Tror trycket vid de statiska hamnarna faller när flygplanets hastighet ökar?

14

Detta svar av Tyler Durden förklarar vilka statiska portar som är och hur de fungerar:

The "static ports" allow air into the instrument to provide the input for the air pressure on the side of the aircraft. They are called "static" ports because in general they take in air at the ambient pressure which does not change very much [...]

Svaret har för närvarande en kommentar av Zeiss Ikon som anger:

In fact, the pressure at the static ports will drop as the aircraft's speed increases (Bernoulli principle) [...]

Är detta sant? Om jag flyger i konstant höjd, minskar trycket vid de statiska portarna när jag snabbar upp och ökar när jag saktar ner?

Om så har en höjdmätare en mekanism för att kompensera för detta?

    
uppsättning Tanner Swett 31.10.2018 15:18

3 svar

15

Kommentaren:

In fact, the pressure at the static ports will drop as the aircraft's speed increases (Bernoulli principle)

är inte exakt exakt. Flygplanet är en komplex aerodynamisk form och statisk tryckfördelning över flygkroppen är inte linjär. Ett exempel ges av följande bild från NASA Technical Memorandum 104316 :

[Källa: NASA]

Om du tittar på den grafiska delen av ovanstående figur ser du områden där trycket är över (> 0) och nedanför (< 0) referenstrycket. När flyghastigheten ökar kommer tendensen att bli att de positiva värdena blir större och de negativa värdena blir lägre (mer negativa). Så längs linjen mellan punkterna 2 och 3, och även mellan 4 och 5 (över vingen), kommer trycket att falla som hastigheten ökar. Mellan 1 och 2 (näsan) och mellan 3 och 4 (precis framför vingen) kommer trycket att stiga med snabbhet.

Från samma rapport:

Zero static pressure error on the fuselage exists at locations 2 through 5. One of these locations is chosen for the static port. To keep pneumatic lag small, the static port is normally located as near the airdata instruments as possible (or the other way around). (To determine this location precisely, several static ports are made in this area. The optimum location is then selected as a result of comparing the various ports with a reference source, such as a trailing cone.) This pressure distribution changes with flight condition, so a calibration over the flight envelope may still be necessary.
...
Even with the selection of the best static port position, some pressure errors will remain, and these errors must be determined in flight. The difference between the locally measured static pressure and the ambient static pressure, which is dependent upon angle of attack, airspeed, and aircraft configuration, is called position error.

Baserat på det uppmätta positionsfelet utvecklas en SSEC-tabell (Static Source Error Correction). SSEC laddas i luftdatasystemet när det är installerat i flygplanet så att det kan göra nödvändiga korrigeringar.

    
svaret ges 31.10.2018 17:46
4

För en grundläggande form, som en sfär, skulle trycket på objektets sida faktiskt minska på grund av Bernoullis princip. Men som Gerrys svar påpekar är ett plan mycket komplexare aerodynamiskt. Diagrammet i Gerrys svar visar hur trycket minskar vid vissa punkter, ökar hos andra och är oförändrat hos vissa.

För angivet lufthastighet kunde ett litet fel enkelt justeras. Trots skillnaden skulle tryckskillnaden fortfarande vara mestadels linjär i förhållande till lufthastigheten, så att bara kalibrera skalan på airspeed-indikatorn skulle räcka.

Men de statiska portarna används också för höjdmätaren. Av denna anledning finns det ett starkt incitament att hitta en plats som minimerar det så kallade positionsfelet i statisk tryckmätning. Annars när angiven flyghastighet ändras kan den angivna höjden också ändras, vilket skulle vara mycket svårare att kompensera för.

Så kortfattat: nej, för ett väl utformat plan, kommer den hastighetsinducerade tryckförändringen vid statiska portar att vara minimal.

    
svaret ges 31.10.2018 20:12
2

Det är skillnaden mellan det sanna statiska trycket och det uppmätta statiska trycket, vilket varierar med angreppsvinkel men det är generellt ganska litet. Detta kallas positionsfel. Placeringen av den statiska porten är i stället där positionsfelet är det minsta genom flygplanets normala driftsätt. Positionsfel måste vara tillräckligt liten för att hålla den uppmätta tryckhöjden inom 30 fot av sann tryckhöjd och ett fel på högst 3% eller +/- 5kt på flyghastigheten.

    
svaret ges 31.10.2018 15:58