Mejor respuesta
Cuanto mayor subes en altitud, menor es la presión del aire ambiente. Este principio es utilizado por varios instrumentos y equipos de aeronaves, tales como:
- Altímetros,
- Indicadores de velocidad vertical (VSI)
- Indicadores de velocidad aérea
- Indicadores de Mach
- Computadoras de datos aéreos
- Codificadores de altitud de transpondedor.
- Sistemas de presurización
La El puerto recolecta la presión del aire exterior y la alimenta a los instrumentos.
Altímetros
Un altímetro indica la altitud barométrica de la aeronave.
Dentro del altímetro hay una caja sellada, llamada aneroide . El aneroide se construye a partir de pilas de láminas de metal que pueden expandirse y contraerse de manera similar a un acordeón. El aire estático se alimenta a la caja del altímetro y rodea al aneroide. Cuando la presión ambiental aumenta y disminuye, el aneroide se contrae y expande, en consecuencia.
Un vínculo mecánico entre el aneroide y la pantalla del instrumento mueve las manecillas del dial cuando esto sucede.
Cuando el avión sube de altitud, la presión exterior disminuye y el aneroide se expande. Cuando la aeronave desciende en altitud, la presión aumenta y el aneroide colapsa.
El altímetro se calibra según un modelo de presión definido por la International Standard Atmosphere (ISA).
La presión estándar al nivel del mar es 29,92 ″ hg (o 1013,25 mbar). Un problema es que, en un día y lugar determinados, la presión puede ser (y suele ser) más alta o más baja que la estándar. Para compensar esto, los altímetros modernos tienen una perilla que permite al piloto ajustar el datum de referencia del nivel del mar para esa zona y hora. Esto se denomina configuración de altímetro, o QNH, y se indica en el Ventana de Kollsman del altímetro .
Un poco fuera de tema, pero importante mencionar para distinguirlo, es el radio (radar) altímetro , que no usa el puerto estático en absoluto. Este instrumento indica la altura real sobre el suelo midiendo el tiempo que tarda una señal de radio enviada hacia abajo en rebotar en la aeronave. Solo opera a altitudes más bajas (generalmente por debajo de 2500 pies) y se usa principalmente para aproximaciones de instrumentos y conciencia del suelo.
Indicador de velocidad vertical (VSI)
El indicador de velocidad vertical muestra la velocidad de ascenso o descenso, generalmente en pies por minuto. Lo hace midiendo la tasa de cambio en la presión ambiental desde el puerto estático.
Funciona de manera similar a el altímetro barométrico, excepto que el puerto estático está conectado a un diafragma, en lugar de un aneroide sellado. La caja del instrumento tiene una fuga calibrada, que permite que el aire entre y salga a un ritmo lento. Cuando la aeronave sube, la presión ambiental medida por el puerto estático disminuye. Esto provoca una disminución inmediata de la presión dentro del diafragma, que se expande. El enlace mecánico al dial se mueve para indicar un ascenso.
Una vez que el ascenso se detiene, la presión finalmente se nivela a través de la fuga calibrada y el instrumento muestra una tasa de ascenso 0.
Durante un descenso ocurre lo contrario.
La clave es que la presión fuera del diafragma siempre va por detrás de la presión dentro del mismo, gracias a la fuga calibrada. Esto conduce a un error de retraso, que se corrige mediante aceleradores en una forma más avanzada de este instrumento, llamado VSI instantáneo .
Indicador de velocidad aérea
A medida que el avión avanza, el El flujo de aire ejerce presión en la dirección opuesta a la trayectoria de vuelo. Esta presión es la combinación de la presión estática (ambiente, causada por el peso de la columna de aire sobre la aeronave) + dinámica (presión causada por las moléculas de aire que golpean la aeronave mientras avanza). La presión dinámica nos da una representación bastante buena (pero no perfecta) de la velocidad aérea.
Para obtener la presión dinámica, tenemos que restar la presión ambiental de la presión total.
Cómo es ¿Hecho esto?
El indicador de velocidad del aire utiliza un puerto adicional, llamado tubo pitot , que mide la presión total del aire. Ya hablamos del puerto estático, que mide la presión ambiental. El indicador de velocidad del aire resta mecánicamente la presión ambiental de la presión total.
Dije que el indicador de velocidad aerodinámica solo nos da una indicación bastante buena de la velocidad aerodinámica, no una velocidad aerodinámica real. Esto se debe a varios errores. Las velocidades del aire se clasifican según el nivel de su ocurrencia:
- Velocidad del aire indicada (IAS): la velocidad que se lee directamente en el dial.
