PITOT-STATIC SYSTEM(피토-정압계기) & 속도의 종류
PITOT-STATIC SYSTEM
PITOT TUBE(피토관) STATIC PORT(정압관) 으로 되어 있다. PITOT TUBE에서는 동압을 , STATIC PORT 에서는 정압을 측정한다.
PITOT-STATIC SYSTEM을 이용한 계기로는 속도계(ASI) , 고도게(ALT) , 승강계(VSI) 가 있다.
속도계
airspeed indicator 는 pitot tube의 total airpressure과 static port의 정압의 차를 측정하여 속도를 나타내는 계기이다. 다이아프램을 이용하여 전압(total airpressure)와 정압(static pressure)의 차이를 속도계에 나타낸다.
Vso = LANDING CONFIG 에서의 STALL SPEED (white arc의 시작점)
Vs1 = CLEAN CONFIG 에서의 STALL SPEED (green arc의 시작점)
Vfe = max flap extended speed 플랩 운용가능한 최대속도 ( white arc의 끝지점)
Vno = max structural cruise speed 최대운용속도 ( smooth air에서의 최대속도)
Vne = never exceed speed ( 구조적 손상이 야기되는 속도)
* 쌍발엔진 항공기의 blue line은 best single engine rate of clime speed를 나타낸다.
* 쌍발엔진 항공기의 red line은 Vmc minimum controllable airspeed를 나타낸다. Vmc란 critical eng이 fail 되었을 때 directional control 이 가능한 최소속도이다. 5도 이내의 뱅크 안에서 directional control이 유지되는 최소 속도이다.
속도의 종류는 다음과 같다.
- IAS(indicated airspeed) - 속도계에 표시되는 속도 . 항공기 performance에 사용되기 때문에 IAS계기가 칵핏에 장착되어 사용된다.
- CAS(calibrated airspeed) - IAS에서 장착오차를 수정한 속도 . IAS를 칵핏에 설치할때 발생한 오차와 계기 자체의 오차를 수정한 속도. 이 오차는 HIGH PITCH ATTITUDE일 때 크다 . PITOT TUBE 와 AIR FLOW가 큰 각도 차이를 가져 공기 흐름이 달라지기 때문이다.
- EAS(equivalent airspeed) - CAS에서 공기압축오차를 수정한 속도 . 10,000ft msl , 200kt 이상에서 공기 압축성이 고려된다 . 즉 고속에서는 공기의 압축성 때문에 실제보다 더 고속으로 표시되는데 이걸 보정한 속도이다.
- TAS(true airspeed) - EAS에서 공기밀도(ISA와 실대기온도차)를 보정한 속도. 실제로 항공기가 공기를 가르는 속도이다. 고도가 상승함에 따라 TAS도 올라간다. 1000FT 고도 상승당 IAS속도에 2%더하면 TAS가 된다. 고도가 상승함에 따라 TAS가 상승하는 이유는 공기 밀도에 있다. IAS가 100KT로 동일하려면 1,000FT에서보다 10,000FT에서 더 빠르게 날아야 한다. 공기밀도가 10,000FT에서는 낮기 때문에 PITOT TUBE에 같은 공기 분자가 들어오려면 더욱 빨라야 하기 때문이다. 즉 다시 말해 1000FT에서 IAS 100KT일 때 공기분자가 초당 100개 들어온다면 , 10,000FT에서 IAS가 100KT이면 똑같이 공기분자가 초당 100개 들어오는 것이고 , TAS가 100KT이면 공기분자는 더 적게 들어오고, RULE OF THUMB로 TAS 는 120KT가 되야 공기분자가 PITOT TUBE로 초당 100개가 들어와 IAS 100KT를 지시하게 된다.
- GS(ground airspeed) - TAS에서 바람을 고려한 실제 지상 이동속도
- density airspeed - CAS에서 pressure altitude와 total air temperature를 고려한 속도.
* IAS + 1000FT 당 2% 의 IAS = 대략적인 TAS 값
고도계(ALTIMETER)
고도계는 정압(STATIC PORT)을 이용하여 고도를 측정하는 계기이다.
아네로이드의 높이를 KOLLSMAN WINDOW에 표시해 설정한다. 그 후 고도가 변하면서 정압의 변화에 따라 아네로이드가 팽창 수축하며 고도를 표시한다.
고도계 오차는 다음과 같다.
- instrument error - within 75ft for IFR flight
- 온도에 따른 오차 - 고도에 따른 온도가 항상 같지 않으므로 생기는 오차
- 비표준 기압에 따른 오차 - 고기압 저기압 지역 비행시 ( high to low look out below , hot to cold look out below )
- position error
승강계(VSI)
승강계(vertical speed indicator)는 calibrated leak으로 오는 정압 과 diaphragm으로 오는 정압의 압력차이를 이용한다.
calibrated leak으로 오는 정압이 다이아프램으로 오는 정압보다 천천히 변화한다.
예를 들어 고도가 상승하면 calibrated leak으로 오는 정압은 상대적으로 다이아프램의 정압보다 높다. 다이아프램은 수축하며 승강계에 고도 상승을 나타낸다.
승강계(VSI)관련 숙지사항은 다음과 같다.
- 조종사는 다른 계기들과 다르게 직접 승강계의 지시침을 조정할 수 있다. 다른 계기는 X
- 수평비행시 승강계가 100FT 오차를 나타내면 100FT 오차를 수평상태로 고려한다.
- IVSI( instantaneous vertical speed indicator) 는 가속도계 2개를 작동시키는 공기펌프로 항공기 피치변화를 감지하여 지연을 방지한다.
PITOT - STATIC ERROR
