w zewnętrznym polu magnetycznym, to na każdy biegun będzie działad siła magnetyczna. Siły te są równe co do wartości, lecz mają przeciwne zwroty. Powstaje w ten sposób moment sił, który ustawia igłę równolegle do kierunku linii pola magnetycznego. Wyjaśnid zasadę działania indukcyjnego czujnika pola magnetycznego. Czujnik pola magnetycznego działa w oparciu o zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Wytwarza sygnał elektryczny proporcjonalny do kata między kierunkiem wypadkowego wektora natężenia pola magnetycznego a osią elementu pomiarowego. Zmiana strumienia pola magnetycznego wywołuje siłę elektromotoryczną w przewodniku. Omówid przyczyny dewiacji magnetycznej. Dewiacja magnetyczna – odchylenie igły magnetycznej od południka magnetycznego. Wywołują ją elementy stalowe konstrukcji, mechanizmów itp. lub nawet niektórymi rodzajami rud żelaza. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania manometrów sprężystych. Manometry sprężyste wykorzystywane są do pomiaru ciśnienia w zakresie 0,1 – 15 MPa, najczęściej w instalacjach tlenowych i pneumatycznych. Zasada działania polega na odkształceniu sprężystego elementu pomiarowego pod wpływem działającego ciśnienia.

36. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania manometrów z przetwornikiem rezystancyjnym. Manometry elektromechaniczne przekształcają ugięcie sprężystego elementu pomiarowego na sygnał elektryczny. Przetwornik rezystancyjny przekształca ugięcie membrany pomiarowej na ruch szczotki potencjometru, który zmienia przepływ prądu we wskaźniku logometrycznym. Potencjometr przetwornika i rezystory wskaźnika stanowią mostek. 37. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania manometrów z przetwornikiem indukcyjnym. Manometry elektromechaniczne przekształcają ugięcie sprężystego elementu pomiarowego na sygnał elektryczny. Przetwornik indukcyjny przekształca ugięcie membrany pomiarowej na ruch rdzenia cewek indukcyjnych zmieniając szczeliny powietrzne obwodu magnetycznego. Zmiana szczelin powoduje zmianę indukcyjności cewek. Ta z kolei skutkuje zmianą reaktancji indukcyjnej. Cewki przetwornika i rezystory wskaźnika połączone są w układ mostka. Manometry takie zasilane są prądem przemiennym 3x36 V 400 Hz. 38. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania manometrów elektrycznych. Elektryczny pomiar ciśnienia opiera się na pomiarze skutków odkształceo mechanicznych czujnika – najczęściej rezystancji. Elementami pomiarowymi są przetworniki 39. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania termometrów bimetalicznych. Pomiar temperatury spalin, oleju, paliwa, głowic cylindrów silników tłokowych, powietrza otaczającego, powietrza w kabinie. Zasada działania polega na wykorzystaniu właściwości metali – zmianie wymiarów liniowych pod wpływem temperatury. Elementem pomiarowym jest płytka bimetalowa wykonana z dwóch trwale połączonych metali o różnej rozszerzalności termicznej. Jeden koniec jest przymocowany do obudowy przyrządu, drugi – swobodny. Zmiana temperatury powoduje przemieszczenie się swobodnego kooca płytki, które przekazywane jest za pomocą mechanizmu przekazującego na wskazówkę. 40. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania termometrów rezystancyjnych. Zasada działania opiera się na wykorzystaniu własności występującej w półprzewodnikach lub przewodnikach, polegającej na zmianie rezystancji elektrycznej w funkcji temperatury. 41. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania termometrów termoelektrycznych. Zasada działania opiera się na wykorzystaniu zjawiska termoelektrycznego, które jest wynikiem jednoczesnego występowania zjawiska Peltiera i zjawiska Thomsona.  Zjawisko Peltiera – powstanie różnicy potencjałów w punkcie styku dwóch różnych metali na skutek przenikania swobodnych elektronów z jednego metalu do drugiego i wyrównywaniu ich potencjałów.  Zjawisko Thomsona – powstanie różnicy potencjałów na koocach jednorodnego przewodnika, gdy znajdują się one w różnych temperaturach. 42. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania obrotomierzy mechanicznych. Obrotomierze to przyrządy przeznaczone do pomiaru prędkości kątowych (obrotowych) śmigieł samolotów, wałów silników napędowych SP (turbin w odrzutowych) oraz wirników nośnych śmigłowców. Obrotomierze mechaniczne przeznaczone są do bezpośredniego pomiaru prędkości obrotowej. Elementem pomiarowym są ciężarki zmieniające swoje położenie w wyniku działania sił odśrodkowych (przy zmianie prędkości obrotowej). 43. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania obrotomierzy magnetoindukcyjnych. Zasada działania obrotomierza magnetoindukcyjnego oparta jest na zjawisku powstawania prądów wirowych w metalowym elemencie pomiarowym znajdującym się w polu magnetycznym magnesu trwałego. Wzajemne oddziaływanie pola magnetycznego prądów wirowych i pola magnetycznego wywołującego te prądy (obracający się z mierzoną prędkością obrotową magnes trwały) powoduje obrót wskazówki o kąt proporcjonalny do mierzonej prędkości obrotowej. 44. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania obrotomierzy elektrycznych. Obrotomierze elektryczne dzielą się na obrotomierze prądu stałego i przemiennego. W obrotomierzach elektrycznych napięcie indukowane w tworniku jest proporcjonalne do prędkości kątowej wirnika prądnicy. Pomiar prędkości obrotowej polega na pomiarze napięcia za pomocą woltomierza wyskalowanego w jednostkach prędkości kątowej. 45. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania obrotomierzy reluktancyjnych. Obrotomierze reluktancyjne zawierają przetwornik reluktancyjny zabudowany na skrzynce napędu agregatów silnika oraz wskaźnik na tablicy przyrządów. Przetwornik reluktancyjny przetwarza mierzoną prędkośd obrotową na ciąg impulsów w chwilach przejścia poszczególnych zębów w pobliżu czoła rdzenia magnetycznego. Częstotliwośd pulsowania zależy od mierzonej prędkości obrotowej. Sygnał częstotliwościowy jest przetwarzany we wskaźniku na analogowy sygnał napięcia o wartości

