Beste svaret
Jo høyere du går i høyde, jo lavere er det omgivende lufttrykket. Dette prinsippet brukes av forskjellige flyinstrumenter og utstyr, for eksempel:
- Altimeters,
- Vertical Speed Indicators (VSI)
- Airspeed indicator
- Mach-indikatorer
- Luftdatamaskiner
- Transponder høydekodere.
- Trykksystemer
Det statiske port samler det ytre omgivende lufttrykket og mater det til instrumentene.
Altimeters
En høydemåler angir flyets barometriske høyde.
Inne i høydemåler er det en forseglet kasse, kalt aneroid . Aneroid er bygget av stabler av metallplater som kan utvides og trekke seg sammen som et trekkspill. Den statiske luften tilføres høydemålerens tilfelle og omgir aneroid. Når omgivelsestrykket øker og synker, trekker anroiden seg sammen og utvides tilsvarende.
En mekanisk kobling mellom aneroid og instrumentets skjerm beveger hendene på ratten når dette skjer.
Når flyet går opp i høyden, reduseres utvendig trykk og aneroid utvides. Når flyet går ned i høyden øker trykket og aneroid kollapser.
Høydemåleren er kalibrert basert på en trykkmodell definert av International Standard Atmosphere (ISA).
Standardtrykket ved havnivå er 29,92 ″ hg (eller 1013,25 mbar). Et problem er at trykket på en gitt dag og plassering kan være (og vanligvis er) høyere eller lavere enn standard. For å kompensere for dette har moderne høydemålere en knott som lar piloten justere referansens havnivådatum for det området og tiden. Dette kalles en høydemålerinnstilling, eller QNH, og er angitt på Kollsman-vindu på høydemåler .
Litt utenfor emnet, men viktig å nevne for å skille, er radio (radar) høydemåler , som ikke bruker den statiske porten i det hele tatt. Dette instrumentet indikerer faktisk høyde over bakken ved å måle tiden det tar før et radiosignal sendes nedover for å sprette tilbake til flyet. Den fungerer bare i lavere høyder (vanligvis under 2500 fot), og brukes hovedsakelig til instrumenttilnærminger og bakkeoppmerksomhet.
Vertikal hastighetsindikator (VSI)
Den vertikale hastighetsindikatoren viser stigning eller nedstigning, vanligvis i fot per minutt. Det gjør det ved å måle endringshastigheten i omgivelsestrykket fra den statiske porten.
Det fungerer på en lignende måte som den barometriske høydemåler, bortsett fra at den statiske porten er koblet til en membran, i stedet for en forseglet aneroid. Instrumentet har en kalibrert lekkasje som gjør at luft kan bevege seg inn og ut i langsom hastighet. Når flyet klatrer, reduseres omgivelsestrykket målt av den statiske porten. Dette fører til en umiddelbar reduksjon i trykket inne i membranen, som utvides. Den mekaniske lenken til skiven beveger seg for å indikere en stigning.
Når klatringen stopper, jevner trykket til slutt ut gjennom den kalibrerte lekkasjen, og instrumentet viser 0 stigningstakt.
Under en nedstigning skjer det motsatte.
Nøkkelen er at trykket utenfor membranen alltid henger bak trykket inni den, takket være den kalibrerte lekkasjen. Dette fører til en forsinkelsesfeil, som er løst av akseleratorer i en mer avansert form av dette instrumentet, kalt en øyeblikkelig VSI .
Luftfartindikator
Når flyet beveger seg fremover, luftstrøm utøver trykk i motsatt retning av flyveien. Dette trykket er kombinasjonen av det statiske trykket (omgivende, forårsaket av vekten av luftkolonnen over flyet) + dynamisk (trykk forårsaket av at luftmolekylene treffer flyet når det beveger seg fremover). Det dynamiske trykket gir oss en ganske god (men ikke perfekt) representasjon av lufthastighet.
For å oppnå dynamisk trykk, må vi trekke det omgivende trykket fra det totale trykket.
Hvordan er det dette gjort?
Lufthastighetsindikatoren bruker en ekstra port, kalt pitotrør , som måler total lufttrykk. Vi har allerede snakket om den statiske porten, som måler omgivelsestrykket. Lufthastighetsindikatoren trekker det omgivende trykket mekanisk fra det totale trykket.
Jeg sa at lufthastighetsindikatoren bare gir oss en ganske god indikasjon på lufthastighet, ikke en faktisk lufthastighet. Dette skyldes flere feil. Lufthastigheter er klassifisert etter nivået på deres forekomst:
- Indikert lufthastighet (IAS) – Hastigheten som den ble lest rett fra hjulet.
