1、大气数据系统（全/静压系统）刘瑞华中国民航大学 电子信息工程学院2022年1月24日14时07分第2/共25全全/静压系统静压系统n全静压系统用来收集气流的全压和静压，并全静压系统用来收集气流的全压和静压，并把它们输送给需要全静压的仪表及有关设备。把它们输送给需要全静压的仪表及有关设备。n全静压管收集全静压的精确程度，与全静压全静压管收集全静压的精确程度，与全静压管的结构、飞机迎角、飞行速度有关。大迎管的结构、飞机迎角、飞行速度有关。大迎角飞行和跨音速飞行时，全静压管收集的全角飞行和跨音速飞行时，全静压管收集的全静压不准确。静压不准确。n全静压系统输送全静压的迅速程度与飞机的全静压系统输送全静
2、压的迅速程度与飞机的升降速度有关，飞行高度迅速改变的过程中，升降速度有关，飞行高度迅速改变的过程中，全静压系统输送压力会有延迟。全静压系统输送压力会有延迟。2022年1月24日14时07分第3/共25全全/静压系统静压系统n全全/静压系统是一个管道系统，由探头、探孔、静压系统是一个管道系统，由探头、探孔、活门、软管、管道支管和排水系统组成。活门、软管、管道支管和排水系统组成。2022年1月24日14时07分第4/共25全全/静压管静压管n全静压管（空速管）用来在飞机飞行过全静压管（空速管）用来在飞机飞行过程中收集气流的全压和静压，并传送给程中收集气流的全压和静压，并传送给全全/静压系统仪表。静
3、压系统仪表。n全静压管包括全压、静压和加温等部分，全静压管包括全压、静压和加温等部分，如下图所示。其中：如下图所示。其中：全压口正对气流方向，用来收集全压全压口正对气流方向，用来收集全压静压孔位于没有紊流的地方，用来收集静压静压孔位于没有紊流的地方，用来收集静压加温部分用来给全加温部分用来给全/静压管加温静压管加温2022年1月24日14时07分第5/共25全、静压管结构与特点全、静压管结构与特点全全/静压管结构静压管结构2022年1月24日14时07分第6/共25全、静压管结构与特点全、静压管结构与特点n亚音速全静压管特点：（亚音速全静压管特点：（p53页）页）头部半球形或稍尖，静压孔沿管子
4、某一横截面均头部半球形或稍尖，静压孔沿管子某一横截面均匀分布。为准确测量，静压孔至管前端的距离应匀分布。为准确测量，静压孔至管前端的距离应大致等于全静压管直径的三倍。大致等于全静压管直径的三倍。n超音速全静压管特点：（超音速全静压管特点：（p54页）页）管身细长，头部稍尖管身细长，头部稍尖管壁薄，平头型管壁薄，平头型静压孔离前端较远静压孔离前端较远上部上部4个孔，下部个孔，下部6个孔，两侧无个孔，两侧无后部的延伸管加长，且多装在机头前方后部的延伸管加长，且多装在机头前方2022年1月24日14时07分第7/共25应急全、静压孔应急全、静压孔n当全当全/静压孔故障失效时，为有关仪表静压孔故障失效
5、时，为有关仪表提供气压信息提供气压信息n应急全压孔结构与一般全静压孔相同，应急全压孔结构与一般全静压孔相同，但无静压孔，安装在气流平稳，能正确但无静压孔，安装在气流平稳，能正确收集全压的地方收集全压的地方n应急静压孔设在机身表面没有紊流的地应急静压孔设在机身表面没有紊流的地方，两个静压孔对称于飞机对称面方，两个静压孔对称于飞机对称面2022年1月24日14时07分第8/共25全静压系统全静压系统2022年1月24日14时07分第9/共25全静压探头和备用静压孔全静压探头和备用静压孔2022年1月24日14时07分第10/共25全、静压探头全、静压探头n全静压管包括全压、静压和加温部分全静压管包
6、括全压、静压和加温部分n全压口位于全静压管的头部正对气流方向。全压口位于全静压管的头部正对气流方向。空气流至全压口时，完全受阻，流速为零空气流至全压口时，完全受阻，流速为零n静压孔位于全静压管周围没有紊流的地方静压孔位于全静压管周围没有紊流的地方n加温组件防止气流中的水汽因气温降低而在加温组件防止气流中的水汽因气温降低而在管内结冰管内结冰n全静压管为流线型管子，表面光滑，以便减全静压管为流线型管子，表面光滑，以便减弱对气流的扰动，准确收集静压。弱对气流的扰动，准确收集静压。2022年1月24日14时07分第11/共252022年1月24日14时07分第12/共252022年1月24日14时07
