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類磁場的大小由航向、直升機的姿態以及地理位置決定。
直升機上有大量的磁性材料，一些是硬鐵材料，具有永久磁鐵的特性，另一些
是軟鐵材料，可以被感應出磁性，但是當感應磁場移開后，它的磁性也消失。
3. 羅差
直升機本身的磁場對羅盤的影響使得羅盤指針的指向略微的偏離磁北極；實際
的磁北與羅盤所指示的北極之間的差別被稱為羅差。
4. 符號的規定
從磁北的指向順時針計算的羅差規定角為‘正值+’或者稱為‘向東’，從磁北
的指向逆時針計算的羅差規定為‘負值-’或者稱為‘向西’。
磁差是從真北到磁北的角度，羅差是從磁北到羅盤北極的角度。
如圖7.4-4 所示，直升機上的羅盤讀數為104 度，也就是從羅盤北極順時針到
直升機航向之間是104 度；圖中的偏移角是+5 度，或稱為向東5 度；直升機的磁航
向即為羅盤讀數加上偏移角104+5=109 度。
圖7.4-4 直升機的磁航向
羅航向羅差磁航向磁差真航向
104° +5°E 109° -9°W 100°
304° -4°W 300° +10°E 310°
上表給出了如何從羅盤讀數、磁差、羅差計算出真航向。
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5. 直升機磁場的影響
由直升機的磁性材料產生的磁場可以分解為3 個部分：（參照圖7.4-5）
● 分量P 作用在前后方向（縱軸）
● 分量Q 作用在左右方向（橫軸）
● 分量R 作用在上下方向（垂直軸）
圖7.4-5 磁分量
如果這些分量吸引羅盤的指針向前、向右、向下，我們規定為‘正’，如果這些
分量吸引羅盤的指針向后、向左、向上，我們規定為‘負’。盡管硬鐵材料產生的磁
場比較恒定，但是經過很長一段時間后它仍會發生改變，這樣羅盤的羅差就改變了，
羅盤就需要重新校驗找到新的羅差；羅盤校驗的周期在直升機的手冊中都有規定。
7.4.4 直讀式羅盤
直讀式磁羅盤是最先被引用到直升機上的導航飛行輔助裝置，它的主要功用是
指示直升機相對地球磁方位的航向。不過在現代直升機上，使用更為精確的遠讀羅
盤系統、飛行指引系統提供直升機的方位參考，直讀式羅盤只作為備用。
直讀式羅盤的工作是以磁場的基本原理為基礎，根據一個自由懸掛的磁鐵與地
球的磁場的相互作用提供指示。
直讀式羅盤
直讀式羅盤是一個自主式的部件，不需要其他外部的傳感器，也不需要電源，
在現代直升機上一般作為備用儀表。
除了前面提到的下傾角對羅盤的讀數造成困難外，還有幾個其他的外力會對羅
盤造成誤差，比如機械誤差、動態誤差、偏移，這里簡單的介紹一下。機械誤差主
要是由儀表的構造造成的誤差，
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前面講到過為了克服下傾角對讀數的影響，我們把羅盤中的磁鐵系統做成
垂擺型，磁鐵的重心與它的支點不重合；而這一點又給羅盤帶來另一個問題--動態
誤差；
前面已經提過偏移了，它是由直升機本身的磁場造成的，是磁北極和羅盤北極之間
的夾角；需要注意的是它的正負號的規定。
7.4.5 遠讀式羅盤和陀螺磁羅盤
1. 遠讀式羅盤
直讀式羅盤只能放在飛行員可以很容易看到的地方，而不能隨意選擇一個受直
升機磁場干擾較小的地方。
如果我們使用一種遠讀式羅盤，那我們就可以將指示部分安裝在容易看到的地
方，將探測部分安裝在受直升機磁場干擾較小的地方，比如翼尖、尾鰭；指示部分
主要就是一個羅盤卡，它受一個同步或不同步的電氣機構控制；控制信號來自探測
部分；探測部分由線圈環組成，探測地球的磁場，把這個轉化為控制羅盤卡轉動的
信號；探測裝置也需要象直讀式羅盤一樣被校準；后面介紹的磁流閥就是一個探測
器。
2. 陀螺磁羅盤
現代的磁羅盤系統盡管不可避免轉彎誤差和加速誤差，不過在長時間的穩定飛
行中確實能提供很準確的航向信息；而一個方位陀螺并不受直升機的姿態移動的影
響，不過它在長時間的飛行中會有漂移的問題。
如果我們能夠把磁羅盤和方位陀螺結合起來就能做出一個更準確的系統。我們
稱它為陀螺磁羅盤。
陀螺磁羅盤比較陀螺與磁探測器（磁流閥）的輸出，它們的誤差信號用來帶動
陀螺的進動馬達，使陀螺能夠修正它的漂移誤差。基本的陀螺磁羅盤的方塊圖參照
圖7.4-6。
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圖7.4-6 基本的陀螺磁羅盤的方塊圖
陀螺磁羅盤系統的具體工作這里就不作介紹了，這里簡單的介紹一下兩個探測
部件磁流閥和方位陀螺的簡單原理。
3. 磁流閥
磁流閥是用來探測地球磁場的方向與直升機前后軸之間的相對位置，它的大致
結構如圖7.4-7。
圖7.4-7 磁流閥結構
整個探測機構是被懸掛在一個密封的盒子里的，當直升機的姿態改變是，感應
元件一直保持水平，當直升機轉彎時，感應元件隨直升機轉，這樣就相當于它在地
球的磁場里轉動，從而輸出信號。
4. 方位陀螺(參照圖7.4-8)
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圖7.4-8 方位陀螺
方位陀螺是一個三自由度陀螺，根據陀螺的原理，當直升機的航向改變時，陀
螺的外框可以繞垂直軸自由轉動，從而保持陀螺的旋轉軸的空間位置；那么陀螺的
外框和固定外殼之間的相對移動就可以反應出直升機的航向。
在圖中可以看到陀螺的旋轉軸是被一個外框上的力矩馬達控制而保持旋轉軸水
平的，而馬達的信號來自內框上的一個重力液體水平開關。當液體開關探測到旋轉
軸不水平時，它會接通力矩馬達的電路，根據陀螺的進動特性，當力矩馬達在外框
施力矩時，內框會發生進動，從而使陀螺的旋轉軸回到水平位置。
第7.5 節自動飛行
7.5.1 自動飛行控制系統（AFCS）的組成和基本功能
1. 自動飛行控制系統（AFCS）的組成
目前許多現代直升機都裝有自動飛行控制系統（AFCS）。一般自動飛行控制系統
包括：自動駕駛儀（A/P）、飛行指引系統（F/D）、自動配平系統。另外，最新一代
直升機甚至還裝有飛行管理系統（FMS），該系統的輸出信號加到自動飛行控制系統，
　
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