Скоростта на полета на самолета и тръба на Пито

скорост на полета. Един от най-важните характеристики за всеки самолет. Ние всички сме свикнали да равнината означава непременно "бързо". Всички сдружения работят само в тази посока. който много прилича на скоростта. На практика всеки, който не се интересуваме разходка "с вятъра" на колата си (освен ако, разбира се, полицията не се намесва). И трафик информация е лесно да се получи. Само погледнете на скоростомера, който е механично или електронно заедно с колелото. скорост колело ни дава най-голяма скоростта, с която автомобилът е в движение.

Но вместо това, за самолета? Не факт в пътната въздух, който може да отиде. Само среда с което въздухоплавателното средство се директно в контакт - е въздух. Това е той, че той прекарва повечето от неговата информация за движението и получава. Що се отнася конкретно до скоростта на полета, е съвсем ясно, че по-бързо самолета лети, толкова повече го избутва брояч въздушен поток (висока скорост или динамично налягане). Следователно, би било логично да се определи скоростта на полет, в зависимост от стойността на този натиск. Както и, между другото, и атмосферното налягане и височина. Всъщност, колкото по-високо летящ самолет, атмосферното налягане е по-ниско. На височината, обаче, да се обсъди в бъдеща статия, но за сега в дневния ред на скоростта на полета.

За събирането и обработването на тези данни на съвременните самолети има специални системи. Едно от имената, за тях - система за данни за въздуха (SHS).

Работата на такава система от сензори, които събират данни за определяне на скоростта на полета се основава на две вече вековни възрастови изобретения. Първият - с тръба на Пито. Той е изобретен през 1732 от френския учен A.Pito. Той се занимава с хидравлика, тоест изучаване на флуида в тръби. Както знаем законите на хидравлика, при определени обстоятелства, тя е приложима за газ, т.е. въздух. И ние имаме в бъдеще и ние ще се има предвид.

Схема класически Пито

тръба на Пито е L - образна тръба, единият край на който е поставен в скоростта (въздух) поток. Този поток в тръбата се инхибира, което го прави свръхналягане, за който размер и може да се види от дебита, който по същество е скоростта на полет, ако тръбата е поставена в самолет. По принцип, принципът е много прост.

Въпреки това, тук не трябва да забравяме за друго важно нещо. Всичко, което е вътре в земната атмосфера, има го под постоянно на околната среда (статично) налягане. Ние почти не се чувствам (освен ако, разбира се, всички със здраве), но тя е там и по някакъв начин оказва въздействие върху почти всички физически процеси, които се случват около нас, това е целият ни живот. Точно както в "DMB" филма:

- И аз не виждам ... А той - там!

Сериозно, обаче, натискът, който получаваме при спиране на въздушния поток в тръбата на Пито - т.нар общото налягане. Това е, всъщност, равна на сумата на другите две натиск.

Общо налягане = динамично налягане (скорост на главата) + статично налягане.

Динамично налягане, то се нарича главата на скорост, това е едно и също налягане, което ни дава скоростта на полет. Статично налягане - това е нашата незабележим (като Gopher) налягане. И когато се измерва скоростта му определено трябва да бъдат взети под внимание, тъй като тя е в различни точки в пространството може да има различни значения, особено с промяната в надморската височина, и по този начин да окаже влияние върху стойността на измерената скорост на полета.

Сега, за по-лесно разбиране, аз донесе няколко формули. Това е за по-лесно разбиране, макар че той не е в традицията на сайта. Така obzovem (както е моят учител по физика), общата налягане P динамичен - Р1, статичен - P0. скорост на полета (поток) - V. И ние се нуждаем от физически параметър, като плътността на въздуха # 961;. Мисля, че всеки от училище помня какво е то.

Динамичното налягане се изразява с формула Р1 = # 961; V² / 2.

Като резултат, ние имаме уравнение: P = P0 + Р1 = P0 + # 961; V² / 2

От много лесно да се получи желаната скорост на полета: V = √ ((2 (P - P0)) / # 961;)

Въз основа на тези прости изрази работят всички въздухоплавателни средства (полет) се ускори средствата за измерване. Като пример, може да доведе сравнително проста скорост указател към ниска скорост самолети на САЩ-350.

Както можете да видите, че трябва да се определи скоростта на полет, трябва да се измери общото налягане на потока и статичното налягане. Класически тръба на Пито дава само общото налягане. Следователно, смущенията трябва да се измерва отделно. За да се избегне това неудобство, тръба на Пито е подобрена.

