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为什么中国有些战斗机的机头上会有一根很长的针状物,这是什么原理?

作者:Anita 发布时间: 2022-02-15 17:32:38

简介:】其实就笔者来说,这是最常见的不过的空速管,所谓空速管也叫皮托管、总压管、总-静压管。它是感受气流的总压(也称全压)和静压,并将测得的压力数据传送给大气数据计算机、飞行仪表

其实就笔者来说,这是最常见的不过的空速管,所谓空速管也叫皮托管、总压管、总-静压管。它是感受气流的总压(也称全压)和静压,并将测得的压力数据传送给大气数据计算机、飞行仪表的装置。空速管这种航空装置主要是用来测量飞行速度的,同时还兼具其它多种功能。空速管除了叫皮托管,总压管、风向标外,也叫气流方向传感器或流向角感应器,与精密电位计(或同步机或解析器)连接在一起,提供出一个表示相对于大气数据桁架纵轴的空气流方向的电信号。空速管是飞机上极为重要的测量工具。它的安装位置一定要在飞机外面气流较少受到飞机影响的区域,一般在机头正前方,垂尾或翼尖前方。飞机在亚声速飞行时,空气因受机体的扰动作用,在其周围形成了一个飞机绕流场,而空速管探测到的气流静压实际上是飞机绕流场中的静压,它比当地实际大气静压高,也就是测得的压力系数是正值,它取决于空速管的位置误差,同时为了保险起见,一架飞机通常安装2套以上空速管。有的飞机在机身两侧有2根小的空速管。美国隐身战斗机F-117在机头最前方安装了4根全向大气数据探管,因此该机不但可以测大气动压、静压,而且还可以测量飞机的侧滑角和迎角。有的飞机上的空速管外侧还装有几片小叶片,也可以起到类似作用;垂直安装的用来测量飞机侧滑角,水平安装的叶片可测量飞机迎角。为了防止结冰,空速管被加温――对探头进行加温防冰可以防止结冰堵塞测量孔,影响探测精度。为了防止动/静压系统积聚水分,在空速管设有排水孔和动/静压系统管路设有排水接头。

就空速管的结构来说,由两个同心圆管组成,内圆管为总压管,外套管为静压管。 空速管测量飞机速度的原理是这样的,当飞机向前飞行时,气流便冲进空速管,在管子末端的感应器会感受到气流的冲击力量,即动压。飞机飞得越快,动压就越大。如果将空气静止时的压力即静压和动压相比就可以知道冲进来的空气有多快,也就是飞机飞得有多快。比较两种压力的工具是一个用上下两片很薄的金属片制成的表面带波纹的空心圆形盒子,称为膜盒。这盒子是密封的,但有一根管子与空速管相连。如果飞机速度快,动压便增大,膜盒内压力增加,膜盒会鼓起来。用一个由小杠杆和齿轮等组成的装置可以将膜盒的变形测量出来并用指针显示,这就是最简单的飞机空速表。

历史上的航空事故,就有因为空速管堵塞,或者空速管故障,而使飞行员无法感知飞行参数,使飞机失事的情况出现,所以保持空速管的正常状态是地勤维护的一项重要工作,而就最新的战斗机和飞机设计中,空速管不再以针状管的形式存在,而改为了内埋式的小孔,这样一方面是考虑针状管对飞机隐身不利,另一方面则是考虑到针状空速管对飞机的气动影响,以利更好的飞行性能。

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