O Sistema Pitot-Static Powers Aircraft Instruments

Você já se perguntou como funciona o seu indicador de velocidade no ar? A resposta está em um sistema básico chamado sistema pitot-static, que mede a pressão do ar e a compara com a pressão estática para indicar a velocidade da aeronave no ar. E isso não é tudo que lhe diz. Este mesmo sistema de ar estático nos dá a nossa altitude e nos diz o quão rápido estamos subindo ou descendo em pés por minuto. O sistema pitot-static fornece energia a três instrumentos básicos da aeronave: o indicador de velocidade no ar, o altímetro e o indicador de velocidade vertical.

Componentes

• Tubo e Linha de Pitot: O tubo pitot é um dispositivo em forma de L localizado no exterior da aeronave que é usado para medir a velocidade no ar. Tem uma pequena abertura na parte frontal do tubo, onde a pressão de ar do aro (pressão dinâmica) entra no tubo e um orifício de drenagem na parte de trás do tubo. Alguns tipos ou tubos pitot possuem um elemento de aquecimento eletrônico dentro do tubo que impede que o gelo bloqueie a entrada de ar ou o orifício de drenagem.
• Porta (s) estática (s) e linhas: A porta estática é uma pequena entrada de ar, geralmente localizada na lateral da aeronave, encostada na fuselagem. A porta estática mede a pressão de ar estática (sem movimento), que também é conhecida como pressão ambiente ou pressão barométrica. Algumas aeronaves têm mais de uma porta estática, e algumas aeronaves têm uma porta estática alternativa caso uma ou mais das portas sejam bloqueadas.

• Instrumentos: O sistema pitot-static envolve três instrumentos: o indicador de velocidade no ar, o altímetro e o indicador de velocidade vertical. As linhas estáticas conectam-se a todos os três instrumentos e a pressão de ar do tubo pitot conecta-se apenas ao indicador de velocidade no ar.
• Porta estática alternativa (se instalada): Uma alavanca no cockpit de algumas aeronaves opera uma porta estática alternativa se a porta estática principal sofrer um bloqueio. O uso do sistema estático alternativo pode causar leituras levemente imprecisas nos instrumentos, já que a pressão na cabine geralmente é mais alta do que as portas estáticas principais medem em altitude.

Operação normal

O sistema pitot-static trabalha medindo e comparando as pressões estáticas e, no caso do indicador de velocidade no ar, tanto a pressão estática quanto a dinâmica.

• Velocidade aerodinâmica: O indicador de velocidade é uma caixa selada com um diafragma aneróide dentro dela. A caixa que envolve o diafragma é composta de pressão estática e o diafragma é fornecido com pressão estática e dinâmica. Quando a velocidade no ar aumenta, a pressão dinâmica dentro do diafragma também aumenta, fazendo com que o diafragma se expanda. Através de articulações mecânicas e engrenagens, a velocidade do ar é representada por um ponteiro de agulha na face do instrumento.
• Altímetro: O altímetro atua como um barômetro e também é fornecido com pressão estática das portas estáticas. Dentro do estojo do instrumento lacrado há uma pilha de diafragmas aneróides selados, também conhecidos como wafers. Essas bolachas são seladas com uma pressão interna calibrada a 29,92 "Hg, ou pressão atmosférica padrão. Elas se expandem e contraem conforme a pressão sobe e desce na caixa do instrumento. Uma janela Kollsman dentro do cockpit permite que o piloto calibre o instrumento para ajuste do altímetro local para considerar a pressão atmosférica não padrão.

• VSI: O indicador de velocidade vertical tem um diafragma selado fino conectado à porta estática. A caixa do instrumento circundante também é vedada e fornecida com pressão de ar estática com um vazamento medido na parte traseira do gabinete. Este vazamento medido mede a mudança de pressão de forma mais gradual, o que significa que, se o avião continuar a subir, a pressão nunca será alcançada, permitindo que a informação da taxa seja medida na face do instrumento. Quando a aeronave se estabiliza, as pressões do vazamento medido e da pressão estática de dentro do diafragma se igualam, e o dial VSI retorna a zero para mostrar o vôo nivelado.

Erros e operação anormal

O problema mais comum com o sistema pitot-static é o bloqueio do tubo pitot ou das portas estáticas, ou ambos.

• Se o tubo de pitot ficar bloqueado e o orifício de drenagem permanecer limpo, a velocidade do ar será zero.
• Se o tubo de pitot e seu orifício de drenagem estiverem bloqueados, o indicador de velocidade no ar atuará como um altímetro, lendo velocidades mais altas com um aumento na altitude. Esta situação pode ser perigosa se não for reconhecida imediatamente.
• Se a (s) porta (s) estática (s) ficar (em) bloqueada (s) e o tubo de pitot permanecer operável, o indicador de velocidade no ar mal funcionará e as indicações serão imprecisas. O altímetro irá congelar em um local onde o bloqueio ocorreu e o VSI indicará zero.

Outro problema com o sistema pitot-static inclui a fadiga do metal, que pode deteriorar a elasticidade dos diafragmas. Além disso, turbulências ou manobras abruptas podem causar medições errôneas de pressão estática.