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它由转子、内框、外框组成，具有两个万向支
架，且能够绕三个互相垂直的轴旋转，如图
5.6 -3所示。它们分别提供飞机的姿态和
航向。
当陀螺轴（戈）始终保持与地表面垂直
时，称为垂直陀螺，它用于地平仪、姿态指
示器中，其外框轴的安装应该与机身纵轴平
行。当飞机水平飞行时，陀螺轴（菇）垂直
于地表面，与外框轴成900。因此，飞机符
号在指示器的水平线。
当飞机机头向上或向下运动时，陀螺轴
（菇）仍保持垂直于地表面，而外框轴随机身
图5.6 -3 3自由度陀螺
做俯仰运动，于是飞机参考符号向上或向下运动，从而在显示器上指示出飞机的俯仰姿态。
当陀螺轴（戈）始终保持与地表面平行时，称为方位陀螺，它用于航向指示器、水平状
态指示器中，其航向刻度盘与外框固定。航向标线与陀螺轴固定，当飞机转弯时，航向标线
不动，刻度盘转动，这样就可以读出飞机航向的变化。
速卒陀螺有转子和内框，且只有一个万向支架，然而，该支架的运动还要受到弹簧限
制，所以它属于1.5自由度陀螺。如图5.6 -4所示。
纵
立轴
限动
横轴
(a) (b)
立轴
图5.6 -4 1-5自由度陀螺
(a)横滚速率陀螺；(b)俯仰速率陀螺；(c)航向速率陀螺
速率陀螺用来测量飞机绕其敏感轴旋转的速率。当飞机绕其敏感轴旋转时，陀螺将产生
进动，它使万向支架的运动反抗弹簧力的作用。
490涡轮发动机飞机结构与系统
速率陀螺用其敏感的轴的名称来命名。横滚速率陀螺的转子轴是垂直旋转轴，且万向支架的
轴承固定在横轴上。当飞机绕纵轴（横滚轴）运动时，陀螺将产生—个与弹簧力相反的进动。
俯仰速率陀螺万向支架的轴承固定在纵轴上，偏航速率陀螺的旋转轴平行于横轴。俯仰
速率陀螺与横滚速率陀螺一样，它们仅作为自动飞行系统的传感器，没有指示仪表。但航向
速率陀螺的输出信号在许多飞机上都有指示器，它们是偏航速率和转弯速率指示器。
5.6.3陀螺的维护
陀螺是一个非常精密的机械组件。因此，我们必须非常精心地维护它们，从而防止任何
敏感部件的损坏。在拆卸和安装陀螺时，应该严格按照维修程序施工。
最重要的是：决不允许在陀螺以中等速度旋转时移动它。陀螺中速运行的时间为断电
3~ 20 min之间。因为，在这段时间中，陀螺的稳定性降低，陀螺转子开始摇摆，此时，在
轴承上将产生很大的应力。
通常，要等到陀螺完全停下来，才能移动陀螺。或者，在不可能等待很长时间的情况
下，在陀螺高速旋转时也可以移动它。在地面移动飞机时，必须遵循同样的注意事项。
5. 7.1姿态仪表
5.7 陀螺仪表
1．备用地平仪
我们已经学到：垂直陀螺可以作为飞机姿态指禾的基准，它也称为地平仪。
垂直陀螺安装在小型飞机的姿态指示器中，在大型飞机上它用作备用地平仪。地平仪是
四个最重要的指示器之一，所以，它必须在各种情况下都能正常工作。因此，备用地平仪的
垂直陀螺由飞机电瓶供电。如图5.7 -1所示。
图5.7 -1备用地平仪
手柄
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在电源接通之后，为了使陀螺快速直立，可以拉动快速直立手柄，此时，万向支架被锁
定，并且稳定在正常位置。
注意：在锁定万向支架时，请确认陀螺处于全速旋转或完全停止状态，否则，可能损坏
陀螺。
2．姿态指示系统
(1)姿态指示器(ADI)
在大型商业飞机上，主要的姿态指示都在姿态指示器( ADI)上；在屏幕显示的飞机
上，则在主飞行显示器( PFD)上显示。ADI上的姿态指示来自垂直陀螺，而PFD上的姿
态则来自惯性基准组件。
) ，
ADI是一个复杂的机电式指示器。在其中央有姿态指示、飞行指引指令杆。由于显示这
两个信息，所以，它被命名为姿态指示器( ADI)，如图5.7-2所示。
图5.7 -2姿态指示器(ADI)
从图中看到典型的ADI，除了姿态指示以外，还有许多其他的指示。在ADI的中央是固
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)下册(93)
