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穿越半个世纪的光芒- 波音 727 座舱高度/压力指示器拆解

今天我们来拆新东西, 伊拉克成色波音 727 客机的座舱高度/压力指示器.

可以看到这个表有两个指针, 外圈是气压, 内圈是座舱高度, 单位 feet.

后面的铭牌是这样的:

INDICATOR CARBIN ALTIMETER-DIFF PRESSURE.

型号是: CA-DP-10-ILB.

生产公司是 Aerosonic.

boeing part no: 10-60726-1.

后面有两个连接气体的接口, 以及一个 5 pin 航插用于仪表照明.

可以查到这个指示器是波音727客机上面的. 具体位置在这里:

(该图版权如图)

在飞行工程师座位面板上, 中间靠右的两个表的上面那个就是了. 飞行工程师一般负责油门, 液压, 机舱增压(这个表就是监控压力状况的), 电力等系统. 现代化飞机由计算机自动完成了很多工作, 故新型客机已经没有飞行工程师了.

把后盖螺丝拧掉, 里面一股味, 铜臭味+橡胶发霉的味道. 电缆被固定到了壳体上, 往里面仔细看, 发现竟然是个... 盒式气压计?! 这表得多老了, 用盒式气压计(盒式气压计即用真空金属盒在不同气压下的形变来测量气压, 但由于金属冷缩热涨, 因此受温度影响很大)...

仔细观察发现从后面拆不下来这个气压计, 于是从前面另辟蹊径. 拆掉前面板玻璃:

前面板玻璃竟然有内外两块, 外面这一块还是个凸透镜, 精确的放大表盘, 让表盘周围的那部分固定扣不会看到. 另外两块玻璃的截面都是梯形的, 然后斜面互相压合, 方便照明的时候可以将光更好的折射以照亮表盘.

拆掉里面玻璃的表盘. 可以看到照明是4个小灯泡(之前写的是氖泡,但经评论朋友提示,我也不确定,故直接写了灯泡)? 这表盘到处都是划痕, 尤其是螺丝, 感觉我拿到手之前已经被人拆过很多次了.

小灯泡.

拆掉表盘周围的卡环, 继续拆出机芯:

表盘就是跟钟表类似的指针结构, 我们继续看后面:

首先是左侧这个气压盒, 这个盒是与外界相通的, 是个正压盒, 有个细管连接到后面的接口. 这个盒负责驱动是座舱压力指针.
可以看到盒中间有个杠杆结构连接到左侧的连杆, 连杆通过杠杆结构旋转, 带动下面的扇形齿轮, 最后带动内部的齿轮, 驱动指针. 齿轮下面还有游丝负责归位.

我拆开的时候, 中间的游丝完全扭成了一团, 左侧的连杆也歪了. 调整了半天, 将游丝重新缠了起来. 但连杆下面的定位感觉不是很稳定, 连杆下面有类似机械表的人造宝石轴承结构, 但感觉已经豁了, 可能是前一个人拆解过于暴力.

再看右边这个气压盒. 这个用来驱动座舱高度指针. 是密封的, 应该是真空的. 驱动原理应该是随着外界气压变化来判断当前高度.

驱动结构跟之前的一样, 带动连杆驱动齿轮, 将气压盒的形变反映到指针上来测量欺压的变化.

我在气压盒上发现了生产日期:

1966年11月8日... 这表竟然是54年前生产的...

拆掉机芯, 里面是这样的. 可以看到测量座舱气压的橡胶管被我切断了, 因为这个管风化严重, 已经一碰就碎了.

最后, 这次最大的进展就是, 我找到了点亮仪表照明的方法. 在这里给大家分享下.

首先针脚定义是这样的:

1, 5V 400Hz AC IN
2, GND
3-5, none (没有接线)

飞机照明基本都是5V 400Hz AC. 因为飞机发电机是 400Hz 的, 所以照明直接也是400Hz... 这就是最大的困难, 首先直流可编程电源都是很好弄到的, 但是交流变频电源是相当贵的, 而且由于量比较少, 市场上二手货特别贵. 故我没有买二手交流电源. 我的思路是, 干脆用直流 PWM 模拟交流电. 直觉告诉我, 这玩意就是个灯泡, 不是纯正弦波按说应该也能驱动的. 于是方案如下:

我手上有Arduino, 在 @awpak78 老铁的建议下, 买了个 L298N 板子, L298N 通常用来驱动电机正反转. 对, 就利用 L298N H 桥可以通过 PWM 来控制切换输出正负这一特性来模拟高频低压交流电(正负疯狂换输出方波来模拟). 随便写了个代码代码:

然后接线, 用单独电源给 L298N 供电 (一般来说飞机仪表的灯都至少要1A来驱动, 因此需要外部供电). 刚开始不出所料, 点不亮.

但大力出奇迹! 猛烈加大驱动电压! 亮了!

右侧两个泡坏掉了.

代码的输出惨不忍睹, 间隙太小输出高达 19000Hz... 波形也惨不忍睹. 灯泡频闪很明显. 但这不要紧! 亮了就可以放毒了!

放毒时间到! 感受这穿越了半个世纪的光芒吧!【手动滑稽】.

以上.

One more thing, 想要壁纸可以到这里下载unsplash.com/@karminski , 我放了 6000x4000 的原始大小图供喜欢的朋友下载.

编辑于 01-21

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