proporcjonalnej do prędkości obrotowej przez przetwornik „częstotliwośd/napięcie prądu stałego:. Prędkośd obrotowa może byd wskazywana na wskazówkowym wskaźniku analogowym lub wskaźniku cyfrowym. 46. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania paliwomierzy pływakowych. Paliwomierze: pływakowe – zasada oparta na pomiarze wysokości słupa paliwa za pomocą pływaka pływającego na powierzchni 47. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania paliwomierzy pojemnościowych. Pojemnościowe –zasada oparta jest na zależności pojemności kondensatora w zbiorniku od wysokości słupa cieczy. elementem pomiarowym jest walcowy kondensator. 48. Wyjaśnid zasadę działania i przeznaczenie przepływomierzy prędkościowych. Przeznaczenie: chwilowe lub średnie natężenie przepływu, zużycie paliwa zasada oparta jest na zależności prędkości kątowej turbinki obracającej się w paliwie od prędkości jej strumienia. Pr. obr turbinki jest proporcjonalna do pr. przepływu i objętościowego natężenia. 49. Wyjaśnid zasadę działania i przeznaczenie przepływomierzy bezwładnościowych. Przeznaczenie: chwilowe lub średnie natężenie przepływu, zużycie paliwa Zasada działania przepływomierza bezwładnościowego polega na pomiarze kata przesunięcia fazowego między wirnikiem a bębnem wprowadzającym zawirowania w przepływającym strumieniu paliwa. 50. Wyjaśnid przeznaczenie i zasadę działania momentomierzy ciśnieniowych. Momentomierze przeznaczone są do pomiaru momentu obrotowego przekazywanego na śmigła samolotu lub wirnik nośny śmigłowca. Zasada działania momentomierzy ciśnieniowych polega na pomiarze momentu reakcyjnego działającego na koła zębate przekładni za pomocą hydraulicznego przetwornika momentu 51. Omówid przeznaczenia UEE oraz podad parametry napięd stosowanych do zasilania urządzeo pokładowych. Zasilają SP energią elektryczną odpowiedniej jakości, zgodnego z wymogami norm. Napięcie stałe : 24V; 28,5V; 270V; Przemienne trójfazowe: 3x36V, 400Hz; 3x 115/200V, 400Hz; Przemienne jednofazowe: 115V, 26V, 400Hz; Przemienne jednofazowe o zmiennej częstotliwości: 115V, 400-900Hz. 52. Wyjaśnid zasady bezpieczeostwa podczas eksploatacji akumulatorów kwasowych. Kwasowy: w czasie pracy nie dopuszczad do spadku SEM na pojedynczym ogniwie poniżej 1,8V ponieważ zachodzą wówczas procesy nieodwracalne. Ładowanie przeprowadzad w pomieszczeniu wentylowanym. Podczas pracy nie palid tytoniu i nie posługiwad się ogniem. Miejsca kontaktu z kwasem przepłukad wodą, pozostałości kwasu zobojętnid sodą oczyszczoną lub mydłem. Akumulatory, które zostały upuszczone lub rozerwane dotykad tylko w rękawicach. 53. Wyjaśnid zasady bezpieczeostwa podczas eksploatacji akumulatorów zasadowych. Elektrolit jest roztworem wodorotlenku potasu - silnie żrącym w zetknięciu ze skórą, oczami. Przy akumulatorze z otworami wentylacyjnymi używad gumowych rękawic i okularów ochronnych. Oparzenia przemywad 3% kwasem bornym. Uszkodzony oddad do remontu. 54. Scharakteryzowad rodzaje przetwarzania energii elektrycznej na statkach powietrznych. Na statkach powietrznych stosowane są następujące rodzaje przetwarzania energii elektrycznej: prądu stałego na prąd przemienny jednofazowy (przetwornice maszynowe i elektroniczne); prądu stałego na prąd przemienny trójfazowy (przetwornice maszynowe i elektroniczne); prądu stałego na prąd stały (przetwornice elektroniczne); prądu przemiennego na prąd stały (układy prostownicze); prądu przemiennego na prąd przemienny o tej samej częstotliwości (transformatory); prądu przemiennego na prąd przemienny o innej częstotliwości (przetwornice częstotliwości). 55. Omówid UEE prądu stałego. Źródłem energii elektrycznej jest prądnica prądu stałego napędzana bezpośrednio przez silnik samolotu lub przekładnię główną śmigłowca. Dodatkowym źródłem energii elektrycznej jest akumulator pracujący równolegle z prądnicą. 56. Omówid UEE prądu przemiennego.

W UEE prądu przemiennego energia elektryczna wytwarzana jest przez prądnicę prądu przemiennego napędzaną bezpośrednio przez silnik samolotu lub przekładnię główną śmigłowca. Prąd przemienny o stałej częstotliwości uzyskiwany jest z przetwornic. Odbiorniki zasilane prądem przemiennym, a nie wymagające stałej częstotliwości zasilane są bezpośrednio przez prądnicę. 57. Przedstawid przeznaczenie i podział rejestratorów pokładowych. Rejestratory pokładowe przeznaczone są do zapisu i zabezpieczenia informacji charakteryzującej: 1. Położenie przestrzenne SP oraz dynamikę jego zmian. 2. Sterowanie lotem przez określenie: działania załogi; położenia elementów sterowania; kontrolę działania układów sterowania; 3. Stan ważnych urządzeo i instalacji: silników (zespołu napędowego); instalacji hydraulicznej; instalacji elektrycznej; pozostałych systemów pokładowych. 4. Tło dźwiękowe na SP, w tym korespondencję radiową załogi oraz łącznośd wewnętrzną. 5. Obraz z kamer rejestrujących pracę przyrządów pokładowych (np. HUD) oraz innych źródeł obrazu na SP, takich jak: kamery LLLTV, FLIR. W zależności od konstrukcji i zakresu rejestrowanej informacji rejestratory pokładowe można sklasyfikowad następująco: Rejestratory parametrów lotu FDR (Flight Data Recorder); Rejestratory szybkiego dostępu QAR (Quick Acces Recorder); Rejestratory dźwięku CVR (Cockpit Voice Recorder); Rejestratory obrazu DVR (Digital Video Recorder); Rejestratory specjalne. 58. Scharakteryzowad rejestratory FDR. Rejestratory parametrów lotu FDR (awaryjne, katastroficzne). Przeznaczone są do zapisu podstawowych parametrów lotu i eksploatacji. Ich konstrukcja umożliwia zachowanie i odtworzenie informacji nawet w przypadku zniszczenia konstrukcji statku powietrznego. Informacje zapisywane są najczęściej w takiej postaci, w jakiej zostały dostarczone do rejestratora. Zastosowana obróbka danych ma na celu jedynie przekształcenie ich do postaci dogodnej do zapisu (np.: kompresja danych cyfrowych). Stanowią wyposażenie obowiązkowe każdego statku powietrznego. 59. Przedstawid metody lokalizacji rejestratora pokładowego po katastrofie. Transmiter podwodny ULB:

Transmiter ratowniczy ELT:

60. Scharakteryzowad system ratownictwa satelitarnego. 1.Beacon nadaje sygnał niebezpieczeostwa na częstotliwości 406MHz. 2.Sygnał niebezpieczeostwa odbierany jest przez satelity systemu COSPAS-SARSAT. 3.Sygnał niebezp. przesyłany jest do elementów naziemnych systemów, odpowiedzialnych za odbiór informacji z systemów satelitarnych – LUT. 4.Sygnał niebezp. przekazywany jest do centrum odpowiedzialnego za opracowanie zbieranych z LUT informacji – MCC. 5.Rozkodowany sygnał niebezp. przekazywany jest do ośrodka koordynacji SAR (Search and Rescue) w celu podjęcia akcji poszukiwawczo-ratowniczej.

