Il sistema Pitot-Static alimenta gli strumenti aeronautici

Ti sei mai chiesto come funziona il tuo indicatore della velocità? La risposta sta in un sistema di base chiamato sistema pitot-statico, che misura la pressione dell'aria ram e la confronta con la pressione statica per indicare la velocità dell'aereo attraverso l'aria. E non è tutto ciò che ti dice. Questo stesso sistema di aria statica ci dà la nostra altitudine e ci dice quanto velocemente stiamo salendo o scendendo in piedi al minuto. Il sistema statico di Pitot fornisce energia a tre strumenti di base dell'aeromobile: l'indicatore della velocità, l'altimetro e l'indicatore di velocità verticale.

componenti

• Pitot Tube and Line : il tubo di Pitot è un dispositivo a forma di L situato all'esterno del velivolo utilizzato per misurare la velocità dell'aria. Ha una piccola apertura nella parte anteriore del tubo in cui la pressione dell'aria ram (pressione dinamica) entra nel tubo e un foro di scarico sul retro del tubo. Alcuni tipi o tubi di Pitot hanno all'interno un elemento di riscaldamento elettronico che impedisce al ghiaccio di ostruire il foro di ingresso o di scarico dell'aria.
• Porte e linee statiche: la porta statica è una piccola presa d'aria, di solito situata sul lato dell'aeromobile, a filo della fusoliera. La porta statica misura la pressione atmosferica (non in movimento), che è anche nota come pressione ambiente o pressione barometrica. Alcuni velivoli hanno più di una porta statica e alcuni aerei hanno una porta statica alternativa nel caso in cui una o più porte vengano bloccate.

• Strumenti : il sistema di Pitot-statico comprende tre strumenti: l'indicatore della velocità, l'altimetro e l'indicatore di velocità verticale. Le linee statiche si collegano a tutti e tre gli strumenti e la pressione dell'aria del pistone dal tubo di Pitot si collega solo all'indicatore della velocità.
• Porta statica alternativa (se installata) : una leva nella cabina di pilotaggio di alcuni velivoli aziona una porta statica alternativa se la porta statica principale subisce un blocco. L'uso del sistema statico alternato può causare letture poco accurate sugli strumenti poiché la pressione nella cabina può essere di solito superiore rispetto alla misura delle porte statiche principali in altitudine.

Operazione normale

Il sistema statico di Pitot funziona misurando e confrontando le pressioni statiche e nel caso dell'indicatore di velocità relativa, sia la pressione statica che dinamica.

• Velocità: l'indicatore della velocità relativa è un involucro sigillato con all'interno un diaframma aneroide. Il caso che circonda il diaframma è costituito da una pressione statica e il diaframma viene fornito con pressione statica e dinamica. Quando aumenta la velocità, aumenta anche la pressione dinamica all'interno del diaframma, facendo espandere il diaframma. Attraverso il collegamento meccanico e gli ingranaggi, la velocità è rappresentata da un puntatore dell'ago sulla faccia dello strumento.
• Altimetro: l'altimetro funge da barometro e viene inoltre fornito con la pressione statica dalle porte statiche. All'interno della custodia dello strumento sigillato c'è una pila di diaframmi aneroidi sigillati, noti anche come wafer. Questi wafer sono sigillati con una pressione interna tarata a 29.92 "Hg, o pressione atmosferica standard, che si espandono e si contraggono quando la pressione sale e scende nella cassa dello strumento circostante.Una finestra Kollsman all'interno del cockpit consente al pilota di calibrare lo strumento l'impostazione dell'altimetro locale per tenere conto della pressione atmosferica non standard.

• VSI: l'indicatore di velocità verticale ha un diaframma sigillato sottile collegato alla porta statica. La custodia dello strumento circostante è anche sigillata e ha fornito la pressione dell'aria statica con una perdita misurata sul retro del case. Questa perdita misurata misura il cambiamento di pressione più gradualmente, il che significa che se l'aeroplano continua a salire, la pressione non raggiungerà mai abbastanza l'uno dall'altro, consentendo di misurare le informazioni sulla velocità sulla faccia dello strumento. Quando l'aereo si spegne, le pressioni sia della perdita dosata che della pressione statica dall'interno del diaframma si equivalgono e il quadrante VSI torna a zero per mostrare il volo livellato.

Errori e funzionamento anomalo

Il problema più comune con il sistema pitot-statico è un blocco del tubo di Pitot o delle porte statiche, o entrambi.

• Se il tubo di Pitot si blocca e il suo foro di drenaggio rimane libero, la velocità dell'aria sarà zero.
• Se il tubo di Pitot e il suo foro di drenaggio sono bloccati, l'indicatore della velocità dell'aria si comporta come un altimetro, leggendo velocità più elevate con un aumento di altitudine. Questa situazione può essere pericolosa se non riconosciuta immediatamente.
• Se le porte statiche vengono bloccate e il tubo di Pitot rimane operativo, l'indicatore della velocità dell'aria funzionerà a malapena e le indicazioni saranno imprecise. L'altimetro si bloccherà in un punto in cui si è verificato il blocco e il VSI indicherà zero.

Un altro problema con il sistema pitot-statico include l'affaticamento del metallo, che può deteriorare l'elasticità dei diaframmi. Inoltre, turbolenze o brusche manovre possono causare errate misurazioni della pressione statica.