Migliore risposta
Il più alto si va in quota, minore è la pressione dellaria ambiente. Questo principio è utilizzato da vari strumenti e apparecchiature dellaereo, come:
- Altimetri,
- Indicatori di velocità verticale (VSI)
- Indicatori di velocità
- Indicatori di Mach
- Computer di dati aerei
- Encoder di altitudine a transponder.
- Sistemi di pressurizzazione
porta raccoglie la pressione dellaria ambiente esterna e la alimenta agli strumenti.
Altimetri
Un altimetro indica laltitudine barometrica del velivolo.
Allinterno dellaltimetro cè una scatola sigillata, chiamata aneroid . Laneroide è costruito da pile di fogli di metallo che possono espandersi e contrarsi come una fisarmonica. Laria statica viene alimentata alla cassa dellaltimetro e circonda laneroide. Quando la pressione ambiente aumenta e diminuisce, laneroide si contrae e si espande, di conseguenza.
Un collegamento meccanico tra laneroide e il display dello strumento muove le lancette del quadrante quando ciò accade.
Quando laereo sale di altitudine, la pressione esterna diminuisce e laneroide si espande. Quando laereo scende di altitudine, la pressione aumenta e laneroide collassa.
Laltimetro è calibrato sulla base di un modello di pressione definito dall Atmosfera standard internazionale (ISA).
La pressione standard a livello del mare è 29,92 ″ hg (o 1013,25 mbar). Un problema è che, in un dato giorno e luogo, la pressione può essere (e di solito è) superiore o inferiore allo standard. Per compensare ciò, i moderni altimetri hanno una manopola che consente al pilota di regolare il dato del livello del mare di riferimento per quellarea e lora. Questa è chiamata impostazione dellaltimetro, o QNH, ed è indicata sul Finestra Kollsman dellaltimetro .
Un po fuori tema, ma importante da menzionare per distinzione, è l radio (radar) altimetro , che non usa affatto la porta statica. Questo strumento indica laltezza effettiva dal suolo misurando il tempo impiegato da un segnale radio inviato verso il basso per rimbalzare sullaereo. Funziona solo ad altitudini inferiori (in genere al di sotto di 2500 piedi) e viene utilizzato principalmente per avvicinamenti strumentali e consapevolezza al suolo.
Indicatore di velocità verticale (VSI)
Lindicatore di velocità verticale mostra la velocità di salita o discesa, di solito in piedi al minuto. Lo fa misurando la velocità di variazione della pressione ambiente dalla porta statica.
Funziona in modo simile a laltimetro barometrico, tranne per il fatto che la porta statica è collegata a un diaframma, invece che a un aneroide sigillato. La cassa dello strumento ha una perdita calibrata, che consente allaria di entrare e uscire a un ritmo lento. Quando laereo sale, la pressione ambiente misurata dalla porta statica diminuisce. Ciò provoca unimmediata diminuzione della pressione allinterno del diaframma, che si espande. Il collegamento meccanico al quadrante si sposta per indicare una salita.
Una volta che la salita si ferma, la pressione alla fine si uniforma attraverso la perdita calibrata e lo strumento mostra un rateo di salita pari a 0.
Durante una discesa accade il contrario.
La chiave è che la pressione fuori dal diaframma è sempre in ritardo rispetto alla pressione al suo interno, grazie alla perdita calibrata. Questo porta a un errore di lag, che viene corretto dagli acceleratori in una forma più avanzata di questo strumento, chiamato VSI istantaneo .
Indicatore di velocità
Mentre laereo avanza, il il flusso daria esercita pressione nella direzione opposta alla traiettoria di volo. Questa pressione è la combinazione della pressione statica (ambiente, causata dal peso della colonna daria sopra laereo) + dinamica (pressione causata dalle molecole daria che colpiscono laereo mentre si muove in avanti). La pressione dinamica ci fornisce una rappresentazione abbastanza buona (ma non perfetta) della velocità relativa.
Per ottenere la pressione dinamica, dobbiamo sottrarre la pressione ambiente dalla pressione totale.
Comè fatto questo?
Lindicatore di velocità utilizza una porta aggiuntiva, chiamata tubo di pitot , che misura la pressione totale dellaria. Abbiamo già parlato della porta statica, che misura la pressione ambiente. Lindicatore di velocità dellaria sottrae meccanicamente la pressione ambiente dalla pressione totale.
Ho detto che lindicatore di velocità relativa ci fornisce solo unindicazione abbastanza buona della velocità relativa, non una velocità effettiva. Ciò è dovuto a diversi errori. Le velocità relative allaria sono classificate in base al livello di occorrenza:
- Indicated Air Speed (IAS): la velocità letta direttamente dal quadrante.
- Calibrated Air Speed (CAS) – IAS corretto per errori di calibrazione, come la posizione della porta statica e del tubo di Pitot a diversi angoli di attacco. Ottenuto dalle carte degli aerei.
