压力仪表(第二部分)

Pitot-Static系统

一些最重要的飞行仪器是根据测量气压得出它们的指示的。新万博体育手机版为飞行仪表收集和分配各种空气压力是皮托静压系统的功能。新万博体育手机版

皮托管和静态通风口

在简单的飞机上，这可能包括一个皮托管静态系统头或带冲击和静态空气压力端口的皮托管，以及连接这些空气压力采集点到需要空气作为指示的仪器的无泄漏管。高度表、空速表和垂直速度表是最常用的三种皮托静态仪表。图10-22显示了连接到这三种仪器的简单的皮托管静态系统。

皮托管的外观如图10-23所示。它是开放的，面向气流，在飞机向前移动时，承受全部的冲击空气压力。这种空气通过一个挡板，以保护系统免受水分和污垢进入管道。在挡板下方设有排水孔，允许水分逸出。冲压空气被引导到船尾的鲨鱼鳍组件的一个腔室。一个直立的管，或立管，引导这个加压空气从皮托管装配到空速指示器。

皮托管的尾部在顶部和底部装有小孔，用来收集静态或静止状态下处于大气压力下的空气压力。[图10-23]静态部分还包括一个上升管，空气从空速管中流出，并连接到高度计、空速指示器和垂直速度指示器。

许多空速静压管头包含加热元件，以防止在飞行中结冰。新万博体育手机版当结冰的情况存在时，飞行员可以通过驾驶舱中的开关向元件发送电流。通常，这个开关是通过点火开关连接起来的，这样当飞机关闭时，一个无意中打开的皮托管加热器就不会继续吸取电流，耗尽电池。当靠近皮托管时，应谨慎操作，因为这些加热元件会使皮托管过热而不被烫伤。

皮托静压管安装在飞机的外部，在空气中最不可能出现紊流。它指向与飞机飞行线平行的前进方向。新万博体育手机版地点可能会有所不同。一些在机身的前部，另一些可能位于机翼上。一些甚至可以在尾翼上发现。虽然有各种不同的设计，但功能保持不变，即捕捉冲击气压和静态气压，并将它们导向合适的仪器。(图10 - 24)

大多数装有皮托管静压管的飞机都有备用静压源供紧急使用。如果飞行仪表没有提供准确的指示，飞行员可以在驾驶舱内通过开关选择替代者。新万博体育手机版在低空飞行的非增压飞机上，备用的静态源可能仅仅是来自客舱的空气。[图10-25]在增压飞机上，客舱气压可能与外界环境气压有显著差异。如果用作静态空气的替代来源，仪器指示将非常不准确。在这种情况下，使用多个静态通风口拾取点。它们都位于飞机的外部，并装有铅管，因此飞行员可以选择将空气导入仪器的来源。在电子飞行显示器上，选择是由新万博体育手机版计算机还是由机组人员使用。

另一种类型的皮托管静态系统提供了在飞机上不同位置的皮托管和静态源的位置。这种安排中的皮托管仅用于收集冲压空气压力。使用独立的静态通风口收集静态气压信息。通常，这些位于机身侧面的齐平。[图10-26]通风口可能有两个或两个以上。一个主源和备用源通风口是典型的，飞行员和副驾驶的仪器也有独立的专用通风口。此外，两个主要的通风口可以位于机身的相对两侧，并与Y管连接，用于输入到仪器。这样做是为了补偿由于飞机的姿态在通风口上的静态空气压力的任何变化。不管独立的静态通风口的数量和位置如何，它们都可以加热以及独立的冲压空气皮托管，以防止结冰。

复杂、多发动机和加压飞机的皮托静态系统可以很复杂。其他仪器、仪表、自动驾驶系统和计算机可能需要皮托管和静态空气信息。图10-27所示为增压多引擎飞机的空速静定系统，座舱中有双模拟仪表板。副驾驶额外的一套飞行仪器改变和复杂化了皮托管新万博体育手机版系统的管道。此外，自动驾驶系统需要静压信息，客舱增压单元也是如此。从机身两侧取独立的静压热源，供给独立的静压歧管;飞行员的飞行仪表和副驾驶的飞行仪表各一个。新万博体育手机版这是为了确保在出现故障时总有一套飞行仪器可操作。新万博体育手机版

空气数据电脑(ADC)及数码空气数据电脑(DADC)

高性能和喷气运输类飞机的空速静定系统可能比较复杂。这些飞机经常在环境温度超过零下50°F的高空飞行。空气的压缩性在高速和高海拔地区也会发生变化。机身周围的气流发生了变化，因此很难接收到稳定的静压输入。飞行员必须补偿空气温度和密度的所有因素，以获得准确的仪表指示。虽然许多模拟仪器都内置了补偿装置，但在高性能飞机上，使用空气数据计算机(ADC)实现这些目的是很常见的。此外，现代飞机利用数字空中数据计算机(DADC)。将感应到的气压转换成数字值，使计算机更容易对其进行操作，从而输出精确的信息，从而补偿了所遇到的许多变量。(图28)

从本质上讲，传感器捕获的所有压力和温度都被送入ADC。模拟单元利用传感器将这些转换成电值，并在不同的模块中操纵它们，这些模块包含电路，用于对不同的仪器和系统进行适当的补偿。DADC通常接收数字格式的数据。没有数字传感器输出的系统将首先通过模数转换器将输入转换成数字信号。转换可以在计算机内部进行，也可以在为该功能设计的单独装置中进行。然后，所有的计算和补偿由计算机数字化执行。ADC的输出是电动的，可以驱动伺服电机，也可以作为增压系统、飞行控制单元和其他系统的输入。新万博体育手机版DADC输出被分配到这些相同的系统和座舱显示器使用数字数据总线。

使用adc有许多好处。皮托管静态管道的简化创造了一个更轻、更简单、连接更少的系统，因此它更不容易泄漏，更容易维护。一次性补偿计算可以在计算机内完成，无需在使用空气数据的众多单个仪器或系统单元中建立补偿装置。DADCs可以进行多次检查，以验证从飞机上任何来源接收到的数据的可信性。因此，船员可以自动警报参数，这是不正常的。对备用数据源的更改也可以自动进行，这样飞行甲板和系统操作就可以持续保持精确。新万博体育手机版一般来说，固态技术更可靠，现代设备体积小、重量轻。图10-29显示了如何将DADC连接到飞机的毕托静态和其他系统的示意图。

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