URZĄDZENIA RADIOELEKTRONICZNE

1. Wymienić i krótko scharakteryzować przeznaczenie urządzeń należących do grupy „Urządzenia i

2.

3.

systemy łączności”  Radiostacja pokładowa – łączność foniczna z ziemią oraz innymi SP  System ACARS, system Link-16 - automatyczna transmisja danych pomiędzy samolotami oraz punktami dowodzenia  System łączności wewnętrznej – łączność pomiędzy członkami załogi Wymienić i krótko scharakteryzować przeznaczenie urządzeń należących do grupy „Systemy radionawigacyjne”  ADF – automatyczny radiokompas; pomiar kąta kursowego radiostacji prowadzącej (KKR)  VOR – prowadzenie samolotu po trasach przelotowych wg radiolatarni  DME – odległościomierz; pomiar odległości pochyłej pomiędzy SP a radiolatarnią  TACAN – TACtical Air Navigation – pomiar azymutu, odległość oraz identyfikacja radiolatarni  ILS, MLS – wyznaczenie w przestrzeni ścieżki wzdłuż której SP mają lądować Podać podział fal radiowych ze względu na ich długość oraz wymienić przykładowe urządzenia pokładowe pracujące w poszczególnych zakresach.

Bardzo długie VLF 100-10km 3-30kHz Systemy łączności i radionawigacyjne bardzo dalekiego zasięgu Długie LF 10-1 km 30-300kHz Radionawigacja dalekiego zasięgu RSDN, LORAN – C Średnie MF 1000 - 100m 0,3 – 3 MHz Łącznośd, radionawigacja: radiokompasy Krótkie HF 100-10m 3 – 30 MHz Łącznośd Ultrakrótkie VHF 10 – 1m 30-300 MHz Łącznośd, radionawigacja: VOR, ILS, GPS, markery Ultrakrótkie UHF 10 – 1dm 0,3 – 3 GHz Łącznośd, radionawigacja: RSBN, DME, radiowysokościomierze Ultrakrótkie SHF 10 – 1cm 3 – 30 GHz Radiolokacja Ultrakrótkie EHF 10 – 1mm 30 – 300 GHz Radiolokacja

4. Wyjaśnić przeznaczenie anten, pojęcie „charakterystyka anteny” oraz dlaczego wymiary anten

5.

powinny być proporcjonalne do połowy długości fali elektromagnetycznej. Antena przekształca fale elektromagnetyczne na fale rozchodzące się w przestrzeni (nadawcza) lub przekształca falę elektromagnetyczną rozchodzącą się w przestrzeni na energię drgań wysokiej częstotliwości w obwodach wejściowych urządzenia radiowego (odbiorcza). Charakterystyka ukazuje na wykresie trójwymiarowym zdolność wypromieniowywania energii przez antenę w różnych kierunkach. Podać podział fal radiowych rozchodzących się w pobliżu ziemi oraz scharakteryzować sposoby rozchodzenia się fal długich i bardzo długich.

Fale długie, bardzo długie, średnie, krótkie, ultrakrótkie. Fale długie i bardzo długie rozchodzą się w postaci fali powierzchniowej (rozchodzi się wzdłuż krzywizny Ziemi, powyżej 100km jej energia jest niewielka) i jonosferycznej (odbija się od jonosfery, w odległości 1000-2000km jej natężenie przewyższa natężenie fali powierzchniowej na większych odległościach).

6. Podać podział fal radiowych rozchodzących się w pobliżu ziemi oraz scharakteryzować sposoby rozchodzenia się fal średnich.

Fale długie, bardzo długie, średnie, krótkie, ultrakrótkie. Fala średnia jest w dzieo silnie absorbowana przez jonosferę i praktycznie nie występuje, o zasięgu decyduje fala powierzchniowa. W nocy tłumienie maleje i zasięg powiększa się przez fale jonosferyczną.

7. Podać podział fal radiowych rozchodzących się w pobliżu ziemi oraz scharakteryzować sposoby rozchodzenia się fal krótkich.

Fale długie, bardzo długie, średnie, krótkie, ultrakrótkie. Fale krótkie w postaci fali powierzchniowej rozchodzą się na niewielkie odległości przez silne tłumienie przez powierzchnię terenu (zasięg kilkadziesiąt km). Mogą się odbid wielokrotnie od jonosfery, co umożliwia fali jonosferycznej łącznośd o zasięgu ogólnoświatowym.

8. Wyjaśnij zależność natężenia sygnału odbieranego od odległości do nadajnika dla fali jonosferycznej i powierzchniowej

Na odległościach powyżej 100 km energia fali przyziemnej jest niewielka. Na większych odległościach większe znaczenie ma fala jonosferyczna, która odbijając się od jonosfery może osiągnąd znacznie większe odległości. Fale te jednak powracają na ziemię tylko dla pewnej minimalnej odległości dla danej długości przy określonym stopniu jonizacji. Jest to odległośd uskoku, poniżej jej fale nie powracają na ziemię.

9. Scharakteryzować sposoby rozchodzenia się fal ultrakrótkich oraz omówić wzór na max. zasięg na falach UKF

Rozchodzą się prostoliniowo, za pomocą fali przestrzennej. Łącznośd jest możliwa tylko w zasięgu bezpośredniej widoczności anten. Fale UKF te przenikają jonosferę i zjawisko odbicia od jonosfery występuje bardzo rzadko. (√ √ ) D- zasięg łączności w km, H1, H2 – wysokośd umieszczenia anteny nadawczej i odbiorczej, 3,55 – współczynnik uwzględniający krzywiznę Ziemi.

10. Na czym polega gospodarka widmem częstotliwości fal elektromagnetycznych? Polega na precyzowaniu przeznaczenia poszczególnych pasm częstotliwości. Przydzielenie określonej częstotliwości oznacza umożliwienie niezakłóconej pracy. 11. Omówić zasady prowadzenia łączności na falach krótkich, wyjaśnij pojęcia: ALE, NVIS. ???? 12. Omówić ogólną zasadę działania nadajnika radiostacji pokładowej wg schematu blokowego.

Antena nadawcza

Mikrofon Wzmacniacz m. cz.

Wzmacniacz w. cz.

Modulator

Generator wielkiej częstotliwości

Zadaniem nadajnika jest emisja informacji w postaci fal elektro-mag. wysokiej częstotliwości. W nadajniku wytwarzana jest radiowa fala nośna, następnie zakodowana w niej informacja użyteczna oraz wzmocniona do poziomu mocy zapewniającej wymagany zasięg. Fala nośna wytwarzana jest w Generatorze w. cz. Jest to częstotliwośd, którą emituje nadajnik. W modulatorze na falę nośną nakłada się sygnał użyteczny – modulacja. Następnie sygnał w. cz. trafia do wzmacniacza w. cz. w celu wzmocnienia fali nośnej żeby uzyskad potrzebny zasięg. Następnie energia wypromieniowana jest przez antenę nadawczą.

