Oletko koskaan ihmetellyt kuinka nopeus ilmaisin toimii? Vastaus kuuluu perusjärjestelmään, jota kutsutaan piot-staattiseksi järjestelmäl- lä, joka mittaa paineen ilmanpaineita ja vertailee sitä staattiseen paineeseen ilmaistakseen lentokoneen nopeuden ilman kautta. Ja se ei kaikki kerro sinulle. Tämä sama staattinen ilmajärjestelmä antaa meille korkeuden ja kertoo kuinka nopeasti kiipeilemme tai laskevamme jalkoina minuutissa. Pitot-staattinen järjestelmä syöttää tehoa kolmeen peruskäyttöön tarkoitettuun ilma-aluksen instrumentointiin : ilmatilan ilmaisimeen , korkeusmittariin ja vertikaaliseen nopeusindikaattoriin .
komponentit
- Pitot-putki ja -linja : Pitot- putki on L-muotoinen laite, joka sijaitsee ilma-aluksen ulko- puolella, jota käytetään ilmamäärän mittaamiseen. Se on pieni aukko putken etuosassa, jossa ramin ilmanpaine (dynaaminen paine) tulee putkeen ja putken takaosan tyhjennysaukko. Joillakin tyypeillä tai pitot-putkilla on elektroninen lämmityselementti putken sisällä, joka estää jäätä estämästä ilmaa tulo- tai tyhjennysaukosta.
- Staattinen portti (s) ja linjat : Staattinen portti on pieni ilmanottoaukko, joka sijaitsee tavallisesti ilma-aluksen puolella, huuhtele rungosta vasten. Staattinen portti mittaa staattista (ei-liikkuvaa) ilmanpaineita, joita kutsutaan myös ympäristön paineeksi tai ilmanpaineeksi. Joillakin lentokoneilla on useampi kuin yksi staattinen portti ja joillakin ilma-aluksilla on vaihtoehtoinen staattinen portti, jos yksi tai useampi satama lukkiutuu.
- Mittarit : Pitot-staattinen järjestelmä sisältää kolme instrumenttia: nopeusmittari, korkeusmittari ja pystysuora nopeusmittari. Staattiset linjat kytkeytyvät kaikkiin kolmeen instrumenttiin ja pitot-putken paineilma liitetään vain nopeuden ilmaisimeen.
- Vaihtoehtoinen staattinen portti (jos se on asennettu) : Joidenkin ilma-alusten ohjaamossa oleva vipu käyttää vaihtoehtoista staattista porttia siinä tapauksessa, että tärkein staattinen portti on tukossa. Vaihtoehtoisen staattisen järjestelmän käyttö saattaa aiheuttaa hieman epätarkkoja lukemia instrumentteihin, koska matkustamossa oleva paine on tavallisesti korkeampi kuin tärkeimmät staattiset portit korkeudessa.
Normaali operaatio
Pitot-staattinen järjestelmä toimii mittaamalla ja vertailemalla staattisia paineita ja ilmanopeusindikaattorin tapauksessa sekä staattinen että dynaaminen paine.
- Ilmanopeus: Ilmanopeusilmaisin on tiivistetty kotelo, jossa on aneroidikalvo sen sisällä. Kalvoa ympäröivä kotelo koostuu staattisesta paineesta, ja kalvolla on sekä staattinen että dynaaminen paine siihen. Kun ilmavirta kasvaa, dynaaminen paine kalvon sisään kasvaa, mikä aiheuttaa kalvon laajentumisen. Mekaanisen kytkennän ja vaihteiden kautta ilmavirta kuvataan neulan osoittimella instrumentin pinnalla.
- Korkeusmittari: Korkeusmittari toimii barometrinä ja se toimitetaan staattisten paikkojen staattisella paineella. Suljetun instrumenttikotelon sisällä on pino suljetuista aneroidikalvoista, joita kutsutaan myös kiekkoiksi. Nämä kiekot on suljettu sisäisellä paineella, joka on kalibroitu 29,92 Hg: aan tai normaaliin ilmakehän paineeseen, ja ne laajenevat ja supistuvat, kun paine nousee ja putoaa ympäröivään instrumenttikoteloon. Kollsman-ikkuna ohjaamon sisällä antaa ohjaajan kalibroida instrumentin paikallisen korkeusmittarin asetus, joka vastaa epäsäännöllisen ilmakehän paineeseen.
- VSI: Pystysuoran nopeuden osoittimessa on ohuen tiivistetyn kalvon, joka on liitetty staattiseen porttiin. Ympäröivä instrumenttikotelo on myös suljettu ja se toimittaa staattisen ilmanpaineen mitatun vuotoa kotelon takana. Tämä mitattu vuoto mittaa paineen muutosta vähitellen, mikä tarkoittaa sitä, että jos lentokone jatkaa nousuaan, paine ei koskaan täysin kiinni toisistaan, mikä mahdollistaa nopeusinformaation mittaamisen instrumenttipinnalla. Kun lentokone laskeutuu pois, molemmat mitatun vuoto ja staattinen paine kalvon sisäpuolelta tasoittavat ja VSI-valintakiekko palaa nollaksi osoittamaan tasolentoa.
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, nopeus nollaa.
- Jos pitot-putki ja sen tyhjennysaukko ovat tukossa, nopeusmittari toimii kuin korkeusmittari, joka kertoo korkeammat ilmatut suuremmilla korkeuksilla. Tämä tilanne voi olla vaarallista, jos sitä ei tunnisteta välittömästi.
- Jos staattinen portti pysähtyy ja pitot-putki pysyy käyttökelpoisena, nopeusmittari toimii tuskin ja osoittimet ovat epätarkkoja. Korkeusmittari jäätyy paikkaan, jossa tukos tapahtui ja VSI ilmaisee nollaa.
Pitot-staattisen järjestelmän toinen ongelma sisältää metallista väsymystä, joka voi heikentää kalvojen joustavuutta. Lisäksi turbulenssi tai äkilliset liikkeet voivat aiheuttaa virheellisiä staattisen paineen mittauksia.