Cel mai bun răspuns
Cu cât este mai mare mergi în altitudine, cu atât este mai mică presiunea aerului ambiant. Acest principiu este utilizat de diverse instrumente și echipamente pentru aeronave, cum ar fi:
- Altimetre,
- Indicatori de viteză verticală (VSI)
- Indicatori de viteză aeriană
- Indicatori Mach
- Calculatoare de date aeriene
- Codificatoare de altitudine ale transponderului.
- Sisteme de presurizare
portul colectează presiunea aerului ambiant exterior și o alimentează către instrumente.
Altimetre
Un altimetru indică altitudinea barometrică a aeronavei.
În interiorul altimetrului există o cutie sigilată, numită aneroid . Aneroidul este construit din teancuri de foi metalice care se pot extinde și contracta similar cu un acordeon. Aerul static este alimentat în cazul altimetrului și înconjoară aneroidul. Când presiunea ambiantă crește și scade, aneroidul se contractă și se extinde, în consecință.
O legătură mecanică între aneroid și afișajul instrumentului mută mâinile cadranului atunci când se întâmplă acest lucru.
Când avionul crește în altitudine, presiunea exterioară scade și aneroidul se extinde. Când aeronava coboară în altitudine, presiunea crește și aneroidul se prăbușește.
Altimetrul este calibrat pe baza unui model de presiune definit de atmosfera standard internațională (ISA).
Presiunea standard la nivelul mării este de 29,92 ″ hg (sau 1013,25 mbar). O problemă este că, într-o anumită zi și locație, presiunea poate fi (și de obicei este) mai mare sau mai mică decât standardul. Pentru a compensa acest lucru, altimetrele moderne au un buton care permite pilotului să regleze nivelul de referință al nivelului mării pentru acea zonă și timp. Aceasta se numește setare altimetru, sau QNH, și este indicată pe Fereastra Kollsman a altimetrului .
Puțin subiect, dar important de menționat pentru distincție, este altimetrul radio (radar) , care nu folosește deloc portul static. Acest instrument indică înălțimea reală deasupra solului măsurând timpul necesar unui semnal radio trimis în jos pentru a reveni la aeronavă. Funcționează doar la altitudini mai mici (de obicei sub 2500ft) și este utilizat în principal pentru abordări instrumentale și conștientizarea terenului.
Indicator de viteză verticală (VSI)
Indicatorul de viteză verticală arată rata de urcare sau coborâre, de obicei în picioare pe minut. Face acest lucru măsurând rata de schimbare a presiunii ambiante de la portul static.
Funcționează într-un mod similar cu altimetrul barometric, cu excepția faptului că portul static este conectat la o diafragmă, în locul unui aneroid sigilat. Carcasa instrumentului are o scurgere calibrată, care permite aerului să se miște și să iasă într-un ritm lent. Când aeronava urcă, presiunea ambiantă măsurată de portul static scade. Acest lucru determină o scădere imediată a presiunii în interiorul diafragmei, care se extinde. Legătura mecanică cu cadranul se mișcă pentru a indica o urcare.
Odată ce urcarea se oprește, presiunea se uniformizează în cele din urmă prin scurgerea calibrată și instrumentul prezintă o rată de urcare 0.
În timpul unei coborâri, se întâmplă opusul.
Cheia este că presiunea din afara diafragmei rămâne întotdeauna în spatele presiunii din interiorul acesteia, datorită scurgerii calibrate. Acest lucru duce la o eroare de întârziere, care este remediată de acceleratoare într-o formă mai avansată a acestui instrument, numită VSI instantanee .
Indicator de viteză aeriană
Pe măsură ce aeronava avansează, fluxul de aer exercită presiune în direcția opusă traseului de zbor. Această presiune este combinația dintre presiunea statică (ambientală, cauzată de greutatea coloanei de aer de deasupra aeronavei) + dinamică (presiunea cauzată de moleculele de aer care lovesc aeronava în timp ce se deplasează înainte). Presiunea dinamică ne oferă o reprezentare destul de bună (dar nu perfectă) a vitezei aerului.
Pentru a obține presiunea dinamică, trebuie să scădem presiunea ambientală din presiunea totală.
Cum este acest lucru a fost făcut?
Indicatorul de viteză aeriană utilizează un port suplimentar, numit tub pitot , care măsoară presiunea totală a aerului. Am vorbit deja despre portul static, care măsoară presiunea ambiantă. Indicatorul de viteză scade mecanic presiunea ambiantă din presiunea totală.
Am spus că indicatorul de viteză ne oferă doar o indicație destul de bună de viteză de aer, nu o viteză de aer reală. Acest lucru se datorează mai multor erori. Viteza aeriană este clasificată în funcție de nivelul lor de producere:
- Viteza aerului indicată (IAS) – Viteza așa cum se citește direct din cadran.
- Viteza aerului calibrată (CAS) – IAS corectat pentru erori de calibrare, cum ar fi poziția portului static și a tubului pitot la unghi diferit de atacuri. Obținut din hărțile aeronavei.
