Pitot-staattinen järjestelmä toimii lentokoneiden instrumenteina

Oletko koskaan miettinyt, miten nopeusilmaisin toimii? Vastaus on perusjärjestelmässä, jota kutsutaan pitot-staattiseksi järjestelmäksi, joka mittaa ram-ilmapainetta ja vertaa sitä staattiseen paineeseen ilmaisemaan ilma-aluksen nopeuden ilmassa. Ja se ei ole kaikki mitä se kertoo. Tämä sama staattinen ilmajärjestelmä antaa meille korkeuden ja kertoo meille, kuinka nopeasti me nousemme tai laskemme jalkoina minuutissa. Pitot-staattinen järjestelmä toimittaa virtaa kolmelle peruslaitteelle: Ilmanopeusilmaisin, korkeusmittari ja pystysuoran nopeuden ilmaisin.

komponentit

• Pitot Tube ja Line: Pitot-putki on L-muotoinen laite, joka sijaitsee ilma-aluksen nopeuden mittaamiseen. Siinä on pieni aukko putken etupuolella, jossa ram-ilmapaine (dynaaminen paine) menee putkeen ja tyhjennysaukko putken takaosassa. Joissakin tyypeissä tai pitot-putkissa on elektroninen lämmityselementti, joka estää jäätä estämästä ilmansyöttö- tai tyhjennysaukkoa.
• Staattinen portti ja linjat: Staattinen portti on pieni ilmanottoaukko, joka yleensä sijaitsee ilma-aluksen sivulla, ja joka on vastapäätä runkoa. Staattinen portti mittaa staattista (ei liikkuvaa) ilmanpainetta, joka tunnetaan myös ympäristön paineena tai ilmanpaineena. Joissakin ilma-aluksissa on useampi kuin yksi staattinen portti, ja joillakin ilma-aluksilla on vaihtoehtoinen staattinen portti, jos yksi tai useampi portti on tukossa.

• Instruments: Pitot-staattinen järjestelmä käsittää kolme instrumenttia: Ilmanopeuden osoitin, korkeusmittari ja pystysuora nopeuden ilmaisin. Staattiset linjat kytkeytyvät kaikkiin kolmeen instrumenttiin, ja pitot-putken ilmavirtauspaine kytkeytyy vain nopeuden ilmaisimeen.
• Vaihtoehtoinen staattinen portti (jos asennettu): Joidenkin ilma-alusten ohjaamossa oleva vipu käyttää vaihtoehtoista staattista porttia, jos staattisella pääportilla on tukos. Vaihtoehtoisen staattisen järjestelmän käyttö voi aiheuttaa instrumenteille hieman epätarkkoja lukemia, koska ohjaamon paine voi yleensä olla korkeampi kuin tärkeimmät staattiset portit mitattuna korkeudessa.

Normaali operaatio

Pitot-staattinen järjestelmä toimii mittaamalla ja vertaamalla staattisia paineita sekä ilma-nopeuden osoittimen tapauksessa sekä staattista että dynaamista painetta.

• ilmanopeus: Ilmanopeuden ilmaisin on sinetöity kotelo, jossa on aneroidikalvo. Kalvoa ympäröivä tapaus koostuu staattisesta paineesta, ja kalvolle toimitetaan sekä staattinen että dynaaminen paine. Kun nopeus kasvaa, kalvon sisäinen dynaaminen paine kasvaa myös, jolloin kalvo laajenee. Mekaanisen kytkennän ja hammaspyörien avulla ilma- nopeus on esitetty neulan osoittimella instrumentin pinnalla.
• Korkeusmittari: Korkeusmittari toimii barometrinä, ja sen staattiset paineet ovat myös staattisista porteista. Suljetun instrumentin kotelon sisällä on pino suljettuja aneroidikalvoja, joita kutsutaan myös kiekkoiksi. Nämä kiekot suljetaan sisäisellä paineella, joka on kalibroitu 29,92 "Hg: ksi, tai normaaliin ilmakehän paineeseen. Ne laajenevat ja supistuvat paineen noustessa ja putoamisessa ympäröivään koteloon. Kollsmanin ikkuna ohjaamon sisällä sallii pilotin kalibroida laitteen paikallisen korkeusmittarin asetus ei-vakiintuneen ilmakehän paineen huomioon ottamiseksi.

• VSI: Vertikaalisen nopeuden ilmaisimessa on ohut suljettu kalvo, joka on kytketty staattiseen porttiin. Ympäröivä instrumenttikotelo on myös suljettu ja toimitettu staattisen ilmanpaineen kanssa, jossa on mitattu vuoto kotelon takaosassa. Tämä mitattu vuoto mittaa painemuutosta vähitellen, mikä tarkoittaa, että jos lentokone jatkaa kiipeilyä, paine ei koskaan koskaan pääse toisiinsa, jolloin nopeusinformaatio voidaan mitata instrumentin pinnasta. Kun ilma on tasaantunut, sekä mitatun vuotamisen että kalvon sisäisen staattisen paineen paineet tasoittuvat, ja VSI-valintakiekko palaa nollaan, jotta tasoilmoitus näkyy.

Virheet ja epänormaali toiminta

Pitot-staattisen järjestelmän yleisin ongelma on pitot-putken tai staattisten porttien tukkeutuminen tai molemmat.

• Jos pitot-putki tukkeutuu ja sen tyhjennysaukko pysyy kirkkaana, ilma-nopeus lukee nollaa.
• Jos pitot-putki ja sen tyhjennysaukko ovat tukkeutuneet, nopeusindikaattori toimii kuin korkeusmittari, joka lukee korkeampia nopeuksia ja nostaa korkeutta. Tämä tilanne voi olla vaarallista, jos sitä ei tunnisteta välittömästi.
• Jos staattinen portti (t) tukkeutuu ja pitot-putki pysyy toiminnassa, ilmavirran osoitin toimii tuskin ja merkinnät ovat epätarkkoja. Korkeusmittari jäätyy paikkaan, jossa tukos esiintyi, ja VSI ilmoittaa nollaa.

Toinen ongelma pitot-staattisessa järjestelmässä sisältää metallin väsymyksen, joka voi heikentää kalvojen elastisuutta. Lisäksi turbulenssi tai äkilliset ohjaukset voivat aiheuttaa virheellisiä staattisen paineen mittauksia.