13. Omówić ogólną zasadę działania odbiornika radiostacji pokładowej wg schematu blokowego.

Układ antenowy

Obwód wejściowy

Wzmacni acz w. cz.

z układu arw

Mieszacz

Heterodyna

Wzmacni acz p. cz.

Detektor

Układ ARW

Tłumik szumów

Wzmacni acz m.cz.

Przetwornik wyjściowy

We wzmacniaczu w. cz. następuje wzmocnienie sygnału z anteny, który przekazywany jest do układu przemiany częstotliwości (mieszacz i heterodyna), który pozwala przenieśd widmo sygnału bez zmian na nową częstotliwośd nośną, zwaną pośrednią. Po wzmocnieniu sygnału we wzmacniaczu pośredni częstotliwości poddawany jest demodulacji. Następnie sygnał podawany jest do tłumika szumów, który blokuje wzmacniacz m.cz. w przypadku braku sygnałów od użytkownika. Dzięki temu szumy własne i zakłócenia nie są słyszane w słuchawkach. Gdy odebrany sygnał indukuje większe napięcie od progu ustalonego w tłumiku, odblokowany jest wzm. m. cz. i sygnał podawany jest do słuchawek. (tłumik szumów można wyłączyd).

14. Wyjaśnić rolę jaką pełni w odbiorniku radiostacji heterodyna. Pozwala przenieść widmo sygnału bez zmian na nową częstotliwość nośną zwaną częstotliwością pośrednią. 15. Wyjaśnić rolę jaką pełni w odbiorniku radiostacji tłumik szumów i układ ARW.

Tłumik szumów blokuje wzmacniacz m.cz. w przypadku braku sygnałów od użytkownika. Dzięki temu szumy własne i zakłócenia nie są słyszane w słuchawkach. Jeśli pogarsza zasięg łączności, można go wyłączyd. ARW – automatyczna regulacja wzmocnienia – utrzymywanie stałego poziomu sygnału akustycznego w słuchawkach bez względu na zmiany natężenia pola na wejściu odbiornika. 16. Omówić ogólną zasadę działania radiostacji pokładowej wg schematu blokowego.

Nadajnik

mikrofon 17.

Słuchawki

Odbiornik

Podsłuch sygnałów specjalnych m. cz.

przycisk nadawanieodbiór

Syntetyzer częstotliwości

Pulpit sterowania

Radiostacja stanowi połączenie odbiornika, nadajnika i elementów sterowania i kontroli. Działa cały czas na podsłuchu aby była w każdej chwili gotowa do odbioru. Zmiana rodzaju pracy na nadawanie dokonywana jest przez wciśnięcie przycisku NADAWANIE. Zmiana kanałów pracy odbywa się zdalnie poprzez pulpit sterowania. Kanały są programowane okresowo lub przed lotem. Położenie elementów strojenia jest zapamiętywane i ulega odtworzeniu po ustawieniu żądanego numeru kanału. Samopodsłuch służy do kontroli nadawanego sygnału. Po demodulacji i wzmocnieniu sygnał przekazywany jest do słuchawek. Urządzenie wejściowe stanowi laryngofon lub mikrofon, przekształcający sygnał akustyczny na elektryczny. W pulpicie sterowania znajduje się układ pamięci, który po nastrojeniu przypisuje każdemu kanałowi odpowiednią częstotliwośd. Wybranie dowolnego z tych kanałów powoduje, poprzez ukł. syntetyzera częstotliwości, pełniącego rolę generatora w. cz. i częstotliwości wzorcowej, sterowanie układem strojenia. Układ ten dziala tak długo, aż układy nadajnika i odbiornika dostroją się do określonej dla danego kanału częstotliwości.

18. Scharakteryzować tryby pracy radiostacji. Simpleks – nadajnik i odbiornik pracują naprzemiennie, nadawanie i odbiór odbywają się na tej samej f. Obowiązuje zasada „Ja nadaję – Ty odbierasz. Ty nadajesz – ja odbieram” Semidupleks – nadajnik i odbiornik pracują naprzemiennie. Nadawanie i odbiór odbywają się na różnych f. Obowiązuje zasada – Ja nadaję – Ty odbierasz. Ty nadajesz – ja odbieram.” Dupleks – nadajnik i odbiornik pracują równocześnie. Nadawanie i odbiór odbywają się na 2 różnych f. Obaj mogą jednocześnie nadawad i odbierad.

19. Scharakteryzować częstotliwości ratownicze. HF – 2.182, 4.125, 6.215, 8.291, 12.290, 16.420 [kHz] VHF Tactical Communication – 40,5 MHz VHF ATC 121,5 MHz VHF Maritime Communication – 156,8 MHz (kanał 16 pasma) UHF – 243 MHz

20. Scharakteryzować emisję dwuwstęgową z modulacją amplitudy A3E. ??????????

21. Scharakteryzować pasma łączności radiowej (zakresy częstotliwości i przeznaczenie). HF 3-30 MHz VHF Tactical Communication – 30 – 88MHz VHF ATC Communiation – 118 – 136,975 MHz VHF Maritime Communication – 156 – 173,975 MHz UHF Military Air communication 225 – 399,975 MHz

22. Scharakteryzować satelitarny system łączności SATCOM ????????????

23. Scharakteryzować system przekazu danych ACARS. Służy do automatycznej wymiany depesz telegraficznych. Odciąża pilotów z przekazywania głosowego rutynowych raportów. Można przesyłać wiadomości własne załogi lub odpowiedź na zapytanie z ziemi. Zasięg wynosi ok. 500km. Każde wysłanie depeszy powoduje wysłanie potwierdzenia zwrotnego do nadawcy. Jeżeli wiadomość nie dotrze lub jest uszkodzona to emisja jest ponawiana. 24. Omówić przeznaczenie systemów łączności wewnętrznej.

Może zapewniad prowadzenie łączności przewodowej pomiędzy: członkami załogi, członkami a pasażerami, członkami a technikiem na zewnątrz SP, SP a latającą cysterną podczas tankowania. Ponadto umożliwia przesłuchiwanie sygnałów z wyjśd radiostacji pokładowych i odbiorników radionawigacyjnych.

25. Omówić rodzaje sygnalizatorów stosowanych w systemie COSPAS – SARSAT 

EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon) – radiowy sygnalizator położenia (używany w marynarce)  ELT (Emergency Locator Transmitter) – nadajnik lokalizacyjny niebezpieczeństwa (w lotnictwie)  PLB (Personal Locator Transmitter) – osobista radiolatarnia lokalizacyjna 26. Omówić przeznaczenie rejestratorów dźwięku.

Do zapisu rozmów pomiędzy członkami załogi, członkami załogi a abonentami zewnętrznymi. Do zapisów warunków dźwiękowych panujących w kabinie SP.

