Мы часто передвигаемся на автомобилях или автобусах. И у каждого автомобиля мы видим специальное устройство, измеряющее скорость движения. Есть куча ограничений, разных правил где и с какой скоростью передвигаться.
У самолетов тоже есть измеритель скорости. И не поверите, но даже в воздухе есть зоны, где есть ограничения по скорости. А казалось бы небо — огромное пространство, где можно все. Но помимо таких зон, пилотам нужно контролировать скорость на разных этапах полёта самолета, так как подъемная сила крыла самолета зависит непосредственно от скорости движения самолета. У автомобилей скорость измеряется посредством измерения оборотов после редуктора на валу, то есть частота вращения равна частоте вращения колёс — чем больше оборотов, тем больше скорость. На самолете все несколько сложнее. Нельзя делать выводы о скорости самолета, исходя из оборотов двигателей. А если вы читали внимательно, то и скорость автомобиля отсчитывается не от оборотов двигателя, а оборотов редуктора, которые по факту равны оборотам колёс.
Как же инженеры вышли из положения? А способ оказался довольно прост. Пришлось лишь вспомнить школьный курс физики. Правда, когда способ изобрели, не факт, что это входило в школьную программу. Нужно вспомнить закон некого швейцарского физика — Бернулли. Его закон — ключ к разгадке.
Сейчас будет немного физики. Итак, вспомним закон:
Можно заметить, что скорость есть в составляющей динамического давления, но как же ее измерить, и, вообще, там скорость воздуха, а не самолета. Во-первых, динамическое давление измерить не получится его можно только вычислить, во-вторых, скорость воздуха равна скорости самолета, смотря относительно чего считать. Можно считать, что самолёт неподвижен, а двигается только воздух, тогда в формуле скорость воздуха, если считать наоборот, то в формуле скорость самолета.
Чтобы вычислить динамическое давление, нужно знать полное и статическое. И тут нашли решение. Для этого применяются трубки Пито и трубки Прандтля (
второе является улучшенной версией первого)
Из рисунка видно, что есть два канала, полного и статического давлений. Соотвественно, одно вычесть из другого — получим динамическое. Иногда эти каналы разделяют, и, например каналы статического давления установлены на фюзеляже отдельно. Также применяют сразу несколько трубок, чтобы уменьшить погрешность измерения. Это происходит механически или на современных самолетах считает специальная система. Далее также приборами производятся математические операции, чтобы найти скорость. В итоге получается приборная скорость. Она на самом деле неверная, но тоже используется для полёта. Почему? Об этом в следующей статье.
Спасибо, что дочитали статью. Подписывайтесь пишите комментарии.