Aircraft Instrumente: Das Pitot-Static System

Haben Sie sich jemals gefragt, wie Ihre Fahrtmesser funktioniert? Die Antwort liegt in einem Basissystem namens Piot-Statik-System, das den Staudruck misst und mit dem statischen Druck vergleicht, um die Geschwindigkeit des Flugzeugs durch die Luft anzuzeigen. Und das ist nicht alles, was es dir sagt. Dieses gleiche statische Luftsystem gibt uns unsere Höhe und sagt uns, wie schnell wir in Fuß pro Minute steigen oder absteigen.

Das Pitot-Statik-System versorgt drei grundlegende Flugzeuginstrumente mit Strom: den Geschwindigkeitsmesser, den Höhenmesser und die vertikale Geschwindigkeitsanzeige.

Komponenten

• Pitotrohr und -leitung : Das Pitotrohr ist eine L-förmige Vorrichtung, die sich an der Außenseite des Flugzeugs befindet und zur Messung der Fluggeschwindigkeit dient. Es hat eine kleine Öffnung in der Vorderseite der Röhre, wo Staudruck (dynamischer Druck) in die Röhre und ein Abflussloch auf der Rückseite der Röhre eindringt. Einige Typen oder Staurohre haben ein elektronisches Heizelement im Inneren des Rohrs, das verhindert, dass Eis den Lufteinlass oder das Abflussloch verstopft.

• Statische Anschlüsse und Leitungen : Der statische Anschluss ist ein kleiner Lufteinlass, der sich normalerweise an der Seite des Flugzeugs befindet und bündig mit dem Rumpf abschließt. Der statische Anschluss misst statischen (nicht beweglichen) Luftdruck, der auch als Umgebungsdruck oder Luftdruck bezeichnet wird. Einige Flugzeuge haben mehr als einen statischen Anschluss und einige Flugzeuge haben einen alternativen statischen Anschluss, falls einer oder mehrere der Anschlüsse blockiert werden.

• Instrumente : Das Pitot-Statik-System umfasst drei Instrumente: Fluggeschwindigkeitsanzeige, Höhenmesser und vertikale Geschwindigkeitsanzeige. Statische Leitungen sind mit allen drei Instrumenten verbunden und der Stauluftdruck vom Pitotrohr ist nur mit dem Geschwindigkeitsmesser verbunden.

• Alternativer statischer Anschluss (falls installiert) : Ein Hebel im Cockpit eines Flugzeugs betätigt einen alternativen statischen Anschluss für den Fall, dass der statische Haupthafen eine Blockierung erfährt. Die Verwendung des alternativen statischen Systems kann zu geringfügig ungenauen Messungen an den Instrumenten führen, da der Druck in der Kabinenkammer normalerweise höher ist als die statischen Hauptanschlüsse in der Höhe.

Normaler Betrieb

Das statische Pitot-System misst und vergleicht die statischen Drücke und im Fall der Geschwindigkeitsanzeige den statischen und den dynamischen Druck.

• Fluggeschwindigkeit: Der Fluggeschwindigkeitsanzeiger ist ein versiegeltes Gehäuse mit einer Aneroid-Membran im Inneren. Das Gehäuse, das die Membran umgibt, besteht aus statischem Druck, und die Membran wird sowohl mit statischem als auch mit dynamischem Druck versorgt. Wenn die Luftgeschwindigkeit zunimmt, nimmt auch der dynamische Druck innerhalb der Membran zu, wodurch sich die Membran ausdehnt. Durch mechanische Verbindung und Zahnräder wird die Fluggeschwindigkeit durch einen Nadelzeiger auf der Vorderseite des Instruments dargestellt.
• Höhenmesser: Der Höhenmesser fungiert als Barometer und wird von den statischen Anschlüssen mit statischem Druck versorgt. Im Inneren des versiegelten Instrumentenkastens befindet sich ein Stapel von versiegelten Aneroid-Membranen, auch Wafer genannt. Diese Wafer sind mit einem Innendruck abgedichtet, der auf 29,92 "Hg oder Standardatmosphärendruck kalibriert ist. Sie dehnen sich aus und ziehen sich zusammen, wenn der Druck im umgebenden Instrumentgehäuse ansteigt und abfällt. Ein Kollsman-Fenster innerhalb des Cockpits ermöglicht es dem Piloten, das zu kalibrieren. Instrument zur Einstellung des lokalen Höhenmessers, um nichtstandardisierten atmosphärischen Druck zu berücksichtigen.
• VSI: Der vertikale Geschwindigkeitsanzeiger verfügt über eine dünne, dicht verschlossene Membran, die mit dem statischen Anschluss verbunden ist. Diese Druckdifferenz misst die Druckänderung graduell, was bedeutet, dass der Druck, wenn das Flugzeug weiter klettert, sich nie ganz auffangen wird, so dass die Geschwindigkeitsinformation auf der Instrumentenfläche gemessen werden kann. Flugzeug nivelliert sich, die Drücke von sowohl dem gemessenen Leck als auch dem statischen Druck von innerhalb des Diaphragmas gleichen sich aus, und das VSI-Rad kehrt zu Null zurück, um Lev anzuzeigen. el Flug.

Fehler und anomaler Betrieb
Das häufigste Problem mit dem Pitot-Statik-System ist eine Verstopfung des Pitotrohrs oder der statischen Anschlüsse oder beides.

• Wenn die Pitot-Röhre verstopft ist und ihr Ablaufloch frei bleibt, wird die Fluggeschwindigkeit Null anzeigen.

• Wenn der Staurohr und sein Abflussloch verstopft sind, verhält sich der Fahrtmesser wie ein Höhenmesser und misst höhere Luftgeschwindigkeiten mit zunehmender Höhe. Diese Situation kann gefährlich sein, wenn sie nicht sofort erkannt wird.

• Wenn der / die statische (n) Port (s) verstopft ist und das Pitotrohr funktionsfähig bleibt, funktioniert die Geschwindigkeitsanzeige kaum und die Anzeigen sind ungenau. Der Höhenmesser wird an einer Stelle einfrieren, an der die Blockierung aufgetreten ist, und der VSI zeigt Null an.

Ein weiteres Problem des Pitot-Statik-Systems ist die Metallermüdung, die die Elastizität der Membranen beeinträchtigen kann. Zusätzlich können Turbulenzen oder abrupte Manöver zu fehlerhaften statischen Druckmessungen führen.