27. Scharakteryzować Zintegrowany System Łączności (przeznaczenie, podstawowe elementy

składowe). Zapewniają efektywne współdziałanie elementów współczesnego pola walki (sił powietrznych, naziemnych i nawodnych) poprzez odporność na zakłócenia łączności fonicznej oraz wymiany różnego rodzaju danych pomiędzy uczestnikami pola walki. Zapewniają również uzyskiwanie informacji o położeniu własnym, położeniu sił własnych i nieprzyjaciela bez opóźnień. 28. Wymienić i scharakteryzować kryteria klasyfikacji urządzeń i systemów radionawigacyjnych.

1. Stopieo autonomiczności: Autonomiczne umożliwiają określenie wszystkich elementów nawigacyjnych środkami dostępnymi na pokładzie. Nieautonomiczne wykorzystują urządzenia na ziemi lub satelitach. Mieszane zawierają nadajniki informacji autonomicznej i nieautonomicznej. 2. Metoda określania miejsca położenia. Metoda zliczania przebytej drogi polega na sumowaniu przebytej drogi odniesionej do znanej pozycji przeszłości. Metoda pozycyjna – pomiar wielkości charakteryzujących położenie względem znanych naziemnych lub kosmicznych punktów orientacyjnych. Metoda obserwacyjno porównawcza – oparta na porównaniu info otrzymanej z urządzeo mierzących ukształtowanie powierzchni, anomalie pola magnetycznego z mapą pola przechowywaną w pamięci.

3. Określane parametry nawigacyjne. Wysokośd, prędkośd, dł i szer geograficzna, kurs, kąt kursowy, odległośd, odchylenie od zadanej wartości parametru. 4. Funkcje dodatkowe Np. identyfikacja radiolatarni, awaryjna komunikacja głosowa, przesyłanie na ziemię danych dot. stanu samolotu i parametrów lotu, przesyłanie parametrów lotu i wytycznych kursu na pokład 5. Zasięg działania. Bliskiej nawigacji (do 500km) dalekiej (powyżej 500km) , Globalny 6. Dokładnośd mierzonych parametrów. Błąd określenie azymutu, odległości. 7. Ciągłośd pracy. Zdolnośd do nieprzerwanego określania parametrów nawigacyjnych. 8. Przepustowośd. Zdolnośd do jednoczesnego obsługiwania określonej ilości SP 9. Zajmowane pasma częstotliwości. Zakresy częstotliwości pracy : kanał azymutu, kanał odległości 10. suwerennośd. Kontrola paostwa nad danym systemem.

29. Wyjaśnić pojęcia urządzenia i systemy radionawigacyjne autonomiczne i nieautonomiczne, podać przykłady.

Autonomiczne umożliwiają określenie wszystkich elementów nawigacyjnych środkami dostępnymi na pokładzie np. radiowysokościomierz, dopplerowskie urządzenia radionawigacyjne, obserwacyjno – porównawcze systemy nawigacyjne. Nieautonomiczne wykorzystują urządzenia na ziemi lub satelitach np. VOR, TACAN, DME, automatyczne radiokompasy, zintegrowane systemy łączności i nawigacji.

30. Scharakteryzować system mieszany INS/GPS, porównać parametry INS i GPS. System inercjalny dostarcza pełnej info o położeniu przestrzennym SP, jego prędkości, kątach orientacji przestrzennej względem układu odniesienia. Narastające w czasie błędy INS są korygowane za posrednictwem GPS. INS: oś X/Y prędkośd 2,5 stopy/sek, Z 2 stopy/sek. GPS X/Y/Z 0,1 stopy/sek.

31. Podać podział urządzeń radionawigacyjnych ze względu na metodę określania miejsca położenia. Metoda zliczania przebytej drogi polega na sumowaniu przebytej drogi odniesionej do znanej pozycji przeszłości. Metoda pozycyjna – pomiar wielkości charakteryzujących położenie względem znanych naziemnych lub kosmicznych punktów orientacyjnych. Metoda obserwacyjno porównawcza – oparta na porównaniu info otrzymanej z urządzeo mierzących ukształtowanie powierzchni, anomalie pola magnetycznego z mapą pola przechowywaną w pamięci.

32. Podać podział urządzeń radionawigacyjnych ze względu na zależność funkcjonalną parametrów nawigacyjnych z parametrami fali elektromagnetycznej.  W urządzeniach amplitudowych wykorzystywana jest zależność amplitudy pola E(x) w funkcji mierzonego parametru nawigacyjnego x. Urządzenia te mają możliwość pomiaru tylko jednego parametru nawigacyjnego, jakim jest kierunek rozchodzenia się fal elektromagnetycznych. Np.: ( ) ( ) automatyczny radiokompas.  W urządzeniach częstotliwościowych z parametrami nawigacyjnymi powiązana jest częstotliwość fali (pulsacja ( )). W urządzeniach pracujących z falą ciągłą istnieje możliwość pomiaru wszystkich parametrów nawigacyjnych. Metoda ta znalazła zastosowanie w radarach dopplerowskich, mierzących wektor prędkości podróżnej oraz w radiowysokościomierzach małych wysokości. 33. Podać przeznaczenie radiokompasu, jego podstawowe parametry techniczne oraz scharakteryzować jego rodzaje pracy.

Przeznaczony do automatycznego pomiaru kąta kursowego radiolatarni, prowadzenia nasłuchu kodu rozpoznawczego radiostacji prowadzącej. Rodzaje pracy: Kompas (ADF) – radiokompas w trybie określania kąta kursowego radiolatarni (KKR), do odbiornika podłączone są obydwie anteny. Antena (ANT) – pracuje jako odbiornik nasłuchowy, używany do uzyskania lepszej jakości sygnału identyfikacyjnego w przypadku jego słabej słyszalności w rodzaju pracy ADF, do odbiornika podłączona jest tylko antena ogólnokierunkowa. Parametry: zakres f 150 - 1800 [kHz],mierzony parametr – minimum amplitudy, zasada określaniam iejsca położenia – namiarowy, błąd określanai azymutu 2- 3 stopnie, zasięg na wysokości 1 km to 200km, nieograniczona liczba obsługiwanych SP.

34. Opisać budowę i zasadę działania radiokompasu wyposażonego w antenę ramową (wg schematu blokowego).

Sygnał z anteny ramowej wzmacniany jest we wzmacniaczu w. cz. do takiej wartości jaka ma sygnał z anteny ogólnokierunkowej. Doprowadzany jest do komutatora fazy, którego działanie jest równoważne przełączaniu doprowadzeo anteny ramowej z f generatora m. cz., co ma na celu zmianę fazy jej sygnałów o 180 . W obwodzie wejściowym odbiornika sumuje się sygnały anteny ramowej i ogólnokierunkowej. Po wzmocnieniu i detekcji, sygnał m. cz. doprowadzany jest do słuchawek, które odbierają sygnały namierzanej radiostacji oraz do bloku sterowania kanału pomiarowego radiokompasu. Faza sygnału m. cz. na wyjściu odbiornika zależy od kierunku namierzanej radiostacji i porównywana jest w detektorze fazy z fazą sygnału odniesienia z generatora m. cz. Na wyjściu detektora powstaje prąd stały, którego biegunowośd zależy od kierunku z jakiego przychodzi sygnał namierzania. Po wzmocnieniu we wzmacnaiczu, uruchamiany jest silnik obracający anteną ramową, dążąc do pokrycia odbioru zerowego z kierunkiem namierzanej radiostacji. Kąt obrotu anteny przekazywany jest za pomocą łącza selsynowego

do wskaźnika.