- Equivalent Air Speed (EAS) – CAS corretto per errori di compressibilità ad alte velocità e altitudini. Ottenuto dalle carte.
- True Air Speed (TAS): la velocità effettiva dellaereo in aria. In assenza di vento, è uguale alla velocità al suolo. Viene anche corretto EAS per la densità (di solito ottenuta in funzione della temperatura e dellaltitudine).
I sistemi statici e di pitot sono solitamente indicati come pitot-static system.
Machmeter
Un machmeter usa il pitot-static sistema per visualizzare il rapporto tra la vera velocità relativa e la velocità locale del suono.
Funziona come una combinazione di un indicatore di velocità relativa e di un altimetro. La parte dellaltimetro regola il braccio del rapporto, che è correlato alla velocità locale del suono a quellaltitudine di pressione.
Air Data Computers (ADC)
Dimentica tutto ciò che hai appena imparato! (beh, non proprio, i principi sono importanti …)
Tutto quello che ho descritto sopra è un po arcaico, è il modo in cui funzionano gli strumenti meccanici più antichi. Gli aeroplani moderni sono solitamente dotati di Air Data Computers che calcolano i parametri elettronicamente, invece che meccanicamente.
Tuttavia, lADC ha bisogno di ricevere input fisici, proprio come fanno gli strumenti meccanici:
- Aria statica dalle porte statiche
- Aria totale dalla porta Pitot
- Temperatura dalle porte della temperatura dellaria totale (TAT) o della temperatura dellaria esterna (OAT).
Alcuni dei suoi risultati:
- Velocità relativa (CAS o EAS)
- Velocità reale
- Velocità verticale
- Altitudine pressione (basata su dati standard del livello del mare di 29,92 ″ hg)
- Altitudine corretta baro
- Numero di Mach
- Temperatura totale dellaria (TAT)
- Static Air Temperature (SAT)
Le informazioni sono solitamente presentate su display elettronici, “glass cockpit”, Primary Flight display (PFD):
Sulla barra di sinistra puoi vedere la velocità indicata (250 nodi), sotto di essa vedrai il numero di macchina (.795).
Il ri ght bar mostra laltimetro (38.000 piedi) e alla sua destra la velocità verticale (velocità di salita 0).
Sistemi di pressurizzazione
I sistemi di pressurizzazione utilizzano anche porte statiche per il calcolo e la regolazione della pressione differenziale della cabina (la differenza tra la pressione allinterno della cabina e la pressione ambiente esterna).
Il sistema di pressurizzazione può avere le proprie porte statiche dedicate .
Sonde combinate
Alcuni aerei combinano le sonde statiche, di pitot e altre in una singola unità sostituibile. Forniscono una migliore precisione, una manutenzione più semplice, più leggeri e sono più veloci da sostituire.
Ecco lo SmartProbe di Air Data System che combina sonde di Pitot, statiche e ad angolo di attacco in una singola unità:
Risposta
Haha Questo è facile. È lHughes H4 Hercules, meglio conosciuto come Spruce Goose.
Sviluppato nel 1942 e con una costruzione quasi interamente in legno , questo colosso di 8 motori ha unapertura alare maggiore di quella del Boeing 747, dellAirbus A380 o dellAn-225 Mira. È anche quasi altrettanto lungo e aveva un peso caricato di 400.000 libbre. era inteso come un aereo da trasporto pesante per il trasporto di merci attraverso lAtlantico in risposta alle pesanti perdite di spedizione per gli U-Boot.
Ha volato solo una volta, durante un test di taxi nellagosto 1947, lo Spruce Goose decollò dallacqua e ha volato per 1 miglio a unaltitudine di 70 piedi, dimostrando così la sua aeronavigabilità e cancellando il suo inventore, il famoso Howard Hughes, di uninchiesta del Senato sul costo dello sviluppo.
sullaereo dove fosse meccanico, questo qualificherebbe lH-4 come il più grande aereo con tali controlli nella storia.
Modifica: grazie a Charles McDevitt per aver sottolineato che la mia risposta non è corretta. Dopo ulteriori ricerche ho scoperto che Hughes ha progettato lH4 con comandi idraulici (infatti, lH4 ha 5 sistemi idraulici separati dedicati ai comandi).Sebbene esistessero ancora cavi di controllo che collegavano le superfici di controllo del volo con i controlli del pilota, questi erano in realtà solo per spostare i controlli in modo corrispondente ai movimenti di controllo, ovvero il primo sistema di feedback del controllo di volo al mondo. Ho lasciato la mia risposta nonostante fosse errata in modo che chiunque legga la mia risposta vedrà questa modifica e forse imparerà qualcosa di nuovo. Dopotutto, è per questo che la maggior parte di noi utilizza questa app. 🙂