Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Overig

Hoe vliegtuigsnelheidsmeters werken:het Pitot-statische systeem uitgelegd

Het garanderen van een veilige vlucht hangt af van het nauwkeurig monitoren van de luchtsnelheid. Dit artikel ontrafelt het pitot-statische systeem dat piloten voorziet van betrouwbare snelheidsgegevens.

Belangrijkste punten

  • Vliegtuigsnelheidsmeters zijn afhankelijk van het pitot-statische buissysteem, een drukverschilmeter uitgevonden door Henri Pitot in 1732.
  • Het systeem vergelijkt de druk van een statische sensor (buiten de luchtstroom) met een pitotbuis die naar de binnenkomende lucht is gericht, waardoor het verschil wordt omgezet in een snelheidsmeting.
  • Moderne luchtvaartelektronica past zich automatisch aan de hoogte en de luchttemperatuur aan, waardoor nauwkeurige luchtsnelheidsmetingen onder wisselende vliegomstandigheden worden gegarandeerd.

Luchtsnelheid is de snelheid van het vliegtuig ten opzichte van de omringende lucht. Het pitot-statische systeem, een slimme technische oplossing, is standaard op vliegtuigen en zelfs op sommige zeeschepen. Het functioneert als een drukverschilmeter en meet het drukverschil tussen twee punten:een statische poort die blootgesteld blijft aan de omgevingslucht en een pitotbuis die naar de luchtstroom is gericht.

Wanneer het vliegtuig stilstaat, is de druk in beide havens identiek en geeft de indicator nul aan. Terwijl het vliegtuig vooruit beweegt, stroomt er lucht de pitotbuis in, waardoor er aan de punt een hogere druk ontstaat. Dit drukverschil drijft een flexibel diafragma aan, dat op zijn beurt de mechanische wijzer op de luchtsnelheidsmeter beweegt. Het instrument is gekalibreerd om rekening te houden met wind-, hoogte- en temperatuurvariaties, zodat de weergegeven luchtsnelheid nauwkeurig de werkelijke snelheid weerspiegelt ten opzichte van de luchtmassa.

Commerciële vliegtuigen maken ook gebruik van elektronische sensoren die de meetwaarde voortdurend corrigeren voor hoogte en temperatuur, waardoor piloten een consistente en betrouwbare snelheidsweergave krijgen gedurende het gehele vluchtbereik.

Hieronder ziet u een typische, direct afleesbare luchtsnelheidsindicator die op een deltavlieger wordt gebruikt. Hoewel dit type instrument is ontworpen voor ultralichte vliegtuigen, is het ook populair bij paragliding en is het geschikt voor het meten van de windsnelheid bij activiteiten zoals windsurfen en radiografisch bestuurbare modelluchtvaart.

  • Windsurfen
  • Radiogestuurd vliegen met modelvliegtuigen

De rode schijf van het instrument stijgt wanneer de druk in de pitotbuis de statische druk overschrijdt. Een lichte tapsheid in het ontwerp van de buis zorgt voor een soepele luchtstroom, en een centraal gat zorgt ervoor dat een schuifstang de schijf waterpas houdt.

Hoe vliegtuigsnelheidsmeters werken:het Pitot-statische systeem uitgelegd
Foto met dank aan Wills Wing, Inc.

Naast de luchtvaart zijn pitotbuisapparaten en manometers een integraal onderdeel van commerciële verwarmings- en airconditioningsystemen, waar ze de luchtstroom in kanalen meten en een efficiënte HVAC-werking garanderen.

Gerelateerde links

Veelgestelde vragen

Hoe gebruiken piloten informatie over de luchtsnelheid tijdens de vlucht?

Piloten vertrouwen op luchtsnelheidsgegevens om tijdens alle vluchtfasen veilige operationele limieten te handhaven, vooral tijdens het opstijgen, klimmen, kruisen en landen, om stilstand, te hoge snelheid of andere gevaarlijke omstandigheden te voorkomen.

Kan het pitot-statische systeem falen, en wat gebeurt er als dat het geval is?

Verstoppingen of storingen kunnen ervoor zorgen dat het pitotstatische systeem uitvalt. In dergelijke gevallen schakelen piloten over op alternatieve instrumenten en procedures, zoals van GPS afgeleide grondsnelheid, om hun snelheid te meten en een veilige vlucht te garanderen.