Melhor resposta
Quanto maior você vai em altitude, mais baixa a pressão do ar ambiente. Este princípio é usado por vários instrumentos e equipamentos de aeronaves, tais como:
- altímetros,
- indicadores de velocidade vertical (VSI)
- indicadores de velocidade do ar
- indicadores Mach
- computadores de dados aéreos
- codificadores de altitude do transponder.
- Sistemas de pressurização
O estático porta coleta a pressão do ar ambiente externo e a fornece aos instrumentos.
Altímetros
Um altímetro indica a altitude barométrica da aeronave.
Dentro do altímetro, há uma caixa lacrada, chamada de aneróide . O aneróide é construído a partir de pilhas de folhas de metal que podem expandir e contrair como um acordeão. O ar estático é alimentado para a caixa do altímetro e envolve o aneróide. Quando a pressão ambiente aumenta e diminui, o aneróide se contrai e se expande, de acordo.
Uma ligação mecânica entre o aneróide e o visor do instrumento move os ponteiros do mostrador quando isso acontece.
Quando a aeronave sobe de altitude, a pressão externa diminui e o aneróide se expande. Quando a aeronave desce em altitude, a pressão aumenta e o aneróide colapsa.
O altímetro é calibrado com base em um modelo de pressão definido pela Atmosfera Padrão Internacional (ISA).
A pressão padrão ao nível do mar é 29,92 ″ hg (ou 1013,25 mbar). Um problema é que, em um determinado dia e local, a pressão pode ser (e geralmente é) maior ou menor do que o padrão. Para compensar isso, os altímetros modernos têm um botão que permite ao piloto ajustar o datum de referência do nível do mar para aquela área e hora. Isso é chamado de configuração de altímetro, ou QNH, e é indicado no Janela Kollsman do altímetro .
Um pouco fora do assunto, mas importante para mencionar para distinção, é o altímetro de rádio (radar) , que não usa a porta estática de todo. Este instrumento indica a altura real acima do solo medindo o tempo que leva para um sinal de rádio enviado para baixo retornar à aeronave. Ele só opera em altitudes mais baixas (normalmente abaixo de 2.500 pés) e é usado principalmente para abordagens de instrumentos e detecção de solo.
Indicador de velocidade vertical (VSI)
O indicador de velocidade vertical mostra a taxa de subida ou descida, geralmente em pés por minuto. Ele faz isso medindo a taxa de mudança na pressão ambiente da porta estática.
Funciona de maneira semelhante a o altímetro barométrico, exceto que a porta estática é conectada a um diafragma, em vez de um aneróide selado. A caixa do instrumento tem um vazamento calibrado, que permite que o ar entre e saia lentamente. Quando a aeronave sobe, a pressão ambiente medida pela porta estática diminui. Isso causa uma diminuição imediata da pressão dentro do diafragma, que se expande. O link mecânico para o mostrador se move para indicar uma subida.
Depois que a subida para, a pressão eventualmente se equilibra através do vazamento calibrado e o instrumento mostra uma taxa de subida 0.
Durante uma descida, acontece o contrário.
A chave é que a pressão fora do diafragma sempre fica atrás da pressão dentro dele, graças ao vazamento calibrado. Isso leva a um erro de atraso, que é corrigido por aceleradores em uma forma mais avançada deste instrumento, chamado de VSI instantâneo .
Indicador de velocidade do ar
Conforme a aeronave avança, o o fluxo de ar exerce pressão na direção oposta à trajetória de vôo. Essa pressão é a combinação da pressão estática (ambiente, causada pelo peso da coluna de ar acima da aeronave) + dinâmica (pressão causada pelas moléculas de ar que atingem a aeronave conforme ela se move para frente). A pressão dinâmica nos dá uma representação muito boa (mas não perfeita) da velocidade do ar.
Para obter a pressão dinâmica, temos que subtrair a pressão ambiente da pressão total.
Como está isso é feito?
O indicador de velocidade do ar usa uma porta adicional, chamada de tubo pitot , que mede a pressão total do ar. Já falamos sobre a porta estática, que mede a pressão ambiente. O indicador de velocidade do ar subtrai mecanicamente a pressão ambiente da pressão total.
Eu disse que o indicador de velocidade no ar apenas nos dá uma indicação muito boa da velocidade no ar, não uma velocidade real. Isso se deve a vários erros. As velocidades no ar são classificadas pelo nível de ocorrência:
- Velocidade do ar indicada (IAS) – A velocidade lida diretamente do mostrador.
- Velocidade do ar calibrada (CAS) – IAS corrigido para erros de calibração, como a posição da porta estática e do tubo pitot em diferentes ângulos de ataque. Obtido de cartas de aeronaves.
