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它由轉子、內框、外框組成，具有兩個萬向支
架，且能夠繞三個互相垂直的軸旋轉，如圖
5.6 -3所示。它們分別提供飛機的姿態和
航向。
當陀螺軸（戈）始終保持與地表面垂直
時，稱為垂直陀螺，它用于地平儀、姿態指
示器中，其外框軸的安裝應該與機身縱軸平
行。當飛機水平飛行時，陀螺軸（菇）垂直
于地表面，與外框軸成900。因此，飛機符
號在指示器的水平線。
當飛機機頭向上或向下運動時，陀螺軸
（菇）仍保持垂直于地表面，而外框軸隨機身
圖5.6 -3 3自由度陀螺
做俯仰運動，于是飛機參考符號向上或向下運動，從而在顯示器上指示出飛機的俯仰姿態。
當陀螺軸（戈）始終保持與地表面平行時，稱為方位陀螺，它用于航向指示器、水平狀
態指示器中，其航向刻度盤與外框固定。航向標線與陀螺軸固定，當飛機轉彎時，航向標線
不動，刻度盤轉動，這樣就可以讀出飛機航向的變化。
速卒陀螺有轉子和內框，且只有一個萬向支架，然而，該支架的運動還要受到彈簧限
制，所以它屬于1.5自由度陀螺。如圖5.6 -4所示。
縱
立軸
限動
橫軸
(a) (b)
立軸
圖5.6 -4 1-5自由度陀螺
(a)橫滾速率陀螺；(b)俯仰速率陀螺；(c)航向速率陀螺
速率陀螺用來測量飛機繞其敏感軸旋轉的速率。當飛機繞其敏感軸旋轉時，陀螺將產生
進動，它使萬向支架的運動反抗彈簧力的作用。
490渦輪發動機飛機結構與系統
速率陀螺用其敏感的軸的名稱來命名。橫滾速率陀螺的轉子軸是垂直旋轉軸，且萬向支架的
軸承固定在橫軸上。當飛機繞縱軸（橫滾軸）運動時，陀螺將產生—個與彈簧力相反的進動。
俯仰速率陀螺萬向支架的軸承固定在縱軸上，偏航速率陀螺的旋轉軸平行于橫軸。俯仰
速率陀螺與橫滾速率陀螺一樣，它們僅作為自動飛行系統的傳感器，沒有指示儀表。但航向
速率陀螺的輸出信號在許多飛機上都有指示器，它們是偏航速率和轉彎速率指示器。
5.6.3陀螺的維護
陀螺是一個非常精密的機械組件。因此，我們必須非常精心地維護它們，從而防止任何
敏感部件的損壞。在拆卸和安裝陀螺時，應該嚴格按照維修程序施工。
最重要的是：決不允許在陀螺以中等速度旋轉時移動它。陀螺中速運行的時間為斷電
3~ 20 min之間。因為，在這段時間中，陀螺的穩定性降低，陀螺轉子開始搖擺，此時，在
軸承上將產生很大的應力。
通常，要等到陀螺完全停下來，才能移動陀螺�；蛘撸诓豢赡艿却荛L時間的情況
下，在陀螺高速旋轉時也可以移動它。在地面移動飛機時，必須遵循同樣的注意事項。
5. 7.1姿態儀表
5.7 陀螺儀表
1．備用地平儀
我們已經學到：垂直陀螺可以作為飛機姿態指禾的基準，它也稱為地平儀。
垂直陀螺安裝在小型飛機的姿態指示器中，在大型飛機上它用作備用地平儀。地平儀是
四個最重要的指示器之一，所以，它必須在各種情況下都能正常工作。因此，備用地平儀的
垂直陀螺由飛機電瓶供電。如圖5.7 -1所示。
圖5.7 -1備用地平儀
手柄
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在電源接通之后，為了使陀螺快速直立，可以拉動快速直立手柄，此時，萬向支架被鎖
定，并且穩定在正常位置。
注意：在鎖定萬向支架時，請確認陀螺處于全速旋轉或完全停止狀態，否則，可能損壞
陀螺。
2．姿態指示系統
(1)姿態指示器(ADI)
在大型商業飛機上，主要的姿態指示都在姿態指示器( ADI)上；在屏幕顯示的飛機
上，則在主飛行顯示器( PFD)上顯示。ADI上的姿態指示來自垂直陀螺，而PFD上的姿
態則來自慣性基準組件。
) ，
ADI是一個復雜的機電式指示器。在其中央有姿態指示、飛行指引指令桿。由于顯示這
兩個信息，所以，它被命名為姿態指示器( ADI)，如圖5.7-2所示。
圖5.7 -2姿態指示器(ADI)
從圖中看到典型的ADI，除了姿態指示以外，還有許多其他的指示。在ADI的中央是固
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渦輪發動機飛機結構與系統(ME-TA)下冊(93)
