大家好,今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題,就是關(guān)于機械飛擺測速原理的問題,于是小編就整理了1個相關(guān)介紹機械飛擺測速原理的解答,讓我們一起看看吧。
飛機空速管工作原理是什么,是怎樣測速的?
空速管,18世紀由法國工程師皮托發(fā)明,所以又可以被稱作“皮托管(Pitot tube)”,它是飛機上用來測量空速的傳感器。所謂的空速是飛機相對空氣運動的速度,并非飛機對地面的飛行速度(地速),因為有風的存在。所以理論上地速=空速+風速。
空速管前端是一個管狀元件,飛機飛行時迎面吹來的空氣會進入管子中,并且到管底部受到阻滯而停止,這時管底的壓力傳感器可以感受到空氣吹進管中的壓力,我們把這個壓力稱之為“全壓”。
全壓由空氣因流動產(chǎn)生的“動壓”以及空氣本身的壓力“靜壓”組成,即:全壓=動壓+靜壓。但是要知道空氣的流動速度,我們得知道的是動壓。而動壓很難直接測量,不過空速管已經(jīng)測得了空氣的全壓了,因此我們只需再測出空氣的靜壓,用全壓減去靜壓就可以得到動壓了。
至于靜壓如何測量,這就得要飛機上另外一個傳感器來幫忙了,那就是“靜壓孔”。靜壓孔一般位于機身前段的側(cè)下方,這個位置不容易不受到氣流的干擾。空氣從這里緩慢流入孔內(nèi),由壓力傳感器測出飛機所處位置的大氣壓力也就是“靜壓”。
(上圖為飛機的靜壓孔)
空速是飛行員判斷飛機是否進入失速危險區(qū)域的重要參數(shù),事關(guān)飛行安全。一般的飛機上都安裝了2組以上的空速管,這樣設(shè)計是為保證一定的安全冗余度,以防止萬一其中一個因故障失效,其余空速管還能正常工作。
飛機在大氣中飛行時,氣流沖進空速管,受到氣流沖擊的力量即是動壓,飛行速度越快動壓越大??諝忪o止時的壓力是靜壓,把空速管飛行時的動壓與靜壓的數(shù)值比對,通過精密的飛行儀表即可測量出飛機的飛行速度。另外,飛機的飛行高度和爬升率,也是用空速管靜壓值比對測量的數(shù)據(jù),因此,飛機上的空速管是極為重要的測量傳感器,一架飛機通常設(shè)置兩副空速管。在軍用戰(zhàn)機上通常設(shè)置四副多參數(shù)高精密的空速管。
空速管利用的其實是壓差。
原理圖如下。紅色的是總壓,***是靜壓,兩者壓差導(dǎo)致指針變化,經(jīng)過校核后,就可以指針速度。
下圖是計算公式??倝旱扔陟o壓加動壓,動壓隨速度變化而變化。從而速度就可以表示成總壓與靜壓的關(guān)系式。
基礎(chǔ)原理就是這樣,實際使用的時候,會考慮誤差補償,盡量提高精度。
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飛機空速管又被稱為皮托管,其工作原理是測量氣流的總壓和靜壓,一般由2個同心圓管組成,內(nèi)圓管為總壓管,外部為靜壓管。當飛機向前飛行時,氣流進入空速管,管中的感應(yīng)器能測量到氣流的力量,這個數(shù)值就是動壓。飛機飛得越快,動壓就越大。這時將空氣靜止的靜壓和動壓相比就得出進入空氣的速度。
測量空速的工具又被稱為膜盒,它由上下兩片很薄的金屬片制成,該盒子為密封狀,并和空速管相連。飛機速度越快,動壓越大,膜盒也會鼓起越大,它通過連接裝置以數(shù)字的形式呈現(xiàn)出來,就形成了最簡單的飛機空速表。
18世紀初,法國工程師亨利·皮托發(fā)明了空速管,皮托管也因此得名。后來法國科學(xué)家亨利·達西在此基礎(chǔ)上改進為現(xiàn)代的皮托管??账俟艿贸龅臄?shù)值并非飛機真正相對于地面的速度,它只是相對于空氣的速度,也被稱為空速。這時我們還需要考慮到風速的因素,比如順風飛行和逆風飛行會的出差異非常大的結(jié)果。
皮托管是飛機上最重要的測量儀器之一,大型客機的皮托管都會有加熱設(shè)備防止其堵塞。皮托管故障、堵塞也會帶來致命性后果。最著名的涉事空難是2009年6月1日的法國航空447號航班空難,當時一架空客A330型客機在大西洋上空巡航時,客機的皮托管結(jié)冰,錯誤的讀數(shù)導(dǎo)致飛行員連續(xù)操作失誤,從而導(dǎo)致客機失速墜機,事故共導(dǎo)致228人遇難。而1996年10月2日,秘魯航空603號航班空難肇因,也是因為客機在維護時堵塞了皮托管。
到此,以上就是小編對于機械飛擺測速原理的問題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于機械飛擺測速原理的1點解答對大家有用。