- Viteza aeriană echivalentă (EAS) – CAS corectat pentru erori de compresibilitate la viteze și altitudini mari. Obținut din diagrame.
- Viteza aerului adevărat (TAS) – Viteza reală a aeronavei prin aer. În condiții fără vânt, este egal cu viteza solului. De asemenea, este corectat EAS pentru densitate (obținută de obicei în funcție de temperatură și altitudine).
Sistemele statice și sistemele pitot sunt de obicei denumite sistem pitot-static .
Machmeter
Un machmeter folosește pitot-static sistem pentru a afișa raportul dintre viteza reală și viteza locală a sunetului.
Funcționează ca o combinație între un indicator de viteză și un altimetru. Partea altimetrului ajustează raportul braț, care se corelează cu viteza locală a sunetului la acea altitudine de presiune.
Air Data Computers (ADC)
Uită tot ceea ce tocmai ai învățat! (ei bine, nu chiar, principiile sunt importante …)
Tot ce am descris mai sus este puțin arhaic, este modul în care funcționează instrumentele mecanice mai vechi. Avioanele moderne sunt de obicei echipate cu calculatoare de date aeriene care calculează parametrii electronic, în loc de mecanic.
Totuși, ADC trebuie să obțină intrări fizice, la fel ca instrumentele mecanice:
- Aer static din porturile statice
- Aer total din portul pitot
- Temperatura din porturile de temperatură totală a aerului (TAT) sau temperatura aerului exterior (OAT).
Unele dintre rezultatele sale:
- Viteză aeriană (CAS sau EAS)
- Viteză aeriană reală
- Viteză verticală
- Altitudinea presiunii (pe baza standardului de 29,92 ″ hg al nivelului mării)
- Altitudinea baro-corectată
- Numărul de machiaj
- Temperatura aerului total (TAT) / li>
- Temperatura statică a aerului (SAT)
Informațiile sunt prezentate de obicei pe afișaje electronice, „cockpit din sticlă”, afișaje primare de zbor (PFD):
În bara din stânga puteți vedea viteza de aer indicată (250 kts), sub aceasta veți vedea numărul mach (.795).
Ri ght bar arată altimetrul (38.000 ft) și în dreapta acestuia Viteza verticală (0 rată de urcare).
Sisteme de presurizare
Sistemele de presurizare folosesc, de asemenea, porturi statice pentru calcularea și reglarea presiunii diferențiale a cabinei (diferența dintre presiunea interioară a cabinei și presiunea ambientală exterioară).
Sistemul de presurizare poate avea propriile porturi statice dedicate .
Sonde combinate
Unele aeronave combină sondele statice, pitot și alte sonde într-o singură unitate înlocuibilă. Acestea oferă o precizie mai bună, o întreținere mai ușoară, mai ușoare și sunt mai repede înlocuite.
Iată SmartProbe al unui sistem de date aeriene care combină sondele pitot, statice și unghi de atac într-o singură unitate:
Răspuns
Haha Acesta este unul ușor. Este Hughes H4 Hercules, mai cunoscut sub numele de gâscă de molid.
Dezvoltat în 1942 și având o construcție aproape totală din lemn , acest behemoth cu 8 motoare are o anvergură mai mare decât cea a Boeing 747, Airbus A380 sau An-225 Mira. Este, de asemenea, aproape la fel de lung și avea o greutate încărcată de 400.000 de lbs. a fost conceput ca un avion greu de transport pentru a transporta mărfuri peste Atlantic, ca răspuns la pierderile mari de transport maritim către u-boat-uri.
A zburat o singură dată, în timpul unui test de taxi din august 1947, Spruce Goose a decolat de la apă și a zburat 1 mile la o altitudine de 70 de picioare, dovedind astfel navigabilitatea și eliminând inventatorul său, faimosul Howard Hughes, de o anchetă a Senatului cu privire la costul dezvoltării.
Având în vedere că toate sistemele pe aeronavele mecanice, acest lucru ar califica H-4 drept cel mai mare avion cu astfel de comenzi din istorie.
Edit: mulțumesc lui Charles McDevitt pentru că a subliniat că răspunsul meu este incorect. În urma unor cercetări suplimentare, am aflat că Hughes a proiectat H4 cu comenzi hidraulice (de fapt, H4 are 5 sisteme hidraulice separate dedicate comenzilor).În timp ce existau încă fire de control care conectau suprafețele de control al zborului cu comenzile pilotului, acestea erau de fapt doar pentru a muta comenzile într-un mod corespunzător mișcărilor de control, cunoscut și ca primul sistem de feedback de control al zborului din lume. Mi-am lăsat răspunsul sus în ciuda faptului că sunt incorect, astfel încât oricine îmi citește răspunsul să vadă această editare și poate să învețe ceva nou. La urma urmei, de aceea majoritatea dintre noi suntem în această aplicație. 🙂