载人航天器仪表

来源:百度文库 编辑:16楼社区 时间:2019/09/26 10:07:45
向航天员提供航天器及其分系统的信息的设备。它和各种控制器一起在航天员和航天器之间形成人机接口,使航天员能在正常或应急条件下手动控制航天器、安全地关闭各种设备、监视各系统工作情况、识别异常和紧急危险状态以及选择或调节分系统备用工作形式。
一、特点
载人航天器处于与飞机不同的力学环境和空间环境,它的仪表与飞机仪表相比有若干特点。如航天器在接近真空的环境中飞行时,飞机上常用的气压式仪表便失去作用;处于失重状态的载人航天器,上下不分,航天员仰视和俯视地球并无区别;在飞机上常用的二维空间导航法在空间飞行中已不适用,而须用三维或四维(空间加时间)导航法。有些载人航天器内部空间狭小,航天服限制着航天员的活动,因此仪表在布局上也不同。载人航天器执行的任务不同,还配置一些特殊的指示仪表。但载人航天器与飞机的仪表在测量原理、结构设计、显示形式等方面都有很多相同之处。
二、“阿波罗”号飞船指挥舱仪表
仪表分别安装在主仪表板和导航与制导仪表板上。其中主要有:
①飞行航向姿态指示器:与飞机上的航向姿态系统相似,航天员常称它为“8字球”。在一个指示球上装有重叠的运动指针,用以显示飞船的运动姿态、姿态修正量和角速率。它根据飞船上惯性平台的输出信号进行工作。飞机上的全姿态指示器指示飞机相对于地球水平面的俯仰和倾侧姿态以及机头相对于地理北向的航向角,而载人航天器的姿态参考基准已由地平坐标系改为与某一星体相关联的坐标系。
②再入监视系统:用于在再入和机动飞行期间独立地监视主导航与制导系统的性能。在主导航与制导系统发生故障时,再入监视系统能提供足够的信息以保证手控再入大气层。再入显示器是再入监视系统的重要部分,它能连续地显示加速度与再入期间惯性速度之间的函数关系曲线。航天员借此监视飞船的加速度变化和距溅落点的距离。
③显示与键盘控制设备:用以同导航与制导系统进行人机对话。指挥舱和登月舱均装有这种设备。显示屏由两部分组成:一部分是信号灯,它指示系统状态和发出告警信号;另一部分是场致发光数字显示器,它显示各种导航和制导数据、航天员用键盘输入的数据和检查用数据等。
三、“阿波罗”号飞船登月舱仪表
根据登月舱登月和交会等特殊任务而设计的仪表,主要有:
①距离速度指示器:它是一个竖直带式仪表。在登月舱与指挥舱交会时用以指示两个舱之间的距离和相对速度。在登月舱登月时指示登月舱离月球表面的高度和高度变化率(登月时的垂直着陆速度)。距离速度指示器的信号来自登月雷达。
②十字仪表:它是一种水平速度指示器,有一对弯曲形指针。水平指针沿左边的垂直刻度运动,用以指示登月舱前后运动的速度;竖直指针沿显示屏底部的刻度运动,用以指示登月舱左右运动的速度。指针的运动由测速雷达通过计算机控制。
③飞行记时器:它是一种电子钟,用一个七位数字的发光板显示时、分、秒。最大累积时间为999时59分59秒。在登月舱中还配置有竖直推力-重力指示器氦气压力和温度表、燃料和氧化剂贮量表以及32个用于指示各系统工作状态的3位置或2位置指示器。
四、“阿波罗”号飞船月球车仪表
主要用于月面导航以及监视和控制月球车的电气参数。姿态指示器能指示月球车俯仰和侧滚姿态。航向指示器指示月球车相对于月球北方的航向。方位指示器指示登月舱所在的方位。速度指示器指示月球车运行的速度(0~20公里/时)。距离指示器指示月球车运行的距离,它由导航信号处理装置驱动。测距仪直接测量离登月舱的距离。太阳定向装置测定月球车相对于太阳的航向。
五、航天飞机仪表板
航天飞机仪表板兼有载人飞船仪表板和飞机仪表板的特点。在指令长和驾驶员的正前方各装有一套按T形组列法安排的4个综合仪表,供发射上升阶段和重返地面着陆阶段使用。在仪表板的中央装有3个多功能显示仪,供两个航天员共同使用。他们可通过键盘控制器与计算机进行人机对话,向计算机询问有关飞行状况的上千个问题,而计算机的答复则以文字、数字、图表或轨迹曲线等多种形式显示在多功能显示屏上。此外,仪表板中还有操纵面位置指示器,动力装置的燃料、液氧、滑油、液压油的指示器。这些都是竖直刻度带式仪表。(尚传勋)
转 ???自:中国运载火箭技术研究院
发布日期:2004-10-28