- Velocidad del aire calibrada (CAS) – IAS corregido por errores de calibración, como la posición del puerto estático y el tubo de Pitot en diferentes ángulos de ataque. Obtenido de cartas de aeronaves.
- Equivalent Air Speed (EAS) – CAS corregido para errores de compresibilidad a altas velocidades y altitudes. Obtenido de tablas.
- True Air Speed (TAS): la velocidad real de la aeronave a través del aire. En condiciones sin viento, es igual a la velocidad respecto al suelo. También se corrige por EAS por densidad (generalmente se obtiene en función de la temperatura y la altitud).
Los sistemas estáticos y de pitot generalmente se conocen como pitot-static sistema.
Machmeter
Un machmeter usa el pitot-static sistema para mostrar la relación entre la velocidad real y la velocidad local del sonido.
Funciona como una combinación de un indicador de velocidad y un altímetro. La parte del altímetro ajusta el brazo de relación, que se correlaciona con la velocidad local del sonido a esa altitud de presión.
Air Data Computers (ADC)
¡Olvídese de todo lo que acaba de aprender! (bueno, en realidad no, los principios son importantes …)
Todo lo que describí anteriormente es un poco arcaico, es cómo funcionan los instrumentos mecánicos más antiguos. Los aviones modernos suelen estar equipados con Air Data Computers que calculan los parámetros de forma electrónica, en lugar de mecánicamente.
Aún así, el ADC necesita obtener entradas físicas, al igual que los instrumentos mecánicos:
- Aire estático de los puertos estáticos
- Aire total del puerto Pitot
- Temperatura de los puertos de temperatura total del aire (TAT) o temperatura del aire exterior (OAT).
Algunas de sus salidas:
- Velocidad aérea (CAS o EAS)
- Velocidad aérea real
- Velocidad vertical
- Altitud de presión (basada en un datum estándar del nivel del mar de 29,92 ″ hg)
- Altitud con corrección baro
- Número de Mach
- Temperatura total del aire (TAT)
- Temperatura estática del aire (SAT)
La información generalmente se presenta en pantallas electrónicas de «cabina de vidrio» de vuelo primario (PFD):
En la barra izquierda puede ver la velocidad indicada (250 kts), debajo verá el número de mach (.795).
El ri La barra ght muestra el altímetro (38.000 pies) y a su derecha la velocidad vertical (0 índice de ascenso).
Sistemas de presurización
Los sistemas de presurización también utilizan puertos estáticos para el cálculo y la regulación de la presión diferencial de la cabina (la diferencia entre la presión interior de la cabina y la presión ambiental exterior).
El sistema de presurización puede tener sus propios puertos estáticos dedicados .
Sondas combinadas
Algunas aeronaves combinan las sondas estáticas, de pitot y otras en una sola unidad reemplazable. Proporcionan mayor precisión, mantenimiento más fácil, más livianos y son más rápidos de reemplazar.
Aquí está un SmartProbe de Air Data System que combina sondas de pitot, estáticas y de ángulo de ataque en una sola unidad:
Respuesta
Jaja Esta es una respuesta fácil. Es el Hughes H4 Hercules, más conocido como Spruce Goose.
Desarrollado en 1942 y con una construcción casi totalmente de madera. , este gigante de 8 motores tiene una envergadura mayor que la del Boeing 747, el Airbus A380 o el An-225 Mira. También es casi tan largo y tenía un peso cargado de 400.000 libras. estaba destinado a ser un avión de transporte pesado para transportar mercancías a través del Atlántico en respuesta a las grandes pérdidas de envío de los submarinos.
Solo voló una vez, durante una prueba de taxi en agosto de 1947, el Spruce Goose despegó del agua y voló 1 milla a una altitud de 70 pies, demostrando así su aeronavegabilidad y despejando a su inventor, el famoso Howard Hughes, de una investigación del Senado sobre el costo del desarrollo.
Dado que todos los sistemas en la aeronave que fuera mecánica, esto calificaría al H-4 como la aeronave más grande con tales controles en la historia.
Editar: gracias a Charles McDevitt por señalar que mi respuesta es incorrecta. Después de investigar más, descubrí que Hughes diseñó el H4 con controles hidráulicos (de hecho, el H4 tiene 5 sistemas hidráulicos separados dedicados a los controles).Si bien todavía había cables de control que conectaban las superficies de control de vuelo con los controles del piloto, de hecho, estos eran solo para mover los controles de una manera correspondiente a los movimientos de control, también conocido como el primer sistema de retroalimentación de control de vuelo del mundo. Dejé mi respuesta a pesar de ser incorrecta para que cualquiera que lea mi respuesta verá esta edición y tal vez aprenda algo nuevo. Después de todo, es por eso que la mayoría de nosotros usamos esta aplicación. 🙂