7、分第13/共25全静压探头排水装置全静压探头排水装置2022年1月24日14时07分第14/共25加温组件加温组件2022年1月24日14时07分第15/共252022年1月24日14时07分第16/共252022年1月24日14时07分第17/共252022年1月24日14时07分第18/共25举例举例Boeing737-700全静压系统全静压系统2022年1月24日14时07分第19/共252022年1月24日14时07分第20/共25大迎角飞行时全静压系统仪表的大迎角飞行时全静压系统仪表的指示特点（一）指示特点（一）n在飞行速度和高度一定的情况下，全静在飞行速度和高度一定的情况下，全静压
8、管迎角改变，相对气流与全静压管中压管迎角改变，相对气流与全静压管中心线的夹角也改变，因而收集的全、静心线的夹角也改变，因而收集的全、静压改变。压改变。n迎角越大，夹角越大，全、静压误差也迎角越大，夹角越大，全、静压误差也越大。越大。2022年1月24日14时07分第21/共25n迎角增大，全压口收集的全压减小。迎迎角增大，全压口收集的全压减小。迎角越大，全压误差越大。由于前端形状角越大，全压误差越大。由于前端形状的不同，相同情况下，超音速时的误差的不同，相同情况下，超音速时的误差比亚音速时误差要小。比亚音速时误差要小。n亚音速时，迎角增大，下部的静压孔处，亚音速时，迎角增大，下部的静压孔处，因
9、气流受阻而减速，收集的静压增大。因气流受阻而减速，收集的静压增大。上部、侧面的静压孔因气流加速和产生上部、侧面的静压孔因气流加速和产生涡流，收集的静压减小，总结果是减小。涡流，收集的静压减小，总结果是减小。超音速时，静压基本不变。超音速时，静压基本不变。2022年1月24日14时07分第22/共25大迎角飞行时全静压系统仪表的大迎角飞行时全静压系统仪表的指示特点（二）指示特点（二）n亚音速时，迎角增大，全、静压都减小，亚音速时，迎角增大，全、静压都减小，动压误差不大；超音速时，全压减小，动压误差不大；超音速时，全压减小，静压基本不变，故动压减小。静压基本不变，故动压减小。n亚音速，迎角增大时，
10、高度表、真空速亚音速，迎角增大时，高度表、真空速表和马赫数表多指，指示空速表误差不表和马赫数表多指，指示空速表误差不明显。明显。n超音速，迎角增大时，由于静压误差小，超音速，迎角增大时，由于静压误差小，高度表误差小。由于动压减小，指示空高度表误差小。由于动压减小，指示空速表、真空速表和马赫数表少指，误差速表、真空速表和马赫数表少指，误差明显。明显。2022年1月24日14时07分第23/共25攻角和侧滑角的测量攻角和侧滑角的测量n攻角：飞机纵轴（或机翼弦线）与迎面攻角：飞机纵轴（或机翼弦线）与迎面气流角夹角。攻角是影响飞机升力的重气流角夹角。攻角是影响飞机升力的重要参数，当达到临界攻角时，飞机
11、将发要参数，当达到临界攻角时，飞机将发生失速。生失速。n侧滑角：飞机横轴与侧向气流间的夹角。侧滑角：飞机横轴与侧向气流间的夹角。n攻角传感器只能测量出传感器所在处的攻角传感器只能测量出传感器所在处的“局部攻角局部攻角”，与，与“真实攻角真实攻角”之间有之间有一一“攻角位置误差攻角位置误差”。2022年1月24日14时07分第24/共25攻角传感器攻角传感器n攻角传感器分为两类。攻角传感器分为两类。图中右侧为翼形，左侧图中右侧为翼形，左侧为锥形。为锥形。翼形传感器即旋转风标式翼形传感器即旋转风标式传感器，它由一个经过静传感器，它由一个经过静力平衡的风标力平衡的风标( (叶片叶片) )，传，传动机
12、构、信号变换器动机构、信号变换器( (自整自整角机或电位计角机或电位计) )及固定连结及固定连结部分等组成。部分等组成。锥形传感器是差动式传感锥形传感器是差动式传感器。它的探测部分主要是器。它的探测部分主要是一个圆锥形管，在管子对一个圆锥形管，在管子对称面称面( (中性面中性面) )上开有一条上开有一条缝隙，以接收迎面来的气缝隙，以接收迎面来的气流。当气流不在缝隙流。当气流不在缝隙( (气缝气缝) )所在的对称面上时，传感所在的对称面上时，传感器便输出一个角度信号。器便输出一个角度信号。 飞机的升力系数和阻力系数都取决于攻角的大小，当攻角达到临界攻角时，飞机会发生失速2022年1月24日14时07分第25/共25作业作业n1.全全/静压系统的功能是什么？静压系统的功能是什么？n2.简述全简述全/静压管的结构。静压管的结构。n3.对比亚音速和超音速全对比亚音速和超音速全/静压管的结构静压管的结构特点。特点。n4.理解大攻角全理解大攻角全/静压系统仪表的指示特静压系统仪表的指示特点。点。n5.什么是攻角？如何测量攻角？什么是攻角？如何测量攻角？
