[3] Centrala aerometryczna (Air Data Computer) jest cyfrowym urządzaniem, obliczającym podstawowe parametry lotu na podstawie zmierzonych właściwości powietrza otaczającego samolot. Wszystko po to, aby zmniejszyć ilość niezależnych urządzeń na pokładzie i zwiększyć dokładność obliczeń.
Centrala areometryczna korzysta z wartości ciśnienia całkowitego i statycznego,
temperatury spiętrzenia oraz kątów
natarcia i ślizgu. Jeżeli trzy ostatnie parametry nie są przez Ciebie
znane, postaram się je wytłumaczyć w dalszej części artykułu.
Temperatura strug
powietrza mierzona jest najczęściej czujnikiem rezystancyjnym, umieszczonym
w specjalnej sondzie. Znajduje się ona na zewnątrz samolotu i jest opływana
przez otaczające ją powietrze. W wyniku tarcia, występującego pomiędzy sondą a
powietrzem, temperatura zmierzona jest wyższa od rzeczywistej. Temperaturą spiętrzenia nazywamy
temperaturę wyższą, zmierzoną bezpośrednio. Podobne zjawisko możemy obserwować
podczas spadania odłamków kosmicznych na Ziemię. Większość z nich spala się w
atmosferze w wyniku tarcia. Wzrost temperatury również spowodowany jest
ściśliwością powietrza.
 |
| Rys. 1 - spadający meteoryt [2] |
Kąt natarcia jest
to kąt zawarty pomiędzy wektorem prędkości strug
powietrza a cięciwą profilu skrzydła.
Dla zrozumienia pojęcia przeprowadźmy eksperyment myślowy. Siedzimy w
zaparkowanym samochodzie i wystawiamy rękę za szybę w taki sposób aby
powierzchnia dłoni była równoległa do drogi. Jest bezwietrznie, samochód
zaczyna się poruszać. W takim ułożeniu ręki nie odczuwamy wyraźnej siły
działającej na naszą rękę.
Strugi powierza
poruszają się równolegle do osi samochodu. Załóżmy, ze nasza ręka to skrzydło.
Cięciwą w tym przypadku będzie odcinek łączący wszystkie cztery palce i
równoległy do powierzchni bocznej samochodu. Jeżeli dłoń jest równoległa do
drogi to wektor prędkości jest równoległy do naszej cięciwy i kąt natarcia wynosi 0. Po delikatnym obróceniu dłoni w
górę, jej powierzchnia nie będzie już równoległa do drogi, a cięciwa utworzy
pewien kąt z wektorem prędkości strug powietrza. Poczujemy, że nasza ręka jest
wypychana do góry.
 |
| Rys. 2 - kąt natarcia [1] |
Określenie kąta
ślizgu jest analogiczne jak kąta natarcia, z tą różnicą, że ten drugi definiujemy,
w płaszczyźnie poziomej. Na przykład dla statecznika pionowego. Powracając do
przykładu z samochodem, tym razem dłoń ustawiamy równolegle do powierzchni
bocznej samochodu. Przekręcając dłoń w prawo lub w lewo poczujemy siłę
wypychającą rękę odpowiednio w prawo lub lewo.
Znamy już niezbędne pojęcia. Powróćmy do centrali areometrycznej. Na podstawie
wspominanych parametrów oblicza ona wysokość
barometryczną, prędkość względem strug powietrza, liczbę Macha, temperaturę statyczną (rzeczywistą temperaturę
powietrza) oraz stosunek gęstości powietrza na danej wysokości do gęstości powietrza
nad poziomem morza, określonej w modelu atmosfery wzorcowej.
Dane te obliczane są z dużą
dokładnością, znacznie większą niż w przypadku oddzielnych przyrządów.
Uwzględnia się m.in. ściśliwość powietrza, wpływ kształtu płatowca wraz ze
wszystkimi podwieszeniami (zbiorniki paliwa, uzbrojenie), rzeczywistą zmianę
temperatury oraz niedokładne określenie parametrów wejściowych centrali,
wynikające ze sposobu pomiaru.
Nowoczesne centrale areometryczne wykorzystują trzy wiązki laserowe do wykonywania pomiarów.
Dzięki takiej metodzie otrzymujemy jeszcze większą dokładność pomiarów. Co
więcej, możliwe jest wykrywanie zaburzeń
pogodowych, takich jak turbulencje czy uskoki wiatrów. Ułatwia to unikanie
niebezpiecznych sytuacji w sposób automatyczny, bez większej ingerencji
pilota.
Źródła:
1. http://energiazwiatru.w.interia.pl/moc.htm
2. http://nortus.pinger.pl
3. http://www.rochesteravionicarchives.co.uk