Paras vastaus
Mitä korkeampi menet korkeammalle, sitä alhaisempi ilmanpaine on. Tätä periaatetta käyttävät erilaiset ilma-alusten instrumentit ja varusteet, kuten:
- korkeusmittarit,
- pystysuorat nopeusindikaattorit (VSI)
- nopeuden osoittimet
- Mach-indikaattorit
- Air data -tietokoneet
- Transponderien korkeusanturit.
- Paineistusjärjestelmät
Staattinen portti kerää ulkoilman ilmanpaineen ja syöttää sen instrumentteihin.
Korkeusmittarit
Korkeusmittari ilmaisee lentokoneen barometrisen korkeuden.
Korkeusmittarin sisällä on suljettu laatikko, nimeltään aneroidi . Aneroidi on rakennettu metallilevypinoista, jotka voivat laajentua ja supistua samalla tavalla kuin harmonikka. Staattinen ilma syötetään korkeusmittarin koteloon ja ympäröi aneroidia. Kun ympäristön paine nousee ja laskee, aneroidi supistuu ja laajenee vastaavasti.
Mekaaninen linkki aneroidin ja instrumentin näytön välillä siirtää valitsimen käsiä, kun näin tapahtuu.
Kun lentokone nousee korkeuteen, ulkopaine laskee ja aneroidi laajenee. Kun lentokone laskee korkeudessa, paine kasvaa ja aneroidi romahtaa.
Korkeusmittari kalibroidaan kansainvälisen standardi-ilmakehän määrittelemän painemallin perusteella. (ISA).
Vakiopaine merenpinnalla on 29,92 ″ hg (tai 1013,25 mbar). Yksi ongelma on, että tiettynä päivänä ja paikassa paine voi olla (ja on yleensä) korkeampi tai pienempi kuin normaali. Tämän kompensoimiseksi nykyaikaisissa korkeusmittareissa on nuppi, jonka avulla ohjaaja voi säätää merenpinnan vertailupistettä kyseiselle alueelle ja ajalle. Tätä kutsutaan korkeusmittarin asetukseksi, tai QNH, ja se ilmoitetaan Kollsman-ikkuna korkeusmittarissa .
Hieman aiheen ulkopuolella, mutta tärkeä Erotettavaksi mainittakoon -radion (tutka) korkeusmittari , joka ei käytä lainkaan staattista porttia. Tämä laite osoittaa todellisen korkeuden maanpinnan yläpuolella mittaamalla ajan, jonka kuluu alaspäin lähetetyn radiosignaalin palautumiseen takaisin ilma-alukseen. Se toimii vain matalilla korkeuksilla (tyypillisesti alle 2500 jalkaa) ja sitä käytetään pääasiassa instrumenttien lähestymiseen ja maan tuntemiseen.
Pystysuora nopeuden ilmaisin (VSI)
Pystysuora nopeuden ilmaisin näyttää nousun tai laskeutumisen nopeuden, yleensä jalkoina minuutissa. Se tekee sen mittaamalla staattisen portin ympäröivän ilmanpaineen muutosnopeuden.
Se toimii samalla tavalla kuin barometrinen korkeusmittari, paitsi että staattinen portti on kytketty kalvoon sinetöidyn aneroidin sijaan. Laitteen kotelossa on kalibroitu vuoto, joka sallii ilman liikkumisen sisään ja ulos hitaalla nopeudella. Kun ilma nousee, staattisen portin mittaama ympäristön paine laskee. Tämä aiheuttaa välitöntä paineen laskua kalvon sisällä, joka laajenee. Mekaaninen linkki valintakiekkoon liikkuu osoittamaan nousua.
Kun nousu pysähtyy, paine lopulta tasaantuu kalibroidun vuodon kautta ja instrumentti osoittaa 0 nousunopeutta.
Laskeutumisen aikana tapahtuu päinvastoin.
Tärkeintä on, että kalvon ulkopuolella oleva paine on aina kalibroidun vuodon ansiosta jäljessä sen sisällä olevasta paineesta. Tämä johtaa viivästysvirheeseen, jonka kiihdyttimet korjaavat tämän laitteen kehittyneemmässä muodossa, nimeltään hetkellinen VSI .
Nopeuden ilmaisin
iv
Kun lentokone liikkuu eteenpäin, ilmavirta tuottaa paineen lentoreittiä vastakkaiseen suuntaan. Tämä paine on staattisen paineen (ympäröivä, ilma-aluksen yläpuolella olevan ilmapylvään painon aiheuttama) + dynaamisen (ilma-molekyylien aiheuttama paine, joka osuu lentokoneeseen edetessä) yhdistelmä. Dynaaminen paine antaa meille melko hyvän (mutta ei täydellisen) esityksen nopeudesta.
Dynaamisen paineen saamiseksi meidän on vähennettävä ympäröivä paine kokonaispaineesta.
Kuinka tämä tehty?
Ilmanopeuden ilmaisin käyttää lisäporttia, nimeltään pitot-putki , joka mittaa kokonaisilmanpaineen. Puhuimme jo staattisesta portista, joka mittaa ympäristön painetta. Nopeuden osoitin vähentää mekaanisesti ympäristön paineen kokonaispaineesta.
Sanoin, että nopeuden ilmaisin antaa meille vain melko hyvän ilmoituksen nopeudesta, ei todellista nopeutta. Tämä johtuu useista virheistä. Nopeus luokitellaan niiden esiintyvyyden mukaan:
- Ilmoitettu ilmanopeus (IAS) – nopeus luettuna suoraan valitsimelta.
