Pitot tube, alias "speed tube", "anémomètre", en anglais pitot tube.

Un tube Pitot est un dispositif tubulaire qui mesure la pression totale et la pression statique d'un flux d'air pour déterminer sa vitesse. Inventé par le français H. Pitot. Strictement parlant, le Pitot ne mesure que la pression totale du flux d'air, AKA le tube de pression totale; En même temps, la mesure de la pression totale, la pression statique est appelée le tube d'accélération du vent, mais il est d'usage d'appeler plus d'un tube d'accélération du vent Un tube de Pitot. Le tube Pitot est configuré comme illustré, avec une tête hémisphérique et une canule double à l'arrière. Lors de la mesure de vitesse, la tête est alignée pour le flux, le petit trou au centre de la tête (trou de pression totale) se sent la pression totale de flux P 0, transmise par le tube interne au manomètre. Environ 3 ~ 8d après la tête, la paroi du tube externe est uniformément ouverte avec une rangée de trous (trous de pression statique), ressentez la pression statique P, la canule externe est également transmise au manomètre. Pour l'écoulement incompressible, selon l'équation de Bernoulli, la vitesse du vent est une introduction détaillée à la technologie de Pitot, où ρ est la densité du flux d'air. Pour les écoulements Compressibles, après avoir déterminé P 0 et P, on peut déterminer le nombre de Mach du flux d'air et, par conséquent, la vitesse, selon l'équation de l'énergie. Mais dans le flux ultrasonique, la tête du tube Pitot apparaît une onde de choc hors du corps, le trou de pression total est ressenti par la pression totale après l'onde, la pression statique du flux est également difficile à mesurer, de sorte que le tube Pitot ne s'applique plus. Le trou de pression total a une certaine zone, ce qu'il ressent est la pression moyenne près du point d'arrêt, légèrement inférieure à la pression totale, la pression statique ressentie par le trou de pression statique a également une certaine erreur, d'autres tels que la fabrication, l'installation auront également une erreur, de sorte que La mesure du débit devrait ajouter un facteur de correction ζ, c'est - à - dire la présentation détaillée de la technologie de Pitot. La valeur de ζ est généralement comprise entre 0,98 et 1,05, corrigée dans le flux d'air à vitesse connue ou déterminée avec une correction Pitot standard. La structure de l'hébergement en cuir est simple, facile à utiliser et très polyvalent. Comme la tête de l'avion ou le bord d'attaque de l'aile est généralement équipé d'un tube de Pitot, mesurer la vitesse de vol de l'air relatif, également connu sous le nom de tube de vitesse.

L'anémomètre, également appelé capteur de direction d'écoulement ou capteur d'angle d'écoulement, est relié à un potentiomètre de précision (ou synchro ou résolveur) pour fournir un signal électrique représentant la direction d'écoulement de l'air par rapport à l'axe longitudinal de la poutre de données atmosphériques.

Le anémomètre est un outil de mesure extrêmement important à bord d'un avion. Il doit être installé dans une zone à l'extérieur de l'avion où le flux d'air est moins affecté par l'avion, généralement juste en face du nez, à l'arrière ou devant le bout des ailes. Dans le même temps, pour des raisons d'assurance, un avion est généralement équipé de plus de 2 paires de tubes de vitesse. Certains avions ont 2 petits tubes de vitesse de chaque côté du fuselage. Le chasseur furtif américain F - 117 est équipé de quatre sondes omnidirectionnelles de données atmosphériques à l'avant du nez, de sorte que l'avion peut mesurer non seulement la pression aérodynamique et statique atmosphérique, mais aussi l'angle de dérapage latéral et l'angle d'attaque de l'avion. Certains avions sur le côté extérieur du tube de vitesse contient également plusieurs petites lames, qui peuvent également jouer un rôle similaire; Installé verticalement pour mesurer l'angle de glissement latéral de l'avion, les lames montées horizontalement peuvent mesurer l'angle d'attaque de l'avion, afin d'empêcher le petit trou de l'extrémité avant du speed tube de geler et de bloquer en vol, le Speed tube de l'avion général a un dispositif de chauffage électrique..

Le principe de la mesure de la vitesse de l'avion par le tube anémométrique est tel que lorsque l'avion vole vers l'avant, le flux d'air se précipite dans le tube anémométrique et l'inducteur à l'extrémité du tube sentira la force d'impact du flux d'air, c'est - à - dire la pression dynamique. Plus l'avion vole vite, plus la pression dynamique augmente. Si l'on compare la pression de l'air à l'arrêt, c'est - à - dire la pression statique et la pression dynamique, on peut savoir à quelle vitesse l'air s'engouffre, c'est - à - dire à quelle vitesse l'avion vole. L'outil qui compare les deux pressions est une boîte circulaire creuse avec des ondulations sur la surface, appelée boîte à membrane, faite de deux feuilles de métal très minces de haut en bas. La boîte est scellée, mais il y a un tube relié au Speed tube. Si l'avion est rapide, la pression dynamique augmente, la pression à l'intérieur de la boîte à membrane augmente et la boîte à membrane se gonfle. Avec un dispositif composé de petits leviers et engrenages, etc., il est possible de mesurer la déformation de la boîte à membrane et de l'afficher avec des aiguilles, ce qui est zui simple Aircraft speed meter.

