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行记录器。水下定位装置在水下的辐射范围是1.8~3.0 km远，水深可达3，000 m以下，声
波信号可保持发射30天。
(2)飞行数据记录系统基本工作过程
如图5.5 -3所示，飞行数据记录器在飞机飞行开始时自动工作，飞机落地后自动停止。
典型的自动开关信号是发动机燃油压力和空速信号。在驾驶舱内有一个测试开关，地面人员
利用它可以对飞行数据记录器的工作状态进行测试。在现代飞机上，这种测试可以在CMC
上完成。
所有来自飞机系统的信号首先加到飞行数据获得组件。该组件将信号组合在一起，以一
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测试
图5.5 -3飞行数据记录系统
定的数据格式输出到飞行数据记录器，记录器将其记录在磁带或CMOS EPROM存储器上，
同时，FDR还对所记录的数据进行监测。
另外，FDR还能存储飞机号和飞行日期。它既可以由飞行管理计算机提供，也可以在飞行数
据控制板上输入。图5.5 -3所示为飞行数据控制板，驾驶员通过它可以手动输入数据。
5.6 陀 螺
我们知道，飞行仪表参数的显示遵循基本“T”型格式，其中空速和气压高度表属于大
气数据仪表，而飞机的姿态和航向指示器由陀螺提供信号，它们属于陀螺仪表。在飞机上主
要使用的机械式陀螺有垂直陀螺、方位陀螺和速率陀螺。
垂直陀螺(VG)为姿态指示器(ADI)提供信号，在指示器上显示出飞机的俯仰和倾
斜姿态。
方位陀螺(DG)为水平状态指示器(HSI)和无线电磁指示器(RMI)，提供航向基准信号。
速率陀螺用于转弯速率的指示。
在现代飞机的显示屏上，也可以找到相同类型的指示。飞机的俯仰和倾斜姿态在PFD
上显示，航向在ND土显示。另外，为了保持基本“T”．型格式，航向还在PFD的下部显
示。这些信号由激光陀螺提供。由于激光陀螺完成的功能与机械陀螺基本相同，所以本节只
介绍机械陀螺的基本原理。
488涡轮发动机飞机结构与系统
5. 6.1陀螺原理及其基本特性
能够绕定点轴作高速旋转的物体称之为陀螺。例如“地转子”，当它不转动时和普通物体一
样，如图5.6 -1 (a)所示。当它高速旋转
起来以后，就有一个明显的特征：地转子
能稳定地直立在地面不会倒下，这就是陀
螺的稳定眭，如图5.6-1 (b)所示。
陀螺的稳定性取决于以下三个因素，
如图5.6-2 (a)所示：
第一，陀螺应具有一定的质量，并
且，物体的质量围绕旋转轴均匀地分布；
第二，陀螺应具有一定的旋转速度；
第三，质量中心与轴之间应具有一
定的距离。
(a) (b) 实际上，地球本身就是一个典型陀
螺。它围绕着太阳运行了数百万年，而
图5.6—1地转子
其旋转轴方向没有显著改变。地球的稳
定性来自于它巨大的质量和很长的直径。但是，作为飞机设备，它必须尽可能的小而轻。因
此，为了达到足够的稳定性，飞机陀螺必须要以非常高的速度旋转，才能满足稳定性的要
求，在飞机上，陀螺的转速高达2，2000 r/min。
高速旋转的陀螺如图5.6-2 (a)所示，当外力沿轴向作用于陀螺或作用于陀螺的重心
时，它将沿着力的方向运动，其陀螺轴的方向并不改变，如图5.6-2 (b)所示。
当外力试图使陀螺袖发生倾斜时，陀螺轴并不沿外力的方向倒下，而是按转子的转向沿
偏转900的方向倒下。这就是陀螺的进动性，如图5.6 -2 (c)所示。
(b) (c)
图5.6 -2陀螺稳定性和进动性
平面
从图中可以看出，当垂直于陀螺轴向的外力作用于陀螺轴上时，旋转的陀螺质量块将这
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一外力的方向改变，从而使陀螺沿偏转陀螺轴向900的方向倒下。此处，由于质量块是顺时
针方向旋转的，所以，陀螺轴也顺时针转过900。
5.6.2陀螺种类及应用
陀螺的种类较多，通常按其功能划分，有垂直陀螺、方位陀螺和速率陀螺。
垂直陀螺、方位陀螺都是3自由度陀螺，
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(92)