- Kalibroitu ilmanopeus (CAS) – IAS on korjattu kalibrointivirheiden, kuten staattisen portin ja pitot-putken aseman, kohtausten eri kulmassa. Saatu lentokartoista.
- Equivalent Air Speed (EAS) – CAS korjattu kokoonpuristuvuusvirheillä suurilla nopeuksilla ja korkeuksilla. Saatu kaavioista.
- Todellinen ilmanopeus (TAS) – Ilma-aluksen todellinen nopeus ilman läpi. Tuulettomissa olosuhteissa se on yhtä suuri kuin maan nopeus. Se on myös EAS-korjattu tiheyden mukaan (yleensä saatu lämpötilan ja korkeuden funktiona).
Staattisiin ja pitot-järjestelmiin viitataan yleensä nimellä pitot-static järjestelmä.
Machmeter
Machmeter käyttää pitot-staticia järjestelmä näyttää todellisen nopeuden ja paikallisen äänen nopeuden välisen suhteen.
Se toimii kuin nopeuden osoittimen ja korkeusmittarin yhdistelmä. Korkeusmittarin osa säätää suhdevartta, joka korreloi paikalliseen äänen nopeuteen kyseisellä painekorkeudella.
Air Data Computers (ADC)
Unohda kaikki juuri oppimasi! (no, ei oikeastaan, periaatteet ovat tärkeitä …)
Kaikki mitä kuvasin yllä, on hieman arkaaista, vanhempien mekaanisten instrumenttien toiminta. Nykyaikaiset lentokoneet on yleensä varustettu Air Data Computers -laitteilla, jotka laskevat parametrit elektronisesti eikä mekaanisesti.
ADC: n on kuitenkin saatava fyysisiä syötteitä, kuten mekaaniset instrumentit:
- Staattinen ilma staattisista porteista
- Pitot-portin kokonaisilma
- Lämpötila kokonaisilman (TAT) tai ulkoilman lämpötilan (OAT) porteista.
Jotkut sen lähdöt:
- Nopeus (CAS tai EAS)
- Todellinen nopeus
- Pystysuora nopeus
- Painekorkeus (perustuen standardiin 29,92 ″ hg merenpinnan datumiin)
- Barokorjattu korkeus
- Mach-luku
- Kokonaisilman lämpötila (TAT)
- Staattinen ilman lämpötila (SAT)
Tiedot esitetään yleensä elektronisilla lasilasilla, ensisijaisilla lentonäytöillä (PFD):
Vasemmassa palkissa näkyy ilmoitettu nopeus (250 kt), sen alla Mach-numero (.795).
Ri ght-palkki näyttää korkeusmittarin (38 000 jalkaa) ja oikealla pystysuoran nopeuden (0 nousunopeutta).
Paineistusjärjestelmät
Paineistusjärjestelmissä käytetään myös staattisia portteja matkustamon paine-eron (sisätilan sisäpaineen ja ulkoisen ilmanpaineen ero) laskemiseen ja säätämiseen.
Paineistusjärjestelmällä voi olla omat, erilliset staattiset portit .
Yhdistetyt anturit
Jotkut lentokoneet yhdistävät staattiset, pitot- ja muut anturit yhdeksi vaihdettavaksi yksiköksi. Ne tarjoavat paremman tarkkuuden, helpomman huollon, kevyemmät ja nopeammin vaihdettavat.
Tässä on Air Data Systemin SmartProbe, joka yhdistää pitot-, staattiset ja hyökkäysanturit yhdeksi yksiköksi:
Vastaa
Haha Tämä on helppoa. Se on Hughes H4 Hercules, joka tunnetaan paremmin nimellä kuusenhanhi.
Kehitetty vuonna 1942 ja siinä on melkein kaikki puurakenteet. Tämän 8 moottorin behemotin siipien kärkiväli on suurempi kuin Boeing 747: n, Airbus A380: n tai An-225 Miran. Se on myös melkein yhtä pitkä ja sen kuormitettu paino oli 400 000 paunaa. se oli tarkoitettu raskaaksi kuljetuslentokoneeksi tavaroiden kuljettamiseen Atlantin yli vasteena u-veneille aiheutuneille raskaille kuljetustappioille.
Se lensi vain kerran, elokuussa 1947 tehdyn taksitestin aikana, Spruce Goose lähti lentoon. ja lensi yhden mailin 70 jalan korkeudessa, mikä osoitti sen lentokelpoisuuden ja vapautti keksijänsä, kuuluisan Howard Hughesin, senaatin tutkimuksesta kehityksen kustannuksista.
Ottaen huomioon, että kaikki järjestelmät koneessa, jossa mekaaninen, tämä merkitsisi H-4: n historian suurimmaksi lentokoneeksi, jolla on tällaiset hallintalaitteet.
Muokkaa: kiitos Charles McDevittille huomautuksesta, että vastaukseni on väärä. Lisätutkimusten jälkeen sain selville, että Hughes suunnitteli H4: n hydraulisilla ohjaimilla (itse asiassa H4: llä on 5 erillistä hydrauliikkaa, jotka on omistettu ohjauksille).Vaikka lennonohjauspintojen ja ohjaajan ohjainten välillä oli vielä ohjausjohtoja, näiden oli itse asiassa tarkoitus vain siirtää ohjaimia vastaavalla tavalla ohjauksen liikkeisiin, eli maailman ensimmäisen lennonohjauksen takaisinkytkentäjärjestelmään. Olen jättänyt vastaukseni virheellisestä huolimatta, joten kuka tahansa vastaustani lukeva näkee tämän muokkauksen ja ehkä oppii jotain uutta. Loppujen lopuksi siksi useimmat meistä ovat tällä sovelluksella. 🙂