ระบบ Pitot-Static มอบอำนาจให้กับเครื่องบิน

เคยสงสัยหรือไม่ว่าตัวบ่งชี้ความเร็วของเครื่องบินของคุณทำงานอย่างไร คำตอบอยู่ในระบบพื้นฐานที่เรียกว่าระบบ pitot-static ซึ่งใช้วัดความดันอากาศ ram และเปรียบเทียบกับความดันสถิตเพื่อระบุความเร็วของเครื่องบินผ่านอากาศ และนั่นไม่ใช่ทั้งหมดที่บอกคุณ ระบบอากาศคงที่เดียวกันนี้ให้ความสูงกับเราและบอกเราว่าเรากำลังปีนขึ้นไปหรือเร็วเพียงใดในหน่วยฟุตต่อนาที ระบบพิตต์ - สแตติกจ่ายพลังงานให้กับเครื่องมือพื้นฐานสามอย่างของเครื่องบิน: ตัวบ่งชี้เครื่องบินความเร็วเครื่องวัดระยะสูงและตัวบ่งชี้ความเร็วแนวตั้ง

ส่วนประกอบ

• ท่อ Pitot และสาย: ท่อ Pitot เป็นอุปกรณ์รูปตัว L ที่ตั้งอยู่ด้านนอกของเครื่องบินที่ใช้วัดความเร็วของเครื่องบิน มันมีช่องเล็ก ๆ ด้านหน้าของท่อที่มีแรงดันอากาศ ram (แรงดันแบบไดนามิก) เข้าสู่ท่อและรูระบายที่ด้านหลังของหลอด บางชนิดหรือท่อ Pitot มีองค์ประกอบความร้อนอิเล็กทรอนิกส์ภายในหลอดที่ป้องกันน้ำแข็งจากการปิดกั้นช่องอากาศหรือช่องระบายน้ำ
• พอร์ตแบบคงที่และเส้น: พอร์ตคงที่เป็นช่องอากาศเล็ก ๆ ซึ่งมักจะอยู่ที่ด้านข้างของเครื่องบินให้ล้างออกกับลำตัว พอร์ตแบบคงที่วัดแรงดันอากาศแบบคงที่ (ไม่เคลื่อนที่) ซึ่งรู้จักกันในชื่อความดันบรรยากาศหรือความดันบรรยากาศ เครื่องบินบางลำมีมากกว่าหนึ่งพอร์ตคงที่และเครื่องบินบางส่วนมีพอร์ตคงที่ทางเลือกในกรณีที่หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งของพอร์ตจะถูกบล็อก

• เครื่องดนตรี: ระบบ Pitot-static มีเครื่องมือสามอย่าง: ตัวบ่งชี้เครื่องบิน, เครื่องวัดระยะสูงและตัวบ่งชี้ความเร็วแนวตั้ง สายแบบคงที่เชื่อมต่อกับเครื่องมือทั้งสามและแรงดันอากาศ ram จากท่อ Pitot เชื่อมต่อกับตัวบ่งชี้ความเร็วของอากาศเท่านั้น
• พอร์ตคงที่สำรอง (ถ้าติดตั้ง): คันโยกในห้องนักบินของเครื่องบินบางลำใช้งานพอร์ตคงที่แบบอื่นหากพอร์ตหลักคงมีการอุดตัน การใช้ระบบสแตติกแบบอื่นอาจทำให้การอ่านค่าเครื่องมือไม่ถูกต้องเล็กน้อยเนื่องจากความดันในห้องโดยสารมักจะสูงกว่าพอร์ตสแตติกหลักที่วัดที่ระดับความสูง

ดำเนินการตามปกติ

ระบบ Pitot-Static ทำงานโดยการวัดและเปรียบเทียบแรงดันคงที่และในกรณีของตัวบ่งชี้ความเร็วลมทั้งความดันคงที่และไดนามิก

