全静压系统

皮托静压系统是一种压力敏感仪器系统，在航空领域最常用于确定飞机的空速、马赫数、高度和高度趋势。 皮托静压系统通常由皮托管、静态端口和皮托静压仪器组成。 其他可能连接的仪器包括空气数据计算机、飞行数据记录器、高度编码器、机舱增压控制器和各种空速开关。 皮托静压系统读数中的错误可能非常危险，因为从皮托静压系统获得的信息（例如高度）可能对安全至关重要。 几起商业航空公司的灾难已被追溯到皮托静压系统的故障。

仪器的皮托静压系统利用气压梯度原理。 它通过测量压力或压力差并使用这些值来评估速度和高度来工作。 这些压力可以从静态端口（静态压力）或皮托管（皮托管）测量。 静压用于所有测量，而皮托管仅用于确定空速。

皮托管压力是从皮托管获得的。 皮托管压力是冲压气压（由车辆运动或空气冲入管内产生的气压）的量度，在理想条件下，它等于停滞压力，也称为总压力。 皮托管通常位于飞机的机翼或前部，面向前方，其开口暴露在相对风中。 通过将皮托管置于这样的位置，可以更准确地测量冲压空气压力，因为它受飞机结构的影响较小。 当空速增加时，冲压空气压力增加，这可以通过空速指示器转换。

静态压力通过静态端口获得。 静态端口通常是飞机机身上的齐平安装孔，位于相对不受干扰的区域可以进入气流的位置。 一些飞机可能只有一个静态端口，而其他飞机可能有多个。 在一架飞机有多个静态端口的情况下，通常在机身的每一侧都有一个。 通过这种定位，可以获取平均压力，从而可以在特定飞行情况下获得更准确的读数。 替代静态端口可位于飞机机舱内，作为外部静态端口被阻塞时的备用。 皮托静压管有效地将静态端口集成到皮托管探头中。 它包含第二个同轴管（或多个同轴管），在探头侧面有压力采样孔，位于直接气流之外，用于测量静压。 当飞机爬升时，静压会降低。

一些皮托静压系统包含单个探头，该探头包含多个压力传输端口，可以感测气压、攻角和侧滑角数据。 根据设计，此类大气数据探头可称为 5 孔或 7 孔大气数据探头。 压差传感技术可用于产生迎角和侧滑角指示。

皮托静压系统获得压力以供皮托静压仪器解释。 虽然下面的解释解释了传统的机械仪器，但许多现代飞机使用空气数据计算机 (ADC) 来计算空速、爬升率、高度和马赫数。 在一些飞机上，两个 ADC 从独立的皮托管和静态端口接收总压力和静态压力，飞机的飞行数据计算机将来自两台计算机的信息进行比较，并将其中一台与另一台进行核对。 还有备用仪器，它们是在主要仪器出现问题时使用的备用气动仪器。

空速指示器连接到皮托管和静压源。 皮托管压力与静态压力之间的差异称为动态压力。 动态压力越大，报告的空速就越高。 传统的机械空速指示器包含一个连接到皮托管的压力膜片。

隔膜周围的外壳是气密的，并通向静态端口。 速度越高，柱塞压力越高，施加在隔膜上的压力越大，通过机械联动装置的针头运动越大。

压力高度计，也称为气压高度计，用于确定飞机高度变化时发生的气压变化。 压力高度计必须在飞行前校准，以将压力记录为海拔高度。