(2) Pitot,Static Systems

Pitot/Static Systems

 

pitot pressure는 상대풍을 향하여 설치된 pitot tube를 통해 감지된다. pitot tube는 항공기에 따라 ASI나 air data computer와 연결된다.

 

Static Pressure

 

static pressures는 ASI 뿐만 아니라 고도 및 수직 속도를 결정하기 위한 이 외의 계기들에서도 사용된다. static pressure는 하나 이상의 지점에서 감지될 수 있다. static ports는 항공기 fuselage에 설치되거나 pitot tube에 통합될 수 있다. [그림 5-1] static ports는 undisturbed air 쪽에 배치되며 항공기 양쪽에 하나씩 쌍을 이룰 수 있다. 이러한 이중 배치는 항공기의 lateral movement(예를 들어 side slip)로 인하여 올바르지 못한 정압이 표시되는 것을 방지한다. static ports 주변이 전기 히터를 통해 가열될 수도 있다. 이는 static ports에 얼음이 형성되는 것을 방지하기 위해서이다.

IFR로 비행하는 항공기 계기판에는 압력으로 작동하는 세 가지 기본 계기들이 있다. 이는 ASI, sensitive altimeter, 그리고 VSI(vertical speed indicator)이다. 이 세 가지 계기들은 작동을 위해 static pressure를 사용한다. 오직 ASI만이 작동을 위해 pitot pressure와 static pressure를 사용한다. [그림 5-2]

Blockage of the Pitot-Static System

 

ASI와 VSI에서 오류가 발생한다면 pitot tube나 static port(s)가(혹은 둘 다) 막혔을 가능성이 높다. 수분(얼음 포함), 먼지, 혹은 곤충들이 이 시스템들을 막을 수 있다. 비행 전 점검 도중 pitot tube cover가 벗겨져 있는지 확인해야 하며 static port가 막혀있지 않고 손상이 없는지 확인해야 한다.

 

Blocked Pitot System

 

pitot tube drain hole이 막히면 pitot system이 부분적으로 차단되거나 완전히 차단될 수 있다. 동압이 pitot tube로 들어오지 못하면 ASI가 작동하지 않는다. 만약 drain hole이 열려 있으면 diaphram 내부와 외부의 정압이 같아져서 지시 속도가 서서히 0으로 떨어진다. 만약 pitot tube ram pressure hole과 drain hole이 둘 다 막히면 ASI는 상승 및 하강 도중 고도계처럼 작동한다. 자세한 정보는 PHAK을 참조한다.

 

(2) Pitot-Static Flight Instruments

 

Blocked Static System

 

static system은 막혔으나 pitot tube는 정상 상태라면 ASI가 부정확한 지시를 나타낸다. 항공기의 static ports가 막혀버린 고도보다 높은 고도를 비행하면 속도계가 실제 속도보다 낮은 값을 지시한다. 왜냐하면 시스템에 갇혀 있는 정압이 높은 고도에서의 정압에 비해 높기 때문이다. 반대로 static ports가 막혀버린 고도보다 낮은 고도를 비행하면 속도계가 실제 속도보다 높은 값을 지시한다. 왜냐하면 시스템에 갇혀 있는 정압이 낮은 고도에서의 정압에 비해 낮기 때문이다.

 

정압 시스템이 막히면 고도계와 VSI에도 영향을 미칠 수 있다. 정압이 갇혔기 때문에 고도계는 static ports가 막혀버린 고도에 멈춰있는다. VSI의 경우에는 계속하여 0을 지시한다.

 

일부 항공기에서는 primary static source가 막힐 때를 대비하여 alternate static source를 제공한다. alternate static source는 보통 조종실 안에서 찾을 수 있다. 동체 주변을 흐르는 공기의 벤투리 효과로 인해 조종실 내부의 기압은 외부보다 낮다.

 

alternate static source가 사용되면 다음과 같은 계기 지시들이 확인된다:

 

1. Altimeter는 실제보다 약간 높은 고도를 나타냄.

2. ASI는 실제보다 높은 속도를 나타냄.

3. VSI는 순간 상승을 지시한 다음 안정화됨(단, 고도를 일정하게 유지하고 있는 경우).

 

Effect of Flight Conditions

 

static ports는 그 주변 공기가 최대한 방해받지 않는 곳에 위치한다. 그러나 일부 비행 조건에서는 static port 주변의 공기가altimeter와 ASI의 지시에 오류를 일으킬 수 있을 정도로 방해받을 수 있다(특히 landing gear와 flaps를 내린 상태에서 높은 받음각 상태인 경우). 이러한 계기들의 정확도는 매우 중요하기 때문에 항공기 테스트 중에 정압 시스템의 position error가 검사된다.

 

POH/AFM에는 flaps와 landing gear의 다양한 외장 구성 시 적용해야 하는 속도 보정 값을 포함한다.