Ooit afgevraagd hoe uw luchtsnelheidsmeter werkt? Het antwoord ligt in een basissysteem, het piot-statische systeem, dat de luchtdruk van de ram meet en vergelijkt met de statische druk om de snelheid van het vliegtuig door de lucht aan te geven. En dat is niet alles wat het je vertelt. Ditzelfde statische luchtsysteem geeft ons onze hoogte en vertelt ons hoe snel we in voet per minuut klimmen of dalen. Het pitot-statische systeem levert voeding aan drie basisinstrumenten voor vliegtuigen : de indicator voor de luchtsnelheid , de hoogtemeter en de verticale snelheidsmeter .
Components
- Pitot Tube and Line : De pitotbuis is een L-vormig apparaat dat zich aan de buitenkant van het vliegtuig bevindt en dat wordt gebruikt om de luchtsnelheid te meten. Het heeft een kleine opening aan de voorkant van de buis waar de persluchtdruk (dynamische druk) de buis binnengaat en een afvoeropening aan de achterkant van de buis. Sommige soorten of pitot-buizen hebben een elektronisch verwarmingselement in de buis dat voorkomt dat ijs de luchtinlaat of het afvoergat blokkeert.
- Statische poort (en) en lijnen : De statische poort is een kleine luchtinlaat, meestal aan de zijkant van het vliegtuig, vlak tegen de romp. De statische poort meet statische (niet-bewegende) luchtdruk, die ook bekend staat als omgevingsdruk of barometrische druk. Sommige vliegtuigen hebben meer dan één statische poort en sommige vliegtuigen hebben een alternatieve statische poort voor het geval een of meer van de poorten worden geblokkeerd.
- Instrumenten : Het pitot-statische systeem omvat drie instrumenten: de luchtsnelheidsindicator, de hoogtemeter en de verticale snelheidsindicator. Statische lijnen verbinden zich met alle drie de instrumenten en ram druk van de pitot buis verbindt alleen de luchtsnelheid indicator.
- Alternatieve statische poort (indien geïnstalleerd) : een hendel in de cockpit van sommige vliegtuigen bedient een alternatieve statische poort in het geval dat de statische hoofdpoort een blokkering ondervindt. Het gebruik van het alternatieve statische systeem kan enigszins onnauwkeurige meetwaarden op de instrumenten veroorzaken, omdat de druk in de cabine meestal hoger is dan de statische hoofdpoort die op grote hoogte meet.
Normale operatie
Het pitot-statische systeem werkt door het meten en vergelijken van statische drukken en in het geval van de luchtsnelheidsindicator, zowel statische als dynamische druk.
- Luchtsnelheid: de luchtsnelheidindicator is een afgesloten behuizing met een aneroïde membraan erin. De behuizing van het membraan bestaat uit statische druk en het membraan wordt zowel statisch als dynamisch aangestuurd. Wanneer de luchtsnelheid toeneemt, neemt ook de dynamische druk binnen in het diafragma toe, waardoor het diafragma uitzet. Door mechanische koppeling en versnellingen wordt de luchtsnelheid weergegeven door een naaldwijzer op het oppervlak van het instrument.
- Hoogtemeter: de hoogtemeter fungeert als een barometer en wordt ook geleverd met statische druk van de statische poorten. In de gesloten behuizing van het instrument bevindt zich een stapel afgedichte aneroïde diafragma's, ook wel wafers genoemd. Deze wafers worden afgedicht met een inwendige druk gekalibreerd tot 29,92 "Hg, of standaard atmosferische druk.Ze breiden uit en trekken samen als de druk stijgt en daalt in de omliggende instrumentenkoffer.Een Kollsman-venster in de cockpit laat de piloot het instrument kalibreren de lokale hoogtemeterinstelling om rekening te houden met niet-standaard atmosferische druk.
- VSI: De verticale snelheidsindicator heeft een dun, afgedicht diafragma dat op de statische poort is aangesloten. De behuizing van het omringende instrument is ook afgesloten en levert statische luchtdruk met een gemeten lek aan de achterkant van de behuizing. Dit gemeten lek meet geleidelijk de drukverandering, wat betekent dat als het vliegtuig blijft klimmen, de druk nooit volledig op elkaar zal botsen, zodat de koersinformatie op het gezicht van het instrument kan worden gemeten. Zodra het vliegtuig horizontaal is, worden de drukken van zowel het gemeten lek als de statische druk van binnenuit het diafragma vereffend en keert de VSI-schijf terug naar nul om de niveauvlucht weer te geven.
Fouten en abnormale bediening
Het meest voorkomende probleem met het pitot-statische systeem is een blokkering van de pitotbuis of de statische poorten, of beide.
- Als de pitotbuis geblokkeerd raakt en de afvoeropening vrij blijft, zal de luchtsnelheid nul zijn.
- Als de pitotbuis en zijn afvoergat zijn geblokkeerd, zal de luchtsnelheidsmeter werken als een hoogtemeter, waarbij hogere luchtsnelheden worden gelezen met een toename in hoogte. Deze situatie kan gevaarlijk zijn als ze niet onmiddellijk wordt herkend.
- Als de statische poort (en) geblokkeerd raken en de pitotbuis bruikbaar blijft, zal de luchtsnelheidindicator nauwelijks werken en zijn de indicaties niet accuraat. De hoogtemeter zal bevriezen op een plaats waar de blokkering is opgetreden en de VSI zal nul aangeven.
Een ander probleem met het pitot-statische systeem omvat metaalmoeheid, die de elasticiteit van de diafragma's kan verslechteren. Bovendien kunnen turbulentie of abrupte manoeuvres foutieve statische drukmetingen veroorzaken.