- Velocidade do ar equivalente (EAS) – CAS corrigido para erros de compressibilidade em altas velocidades e altitudes. Obtido de cartas.
- True Air Speed (TAS) – A velocidade real da aeronave no ar. Em condições sem vento, é igual à velocidade do solo. Também é corrigido por EAS para densidade (geralmente obtido em função da temperatura e altitude).
Os sistemas estático e pitot são geralmente referidos como pitot-estático sistema.
Machmeter
Um machmeter usa o pitot estático sistema para exibir a razão entre a velocidade real e a velocidade local do som.
Funciona como uma combinação de um indicador de velocidade no ar e um altímetro. A parte do altímetro ajusta o braço de proporção, que se correlaciona com a velocidade local do som naquela altitude de pressão.
Computadores de dados aéreos (ADC)
Esqueça tudo que acabou de aprender! (bem, não realmente, os princípios são importantes …)
Tudo que eu descrevi acima é um pouco arcaico, é como os instrumentos mecânicos mais antigos funcionam. Os aviões modernos são geralmente equipados com Computadores de Dados Aéreos que calculam os parâmetros eletronicamente, em vez de mecanicamente.
Ainda assim, o ADC precisa obter entradas físicas, assim como os instrumentos mecânicos:
- Ar estático das portas estáticas
- Ar total da porta pitot
- Temperatura das portas de Temperatura Total do Ar (TAT) ou Temperatura do Ar Externo (OAT).
Alguns de seus resultados:
- Velocidade do ar (CAS ou EAS)
- Velocidade do ar verdadeira
- Velocidade vertical
- Altitude de pressão (com base no datum padrão do nível do mar de 29,92 ″ hg)
- Altitude corrigida por Baro
- número de Mach
- Temperatura total do ar (TAT)
- Temperatura estática do ar (SAT)
As informações geralmente são apresentadas em telas eletrônicas, “cabine de vidro”, telas primárias de vôo (PFDs):
Na barra esquerda você pode ver a velocidade indicada (250 kts), abaixo dela você verá o número mach (0,795).
O ri a barra direita mostra o altímetro (38.000 pés) e à sua direita a velocidade vertical (taxa de subida 0).
Sistemas de pressurização
Os sistemas de pressurização também usam portas estáticas para cálculo e regulação da pressão diferencial da cabine (a diferença entre a pressão interna da cabine e a pressão ambiente externa).
O sistema de pressurização pode ter suas próprias portas estáticas dedicadas .
Sondas combinadas
Algumas aeronaves combinam as sondas estáticas, pitot e outras em uma única unidade substituível. Eles fornecem melhor precisão, manutenção mais fácil, mais leves e são mais rápidos de substituir.
Aqui está um SmartProbe do Air Data System que combina sondas pitot, estática e de ângulo de ataque em uma única unidade:
Resposta
Haha Essa é fácil. É o Hughes H4 Hercules, mais conhecido como Spruce Goose.
Desenvolvido em 1942, e com uma construção quase toda em madeira , este gigante de 8 motores tem uma envergadura maior do que a do Boeing 747, do Airbus A380 ou do An-225 Mira. Também era quase tão longo e pesava 400.000 libras. destinava-se a ser uma aeronave de transporte pesado para transportar mercadorias através do Atlântico em resposta a pesadas perdas em navios U.
Ele voou apenas uma vez, durante um teste de táxi em agosto de 1947, o Spruce Goose decolou da água e voou 1 milha a uma altitude de 70 pés, provando assim sua navegabilidade e liberando seu inventor, o famoso Howard Hughes, de uma investigação do Senado sobre o custo do desenvolvimento.
Dado que todos os sistemas na aeronave, onde mecânica, isso qualificaria o H-4 como a maior aeronave com tais controles na história.
Editar: obrigado a Charles McDevitt por apontar que minha resposta está incorreta. Após pesquisas adicionais, descobri que Hughes projetou o H4 com controles hidráulicos (na verdade, o H4 tem 5 sistemas hidráulicos separados dedicados aos controles).Embora ainda houvesse fios de controle conectando as superfícies de controle de vôo com os controles do piloto, estes eram, na verdade, apenas para mover os controles de maneira correspondente aos movimentos de controle, também conhecido como o primeiro sistema de feedback de controle de vôo do mundo. Eu deixei minha resposta no ar, apesar de estar incorreta para que qualquer pessoa que ler minha resposta veja esta edição e talvez aprenda algo novo. Afinal, é por isso que a maioria de nós está neste aplicativo. 🙂