Le système pitot-statique alimente les instruments de bord

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionne votre indicateur de vitesse? La réponse réside dans un système de base appelé système pitot-statique, qui mesure la pression de l'air dynamique et la compare à la pression statique pour indiquer la vitesse de l'avion dans l'air. Et ce n'est pas tout ce que cela vous dit. Ce même système d’air statique nous donne notre altitude et nous dit à quelle vitesse nous montons ou descendons en pieds par minute. Le système statique-pitot alimente trois instruments de base de l’avion: l’indicateur de vitesse, l’altimètre et l’indicateur de vitesse verticale.

Composants

• Tube et ligne de Pitot: Le tube de Pitot est un dispositif en forme de L situé à l'extérieur de l'aéronef utilisé pour mesurer la vitesse. Il comporte une petite ouverture à l'avant du tube où la pression d'air dynamique (pression dynamique) pénètre dans le tube et un orifice de drainage à l'arrière du tube. Certains types ou tubes de Pitot ont un élément chauffant électronique à l'intérieur du tube qui empêche la glace de bloquer l'entrée d'air ou le trou de drainage.
• Port (s) statique (s) et lignes: Le port statique est une petite entrée d'air, généralement située sur le côté de l'aéronef, contre le fuselage. Le port statique mesure la pression d'air statique (non mobile), également appelée pression ambiante ou pression barométrique. Certains aéronefs ont plusieurs ports statiques et certains ont un autre port statique au cas où un ou plusieurs de ces ports seraient bloqués.

• Instruments: Le système pitot-statique implique trois instruments: l'indicateur de vitesse, l'altimètre et l'indicateur de vitesse verticale. Les lignes statiques se connectent aux trois instruments et la pression d’air dynamique du tube de Pitot se connecte uniquement à l’indicateur de vitesse.
• Autre port statique (si installé): Un levier situé dans le cockpit de certains aéronefs exploite un autre port statique si le port statique principal subit un blocage. L'utilisation du système statique alternatif peut entraîner des lectures légèrement inexactes sur les instruments car la pression dans la cabine est généralement supérieure à celle mesurée par les principaux ports statiques en altitude.

Fonctionnement normal

Le système pitot-statique fonctionne en mesurant et en comparant les pressions statiques et, dans le cas de l'indicateur de vitesse, les pressions statiques et dynamiques.

• Vitesse: L'indicateur de vitesse est un boîtier étanche avec un diaphragme anéroïde à l'intérieur. Le boîtier entourant le diaphragme est constitué de pression statique. Le diaphragme est alimenté en pression statique et dynamique. Lorsque la vitesse augmente, la pression dynamique à l'intérieur du diaphragme augmente également, ce qui provoque l'expansion du diaphragme. Grâce à la liaison mécanique et aux engrenages, la vitesse est représentée par un pointeur à aiguille sur la face de l'instrument.
• Altimètre: L'altimètre agit comme un baromètre et est également alimenté par la pression statique des ports statiques. À l'intérieur du boîtier de l'instrument scellé se trouve une pile de diaphragmes anéroïdes scellés, également appelés plaquettes. Ces plaquettes sont scellées avec une pression interne calibrée à 29,92 "Hg, ou pression atmosphérique normale. Elles se dilatent et se contractent lorsque la pression augmente et diminue dans le boîtier de l'instrument environnant. Une fenêtre Kollsman à l'intérieur du cockpit permet au pilote d'étalonner l'instrument le réglage altimétrique local pour tenir compte de la pression atmosphérique non standard.

• VSI: L'indicateur de vitesse verticale a un mince diaphragme scellé connecté au port statique. Le boîtier de l'instrument est également scellé et alimenté en pression statique avec une fuite mesurée à l'arrière du boîtier. Cette fuite mesurée mesure la variation de pression plus progressivement, ce qui signifie que si l'avion continue à monter, la pression ne se rattrapera jamais parfaitement, permettant ainsi de mesurer les informations de vitesse sur la face de l'instrument. Une fois l'avion stabilisé, les pressions de la fuite mesurée et de la pression statique de l'intérieur du diaphragme s'égalisent, et le cadran VSI se remet à zéro pour indiquer le vol à niveau.

Erreurs et fonctionnement anormal

Le problème le plus courant avec le système pitot-statique est le blocage du tube de Pitot et / ou des ports statiques.

• Si le tube de Pitot devient bouché et que son orifice de vidange reste dégagé, la vitesse indiquée sera égale à zéro.
• Si le tube de Pitot et son orifice de vidange sont bouchés, l'indicateur de vitesse se comportera comme un altimètre, en lisant des vitesses plus élevées avec une augmentation de l'altitude. Cette situation peut être dangereuse si elle n'est pas reconnue immédiatement.
• Si le ou les ports statiques se bouchent et que le tube de Pitot reste opérationnel, l'indicateur de vitesse fonctionnera à peine et les indications seront inexactes. L'altimètre gèlera à un endroit où le blocage est survenu et le VSI indiquera zéro.

Un autre problème avec le système pitot-statique comprend la fatigue du métal, qui peut détériorer l'élasticité des diaphragmes. De plus, la turbulence ou les manœuvres brusques peuvent entraîner des mesures de pression statique erronées.