Ошибка положения - Position error
Ошибка определения местоположения - одна из ошибок, влияющих на системы самолета для измерения скорости и высоты . Для самолета нецелесообразно и непрактично иметь точно точную систему индикации воздушной скорости и систему индикации высоты. Небольшая ошибка допустима. Это вызвано расположением статического вентиляционного отверстия, которое подает давление на указатель воздушной скорости и высотомер.
Статическая система
Все самолеты оснащены небольшим отверстием в поверхности самолета, которое называется статическим портом. Давление воздуха вблизи статического порта передается по трубопроводу к высотомеру и индикатору воздушной скорости . Этот статический порт и канал составляют статическую систему самолета. Задача статической системы - определять давление воздуха на высоте, на которой летит самолет. В идеальной статической системе давление воздуха, подаваемое на высотомер и индикатор воздушной скорости, равно давлению воздуха на высоте, на которой летит самолет.
Когда воздух проходит мимо летательного аппарата в полете, на линии тока влияет присутствие самолета, и скорость воздуха по отношению к летательному аппарату различается в разных положениях на внешней поверхности самолета. Вследствие принципа Бернулли разные скорости воздуха приводят к разному давлению в разных местах на поверхности самолета. Идеальное положение для статического порта - это положение, в котором местное давление воздуха в полете всегда равно давлению на удалении от самолета, однако на борту самолета нет места, где эта идеальная ситуация существует для всех углов атаки . При выборе позиции для статического порта конструкторы самолетов пытаются найти положение, в котором ошибка между статическим давлением и давлением набегающего потока является минимальной во всем рабочем диапазоне углов атаки самолета. Остаточная ошибка при любом заданном угле атаки называется ошибкой положения .
Ошибка местоположения влияет на указанную воздушную скорость и указанную высоту . Изготовители самолетов используют руководство по летной эксплуатации самолета для публикации подробных сведений об ошибке указанной воздушной скорости и указанной высоты в рабочем диапазоне скоростей. На многих самолетах влияние ошибки местоположения на воздушную скорость показано как разница между указанной и калиброванной воздушной скоростью . На некоторых низкоскоростных самолетах ошибка местоположения отображается как разница между указанной и эквивалентной воздушной скоростью .
Система Пито
Принцип Бернулли утверждает, что полное давление (или давление торможения ) постоянно вдоль линии тока. Нет изменений в давлении торможения, независимо от положения на линии тока, где оно измеряется. Отсутствует ошибка положения, связанная с давлением застоя.
В трубке Пито поставляет давление на индикатор воздушной скорости . Давление Пито равно давлению торможения при условии, что трубка Пито выровнена с местным воздушным потоком, она расположена вне пограничного слоя и за пределами смыва от пропеллера. Давление Пито может вызвать ошибку выравнивания, но оно не уязвимо для ошибки положения.
Стандарты проектирования самолетов
Стандарты проектирования самолетов определяют максимальную величину системной ошибки Пито . Погрешность индикации высоты не должна быть чрезмерной, поскольку пилотам важно знать свою высоту с разумной точностью для целей разделения движения. США Федеральные авиационные правила , часть 23, §23.1325 (е) включает в себя следующее требование к системе статического давления:
- Ошибка системы на указанной барометрической высоте ... не может превышать ± 30 футов (9,1 м) на 100 узлов (190 км / ч) скорости для [диапазона рабочей скорости самолета].
Погрешность индикации воздушной скорости также не должна быть чрезмерной. Часть 23, §23.1323 (b) включает следующие требования к системе индикации воздушной скорости:
- Системная ошибка, включая ошибку местоположения, ... не может превышать трех процентов от калиброванной воздушной скорости или 5 узлов (9,3 км / ч), в зависимости от того, что больше, во всем [диапазоне рабочей скорости воздушного судна].
Ошибка положения измерения
В целях соблюдения стандарта конструкции воздушного судна, который определяет максимально допустимую ошибку в системе индикации воздушной скорости, необходимо измерить ошибку местоположения на типичном воздушном судне. Есть много разных методов измерения погрешности положения. Некоторые из наиболее распространенных методов:
- использование приемника GNSS во время полета по треугольному курсу
- подводящий канал с источником статического электричества, стабилизированный пластиковым конусом
- облет башни с фотографиями пролетающего самолета, сделанными с вышки, чтобы точно показать высоту самолета над или под вышкой
- трейлинг-боб с источниками Пито и статическими источниками
Смотрите также
- Воздушная скорость
- Высота
- спутниковая система навигации
- Пито-статическая система
- Уменьшенные минимумы вертикального эшелонирования
Ссылки
Библиография
- Клэнси, LJ (1975), Аэродинамика , Pitman Publishing Limited, Лондон ISBN 0-273-01120-0
- Грейси, Уильям (1958), Измерение статического давления на самолетах (PDF) , Исследовательский центр Лэнгли: NACA, TR-1364 , извлечено 26 апреля 2008 г..
- Kermode, AC (1972) Механика полета , Longman Group Limited, Лондон ISBN 0-582-23740-8