35. Opisać budowę i zasadę działania radiokompasu wyposażonego w system goniometryczny (wg schematu blokowego).

Ma dwie stałe anteny kierunkowe ustawione prostopadle do siebie i mające wspólną oś pionową. Na koocach obwodów tych anten są nieruchome cewki poziome. Są one skrzyżowane, umieszczone jedna nad drugą, a między nimi jest cewka ruchoma. SEM indukowana na cewce ruchomej, jest podawana na

wejście odbiornika. Wytworzony prąd o odpowiedniej biegunowości uruchamia silnik obracający cewką ruchomą, aż do zaniku odbioru sygnału.

36. Scharakteryzować błędy radiokompasu. Radiodewiacji – róznica pomiedzy właściwym kierunkiem na radiolatarnie a wskazaniami ARK (automatyczny radiokompas). Spowodowane jest indukowaniem się w częściach samolotu SEM, przez co stają się źródłem wtórnego wypromieniaowania częsci energi elektro-mag w postaci fali wtórnej. W otoczeniu SP zachodzi interferencja fal przez co powstaje błąd radiowewiacji. Błąd nocny – występuje od zmierzchu do świtu. Do anteny ARK oprócz fali bezpośredniej powstaje fala jonosferyczna odbita od zjonizowanych warstw atmosfery. Błąd górski – podczas lotów nad terenami górzystymi. Do anteny ARK oprócz bezpośredniej fali dociera fala odbita od stoków górskich. Największe błędy podczas lotów na małych wysokościach. Błąd brzegowy – wystepuje na granicy 2 ośrodków: ziemi i dużego zbiornika wodnego. Spowodowany załamaniem fali elektro-mag. w wyniku zmiany parametrów elektrycznych na granicy 2 ośrodków. Maleje wraz ze wzrosten odległosci od linii brzegowej i wysokości lotu.

37. Podać przeznaczenie systemu VOR oraz jego podstawowe parametry techniczne. namiarowy system bliskiego zasięgu, przeznaczony do prowadzenia samolotu po trasach przelotowych. Umożliwia określenie radiala na którym znajduje się SP. Sygnalizuje minięcie radiolatarni, nadaje dźwiękowy sygał rozpoznawczy radiolatarni ( w kodzie morsa). Pracuje w zakresie VHF ( 108 – 112 MHz z separacją częstotliwości na przemian 50 i 150 kHz, 112 – 117,975 z separacją 50 kHz).

38. Opisać budowę oraz zasadę działania systemu VOR wg schematu blokowego.

System VOR składa się z sieci radiolatarni i odbiorników na SP. Zasada działania oparta jest na fazowej metodzie określania azymutu. Antena radiolatarni wytwarza charakterystykę kardioidalną wirującą 30 obr/s. Powoduje to modulację amplitudową sygnału z f=30Hz. W punkcie o dowolnym azymucie faza odbieranego sygnału jest opóźniona w stosunku do fazy sygnału odbieranego na kierunku północnym. Jest to sygnał fazy zmiennej, ponieważ jego faza związana jest z azymutem SP. Drugi emitowany przez radiolatarnię sygnał to sygnał odniesienia. Jest to modulowany częstotliwościowo sygnał podnośnej o f=9960Hz. Sygnał modulujący podnośną ma f=30Hz i stałą fazę, niezależną od azymutu. Częstotliwością podnośną modulowany jest amplitudowo sygnał emitowany przez radiolatarnię. Różnica faz pomiędzy sygnałem odniesienia i fazy zmiennej jest proporcjonalna do azymutu SP. Odbiornik VOR: Na wyjściu odbiornika otrzymywane są sygnały: fazy zmiennej o f=30Hz; modulowana częstotliwościowo przez sygnał odniesienia, składowa 9960 Hz; składowa modulowana fonicznie; sygnał identyfikacyjny nadawany morsem o f=1020Hz. Sygnał fazy zmiennej 30Hz odfiltrowywany jest w celu usunięcia innych składowych i podany do układu porównującego fazę. Sygnał 9960Hz jest odfiltrowywany

i podany do ogranicznika w celu pozbycia się modulacji amplitudowej 30Hz. W detektorze częstotliwości następuje demodulacja, przez co otrzymywany jest sygnał odniesienia o f=30Hz. W detektorze fazy porównywane są fazy obu sygnałów, która jest proporcjonalna do azymutu samolotu.

39. Porównać systemy bliskiej radionawigacji ARK i VOR (przeznaczenie, zasada działania parametry techniczne, ograniczenia eksploatacyjne)

VOR- VHF, ARK – średnie i długie. VOR ma większą dokładnośd.VOR mierzy radial, czyli namiar SP do radiolatarni względem północy magnetycznej, niezależnie od położenia osi podłużnej SP. ARK kąt między osią podłużną SP, a kierunkiem odbioru fal radiowych. ARK – kąt kursowy jest mierzony poprzez obrót anteny lub cewki do momentu zerowego odbioru, kąt obrotu jest proporcjonalny do azymutu. VOR – azymut mierzony na podstawie różnicy faz sygnału fazy zmiennej i sygnału odniesienia. ARK – błędy wynikające z obecności fal odbitych i jonosferycznych. VOR – brak fal jonosferycznych.

40. Określić wskazania wskaźników ARK i VOR

w zależności od położenia SP w stosunku do radiolatarni (na podstawie przedstawionych rysunków). ARK: http://www.luizmonteiro.com/learning_adf_sim.aspx VOR: http://www.luizmonteiro.com/learning_vor_sim.aspx 41. Podać przeznaczenie systemu DME, jego podstawowe parametry techniczne, budowę oraz ogólną zasadę działania wg schematu blokowego.

