System Pitot-Statyczny zasila przyrządy lotnicze

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak działa Twój wskaźnik prędkości? Odpowiedź leży w podstawowym systemie zwanym pitot-static, który mierzy ciśnienie powietrza nurnika i porównuje je z ciśnieniem statycznym, aby wskazać prędkość samolotu w powietrzu. I to nie wszystko. Ten sam statyczny system powietrzny daje nam wysokość i mówi nam, jak szybko wspinamy się lub schodzimy w stopach na minutę. System pitot-statyczny zasila trzy podstawowe przyrządy samolotu: wskaźnik prędkości, wysokościomierz i wskaźnik prędkości pionowej.

składniki

• Pitot Tube and Line: Rurka Pitota jest urządzeniem w kształcie litery L umieszczonym na zewnątrz samolotu, które służy do pomiaru prędkości powietrza. Ma mały otwór w przedniej części rury, w którym ciśnienie powietrza nurnika (ciśnienie dynamiczne) wchodzi do rury i otwór spustowy z tyłu rury. Niektóre typy lub rurki Pitota mają elektroniczny element grzejny wewnątrz rury, który zapobiega blokowaniu się wlotu lub otworu spustowego przez lód.
• Statyczne porty i linie: Statyczny port to mały wlot powietrza, zwykle umieszczony z boku samolotu, przylegający do kadłuba. Statyczny port mierzy statyczne (nieruchome) ciśnienie powietrza, które jest również znane jako ciśnienie otoczenia lub ciśnienie barometryczne. Niektóre statki powietrzne mają więcej niż jeden port statyczny, a niektóre statki powietrzne mają alternatywny port statyczny w przypadku zablokowania jednego lub więcej portów.

• Instrumenty: System statyczny Pitota obejmuje trzy instrumenty: wskaźnik prędkości, wysokościomierz i wskaźnik prędkości pionowej. Linie statyczne łączą się ze wszystkimi trzema instrumentami, a ciśnienie powietrza nurnika z rurki Pitota łączy się tylko ze wskaźnikiem prędkości powietrza.
• Alternatywny port statyczny (jeśli jest zainstalowany): Dźwignia w kokpicie niektórych samolotów obsługuje alternatywny port statyczny, jeśli główny port statyczny doświadcza blokady. Używanie alternatywnego systemu statycznego może powodować nieznaczne niedokładne odczyty na przyrządach, ponieważ ciśnienie w kabinie może być zwykle wyższe niż główne statyczne porty mierzone na wysokości.

Normalna operacja

System Pitota-statycznego działa poprzez pomiar i porównanie ciśnienia statycznego, aw przypadku wskaźnika prędkości powietrza, zarówno ciśnienia statycznego, jak i dynamicznego.

• Prędkość: Wskaźnik prędkości jest szczelną obudową z aneroidową membraną wewnątrz. Obudowa otaczająca membranę składa się z ciśnienia statycznego, a membrana jest zasilana zarówno ciśnieniem statycznym, jak i dynamicznym. Gdy prędkość powietrza wzrasta, rośnie również ciśnienie dynamiczne wewnątrz membrany, powodując rozszerzenie membrany. Dzięki mechanicznemu połączeniu i przekładniom prędkość powietrza jest przedstawiona za pomocą wskaźnika igły na powierzchni instrumentu.
• Wysokościomierz: Wysokościomierz działa jak barometr i jest zasilany ciśnieniem statycznym z portów statycznych. Wewnątrz zamkniętej obudowy instrumentu znajduje się stos szczelnie zamkniętych przepon aneroidowych, zwanych również waflami. Płytki te są uszczelnione wewnętrznym ciśnieniem skalibrowanym do 29,92 cala Hg lub standardowym ciśnieniem atmosferycznym. Rozszerzają się i kurczą, gdy ciśnienie wzrasta i opada w obudowie przyrządu. Okno Kollsmana wewnątrz kokpitu pozwala pilotowi na skalibrowanie przyrządu lokalne ustawienie wysokościomierza, aby uwzględnić niestandardowe ciśnienie atmosferyczne.

• VSI: Wskaźnik prędkości pionowej ma cienką szczelną membranę podłączoną do portu statycznego. Obudowa instrumentu jest również uszczelniona i dostarcza statyczne ciśnienie powietrza z odmierzonym wyciekiem z tyłu obudowy. Ten odmierzony wyciek mierzy zmianę ciśnienia bardziej stopniowo, co oznacza, że ​​jeśli samolot będzie się wznosił, ciśnienie nigdy do końca nie nadąży, umożliwiając pomiar informacji o prędkości na powierzchni instrumentu. Gdy samolot się ustabilizuje, ciśnienie zarówno z odmierzonego wycieku, jak i ciśnienia statycznego z wnętrza membrany wyrównuje się, a pokrętło VSI powraca do zera, aby pokazać poziom lotu.

Błędy i nieprawidłowe działanie

Najczęstszym problemem związanym z systemem Pitota-statycznym jest zablokowanie rurki Pitota lub portów statycznych, lub oba.

• Jeśli rurka Pitota zostanie zablokowana, a jej otwór drenażowy pozostanie czysty, prędkość lotu odczyta zero.
• Jeśli rurka Pitota i otwór spustowy są zablokowane, wskaźnik prędkości będzie działał jak wysokościomierz, odczytując wyższe prędkości przy wzroście wysokości. Ta sytuacja może być niebezpieczna, jeśli nie zostanie natychmiast rozpoznana.
• Jeśli port statyczny zostanie zablokowany, a rurka Pitota pozostanie sprawna, wskaźnik prędkości będzie ledwo działał, a wskazania będą niedokładne. Wysokościomierz zamarznie w miejscu, w którym nastąpiło zablokowanie, a VSI wskaże zero.

Inny problem z układem statycznym Pitota obejmuje zmęczenie metalu, które może pogorszyć elastyczność przepon. Dodatkowo turbulencje lub gwałtowne manewry mogą powodować błędne pomiary ciśnienia statycznego.