皮托管

皮托管，又名“空速管”，“風速管”，英文是Pitot tube。皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置，由法國H.皮托發(fā)明而得名。嚴格地說，皮托管僅測量氣流總壓，又名總管；同時測量總壓、靜壓的才稱風速管，但習(xí)慣上多把風速管稱作皮托管。

定義

空速管也叫氣流方向傳感器或流向角感應(yīng)器，與精密電位計（或同步機或解析器）連接在一起，提供出一個表示相對于大氣數(shù)據(jù)桁架縱軸的空氣流方向的電信號。結(jié)構(gòu)原理皮托管的構(gòu)造如圖，頭部為半球形，后為一雙層套管。測速時頭部對準來流，頭部中心處小孔（總壓孔）感受來流總壓p0，經(jīng)內(nèi)管傳送至壓力計。頭部后約3～8D處的外套管壁上均勻地開有一排孔（靜壓孔），感受來流靜壓p，經(jīng)外套管也傳至壓力計。對于不可壓縮流動，根據(jù)伯努利方程和能量方程可求出氣流馬赫數(shù)，進而再求速度。但在超聲速流動中，皮托管頭部出現(xiàn)離體激波，總壓孔感受的是波后總壓，來流靜壓也難以測準，因而皮托管不再適用。總壓孔有一定面積，它所感受的是駐點附近的平均壓強，略低于總壓，靜壓孔感受的靜壓也有一定誤差，其他如制造、安裝也會有誤差，故測算流速時應(yīng)加一個修正系數(shù)ζ。ζ值一般在0.98～1.05范圍內(nèi)，在已知速度之氣流中校正或經(jīng)標準皮托管校正而確定。皮托管結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，用途很廣。如飛機頭部或機翼前緣常裝設(shè)皮托管，測量相對空氣的飛行速度。

應(yīng)用

空速管是飛機上極為重要的測量工具。它的安裝位置一定要在飛機外面氣流較少受到飛機影響的區(qū)域，一般在機頭正前方，垂尾或翼尖前方。同時為了保險起見，一架飛機通常安裝2副以上空速管。有的飛機在機身兩側(cè)有2根小的空速管。美國隱身戰(zhàn)斗機F-117在機頭前方安裝了4根全向大氣數(shù)據(jù)探管，因此該機不但可以測大氣動壓、靜壓，而且還可以測量飛機的側(cè)滑角和迎角。有的飛機上的空速管外側(cè)還裝有幾片小葉片，也可以起到類似作用；垂直安裝的用來測量飛機側(cè)滑角，水平安裝的葉片可測量飛機迎角，為了防止空速管前端小孔在飛行中結(jié)冰堵塞，一般飛機上的空速管都有電加溫裝置。