DME – Distance Measuring Equipment. Przeznaczony do ciągłego pomiaru i wskazywania dokładnej odległości pochyłej pomiędzy samolotem, a radiolatarnią. Zasięg

Zależy od wysokości lotu

Błąd określania pozycji

185m (DME) 18m(DME/P)

Zakres f pracy

960 – 1215 MHz

Ilośd kanałów

126

Odstęp między kanałami

1MHz

Długośd mpulsów

3,5 mikro s

Odstęp między impulsami

12 – 42 mikro s

Odstęp f między zapytaniem, a odpowiedzią

+- 63 MHz

Antena pokładowa

Dwierdfalowy dipol 7,5 cm

DME określa odległośd do radiolatarni na podstawie pomiaru opóźnienia czasowego pomiędzy momentem nadania impulsów zapytania, a momentem odbioru impulsów odpowiedzi od radiolatarni. Urządzenie zapytujące wysyła pary impulsów aby zmniejszyd interferencję zakłóceo od innych systemów impulsowych. Radiolatarnia odbiera impulsy zapytania i po opóźnieniu 50mikro s wysyła je spowrotem do SP o częstotliwości wyższej lub niższej o 63 MHz. Pokładowy interrogator określa odległośd na podstawie pomiaru czasu jaki upłynął między nadaniem a pomiarem sygnału – odejmując opóźnienie. Zasada działania urządzenia pokładowego DME: Generowanie częstotliwości następuje w oscylatorze kwarcowym pracującum w częstotliwości około 45 MHz. Następnie jest powielana 24 – krotnie. Z powielacza sygnały są wzmacniane w koocowym wzmacniaczu mocy, pracującym w układzie impulsowym. Do nadawania i odbioru wykorzystuje się wspólną antenę. Sygnały odpowiedzi z anteny kierowane są przez preselektor do mieszaczam do którego doprowadzony jest również sygnał z powielacza o mocy 1mW. Wzmacnianie odbywa się we wzmacniaczu p. cz. 63 MHz. Następnie sygnał odpowiedzi porównywany jest z sygnałem nadawanym w układzie pomiaru odległości.

42. Wyjaśnić w jaki sposób urządzenie pokładowe DME selekcjonuje sygnały odpowiedzi dla niego przeznaczone.  Faza „search” – nadajnik DME SP wysyła około 150 par sygnałów zapytań/s ze zmiennym (zapamiętanym) interwałem pomiędzy zapytaniami. Odbiornik odbiera wszystkie, wysyłane przez radiolatarnie odpowiedzi. Uwzględniając zapamiętane interwały pomiędzy wysyłanymi parami zapytania wyszukuje 5 odpowiedzi odebranych po takim samym czasie od momentu wysłania zapytania. Po ich wyszukaniu pokładowe DME przechodzi w fazę „locked ON”  Faza „locked ON” – DME SP redukuje ilość zapytań do około 25 par sygnałów zapytań/s dostosowując swoje układy do spodziewanego czasu odpowiedzi 43. Podać przeznaczenie systemu TACAN, jego podstawowe parametry techniczne, budowę oraz ogólną zasadę działania.

TACAN – TACtical Air Navigation, wojskowy system nawigacji lotniczej bliskiego zasięgu. Zapewnia ogólnokierunkowy pomiar azymutu, pomiar odległości oraz identyfikację radiolatarni. Wykorzystuje te same impulsy i częstotliwości do pomiaru odległości co DME. Zasięg działania

Zależny od wysokości lotu

Błąd określania azymutu

0,2-0,6 stopni

Błąd określania odległości

185m

Zakres częstotliwości pracy

960 – 1215 MHz

Ilośd kanałów

126

Odstęp f między kanałami

1 MHz

Szerokośd impulsu

3,5 mikro s

Odstęp między impulsami

12 – 36 mikro s

Przepustowośd: -kanał azymutu

Nieograniczona

-kanał odległości

100 samolotów jednocześnie

Moc nadajnika samolotowego w impulsie

1kW

Moc nadajnika radiolatarni

6kW

Zasada działania: TACAN jest systemem impulsowo – fazowym. Odległośd do radiolatarni tak jak w DME określana jest metodą impulsową przez pomiar czasu pomiedzy wysłaniem impulsów. Azymut jest mierzony metodą fazową. W wyniku obracania się anteny o charakterystyce kierunkowej, wiruje pole elektro-mag tworzone przez tą antenę, powodując modulację amplitudową sygnalu. Faza obwiedni tego sygnału zależy od kierunku jego przyjścia. W przychodzącym sygnale zawarte są również impulsy odniesienia. Mierząc przesunięcie fazowe pomiedzy punktem na obwiedni, a impulsami odniesienia, okreslany jest azymut. Budowa urządzenia pokładowego: podstawową częscią składową jest interrogator systemu DME, odpowiadający za nadawanie, odbiór sygnałów i zawierający kanał pomiaru odległości. blok pomiaru azymutu, składający się z bloku pomiaru zgrubnego i kanału dokładnego pomiaru azymutu.

44. Scharakteryzować przeznaczenie, budowę oraz ogólną zasadę działania systemu GPS. GPS – Global Positioning System. Przeznaczony jest do określania przestrzennych współrzędnych(dł i szer. geo., wysokośd), prędkości. Może byd stosowany do dokładnego nawigowania pojazdami kosmicznymi, lotniczymi, morskimi i lądowymi. GPS składa się z segmentów: Segment kosmiczny: tworzą 24 satelity umieszczone na 6 orbitach kołowych. Naziemny segment kontroli sterowania: spełnia rolę nadzorująco kontrolną oraz wspomagającą prace systemu. Utrzymuje w ciągłej sprawności i właściwej jakości pracę systemu. Segment użytkownika: tworzą je odbiorniki GPS wojskowe i cywilne,odbierające, dekodujące i przetwarzające sygnały GPS. Zasada działania : w celu okreslenia pozycji należy okreslid odległośd do satelitów na podstawie czasu, jaki jest potrzebny na przejście drogi od satelity do odbiornika, znad dokładne położenie satelitów na orbitach, zapewnic synchronizację zegarów w odbiorniku i satelitach w celu dokładnego zmierzenia czasu, wprowadzid poprawki na zmierzoną odległośd w celu zmniejszenia błędów systemu.

45. Scharakteryzować sposób pomiaru odległości pomiędzy satelitą i odbiornikiem GPS Zmierzona odległośd do krążących satelit wykorzystywana jest do wyznaczania pozycji obiektu w 3 wymiarach. Odbywa się to poprzez znalezienie punktów przecięcia kilku sfer wyznaczonych na podstawie zmierzonych odległości. Do wyznaczania pozycji 3D wystarczą 3 satelity (daje to 2 punkty przecięcia, ale jeden się odrzuca jako nieprawdopodobny). Odległośd odbiornika do satelity wyliczana jest na podstawie czasu potrzebnego przez sygnał nadawczy na przebycie drogi pomiędzy satelitą a odbiornikiem.

46. Omówić błędy systemu GPS. Refrakcja jonosferyczna – sygnał z satelity jest zakrzywiany w jonosferze, wystepują skoki amplitudy lub fazy, zmienia się kierunek polaryzacji. Intensywnośd zależy od wzniesienia satelity nad lokalnym horyzontem odbiornika. Refrakcja troposferyczna – Zmiana prędkości rozchodzenia się fali w troposferze, wynikaja ze zmiany gęstości, ciśnienia, temperatury, wilgotności.

