Varför är pitotrören på supersoniska stridsflygplan så länge?

37

Jag har märkt att på framkörningsflygplan är den främre (nosmonterade) pitotröret vanligtvis mycket lång, i storleksordningen en halv meter till väl över en meter på vissa flygplan. Varför är de så långa? Säkerligen strider luftfartygets kropp inte mot luften framför farkosten, varken under subsonisk eller supersonisk flygning.

Exempel, från en AIDC F-CK-1:

Exempel,frånenMirageIII:

Observera att jag inte kunde hitta några bra bilder på Mirage där hela pitotröret egentligen passar in i fotot!

    
uppsättning dotancohen 24.06.2014 08:31

2 svar

43

Längden behövs inte för supersonisk flygning, men för subsonisk flygning vid höga angreppsvinklar. På grund av den höga vinge sopan, händer en hög vinkel av attack förmåga bara att överensstämma med supersoniska konfigurationer.

I subsoniskt flöde påverkas luften före flygplanet av flygplanets tryckfält, och vid höga angreppsvinklar och höga vingebelastningar når detta ut en hel del. Pitotröret kan bara mäta total tryck när det pekar in i flödesriktningen. Framför flygplanet ökar den lokala flödesvinkeln närmare flygplanet, vilket ökar mätfel, eftersom pitotröret nu sitter i en sned vinkel mot luftflödet. Ett längre pitotrör sträcker sig längre ut i fortfarande relativt ostört flöde, så mindre kompensation behövs för att komma fram till goda värden för total och statiskt tryck. I tidigt flygprov är pitotröret mycket längre igen, eftersom kompensationsfaktorerna ännu inte är etablerade.

    
svaret ges 24.06.2014 22:38
11

Flyttet förvränger faktiskt luftflödet framför sig själv. När hastigheten går upp, bygger shockwaven och flygplanet börjar uppleva allt mer soniskt drag.
De långa pitotarna tränger igenom det här tjocka gränsskiktet, i det mjukare luftflödet framför, vilket ger korrekta avläsningar.

Physics Central har några Schlieren bilder av effekten. Vid brytning av "ljudbarriären" separerar chockvågen, vilket orsakar sonisk boom. Men ett område med förvrängda luftrester.
Bilden nedan visar effekten på en rymdstartare, flyktornet sticker ut genom separerande shockwave.

    
svaret ges 24.06.2014 08:50