Pitot-statický systém síly letadel nástroje

Přemýšleli jste někdy, jak funguje ukazatel rychlosti letu? Odpověď spočívá v základním systému zvaném pitot-statický systém, který měří tlak vzduchu v ramenu a porovnává jej se statickým tlakem, který udává rychlost letadla vzduchem. A to není vše, co vám řekne. Tento stejný statický vzduchový systém nám dává naši nadmořskou výšku a říká nám, jak rychle stoupáme nebo sestupujeme ve stopách za minutu. Pitot-statický systém dodává energii do tří základních letadlových přístrojů: rychloměru, výškoměru a vertikálního ukazatele rychlosti.

Komponenty

• Pitot trubka a linkaPitotova trubka je zařízení ve tvaru písmene L umístěné na vnější straně letadla, které se používá k měření rychlosti letu. Má malý otvor v přední části trubky, kde tlak vzduchu v pístu (dynamický tlak) vstupuje do trubky a odvodňovací otvor na zadní straně trubky. Některé typy nebo Pitotovy trubice mají elektronický topný prvek uvnitř trubky, který zabraňuje zamrznutí vstupu vzduchu nebo vypouštěcího otvoru.
• Statické porty a vedení: Statický port je malý přívod vzduchu, obvykle umístěný na boku letadla, v jedné rovině s trupem. Statický port měří statický (nehybný) tlak vzduchu, který je také známý jako okolní tlak nebo barometrický tlak. Některá letadla mají více než jeden statický port a některá letadla mají alternativní statický port v případě, že jeden nebo více portů se zablokuje.

• NástrojePitot-statický systém zahrnuje tři nástroje: Ukazatel rychlosti, výškoměr a vertikální ukazatel rychlosti. Statické čáry se připojují ke všem třem nástrojům a tlak vzduchu pumpy z trubice Pitot se připojuje pouze k ukazateli rychlosti letu.
• Alternativní statický port (je-li nainstalován): Páka v kokpitu některých letadel provozuje alternativní statický port, pokud hlavní statický port zažije zablokování. Použití alternativního statického systému může způsobit mírně nepřesné hodnoty na přístrojích, protože tlak v kabině může být obvykle vyšší než hlavní statické porty v nadmořské výšce.

Normální operace

Pitot-statický systém funguje měřením a porovnáváním statických tlaků a v případě ukazatele rychlosti, jak statického, tak dynamického tlaku.

• Rychlost letu: Indikátor rychlosti je utěsněné pouzdro s aneroidní membránou uvnitř. Pouzdro obklopující membránu je tvořeno statickým tlakem a membrána je dodávána jak statickým, tak dynamickým tlakem. Když se rychlost vzduchu zvyšuje, dynamický tlak uvnitř membrány se také zvyšuje a membrána se rozšiřuje. Prostřednictvím mechanického spojení a ozubených kol je rychlost letu znázorněna ukazatelem jehly na povrchu přístroje.
• Výškoměr: Výškoměr funguje jako barometr a je také napájen statickým tlakem ze statických portů. Uvnitř zapečetěného pouzdra je hromada uzavřených aneroidních membrán, známých také jako oplatky. Tyto oplatky jsou utěsněny vnitřním tlakem kalibrovaným na 29,92 "Hg nebo standardním atmosférickým tlakem. Rozpínají se a smršťují se, jak tlak stoupá a klesá v okolním přístrojovém pouzdře. Okno Kollsman uvnitř kokpitu umožňuje pilotovi kalibrovat přístroj na nastavení místního výškoměru, které zohledňuje nestandardní atmosférický tlak.

• VSI: Vertikální indikátor rychlosti má tenkou uzavřenou membránu připojenou ke statickému portu. Přístrojové pouzdro je také utěsněno a dodává statický tlak vzduchu s měřeným únikem na zadní straně skříně. Tato měřená netěsnost měří postupně změnu tlaku, což znamená, že pokud letadlo pokračuje ve stoupání, tlak se nikdy příliš nepřiblíží, což umožňuje měřit informace o rychlosti na čelní straně přístroje. Jakmile letadlo ustane, vyrovnají se tlaky jak z měřeného úniku, tak ze statického tlaku z vnitřku membrány, a volič VSI se vrátí na nulu, aby se zobrazil vodorovný let.

Chyby a abnormální provoz

Nejběžnějším problémem pitot-statického systému je zablokování pitotovy trubice nebo statických portů nebo obojího.

• Pokud se pitotova trubice zablokuje a její drenážní otvor zůstane volný, rychlost letu bude nulová.
• Pokud jsou pitotova trubka a její odtokový otvor zablokovány, bude ukazatel rychlosti působit jako výškoměr a bude zobrazovat vyšší rychlosti letu se zvýšením výšky. Tato situace může být nebezpečná, pokud není okamžitě rozpoznána.
• Pokud dojde k zablokování statického (ých) portu (ů) a trubice pitot zůstane funkční, indikátor rychlosti letu bude sotva fungovat a indikace budou nepřesné. Výškoměr zamrzne v místě, kde došlo k zablokování, a VSI indikuje nulu.

Další problém s pitot-statickým systémem zahrnuje únavu kovu, která může zhoršit pružnost membrán. Navíc turbulence nebo prudké manévry mohou způsobit chybná měření statického tlaku.