Bedste svar
Jo højere når du går i højde, jo lavere er det omgivende lufttryk. Dette princip bruges af forskellige flyinstrumenter og udstyr, såsom:
- Altimetre,
- Vertikale hastighedsindikatorer (VSI)
- Lufthastighedsindikatorer
- Mach-indikatorer
- Luftdatacomputere
- Transponder højdekodere.
- Tryksystemer
Det statiske port samler det udvendige omgivende lufttryk og fører det til instrumenterne.
Højdemålere
En højdemåler angiver flyets barometriske højde.
Inde i højdemåler er der en forseglet kasse, kaldet en aneroid . Aneroid er bygget af stakke af metalplader, der kan udvides og trække sig sammen svarende til et harmonika. Den statiske luft tilføres højdemålerens tilfælde og omgiver aneroid. Når det omgivende tryk stiger og falder, trækker anerenoiden sig sammen og udvides i overensstemmelse hermed.
En mekanisk forbindelse mellem aneroid og instrumentets display bevæger hænderne på urskiven, når dette sker.
Når flyet går op i højden, falder det udvendige tryk, og aneroidet udvides. Når flyet går ned i højden, stiger trykket, og aneroidet kollapser.
Højdemåleren er kalibreret baseret på en trykmodel defineret af International Standard Atmosphere (ISA).
Standardtrykket ved havoverfladen er 29,92 ″ hg (eller 1013,25 mbar). Et problem er, at trykket på en given dag og placering kan være (og normalt er) højere eller lavere end standard. For at kompensere for dette har moderne højdemålere en knap, der lader piloten justere referencens havniveauniveau for det pågældende område og tid. Dette kaldes en højdemålerindstilling, eller QNH, og er angivet på Kollsman-vindue på højdemåler .
Lidt uden for emnet, men vigtigt at nævne til forskel er radio (radar) højdemåler , der slet ikke bruger den statiske port. Dette instrument angiver den faktiske højde over jorden ved at måle den tid, det tager for et radiosignal, der sendes nedad, at hoppe tilbage til flyet. Den fungerer kun i lavere højder (typisk under 2500 ft) og bruges hovedsageligt til instrumentindflyvninger og jordbevidsthed.
Vertical Speed Indicator (VSI)
Den lodrette hastighedsindikator viser stigning eller nedstigning, normalt i fod pr. minut. Det gør det ved at måle hastigheden af ændring i omgivende tryk fra den statiske port.
Det fungerer på en lignende måde som det barometriske højdemåler, bortset fra at den statiske port er forbundet med en membran i stedet for en forseglet aneroid. Instrumentets kasse har en kalibreret lækage, der tillader luft at bevæge sig ind og ud med en langsom hastighed. Når flyet klatrer, falder det omgivende tryk målt ved den statiske port. Dette medfører et øjeblikkeligt fald i tryk inde i membranen, som udvides. Det mekaniske link til urskiven bevæger sig for at indikere en stigning.
Når opstigningen stopper, jævner trykket til sidst ud gennem den kalibrerede lækage, og instrumentet viser 0 stigning.
Under en nedstigning sker det modsatte.
Nøglen er, at trykket uden for membranen altid hænger bag trykket inde i det takket være den kalibrerede lækage. Dette fører til en forsinkelsesfejl, der er rettet af acceleratorer i en mere avanceret form af dette instrument, kaldet en øjeblikkelig VSI .
Lufthastighedsindikator
Når flyet bevæger sig fremad, luftstrøm udøver tryk i den modsatte retning af flyvebanen. Dette tryk er kombinationen af det statiske tryk (omgivende, forårsaget af vægten af luftsøjlen over flyet) + dynamik (tryk forårsaget af luftmolekylerne, der rammer flyet, når det bevæger sig fremad). Det dynamiske tryk giver os en ret god (men ikke perfekt) repræsentation af lufthastighed.
For at opnå dynamisk tryk er vi nødt til at subtrahere det omgivende tryk fra det samlede tryk.
Hvordan er det dette gjort?
Indikatoren for lufthastighed bruger en ekstra port, kaldet pitotrør , som måler det samlede lufttryk. Vi har allerede talt om den statiske port, som måler det omgivende tryk. Lufthastighedsindikatoren trækker det omgivende tryk mekanisk fra det samlede tryk.
Jeg sagde, at lufthastighedsindikatoren kun giver os en ret god indikation af lufthastighed, ikke en faktisk lufthastighed. Dette skyldes flere fejl. Lufthastigheder klassificeres efter niveauet for deres forekomst:
- Indikeret lufthastighed (IAS) – Hastigheden, som den læses direkte fra drejeknappen.