• เครื่องบิน: ตัวบ่งชี้ความเร็วของอากาศเป็นเคสที่ปิดผนึกพร้อมไดอะแฟรมแบบไดอะรอยด์อยู่ข้างใน กรณีรอบไดอะแฟรมประกอบด้วยแรงดันคงที่และไดอะแฟรมมาพร้อมกับแรงดันสถิตและไดนามิก เมื่อเครื่องบินเพิ่มขึ้นแรงดันภายในไดอะแฟรมจะเพิ่มขึ้นเช่นกันทำให้ไดอะแฟรมขยายตัว ผ่านการเชื่อมโยงเชิงกลและเกียร์เครื่องบินจะถูกวาดด้วยเข็มชี้บนใบหน้าของเครื่องมือ
• เครื่องวัดระยะสูง: เครื่องวัดความสูงทำหน้าที่เป็นบารอมิเตอร์และยังได้รับแรงดันสถิตจากพอร์ตคงที่ ภายในกล่องใส่เครื่องมือที่ปิดสนิทนั้นจะประกอบด้วยอะนารอยด์ไดอะแฟรมปิดผนึกหรือที่เรียกว่าเวเฟอร์ เวเฟอร์เหล่านี้จะถูกปิดผนึกด้วยแรงดันภายในปรับเทียบเป็น 29.92 "Hg หรือความดันบรรยากาศมาตรฐานพวกมันขยายและหดตัวเมื่อความดันเพิ่มขึ้นและตกลงในกรณีอุปกรณ์โดยรอบหน้าต่าง Kollsman ภายในห้องนักบินช่วยให้นักบินสามารถปรับเครื่องมือได้ การตั้งค่าเครื่องวัดความสูงท้องถิ่นเพื่ออธิบายความดันบรรยากาศที่ไม่ได้มาตรฐาน

• VSI: ตัวบ่งชี้ความเร็วในแนวตั้งมีไดอะแฟรมปิดผนึกบาง ๆ เชื่อมต่อกับพอร์ตคงที่ กล่องเครื่องมือโดยรอบถูกปิดผนึกและให้ความดันอากาศคงที่โดยมีมิเตอร์รั่วที่ด้านหลังของกล่อง มาตรวัดการรั่วไหลแบบมิเตอร์นี้มีการเปลี่ยนแปลงความดันอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งหมายความว่าหากเครื่องบินยังคงปีนขึ้นไปความดันจะไม่ติดต่อกันมากนักทำให้สามารถวัดข้อมูลอัตราบนหน้าเครื่องมือได้ เมื่อเครื่องบินอยู่ในระดับปิดแรงกดดันจากทั้งการรั่วไหลแบบมิเตอร์และแรงดันสถิตจากภายในไดอะแฟรมจะเท่ากันและปุ่มหมุน VSI จะกลับเป็นศูนย์เพื่อแสดงระดับการบิน

ข้อผิดพลาดและการทำงานที่ผิดปกติ

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดกับระบบ Pitot-Static คือการอุดตันของท่อ Pitot หรือพอร์ตคงที่หรือทั้งสองอย่าง

• หากท่อ Pitot ถูกบล็อกและรูท่อระบายน้ำยังคงชัดเจนเครื่องบินจะอ่านค่าเป็นศูนย์
• หากท่อ Pitot และรูท่อระบายน้ำถูกปิดกั้นไฟแสดงสถานะอากาศจะทำหน้าที่เหมือนเครื่องวัดระยะสูงโดยอ่านค่าความเร็วของอากาศที่สูงขึ้นเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น สถานการณ์นี้อาจเป็นอันตรายหากไม่ได้รับการยอมรับในทันที
• หากพอร์ตคงที่กลายเป็นถูกบล็อกและหลอดพิทยังคงใช้งานได้ตัวบ่งชี้อากาศจะทำงานแทบจะไม่และตัวบ่งชี้ที่จะไม่ถูกต้อง เครื่องวัดความสูงจะหยุดในสถานที่ที่เกิดการอุดตันและ VSI จะระบุว่าเป็นศูนย์

ปัญหาอีกประการหนึ่งของระบบ Pitot-static รวมถึงความล้าของโลหะซึ่งอาจทำให้ความยืดหยุ่นของไดอะแฟรมลดลง นอกจากนี้ความปั่นป่วนหรือประลองยุทธ์ฉับพลันอาจทำให้เกิดการวัดแรงดันคงที่ผิดพลาด