空速管與大氣數(shù)據(jù)計算機概述

在航空領域，空速管和大氣數(shù)據(jù)計算機是兩個至關重要的設備，它們共同為飛行器的安 全飛行和精 確導航提供了關鍵的數(shù)據(jù)支持。本文將詳細介紹空速管與大氣數(shù)據(jù)計算機的基本原理、功能及其在航空中的應用。

空速管概述

空速管是飛機上極為重要的測量工具，也叫皮托管、總壓管、總-靜壓管。它主要由兩個同心圓管組成，內(nèi)圓管為總壓管，外套管為靜壓管?？账俟芡ㄟ^感受氣流的總壓（也稱全壓）和靜壓，并將測得的壓力數(shù)據(jù)傳送給大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行儀表，?主要用來測量飛行速度??？账俟艿墓ぷ髟砘诓ɡ?，即流體的速度增加時，其壓力會相應減小。同時，為了減小誤差，空速管通常安裝在飛機外部氣流較少受飛機影響的區(qū)域，如機頭正前方、垂尾或翼尖前方?。當飛機飛行時，氣流沖進空速管，管子末端的感應器會感受到氣流的沖擊力量，即動壓。飛機飛得越快，動壓就越大。通過比較靜壓和動壓，可以計算出飛機的飛行速度。具體來說，總壓與靜壓之差即為動壓，根據(jù)動壓與飛行速度的關系公式，即可求出飛行速度?。

1. ?結構和工作原理?

   • ?總壓管?：總壓管的前端正中央處開有一個順氣流方向的通心孔——總壓孔。飛行時，迎面氣流經(jīng)總壓孔進入總壓室后受阻減速，并將速度降至零。流速為零的這個點被稱為“駐點”，駐點處的壓力即為總壓?？倝喊遂o壓和動壓兩部分。
   • ?靜壓管?：靜壓管的頂部是封閉的，但其后部氣流不易受干擾的側面部位上開有許多圓形的、垂直于來流的小孔洞——靜壓孔。這些孔洞用于測量周圍大氣環(huán)境的靜壓。

2. ?功能與應用?

   • ?測量飛行速度?：空速管通過測量總壓和靜壓，進而計算出動壓，而動壓與飛行速度的平方成正比。因此，空速管能夠準確測量飛行器的飛行速度。
   • ?其他功能?：除了測量飛行速度，空速管還可以用于測量飛行高度、升降速度等參數(shù)。此外，在某些飛機上，空速管外側還裝有小葉片，用于測量飛機的側滑角和迎角。

3. ?安裝與維護?

   • ?安裝位置?：空速管通常安裝在飛機機頭或機翼上，確保氣流較少受到飛機本身的影響。為了保險起見，一架飛機通常會安裝兩套以上的空速管。
   • ?維護措施?：為了防止空速管結冰影響探測精度，通常會對空速管進行加溫處理。同時，為了防止動/靜壓系統(tǒng)積聚水分，空速管上設有排水孔，動/靜壓系統(tǒng)管路也配備了排水接頭。
   
   

大氣數(shù)據(jù)計算機概述

大氣數(shù)據(jù)計算機（Air Data Computer, ADC）是現(xiàn)代玻璃駕駛艙中一個必不可少的航空電子組件。它能夠通過收集、處理和分析大氣數(shù)據(jù)，為飛行器的安 全飛行和準確導航提供關鍵的數(shù)據(jù)支持。

1. ?基本原理與結構?

   • ?多輸入多輸出系統(tǒng)?：大氣數(shù)據(jù)計算機是一個多輸入多輸出的機載綜合測量系統(tǒng)。它通過傳感器獲取靜壓、總壓、總溫等參數(shù)，然后利用這些參數(shù)計算出飛行高度、速度、馬赫數(shù)、大氣靜溫等關鍵數(shù)據(jù)。
   • ?主要組成部分?：大氣數(shù)據(jù)計算機主要包括數(shù)據(jù)傳感器、分析數(shù)據(jù)的計算機、顯示和輸出裝置以及自檢和故障監(jiān)控系統(tǒng)等部分。

2. ?功能與應用?

   • ?飛行數(shù)據(jù)計算?：大氣數(shù)據(jù)計算機能夠根據(jù)傳感器測得的原始參數(shù)，計算出飛行高度、垂直變化率、指示空速、真空速、馬赫數(shù)、大氣靜溫等多個與大氣參數(shù)有關的數(shù)據(jù)。
   • ?系統(tǒng)支持?：這些數(shù)據(jù)不僅用于飛行儀表的顯示，還供給自動飛行控制系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、飛行數(shù)據(jù)記錄器、導航計算機、飛行管理計算機等使用。

3. ?分類與發(fā)展?

   • ?分類?：大氣數(shù)據(jù)計算機主要有機電模擬式和數(shù)字式兩大類。前者以采用機電模擬式計算裝置為特征，后者以采用數(shù)字式計算機為特征。
   • ?發(fā)展歷程?：大氣數(shù)據(jù)計算機自20世紀50年代開始用于一些高性能飛機上，現(xiàn)已廣泛應用于各類機種。隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計算機逐漸取代了機電模擬式大氣數(shù)據(jù)計算機。

4. ?優(yōu)勢與挑戰(zhàn)?

   • ?優(yōu)勢?：大氣數(shù)據(jù)計算機采用少量傳感器集中處理原始信息后，能獲得數(shù)十個有用信號，避免了設備重復性，減小了機載設備的體積和重量。同時，它便于采用更合理的計算方案和誤差補償措施，提高了大氣數(shù)據(jù)的測量精度。
   • ?挑戰(zhàn)?：大氣數(shù)據(jù)計算機的發(fā)展受到數(shù)據(jù)采集和處理能力的限制。為了提供更全 面和準確的數(shù)據(jù)，需要建立更多的氣象觀測設備和衛(wèi)星。此外，數(shù)據(jù)質(zhì)量和算法改進也是當前面臨的挑戰(zhàn)之一。

空速管與大氣數(shù)據(jù)計算機的結合應用

在航空領域，空速管和大氣數(shù)據(jù)計算機通常是結合使用的?？账俟茇撠熓占w行過程中的氣流數(shù)據(jù)，而大氣數(shù)據(jù)計算機則負責處理這些數(shù)據(jù)并計算出關鍵的飛行參數(shù)。這種結合使用的方式不僅提高了數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，還為飛行器的安 全飛行和精 確導航提供了有力支持。

例如，在飛機起飛和降落過程中，空速管測量出的飛行速度對于控制飛機的姿態(tài)和高度至關重要。同時，大氣數(shù)據(jù)計算機根據(jù)空速管提供的數(shù)據(jù)計算出飛行高度和速度等參數(shù)，為飛行員提供實時、準確的信息支持。此外，在巡航過程中，大氣數(shù)據(jù)計算機還可以根據(jù)飛行高度和速度等參數(shù)優(yōu)化發(fā)動機的工作狀態(tài)，提高燃油效率。

結論

空速管和大氣數(shù)據(jù)計算機是航空領域中的兩個關鍵航空設備。它們通過測量和處理大氣數(shù)據(jù)，為飛行器的安 全飛行和精 確導航提供了重要的數(shù)據(jù)支持。隨著航空技術的不斷發(fā)展，空速管和大氣數(shù)據(jù)計算機的性能也將不斷提升，為未來的航空事業(yè)貢獻更大的力量。