- Kalibreret lufthastighed (CAS) – IAS korrigeret for kalibreringsfejl, såsom placeringen af den statiske port og pitotrøret i forskellige angrebsvinkler. Hentet fra flykort.
- Ækvivalent lufthastighed (EAS) – CAS korrigeret for kompressionsfejl ved høje hastigheder og højder. Hentet fra diagrammer.
- True Air Speed (TAS) – Flyets faktiske hastighed gennem luften. Under ingen vindforhold er det lig med jordhastigheden. Det korrigeres også for densitet (opnås normalt som en funktion af temperatur og højde).
De statiske og pitot-systemer kaldes normalt pitot-statisk system.
Machmeter
Et machmeter bruger pitot-statisk system til at vise forholdet mellem ægte lufthastighed og den lokale lydhastighed.
Det fungerer som en kombination af en lufthastighedsindikator og en højdemåler. Højdemålerdelen justerer forholdsarmen, der korrelerer med den lokale lydhastighed ved denne trykhøjde.
Air Data Computers (ADC)
Glem alt, hvad du lige har lært! (godt, ikke rigtig, principperne er vigtige …)
Alt, hvad jeg beskrev ovenfor, er lidt arkaisk, det er sådan, ældre, mekaniske instrumenter fungerer. Moderne fly er normalt udstyret med Air Data Computers, der beregner parametrene elektronisk i stedet for mekanisk.
Alligevel er ADC nødt til at få fysiske input, ligesom mekaniske instrumenter gør:
- Statisk luft fra de statiske porte
- Total luft fra pitotporten
- Temperatur fra den samlede lufttemperatur (TAT) eller udeluftstemperaturporte (OAT).
Nogle af dens output:
- Lufthastighed (CAS eller EAS)
- Sand lufthastighed
- Lodret hastighed
- Trykhøjde (baseret på standard 29,92 ″ hg havniveau)
- Barokorrigeret højde
- Mach-nummer
- Total lufttemperatur (TAT)
- Statisk lufttemperatur (SAT)
Oplysningerne præsenteres normalt på elektronisk, “glass cockpit”, Primary Flight displays (PFDs):
På venstre bjælke kan du se den angivne lufthastighed (250 kts), under den kan du se mach-nummeret (.795).
Ri ght-bjælken viser højdemåler (38.000 ft) og til højre for den lodrette hastighed (0 stigningshastighed).
Tryksystemer
Trykreguleringssystemer bruger også statiske porte til kabinedifferentialtryk (forskellen mellem indvendigt kabintryk og udvendigt omgivende tryk) beregning og regulering.
Tryksystemet kan have sine egne, dedikerede, statiske porte .
Kombinerede prober
Nogle fly kombinerer de statiske, pitot og andre sonder i en enkelt udskiftelig enhed. De giver bedre nøjagtighed, lettere vedligeholdelse, lettere og er hurtigere at udskifte.
Her er et Air Data Systems SmartProbe, der kombinerer pitot, statisk og angrebsvinkelsonder i en enkelt enhed:
Svar
Haha Dette er let. Det er Hughes H4 Hercules, bedre kendt som en gran gås.
Udviklet i 1942 og har næsten alle trækonstruktioner , har disse 8 motorer en vingespændvidde større end Boeing 747, Airbus A380 eller An-225 Mira. Den er også næsten lige så lang og havde en belastet vægt på 400.000 kg. det var beregnet som et tungt transportfly til at transportere varer over Atlanterhavet som reaktion på tunge forsendelsestab til u-både.
Det fløj kun en gang under en taxatest i august 1947 tog Grangæs fra vandet og fløj 1 mil i en højde af 70 fod, hvilket beviste dets luftdygtighed og ryddede opfinderen, den berømte Howard Hughes, af en senatundersøgelse om omkostningerne ved udviklingen.
I betragtning af at alle systemer på flyet, hvor det er mekanisk, vil dette kvalificere H-4 som det største fly med sådanne kontroller i historien.
Rediger: tak til Charles McDevitt for at påpege, at mit svar er forkert. Efter yderligere undersøgelse fandt jeg ud af, at Hughes designet H4 med hydrauliske kontroller (faktisk har H4 5 separate hydrauliske systemer, der er dedikeret til kontrollerne).Mens der stadig var styrekabler, der forbinder flyvekontroloverfladerne med pilotstyringerne, skulle disse faktisk kun flytte kontrollerne på en tilsvarende måde til kontrolbevægelserne, alias verdens første feedbackkontrolsystem for flykontrol. Jeg har efterladt mit svar på trods af at det er forkert, så alle, der læser mit svar, kan se denne redigering og måske lære noget nyt. Når alt kommer til alt, er det derfor, de fleste af os bruger denne app. 🙂