Efekt relatywistyczny – zegary satelit będących w ruchu chodzą wolniej – szczególna teoria względności. Zegary w mniej intensywnym polu grawitacyjnym chodzą szybciej – ogólna t.wzg. Efekty te nie równoważą się, więc częstotliwości zegarów satelit zmniejsza się, aby ten błąd zrównoważyd. Błąd wielotorowości, brak info nawigacyjnej – Przeszkody terenowe mogą uniemożliwid dotarcie sygnału w linii prostej do odbiornika. Do odbiornika docierają fale odbite od różnych obiektów co stanowi błąd wielotorowości. Błędy efemeryd – Różnica pomiędzy prawdziwym a podawanym w efemerydach położeniem satelit. Wynika z niedokładności modelu ruchu satelity oraz nieprzewidywalnych perturbacji ruchu rzeczywistego. Błędy zegara satelity – Atomowe wzorce czestotliwości odznaczają się wysoką stabilnościa krótkoterminową. Wynikają stąd błędy pomiaru czasu. Zegary są okresowo synchronizowane ze wzorcem czasu. Błędy wzajemnego ustawienia satelitów DOP – wyznaczona pozycja jest punktem wspólnym wszystkich linii pozycyjnych. Każda linia obarczona jest pewnym blędem, przez co miejsce gdzie znajduje się wyznaczona pozycja jest pewnym obszarem wspólnym dla przecinających się „rozmytych”.

47. Omówić zasadę działania różnicowego GPS. Polega na wykorzystaniu do wyznaczania poprawek pozycji, obliczanych przez wyspecjalizowane odbiorniki systemu GPS(stacje referencyjne) i transmitowanych do odbiorników użytkowników. Na podstawie aktualnego pomiaru pozycji z systemu GPS w odbiorniku stacji referencyjnej obliczane są poprawki stanowiące różnicę pomiędzy współrzędnymi zmierzonymi a znanymi. Przesyłane są one do odbiorników użytkowników.

48. Scharakteryzować przeznaczenie, budowę oraz ogólną zasadę działania systemu GPS. Służy do określania przestrzennych współrzędnych (długość i szerokość geograficzna oraz wysokość lotu) i prędkości lotu obiektu w każdym miejscu na kuli ziemskiej i w bliskiej przestrzeni kosmicznej niezależnie od pory doby i warunków atmosferycznych. Elementy składowe:  Segment kosmiczny (24 satelity na 6 orbitach kołowych)  Naziemny segment kontroli i sterowania  Segment odbiorczy użytkownika Krążące satelity odgrywają rolę punktów odniesienia, a zmierzona do nich odległość wykorzystywana jest do wyznaczania pozycji obiektu w trzech wymiarach. 49. Scharakteryzować kategorie podejścia do lądowania w systemie ILS

50. Scharakteryzować rozmieszczenie i przeznaczenie radiolatarni w systemie ILS 

Marker (radiolatarnia znakująca) – informacja o odległości od początku drogi startowej; trzy radiolatarnie w osi pasa: dalsza (zewnętrzna, Outer Marker – OM, 7200 – 13000m), środkowa (Middle Marker – MM, 1070m), bliższa (wewnętrzna, Inner Marker – IM, 72 - 450m)  Radolatarnia kursu – 400 – 1100m przed pasem, zapewnia kątowe kierowanie SP w procesie podejścia do lądowania  Radiolatarnia ścieżki zniżania – 120 – 180 m od osi pasa, 250 – 450 m od progu pasa, zapewnia informację o sytuacji pionowej podchodzącego do lądowania SP 51. Omów zasadę wyznaczania płaszczyzny kursu w systemie ILS. Anteny radiolatarni wytwarzają dwa listki promieniowania: jeden w lewo, drugi w prawo od osi pasa. Obydwa są tworzone przez tą samą częstotliwość nośną modulowaną (amplitudowo) różnymi sygnałami. Lewy 150 Hz, prawy 90 Hz. Jeśli SP odchylony jest w lewo od kursu, wtedy w odbiorniku przeważa sygnał 90 Hz i belka przesuwa się w prawo. Analogicznie, jeśli odchylony jest w prawo, to przeważa sygnał 150 Hz i belka przesuwa się w lewo.

52. Podać przeznaczenie odbiornika markera, jego podstawowe parametry techniczne, budowę oraz ogólną zasadę działania wg schematu blokowego. Odebrany przez antenę sygnał z radiolatarni znakującej jest: filtrowany, wzmacniany, a następnie poddawany detekcji. W zależności od tego nad którą radiolatarnią odbywa się przelot, na wyjściu detektora otrzymywany jest sygnał o częstotliwości: 400 Hz, 1300 Hz, 3000 Hz. Sygnał ten po wzmocnieniu jest przepuszczany przez jeden z trzech filtrów, powodując zaświecenie odpowiedniej lampki sygnalizacyjnej (niebieskiej, białej, bursztynowej). Jednocześnie do słuchawek podawany jest odpowiedni sygnał akustyczny. 53. Zinterpretować wskazania analogowego lub cyfrowego wskaźnika ILS (na podstawie przedstawionych rysunków) 54. Scharakteryzować rozmieszczenie i przeznaczenie radiolatarni w systemie MLS W MLS podstawowym:  Radiolatarnia azymutu AZ azimuth, 200 – 1100 m za pasem  Radiolatarnia kąta wzniesienia (schodzenia) EL elevation, 90 – 150 m od pasa (z boku), 200 – 400m od progu pasa  Radiodalmierz standardowy DME/n lub precyzyjny DME/P, za radiolatarnią AZ W MLS rozszerzonym dodatkowo:  Radiolatarnia azymutu powrotnego BKAZ back azimuth wykorzystywana po nieudanym podejściu do lądowania, 200 – 1100 m przed progiem pasa  Radiolatarnia wyrównania FL flare, 90 – 150 m od pasa (z boku), 1300m od progu pasa 55. Wyjaśnić zasadę działania radiolatarni ścieżki zniżania w systemie MLS Formuje płaskie poziome wiązki radiowe, przeszukujące wybraną część przestrzeni powietrznej. Pracują podobnie jak stacje kierunku w zakresie częstotliwości 5031,0 – 5090,7 MHz zapewniając 200 kanałów pracy. 56. Porównać systemy ILS i MLS  Anteny, oraz całe radiolatarnie w MLS wraz z aparaturą sterującą mają niewielkie rozmiary w porównaniu do ILS (skonstruowana została również wersja przewoźna, obsługiwana przez trzy osoby)  MLS pozwala wybrać dowolny azymut podejścia i kąt schodzenia a ILS zapewnia tylko jedną ścieżkę schodzenia  MLS – 200 kanałów, ILS – 40 kanałów  ILS posiada wysokie wymaganie w zakresie lokalizacji, MLS jest mało wrażliwy na rzeźbę terenu  MLS w przeciwieństwie do ILS jest niewrażliwy na odbicia sygnałów Ogólnie system MLS eliminuje wszystkie wady, jakimi charakteryzuje się system ILS.