Това е втората изобретението (или по-скоро подобрение) от двете, че споменатите по-горе. Той направи немския физик Лудвиг Прантъл, което дори понякога наричан бащата на съвременните аеродинамика. Той комбинира измерване на общото налягане на потока и статичното налягане в една тръба. За тази цел има един отвор по посока на потока и налягането да завърши серия от отвори по повърхността, обикновено разположени в пръстен на статичното налягане. И двете от тези налягания обикновено се заустват в запечатан контейнер, разделени от чувствителен мембрана и имат своето движение се предава на показалеца за избор на скоростта на полет. Това е всичко. Концепцията е проста, както знаете ... Такова устройство, наречено тръба Prandtl или Пито-Prandtl. Фигура 1 - Prandtl тръба, 2 - канали, 3 - скорост индикатор скала (CSS) 4 - чувствителна мембрана.

Схема на Prandtl тръби (PST).

Индикатор за работа процент добре е показано в този малък валяк.

На съвременните самолети, тези устройства имат нов, по-прости и по-правилно име: въздушно налягане приемници (CVP). Те осигуряват на първичните данни в една сложна система от система от въздушни сигнали. Тръба на Пито в чист вид е вече почти не се прилага. Въпреки, че на някои места те са все още се намира в малки самолети. Попълнете след това да ги непременно отидете статични приемници налягане под формата на чиния с няколко дупки в кожата на ВС.

Най-често се използва така нареченият комбиниран HDPE. Те представляват типичен дизайн Prandtl тръба. Тези устройства са задължително осигурени с мощна електрическа система за отопление, тъй като малки дупки за измерване на налягането в черешката на въздухоплавателни средства могат да бъдат напълно запушена от лед, което, разбира се, може да им попречи да работи правилно. В спирки Пито затворен със специални капачки или капаци за без чужди тела и мръсотия в отворите.

Типично PVD модерни самолети.

Всички данни, предоставени от PVD, както казах, в крайна сметка се прехвърлят на специалните инструменти стрелка - указатели скорост на полета. Те са доста разнообразни, като разнообразна и определения за скорости на полет самолет. В крайна сметка, той се движи не само по отношение на земята, но също така и по отношение на атмосферата, което само по себе си е на околната среда е много нестабилна.

По този начин, скоростта на самолета.

Въздушна скорост (най-важното). Той е разделен на два типа:

Действителната въздушна скорост (действителната въздушна скорост (TAS)) и посочи, въздушна скорост (посочена въздушна скорост (IAS))

Показва скорост на въздуха - това е скоростта, с която пилотът вижда в каютата си от скоростта на инструмент тройка. Той се използва, за да пилотира самолета директно в даден момент.

Действителната скорост - това е действителната самолети по отношение на скоростта на въздушния поток на полет. Той се използва за навигация. Знаейки си, например, изчисленото време на пристигане в крайната дестинация и е възможно отклонение в този случай. Тази скорост обикновено е невъзможно. Тя се изчислява чрез въздушна скорост, атмосферно налягане и температура. При това се отчита показател инструмент процент грешки. Те винаги са там, като всяко устройство за измерване на наша почва. Тези грешки (или грешки) са:

Инструментална. Тя възниква поради несъвършенства и производствените характеристики на самото устройство.

Аеродинамичен. Това грешки в измерването на статичното налягане. Благодарение на конструкцията на въздухоплавателни средства, местоположение на датчиците и скоростта на полета.

Методичен. Тези грешки се дължат на факта, че всеки показател процент се изчислява и се калибрира при определени условия. Във физиката такива условия се наричат ​​нормални. Това е, когато атмосферното налягане е 760 мм живачен стълб и температура на въздуха 15 ° С. Но в действителност, с появата на тези условия се промени височината. И промяна на плътността на въздуха и следователно скоростта, която показва инструмента, т.е. инструмента. С нарастването на височината на инструмента винаги е по-ниска от действителната скорост. Те са само при нормални атмосферни условия. Всички тези грешки са взети под внимание под формата на поправки при изчисленията за навигация.

скорост Ground (Ground Speed ​​(GS)). Това е скоростта на роднина на самолета на земята. Той се изчислява въз основа на истинската скорост, като се има предвид скоростта на вятъра и да се използва за решаване на навигационни задачи.

Нормална работа. При тази скорост, съотношението изисква тягата да полетна скорост е минимална. Това е самолет по това време най-икономичен, като същевременно се поддържа скорост, достатъчна за изпълнение на задачата. Скоростта на крейсерска общо, равно на 0.7-0.8 на максимум. Тя извършва дългосрочни полети по маршрути.

Това е, докато, може би, и всичко останало. Въпреки това, в заключение ще кажа за един важен детайл. Говорейки в тази статия на въздушни течения и скорости, ние имаме в предвид скоростта до 350-400 км / ч. Факт е, че тъй като тези проценти се проявяват нов ефект на въздушния поток - свиваемост. Той генерира нов методологически грешки при измерването на скоростта, които също трябва да бъдат взети под внимание. Влиянието на свиваемост с увеличаване на височината и скоростта на самолетни се увеличава, се движат в свръхзвукови ефекти. Но полет със свръхзвукова скорост, тръба на Пито е в този режим, както и други измервателни устройства скорост - това е темата на следващата статия ...

Всички материали в "наука и технологии"