空速管簡介及誤差修正

1、空速管簡介與空速管簡介與優(yōu)化設計優(yōu)化設計空速管的作用簡介空速管的作用簡介 空速管也叫皮托管、總壓管、總空速管也叫皮托管、總壓管、總-靜靜壓管。它是感受氣流的總壓（也稱全壓管。它是感受氣流的總壓（也稱全壓）和靜壓，并將測得的壓力數(shù)據(jù)傳壓）和靜壓，并將測得的壓力數(shù)據(jù)傳送給大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行儀表的裝送給大氣數(shù)據(jù)計算機、飛行儀表的裝置。這種航空裝置主要是用來測量飛置。這種航空裝置主要是用來測量飛行速度的，是精準測量飛行器速度的行速度的，是精準測量飛行器速度的重要手段，同時還兼具其它多種功能。重要手段，同時還兼具其它多種功能。比如在空速管上加裝翼片以測量側滑比如在空速管上加裝翼片以測量側滑角和迎角。角

2、和迎角。空速管有多種形式空速管有多種形式空速管的作用簡介空速管的作用簡介空速管的基礎原理空速管的基礎原理 空速管由兩個測壓管組成，內空速管由兩個測壓管組成，內圓管為圓管為總壓管總壓管，外套管為，外套管為靜壓管靜壓管。空速管測量飛機速度的原理是這空速管測量飛機速度的原理是這樣的，當飛機向前飛行時，氣流樣的，當飛機向前飛行時，氣流便沖進空速管，在管子末端的感便沖進空速管，在管子末端的感應器會感受到氣流的沖擊力量，應器會感受到氣流的沖擊力量，即動壓。飛機飛得越快，動壓就即動壓。飛機飛得越快，動壓就越大。如果將空氣靜止時的壓力越大。如果將空氣靜止時的壓力即靜壓和動壓相比就可以知道沖即靜壓和動壓相比就可

3、以知道沖進來的空氣有多快，也就是飛機進來的空氣有多快，也就是飛機飛得有多快。飛得有多快。 圖中側方開口即為靜壓管開口，圖中側方開口即為靜壓管開口，當氣流平行于空速管軸線時，其當氣流平行于空速管軸線時，其內部壓強為周圍大氣靜止壓強。內部壓強為周圍大氣靜止壓強?？账俟艿幕A原理空速管的基礎原理Ps為靜壓為靜壓（Static Pressure）Pt為總壓為總壓（Total Pressure）r為空氣密度為空氣密度（Density）總壓總壓= =靜壓靜壓+ +動壓動壓 總壓需要由動、靜壓相總壓需要由動、靜壓相加計算才可得出。加計算才可得出。 對于翼龍對于翼龍M1M1的飛行條件，的飛行條件，其馬赫數(shù)（音

4、速倍數(shù)）一其馬赫數(shù)（音速倍數(shù)）一般不會超過般不會超過0.10.1，在此條件，在此條件下，流體可認為不可壓縮，下，流體可認為不可壓縮，即即r r為常量，根據(jù)下方公式為常量，根據(jù)下方公式可知，通過測量靜壓和動可知，通過測量靜壓和動壓可間接得到飛行空速。壓可間接得到飛行空速。 論文指出，此條件下運論文指出，此條件下運用此公式，理想精度可達用此公式，理想精度可達到到0.25%0.25%空速管的誤差及修正方法空速管的誤差及修正方法一、位置誤差一、位置誤差位置誤差是指與空速管在流體中的位置有關的誤差位置誤差是指與空速管在流體中的位置有關的誤差誤差的大小同靜壓孔距機頭的距離成反比，距離越大，被探測的空氣受擾

5、動情誤差的大小同靜壓孔距機頭的距離成反比，距離越大，被探測的空氣受擾動情況越小，否則相反。況越小，否則相反。與飛機機身的頭部和機身的最大直徑有關。靜壓孔確定后，機身最大直徑越大，與飛機機身的頭部和機身的最大直徑有關。靜壓孔確定后，機身最大直徑越大，則對誤差影響越大。則對誤差影響越大。 由此可見，靜壓誤差就是被測靜壓孔處的擾動壓力值，這種誤差從形成機理上是由此可見，靜壓誤差就是被測靜壓孔處的擾動壓力值，這種誤差從形成機理上是無法避免的。要使探測精度滿足要求，就必須采取必要措施對必要誤差進行修正。無法避免的。要使探測精度滿足要求，就必須采取必要措施對必要誤差進行修正?？账俟艿恼`差及修正方法空速管的

6、誤差及修正方法減小靜壓探測的誤差的方法有兩種：減小靜壓探測的誤差的方法有兩種： 氣動補償氣動補償：在安裝位置已確定的情況下，設計合適的氣動外形并在形面上選擇靜壓孔位置，利用補償面在靜壓孔處產生負壓來補償機身正壓場在此處產生的影響。 補償形式： 前體補償空速管利用頭部曲面的靜壓孔處產生的負壓來補償機頭正壓； 后體補償空速管利用靜壓孔后面的收縮段在靜壓孔處產生的負壓補償機頭正壓； 加補償環(huán)的空速管利用加在平直段的特殊設計的環(huán)，并在環(huán)特定的位置開靜壓孔在亞音速同樣可以得到補償量。 此方法的優(yōu)點是把誤差消除在了靜壓源，但制造工藝和計算的難度較高。計算補償計算補償：在空速管已確定的情況下，通過試飛測出并

7、計算出靜壓源誤差與馬赫數(shù)、攻角等因素的關系曲線。通過關系曲線，利用計算機的計算功能對位置誤差進行濾波消除，來補償靜壓源誤差。 濾波消隱曲線空速管的誤差及修正方法空速管的誤差及修正方法二、攻角誤差二、攻角誤差 實際實際飛行飛行時，由于氣流不可能始終與時，由于氣流不可能始終與空速管平行使得兩者形成攻角，造成管空速管平行使得兩者形成攻角，造成管下方與上方的氣壓變化使得測量值不準下方與上方的氣壓變化使得測量值不準確。所以靜壓孔一般采用多孔而不是單確。所以靜壓孔一般采用多孔而不是單孔，用多孔的平均值以盡量減少攻角孔，用多孔的平均值以盡量減少攻角的的影響的的影響。三、制造及安裝誤差三、制造及安裝誤差 制造時的加工誤差和安裝時的角度、制造時的加工誤差和安裝時的角度、位置誤差都會影響測量