Instrumentos de aviación: sistema Pitot-estático

¿Alguna vez se ha preguntado cómo funciona su indicador de velocidad aerodinámica? La respuesta se encuentra dentro de un sistema básico llamado sistema piot-static, que mide la presión del aire de ram y la compara con la presión estática para indicar la velocidad del avión a través del aire. Y eso no es todo lo que te dice. Este mismo sistema de aire estático nos da nuestra altitud y nos dice qué tan rápido estamos subiendo o bajando en pies por minuto.

El sistema pitot-static suministra energía a tres instrumentos básicos de la aeronave: el indicador de velocidad aerodinámica, el altímetro y el indicador de velocidad vertical.

Componentes

• Tubo y línea Pitot : El tubo Pitot es un dispositivo en forma de L ubicado en el exterior del avión que se usa para medir la velocidad del aire. Tiene una pequeña abertura en la parte delantera del tubo donde la presión del aire del pistón (presión dinámica) ingresa al tubo y un orificio de drenaje en la parte posterior del tubo. Algunos tipos o tubos Pitot tienen un elemento calefactor electrónico dentro del tubo que evita que el hielo bloquee la entrada de aire o el orificio de drenaje.

• Puerto (s) estático y líneas : El puerto estático es una pequeña entrada de aire, generalmente ubicada en el costado del avión, alineada contra el fuselaje. El puerto estático mide la presión de aire estática (no móvil), que también se conoce como presión ambiental o presión barométrica. Algunas aeronaves tienen más de un puerto estático y algunas tienen un puerto estático alternativo en caso de que uno o más de los puertos se bloqueen.

• Instrumentos : el sistema pitot-static implica tres instrumentos: indicador de velocidad aerodinámica, altímetro e indicador de velocidad vertical. Las líneas estáticas se conectan a los tres instrumentos y la presión del aire de ram desde el tubo Pitot se conecta solo al indicador de velocidad aerodinámica.

• Puerto estático alternativo (si está instalado) : una palanca en la cabina de un avión opera un puerto estático alternativo en caso de que el puerto estático principal experimente un bloqueo. El uso del sistema estático alternativo puede causar lecturas ligeramente imprecisas en los instrumentos, ya que la presión en la cabina puede ser más alta que la de los puertos estáticos principales que miden en altitud.

Funcionamiento normal

El sistema estático de Pitot funciona midiendo y comparando presiones estáticas y, en el caso del indicador de velocidad aerodinámica, tanto la presión estática como la dinámica.

• Velocidad del aire: el indicador de velocidad aerodinámica es un estuche sellado con un diafragma aneroide dentro. La caja que rodea el diafragma está compuesta de presión estática, y el diafragma se suministra con presión estática y dinámica. Cuando aumenta la velocidad del aire, también aumenta la presión dinámica dentro del diafragma, lo que hace que el diafragma se expanda. A través de uniones mecánicas y engranajes, la velocidad aerodinámica se representa con un puntero de aguja en la cara del instrumento.
• Altímetro: el altímetro actúa como un barómetro y también recibe presión estática de los puertos estáticos. Dentro de la caja de instrumentos sellada hay una pila de diafragmas aneroides sellados, también conocidos como obleas. Estas obleas están selladas con una presión interna calibrada a 29. 92 "Hg, o presión atmosférica estándar. Se expanden y contraen a medida que la presión sube y baja en la caja de instrumentos circundante. Una ventana de Kollsman dentro de la cabina permite al piloto calibrar el instrumento a la configuración del altímetro local para tener en cuenta la presión atmosférica no estándar.
• VSI: el indicador de velocidad vertical tiene un diafragma sellado delgado conectado al puerto estático.La caja del instrumento circundante también se sella y suministra presión de aire estática con una fuga medida en la parte posterior de la caja. Esta fuga medida mide la presión de forma más gradual, lo que significa que si el avión continúa subiendo, la presión nunca se alcanzará, permitiendo que la información de la tasa se mida en la cara del instrumento. los niveles de la aeronave se desactivan, las presiones tanto de la fuga medida como de la presión estática desde el interior del diafragma se igualan, y el dial VSI vuelve a cero para mostrar lev el vuelo

Errores y funcionamiento anormal
El problema más común con el sistema pitot estático es un bloqueo del tubo pitot o los puertos estáticos, o ambos.

• Si el tubo de Pitot se bloquea y su orificio de drenaje permanece despejado, la velocidad del aire indicará cero.

• Si el tubo Pitot y su orificio de drenaje están bloqueados, el indicador de velocidad aerodinámica actuará como un altímetro y leerá velocidades aéreas más altas con un aumento de altitud. Esta situación puede ser peligrosa si no se reconoce de inmediato.

• Si el (los) puerto (s) estático (s) se bloquean y el tubo pitot permanece operable, el indicador de velocidad aerodinámica apenas funcionará y las indicaciones serán inexactas. El altímetro se congelará en un lugar donde ocurrió el bloqueo y el VSI indicará cero.

Otro problema con el sistema pitot-static incluye la fatiga del metal, que puede deteriorar la elasticidad de los diafragmas. Además, la turbulencia o las maniobras abruptas pueden causar mediciones erróneas de la presión estática.