Les anémomètres modernes, en plus d'avoir des trous directement devant eux, ont de nombreux petits trous tout autour du tube et utilisent un autre tube pour passer à l'intérieur de l'anémomètre pour mesurer la pression atmosphérique au repos, qui est appelée pression statique. La taille de déformation de la cassette de membrane à l'intérieur du tachymètre est déterminée par la différence entre la pression statique à l'extérieur de la cassette de membrane et la pression dynamique à l'intérieur de la cassette de membrane.

La pression statique mesurée par l'anémomètre peut également être utilisée comme paramètre de calcul de l'altimètre. Si la cartouche à membrane * est scellée, la pression à l'intérieur reste toujours équivalente à celle de l'air au sol. De cette façon, lorsque l'avion vole dans l'air, l'altitude augmente, la pression statique mesurée par le tube anémométrique diminue, la boîte à membrane se gonfle, la déformation de la boîte à membrane peut mesurer l'altitude de l'avion. Un tel altimètre est appelé altimètre barométrique.

La pression statique mesurée à l'aide d'un anémomètre permet également de réaliser un "compteur de vitesse de levage", c'est - à - dire de mesurer les variations rapides et lentes de l'altitude de l'avion (taux de montée). Il y a aussi une cassette à membrane à l'intérieur du tableau, mais la pression à l'intérieur de la cassette à membrane n'est pas mesurée à partir de la pression dynamique mesurée par le tube anémométrique, mais à l'aide d'un tube spécial avec un petit trou à la sortie. La taille des petits trous dans ce tube a été spécialement conçue pour limiter les variations rapides et lentes de pression d'air à l'intérieur de la cartouche à membrane. Si l'avion monte rapidement, la pression de l'air à l'intérieur de la boîte à membrane, conditionnée par de petits trous, ne peut pas descendre rapidement, tandis que la pression de l'air à l'extérieur de la boîte à membrane, en raison de la présence de trous de pression statique sur le tube anémométrique traversant, peut rapidement atteindre la pression équivalente à l'atmosphère extérieure, de sorte que la boîte à membrane se soulève. La mesure de la taille de la déformation de la cassette de membrane permet de déterminer la vitesse et la lenteur de la montée de l'avion. Lorsque l'avion est descendu, c'était l'inverse. La pression à l'extérieur de la boîte à membrane augmente rapidement, tandis que la pression de l'air à l'intérieur de la boîte à membrane ne peut augmenter que lentement, de sorte que la boîte à membrane tombe, entraînant l'aiguille, montrant le taux de montée négatif, c'est - à - dire le taux de descente. Après le vol à plat de l'avion, la pression de l'air à l'intérieur et à l'extérieur de la boîte à membrane est progressivement égale, la boîte à membrane reprend sa forme normale et l'indicateur de vitesse de levage est nul.

La vitesse mesurée par l'anémomètre n'est pas vraiment la vitesse de l'avion par rapport au sol, mais simplement par rapport à l'atmosphère, d'où le nom de vitesse de l'air. S'il y a du vent, la vitesse de l'avion par rapport au sol (appelée vitesse sol) doit également être augmentée de la vitesse du vent (vol en arrière) ou diminuée de la vitesse du vent (vol en arrière). En outre, le principe de tachymétrie par tube utilise la pression dynamique, qui est liée à la densité atmosphérique. La même vitesse relative du flux d'air, si la densité de l'atmosphère est faible, la pression dynamique est faible et la déformation de la boîte à membrane dans le tachymètre est faible. Donc, la même vitesse, la valeur indiquée à haute altitude est plus petite qu'à basse altitude. Cette vitesse est généralement appelée « vitesse de montre ». Les tachymètres modernes ont deux aiguilles, une plus fine et une plus large. Les aiguilles larges indiquent la « vitesse de la montre», tandis que la tige fine indique la vitesse équivalente à la pression atmosphérique au sol, appelée « vitesse réelle», après diverses corrections.

En plus d'être utilisé pour mesurer la vitesse d'un avion, le tube Pitot remplit plusieurs autres fonctions. Dans la recherche scientifique, la production, l'enseignement, la protection de l'environnement et les tunnels, la ventilation de la mine, la gestion de l'énergie, le tube Pitot couramment utilisé pour mesurer la vitesse du flux d'air dans le tuyau de ventilation, le tuyau industriel, le conduit de cheminée du four, après conversion Pour déterminer le débit, peut également mesurer la vitesse du flux d'eau dans le tuyau. La mesure de la vitesse et la détermination du débit avec le tube de Pitot, avec une base théorique fiable, pratique à utiliser et précise, est une méthode de mesure large classique. En outre, il peut également être utilisé pour mesurer la pression d'un fluide.