F-16 내부장비/피토트 튜브

F-16 계기 장비를 가져왔습니다..

F16_Brochure.pdf

원본 주소: http://www.moog.com/literature/MCG/F16_Brochure.pdf

moog라는 곳에서 F16계기 장비를 납품하는가 봅니다...

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피토 튜브 - 위키백과

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피토 튜브(Pitot tube)는 유체의 흐름 속도를 측정하는 계측 센서로 발명자인 Henri Pitot를 기념하여 명명되어 Henry Darcy에 의해 개량되었다. 항공기의 속도계, 풍동 등에 사용된다.

구조

기본적인 구조는 2중의 관으로 이루어지며 안쪽 관은 앞단 부분에, 외측의 관은 측면으로 각각 구멍이 열려 있다. 두 개의 관은 안쪽에서 압력센서를 사이에 두어서 그 압력 차이를 잴 수 있게 되어 있다.

센서의 앞단을 흐름 방향에 맞추고, 측면의 구멍(외측의 관)은 흐름의 영향을 받지 않기 때문에 여기에는 정압을 생성된다. 한편, 앞단에 있는 구멍(안쪽의 관)에는 정압과 흐름에 의한 동압을 합한 전체 압력을 알 수 있으며, 이 전체 압력으로부터 정압을 뺀 차압(동압)을 측정해 베르누이의 식을 적용하여 유체의 속도를 계산할 수 있다.

이와 같이, 측면 구멍(정압구멍)을 통해 한번에 전체 압력과 정압 모두를 측정하는 타입을 피토 정압 튜브라고 불린다. 좁은 의미에서 센서는 는 측면으로 정압용 구멍을 가지지 않고, 전체 압력만을 측정하는 것이다. 이 경우 정압은 센서와 다른 위치에 설치된 정압구멍으로부터, 센서 혹은 계기로 유입된다.

항공기의 피토 튜브

어느 정도 이상 고속의 항공기에서 피토 튜부는 가장 일반적인 속도 계측 수단이다(비행선 정도의 저속이 계측 하한선이다). 다른 항공기에 비해 상대적으로 양력이 적은 제트 전투기 등에서는 특히, 착륙시 대기속도를 모르는 것은 치명적이므로 이륙전에 피토 튜브을 쒸운 커버 제거 확인 작업이 매우 중요하다.

설치 위치

정확한 측정을 위해서 피토 튜브는 항공기 경계층의 외측이면서 흐름의 산란이 작은 장소에 설치된다:

기수 앞단 - 현대의 전투기이나 다소 미라주 F1에 많다. 또한 시험 비행을 실시하는 프로토 타입의 항공기에서는 한층 더 정확한 계측이 요구되기 위해 긴 붐 형태로 설치되는 경우가 많다.

기수 측면 - 여객기나 헬리콥터에 많다. 측풍의 영향도 고려해서 보통 기수의 양측면에 설치된다.

날개 밑 - 단발의 소형 프로펠러기 등에서 기수에 설치할 수 없는 경우, 동체로부터 약간 떨어진 날개 아래쪽 면에 놓이는 일이 있다.

기수 측면과 날개 밑의 경우, 유속이 늦은 항공기 경계층으로부터 거리를 얻기 위해서 보통 L자형으로 굽힐 수 있고 있다. 정압구멍을 따로 가지는 시스템의 경우, 측풍에 의한 오차를 경감하기 위함이다. 정압구멍은 보통 동체 양측면에 설치된다.

Pitot tube - 위키백과

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Types of pitot tubes

Aircraft use pitot tubes to measure airspeed. The example in this photo combines a pitot tube with a static port and an angle-of-attack vane.

A pitot ( /ˈpiːtoʊ/) tube is a pressure measurement instrument used to measure fluid flow velocity. The pitot tube was invented by the French engineer Henri Pitot in the early 18th century^[1] and was modified to its modern form in the mid-19th century by French scientist Henry Darcy.^[2] It is widely used to determine the airspeed of an aircraft and to measure air and gas velocities in industrial applications. The pitot tube is used to measure the local velocity at a given point in the flow stream and not the average velocity in the pipe or conduit.^[3]

Contents [hide] 1 Theory of operation 2 Operation 3 Industry applications 4 See also 5 References 6 External links

Theory of operation

The basic pitot tube consists of a tube pointing directly into the fluid flow. As this tube contains fluid, a pressure can be measured; the moving fluid is brought to rest (stagnates) as there is no outlet to allow flow to continue. This pressure is the stagnation pressure of the fluid, also known as the total pressure or (particularly in aviation) the pitot pressure.

The measured stagnation pressure cannot of itself be used to determine the fluid velocity (airspeed in aviation). However, Bernoulli's equation states:

Stagnation pressure = static pressure + dynamic pressure

Which can also be written

Solving that for velocity we get:

Note: The above equation applies only to incompressible fluid.

where:

• V is fluid velocity;

• p_t is stagnation or total pressure;

• p_s is static pressure;

• and ρ is fluid density.

The value for the pressure drop p₂ – p₁ or Δp to Δh, the reading on the manometer:

Δp = Δh(ρA-ρ)g

Where:

• ρA is the density of the fluid in the manometer

• Δh is the manometer reading

The dynamic pressure, then, is the difference between the stagnation pressure and the static pressure. The static pressure is generally measured using the static ports on the side of the fuselage. The dynamic pressure is then determined using a diaphragm inside an enclosed container. If the air on one side of the diaphragm is at the static pressure, and the other at the stagnation pressure, then the deflection of the diaphragm is proportional to the dynamic pressure, which can then be used to determine the indicated airspeed of the aircraft. The diaphragm arrangement is typically contained within the airspeed indicator, which converts the dynamic pressure to an airspeed reading by means of mechanical levers.

Instead of static ports, a pitot-static tube (also called a Prandtl tube) may be employed, which has a second tube coaxial with the pitot tube with holes on the sides, outside the direct airflow, to measure the static pressure.

Operation

Pitot tubes on aircraft commonly have heating elements called pitot heat to prevent the tube from becoming clogged with ice. The failure of these systems can have catastrophic consequences, as in the case of Austral Líneas Aéreas Flight 2553, Birgenair Flight 301 (investigators suspected that some kind of insect could have created a nest inside the pitot tube: the prime suspect is a species called the Black and yellow mud dauber wasp), Northwest Airlines Flight 6231, AeroPeru Flight 603 (blocked static port), and of one X-31.^[4] It has also been suggested that pitot tube icing was responsible for the crash of Air France Flight 447.^[5] although this claim has been contested.^[6]

Industry applications

Pitot tube from a F/A-18

In industry, the velocities being measured are often those flowing in ducts and tubing where measurements by an anemometer would be difficult to obtain. In these kinds of measurements, the most practical instrument to use is the pitot tube. The pitot tube can be inserted through a small hole in the duct with the pitot connected to a U-tube water gauge or some other differential pressure gauge (alnor) for determining the velocity inside the ducted wind tunnel. One use of this technique is to determine the amount of cooling that is being delivered to a room.

The fluid flow rate in a duct can then be estimated from:

Volume flow rate (cubic feet per minute) = duct area (square feet) × velocity (feet per minute)

Volume flow rate (cubic meters per second) = duct area (square meters) × velocity (meters per second)

In aviation, airspeed is typically measured in knots.

이미지 출처 : Airliners.net
앵무새가 앉아있는 부분이 피토트라는 부분입니다.
설명은 뭐 위에 자세히 나와있습니다.

 

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