Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionne votre indicateur de vitesse? La réponse se trouve dans un système de base appelé le système piot-static, qui mesure la pression de l'air dynamique et la compare à la pression statique pour indiquer la vitesse de l'avion dans l'air. Et ce n'est pas tout ce que ça vous dit. Ce même système d'air statique nous donne notre altitude et nous indique à quelle vitesse nous grimpons ou descendons en pieds par minute. Le système pitot-static alimente trois instruments de base de l'avion : l' anémomètre , l' altimètre et l'indicateur de vitesse verticale .
Composants
- Tube et ligne de Pitot : Le tube de Pitot est un dispositif en forme de L situé à l'extérieur de l'avion qui est utilisé pour mesurer la vitesse. Il a une petite ouverture à l'avant du tube où la pression d'air dynamique (pression dynamique) pénètre dans le tube et un trou de drainage à l'arrière du tube. Certains types ou tubes de Pitot ont un élément chauffant électronique à l'intérieur du tube qui empêche la glace de bloquer l'entrée d'air ou le trou de vidange.
- Port (s) statique (s) et lignes : Le port statique est une petite entrée d'air, généralement située sur le côté de l'avion, affleurant le fuselage. Le port statique mesure la pression d'air statique (non mobile), également appelée pression ambiante ou pression barométrique. Certains aéronefs ont plus d'un port statique et certains aéronefs ont un autre port statique au cas où un ou plusieurs des ports seraient bloqués.
- Instruments : Le système pitot-statique comprend trois instruments: l'anémomètre, l'altimètre et l'indicateur de vitesse verticale. Les lignes statiques se connectent aux trois instruments et la pression d'air dynamique du tube de Pitot se connecte uniquement à l'indicateur de vitesse anémométrique.
- Autre port statique (si installé) : Un levier dans le cockpit de certains avions actionne un port statique alternatif dans le cas où le port statique principal subit un blocage. L'utilisation du système statique alternatif peut entraîner des lectures légèrement imprécises sur les instruments, car la pression dans la cabine est généralement plus élevée que les ports statiques principaux mesurés en altitude.
Fonctionnement normal
Le système statique pitot fonctionne en mesurant et en comparant les pressions statiques et, dans le cas de l'anémomètre, à la fois statique et dynamique.
- Vitesse anémométrique : L'anémomètre est un boîtier scellé avec un diaphragme anéroïde à l'intérieur. Le boîtier entourant le diaphragme est constitué de pression statique et le diaphragme est alimenté par une pression statique et dynamique. Lorsque la vitesse augmente, la pression dynamique à l'intérieur du diaphragme augmente également, provoquant l'expansion du diaphragme. Grâce à la liaison mécanique et aux engrenages, la vitesse est représentée par un pointeur à aiguille sur la face de l'instrument.
- Altimètre: L'altimètre agit comme un baromètre et est également fourni avec la pression statique des ports statiques. À l'intérieur du boîtier de l'instrument scellé, on trouve une pile de diaphragmes anéroïdes scellés, également connus sous le nom de plaquettes. Ces plaquettes sont scellées avec une pression interne calibrée à 29,92 "Hg, ou pression atmosphérique standard, elles se dilatent et se contractent à mesure que la pression monte et descend dans le boîtier de l'instrument environnant.Une fenêtre Kollsman à l'intérieur du cockpit permet au pilote de calibrer l'instrument. le calage altimétrique local pour tenir compte de la pression atmosphérique non standard.
- VSI: L'indicateur de vitesse verticale a une fine membrane scellée connectée à l'orifice statique. Le boîtier de l'instrument est également scellé et fournit une pression d'air statique avec une fuite dosée à l'arrière du boîtier. Cette fuite mesurée mesure la variation de pression plus graduellement, ce qui signifie que si l'avion continue de grimper, la pression ne se rattrapera jamais tout à fait, ce qui permettra de mesurer les informations de débit sur la face de l'instrument. Une fois que l'avion s'est stabilisé, les pressions de la fuite mesurée et de la pression statique à l'intérieur du diaphragme s'équilibrent, et le cadran VSI revient à zéro pour montrer le vol en palier.
Erreurs et fonctionnement anormal
Le problème le plus commun avec le système Pitot-statique est un blocage du tube de Pitot ou les ports statiques, ou les deux.
- Si le tube de Pitot est bloqué et que son trou de vidange reste dégagé, la vitesse indiquée sera nulle.
- Si le tube de Pitot et son trou de vidange sont bloqués, l'anémomètre agira comme un altimètre, lisant des vitesses plus élevées avec une augmentation de l'altitude. Cette situation peut être dangereuse si elle n'est pas reconnue immédiatement.
- Si le (s) port (s) statique (s) se bloquent et que le tube de Pitot reste opérationnel, l'indicateur de vitesse anémométrique fonctionnera à peine et les indications seront inexactes. L'altimètre gèlera dans un endroit où le blocage s'est produit et le VSI indiquera zéro.
Un autre problème avec le système pitot-statique comprend la fatigue du métal, qui peut détériorer l'élasticité des diaphragmes. De plus, la turbulence ou les manœuvres brusques peuvent provoquer des mesures de pression statique erronées.