Методы измерения и расчета температуры воздуха, скорости и направления ветра в атмосфере по данным самолета-лаборатории нового поколения Живоглотов, Дмитрий Николаевич

Краткое описание

Оглавление диссертациикандидат наук Живоглотов, Дмитрий Николаевич
тел сложной формы................................................................... 39
2 Аппаратно-программный комплекс для измерения термодинамических параметров атмосферы с борта самолета-лаборатории нового поколения Як-42Д «Росгидромет».................................................................. 41
2.1 Краткое описание аппаратно-программного комплекса АПК-1 самолета-лаборатории Як-42Д «Росгидромет».................................. 43
2.1.1 Состав аппаратно-программного комплекса АПК-1 ................. 43
2.1.2 Навигационное оборудование АПК-1 .................................. 46
2.1.3 Основной термодинамический комплекс на подкрыльевой штанге................................................................................ 46
2.1.4 Дублирующий термодинамический комплекс........................ 48
2.1.5 Комплекс самолетных гигрометров..................................... 49
2.1.6 Рабочие места оператора АПК-1 и руководителя полетов......... 50
2.2 Регистрация данных АПК-1 .................................................... 51
2.2.1 Регистрация данных от приборов и измерительных систем АПК-
1 по протоколу ЯБ-485 ............................................................ 51
2.2.2 Регистрация данных от приборов и измерительных систем АПК-
1 по протоколу ЛМ^-429 ...................................................... 52
2.3 Расчет термодинамических параметров..................................... 52
3 Исследования погрешностей определения температуры воздуха и скорости и направления ветра с борта самолета-лаборатории....................... 56
3.1 Лабораторные исследования самолетных датчиков температуры и давления................................................................................. 56
3.1.1 Методы и средства для измерения температуры воздуха с борта самолёта-лаборатории............................................................ 56
3.1.2 Стенды для исследований характеристик самолётных датчиков температуры и давления.......................................................... 59
3.1.3 Результаты исследований блоков интерфейсов датчиков БИД и 62
высокочастотных датчиков температуры ВДТ ЦАО.......................
3.1.4 Инерционные характеристики датчика ВДТ и пневматической системы измерения давления..................................................... 65
3.2 Оценки случайных погрешностей определения температуры воздуха, скорости и направления ветра.......................................... 69
3.3 Исследования систематических погрешностей датчика температуры ВДТ....................................................................................... 72
3.3.1 Специальная аэродинамическая установка для исследования датчиков температуры и водности.............................................. 73
3.3.2 Определение величины коэффициента восстановления для высокочастотного датчика температуры ВДТ............................... 79
3.3.3 Определение коэффициента влияния жидко-капельной водности
на показания высокочастотного датчика температуры.................... 86
4 Определение аэродинамических поправок и лётные исследования аппаратуры для измерения температуры, скорости и направления ветра .... 94
4.1 Комплексный метод определения аэродинамических поправок в показания самолетных датчиков давления и температуры ...... 95
4.1.1 Расчёт распределений давления, температуры и скорости воздушного потока в месте расположения самолётных приёмников давлений.............................................................................. 95
4.1.2 Определение аэродинамических поправок в показания датчиков давления и числа маха по результатам летных экспериментов.......... 99
4.2 Оценки качества измерений и расчета температуры и скорости ветра
с помощью летных экспериментов................................................ 102
4.2.1 Определение истинной температуры воздуха и воздушной скорости самолета с учетом аэродинамических поправок................ 102
4.2.2 Сопоставление величин скорости и направления ветра и температуры воздуха, измеренных с борта самолёта-лаборатории и радиозондовым методом......................................................... 109
4.2.3 Оценка качества измерения и расчета скорости и направления ветра при манёврах самолёта-лаборатории.................................... 111
5 Результаты самолетных исследований термодинамического строения атмосферы с целью оценки характеристик распространения аэрозолей..... 118
5.1 Результаты исследований условий распространения шлейфа аэрозольных примесей от мегаполиса............................................ 119
5.1.1 Самолетный эксперимент по исследованию распространения примесей от мегаполиса.......................................................... 119
5.1.2 Анализ полученных данных.............................................. 123
5.2 Результаты самолетных исследований влияния термодинамических условий в атмосфере на распределение массовой концентрации черной сажи...................................................................................... 138
5.2.1 Летные эксперименты по исследованию вертикальных
распределений черной сажи в районе мегаполиса (г. Москва)........... 138
5.2.2 Вертикальные профили концентраций черной сажи в зависимости от термодинамических условий в пограничном слое атмосферы........................................................................... 139
5.2.3 Особенности суточных изменений концентраций черной сажи в пограничном слое атмосферы................................................... 142
5.2.4 Особенности построения модели вертикального распределения концентраций черной сажи в пограничном слое атмосферы............. 145
6 Заключение.............................................................................. 148
Список литературы....................................................................... 152