- Kalibrert lufthastighet (CAS) – IAS korrigert for kalibreringsfeil, slik som posisjonen til den statiske porten og pitotrøret i forskjellige angrepsvinkler. Hentet fra flydiagrammer.
- Ekvivalent lufthastighet (EAS) – CAS korrigert for kompressibilitetsfeil ved høye hastigheter og høyder. Hentet fra diagrammer.
- True Air Speed (TAS) – Den faktiske hastigheten til flyet gjennom luften. I ingen vindforhold er det lik bakkehastighet. Det er også EAS-korrigert for tetthet (vanligvis oppnådd som en funksjon av temperatur og høyde).
De statiske og pitot-systemene blir vanligvis referert til som pitot-static system.
Machmeter
Et machmeter bruker pitot-statisk system for å vise forholdet mellom ekte lufthastighet og den lokale lydhastigheten.
Det fungerer som en kombinasjon av en hastighetsindikator og en høydemåler. Høydemålerdelen justerer forholdsarmen, som korrelerer med den lokale lydhastigheten i denne trykkhøyden.
Air Data Computers (ADC)
Glem alt du nettopp har lært! (vel, egentlig ikke, prinsippene er viktige …)
Alt jeg beskrev ovenfor er litt arkaisk, det er hvordan eldre, mekaniske instrumenter fungerer. Moderne fly er vanligvis utstyrt med Air Data Computers som beregner parametrene elektronisk, i stedet for mekanisk.
ADC trenger likevel å få fysiske innganger, akkurat som mekaniske instrumenter gjør:
- Statisk luft fra de statiske portene
- Total luft fra pitotporten
- Temperatur fra portene til total lufttemperatur (TAT) eller uteluftstemperatur (OAT).
Noen av utgangene:
- Lufthastighet (CAS eller EAS)
- Ekte lufthastighet
- Vertikal hastighet
- Trykkhøyde (basert på standard 29,92 ″ hg havnivådata)
- Barokorrigert høyde
- Mach-nummer
- Total lufttemperatur (TAT)
- Statisk lufttemperatur (SAT)
Informasjonen presenteres vanligvis på elektronisk, «glass cockpit», Primary Flight displays (PFDs):
På venstre stolpe kan du se den angitte lufthastigheten (250 kts), under den ser du mach-nummeret (.795).
The ri ght-linjen viser høydemåler (38.000 fot) og til høyre vertikal hastighet (0 stigningshastighet).
Trykksystemer
Trykksystemer bruker også statiske porter for kabinens differensialtrykk (forskjellen mellom innvendig kabintrykk og utenfor omgivelsestrykk) beregning og regulering.
Trykksystemet kan ha sine egne, dedikerte, statiske porter .
Kombinerte sonder
Noen fly kombinerer statiske, pitot og andre sonder i en enkelt utskiftbar enhet. De gir bedre nøyaktighet, enklere vedlikehold, lettere og er raskere å erstatte.
Her er et Air Data Systems SmartProbe som kombinerer pitot, statisk og angrepsvinkelprober i en enhet:
Svar
Haha Dette er enkelt. Det er Hughes H4 Hercules, bedre kjent som Grangås.
Utviklet i 1942, og har en nesten all trekonstruksjon , har disse 8 motorene en vingespenn større enn Boeing 747, Airbus A380 eller An-225 Mira. Den er også nesten like lang, og hadde en belastning på 400.000 kg. det var ment som et tungtransportfly for å transportere varer over Atlanterhavet som svar på tunge forsendelsestap til ubåter.
Det fløy bare en gang, under en taxitest i august 1947, tok Grangås fra vannet og fløy 1 mil i en høyde av 70 fot, og beviste dermed luftdyktigheten og ryddet oppfinneren, den berømte Howard Hughes, av en undersøkelse fra Senatet om kostnadene ved utviklingen. på flyet hvor det var mekanisk, ville dette kvalifisere H-4 som det største flyet med slike kontroller i historien.
Rediger: takk til Charles McDevitt for å påpeke at svaret mitt er feil. Ved nærmere undersøkelser fant jeg ut at Hughes designet H4 med hydrauliske kontroller (faktisk har H4 5 separate hydrauliske systemer viet til kontrollene).Mens det fremdeles var ledninger som forbinder flykontrolloverflatene med pilotkontrollene, var disse faktisk bare for å flytte kontrollene på en tilsvarende måte til kontrollbevegelsene, aka verdens første tilbakemeldingssystem for flykontroll. Jeg har lagt igjen svaret mitt til tross for at jeg er feil, slik at alle som leser svaret mitt vil se denne redigeringen og kanskje lære noe nytt. Tross alt er det derfor de fleste av oss er på denne appen. 🙂