Haciendo ingeniería inversa del indicador de actitud de 3 ejes del caza F-4
- Recientemente obtuvo un indicador de actitud de un caza F-4. Este dispositivo usa una esfera giratoria para mostrar la dirección y la actitud de la aeronave.
- El horizonte artificial de una aeronave común muestra dos ejes (pitch y roll), pero el indicador del F-4 usa una esfera giratoria para mostrar tres ejes (pitch, roll y azimut).
- Tenía curiosidad por saber cómo la esfera podía girar en tres ejes y al mismo tiempo mantenerse unida al instrumento.
Aeronave F-4
- El F-4 Phantom II es un caza supersónico fabricado entre 1958 y 1981.
- Fue usado como caza principal en la Guerra de Vietnam, y también se utilizó en la Guerra del Golfo en la década de 1990.
- El F-4 podía llevar bombas nucleares.
Mecanismo del indicador de actitud
- La esfera representa la posición de la aeronave en tres ejes.
- Eje de roll: el ángulo con el que la aeronave se inclina hacia la izquierda o la derecha
- Eje de pitch: el ángulo con el que la aeronave se inclina hacia arriba o hacia abajo
- Eje de azimut: la dirección de la aeronave
- El indicador mueve la esfera usando tres motores.
- El motor de roll está montado en el marco del indicador, mientras que los motores de pitch y azimut están dentro de la esfera.
- La esfera está sujeta por el cardán de roll, y el motor de roll hace girar tanto el cardán de roll como la esfera.
Lazo servo
- Los motores están controlados por un lazo servo.
- El indicador de actitud recibe señales eléctricas de un giroscopio externo que representan las posiciones de roll, pitch y azimut.
- Cada motor está controlado por un lazo servo y gira hasta que el ángulo de entrada coincida con el ángulo de salida.
Amplificador
- Los motores reciben alimentación de un conjunto amplificador.
- El conjunto amplificador está compuesto por tres placas amplificadoras (roll, pitch y azimut), una placa de alimentación de CC, un transformador de CA y potenciómetros de ajuste.
- Cada placa amplificadora amplifica la señal de error para controlar el motor.
Circuito de ajuste de pitch
- El indicador de actitud tiene una perilla de ajuste de pitch.
- Cuando la aeronave vuela nivelada, puede estar volando con un ligero ángulo, por lo que el piloto puede ajustar el indicador usando la perilla de ajuste de pitch.
- El ajuste de pitch está diseñado para desvanecerse gradualmente a medida que la aeronave se aleja del vuelo nivelado.
Conclusión
- El indicador de actitud es un instrumento importante en una aeronave.
- El indicador de actitud del F-4 es más complejo que un indicador de horizonte artificial convencional, ya que agrega un tercer eje para mostrar la dirección de la aeronave.
- Los cazas modernos usan pantallas digitales para mostrar datos en lugar de complejos instrumentos electromecánicos.
Resumen de GN⁺
- Este artículo trata sobre el proceso de hacer ingeniería inversa del indicador de actitud de 3 ejes del caza F-4.
- Explica el mecanismo del indicador de actitud, el lazo servo, el amplificador y el circuito de ajuste de pitch.
- Aunque los cazas modernos usan pantallas digitales, los instrumentos mecánicos siguen teniendo atractivo.
- Otros proyectos con funciones similares incluyen el FDAI de la nave espacial Apollo y el Soyus Globus.
1 comentarios
Comentarios de Hacker News
Gracias por incluir imágenes de alta resolución
Siempre quise agregar un indicador así al tablero de un auto
El autor está listo para responder preguntas si las hay
Un dato curioso es que este avión todavía se usa como columna vertebral de la fuerza aérea iraní
Pregunto desde la curiosidad o la ignorancia
kens@ es un tesoro que no merecemos
A los ingenieros que resolvieron este problema les daría muchísimo gusto saber que alguien descubrió cómo funcionaba su solución
Está increíble poder ver los detalles de ingeniería
Es una locura pensar que toda esta tecnología fue creada por gente que usaba reglas de cálculo