هل تساءلت يومًا كيف يعمل مؤشر السرعة لديك؟ تكمن الإجابة في نظام أساسي يسمى نظام piot-static ، الذي يقيس ضغط هواء ram ويقارنه بالضغط الثابت للإشارة إلى سرعة الطائرة عبر الهواء. وهذا ليس كل ما يخبرك به. هذا نظام الهواء الساكن نفسه يعطينا ارتفاعاتنا ويخبرنا عن مدى سرعة تسلقنا أو تنازلينا بالقدم في الدقيقة. يوفر نظام pitot-static الطاقة لثلاث أدوات أساسية للطائرات : مؤشر السرعة ، مقياس الارتفاع ، ومؤشر السرعة العمودية .
المكونات
- أنبوب وخط Pitot : إن أنبوب pitot عبارة عن جهاز على شكل حرف L موجود على السطح الخارجي للطائرة المستخدم لقياس السرعة الهوائية. يحتوي على فتحة صغيرة في الجزء الأمامي من الأنبوب حيث يدخل ضغط الهواء ram (الضغط الديناميكي) الأنبوب وفتحة التصريف على الجزء الخلفي من الأنبوب. تحتوي بعض الأنواع أو أنابيب pitot على عنصر تسخين إلكتروني داخل الأنبوب يمنع الجليد من سد مدخل الهواء أو فتحة التصريف.
- Static Port (خطوط) وخطوط (Static Port) (خطوط وخطوط ثابتة ) : المنفذ الثابت عبارة عن مدخل هواء صغير ، يقع عادةً على جانب الطائرة ، متدفقًا على جسم الطائرة. يقيس المنفذ الساكن ضغط الهواء الساكن (غير المتحرك) ، والذي يعرف أيضًا بالضغط المحيط أو الضغط الجوي. تحتوي بعض الطائرات على أكثر من منفذ ثابت واحد وتحتوي بعض الطائرات على منفذ ثابت بديل في حالة حظر واحد أو أكثر من المنافذ.
- الأدوات : يشتمل نظام pitot-static على ثلاثة أجهزة: مؤشر السرعة ، مقياس الارتفاع ، ومؤشر السرعة العمودية. تتصل الخطوط الثابتة بجميع الأدوات الثلاثة وضغط الهواء من أنبوب pitot يتصل بمؤشر السرعة فقط.
- المنفذ الثابت البديل (إذا كان مثبتًا) : تعمل الرافعة في قمرة القيادة في بعض الطائرات على تشغيل منفذ ثابت بديل في حالة تعرض المنفذ الثابت الرئيسي لانسداد. يمكن أن يؤدي استخدام النظام الثابت البديل إلى قراءات غير دقيقة إلى حد ما على الأجهزة ، حيث أن الضغط في المقصورة يمكن أن يكون عادة أعلى من الموانئ الثابتة الرئيسية التي يتم قياسها عند الارتفاع.
عملية عادية
يعمل نظام ثابت pitot عن طريق قياس ومقارنة الضغوط الثابتة وفي حالة مؤشر السرعة ، كل من الضغط الساكن والديناميكي.
- Airspeed: مؤشر AirSpeed عبارة عن علبة مختومة داخل الحجاب الحاجز اللاسائلي. تتكون الحالة المحيطة بالحجاب من ضغط ثابت ، ويتم توفير الحجاب الحاجز بكل من الضغط الساكن والديناميكي عليه. عندما تزداد السرعة الهوائية ، يزداد الضغط الديناميكي داخل الحجاب الحاجز أيضًا ، مما يؤدي إلى توسيع الحجاب الحاجز. من خلال الربط والعتاد الميكانيكيين ، يتم وصف السرعة الهوائية بواسطة مؤشر إبرة على وجه الجهاز.
- مقياس الارتفاع: يعمل مقياس الارتفاع كمقياس ويتم تزويده أيضًا بضغط ثابت من المنافذ الثابتة. داخل صندوق العدة المختوم هو عبارة عن كومة من أغشية مانعة للتسرب مختومة ، والمعروفة أيضًا باسم الويفر. يتم ختم هذه الرقائق بضغط داخلي يتم معايرته إلى 29.92 "زئبق" ، أو الضغط الجوي القياسي ، حيث يتم توسيعه وتقلصه مع ارتفاع الضغط وسقوطه في علبة الأدوات المحيطة ، وتسمح نافذة Kollsman الموجودة داخل قمرة القيادة للطيار بمعايرة الجهاز إعداد مقياس الارتفاع المحلي لحساب الضغط الجوي غير القياسي.
- VSI: يحتوي مؤشر السرعة العمودية على غشاء رقيق مختوم متصل بمنفذ ثابت. كما تم غلق علبة الأدوات المحيطة بها وتوفير ضغط هواء ثابت مع تسرب مقنن في الجزء الخلفي من العلبة. يقيس هذا التسريب المعياري تغير الضغط بشكل تدريجي ، مما يعني أنه إذا استمرت الطائرة في الصعود ، فإن الضغط لن يلتقي أبدًا مع بعضها البعض ، مما يسمح بقياس معلومات الأسعار على وجه الجهاز. وبمجرد قطع مستويات الطائرة ، فإن الضغط الناتج عن التسرب المقنن والضغط الثابت من داخل الحجاب الحاجز يتساوى ، ويعود الاتصال الهاتفي VSI إلى الصفر لإظهار مستوى الطيران.
أخطاء وعملية غير طبيعية
تتمثل المشكلة الأكثر شيوعًا في نظام pitot-static في انسداد أنبوب pitot أو المنافذ الثابتة أو كليهما.
- إذا تم إغلاق أنبوب pitot ، وظل ثقب الصرف واضحًا ، فإن سرعة الهواء ستقرأ صفرًا.
- إذا تم حظر أنبوب pitot وفتحة تصريفه ، فسوف يعمل مؤشر السرعة مثل مقياس الارتفاع ، ويقرأ سعات أعلى مع زيادة في الارتفاع. قد يكون هذا الموقف خطيرًا إذا لم يتم التعرف عليه على الفور.
- إذا تم حظر المنفذ (المنافذ) الثابتة ولا يزال أنبوب pitot قابلاً للتشغيل ، فإن مؤشر Airspeed سيعمل بالكاد وستكون المؤشرات غير دقيقة. سوف يتم تجميد مقياس الارتفاع في المكان الذي حدث فيه الانسداد وسيشير VSI إلى الصفر.
مشكلة أخرى مع نظام pitot-static يشمل التعب المعدني ، والتي يمكن أن تتسبب في تدهور مرونة الغشاء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسبب الاضطراب أو المناورات المفاجئة قياسات ضغط ساكنة خاطئة.