Трубка пито своими руками

Обновлено: 07.07.2024

Трубка Пито измеряет избыточное давление, создаваемое за счёт воздушного напора, и позволяет по этому давлению .

Ardupilot Arduplane. Датчик воздушной скорости. Трубка ПИТО. Особенности использования Привет. В этом видео .

ФизикаЖидкостиKhanAcademy В этом видео мы поговорим о связи скорости потока жидкости и оказываемого потоком .

Замеры показали что высота подъема воды в трубки пито два сантиметра подставив форму сквозь равняется корень .

Закон Бернулли устанавливает зависимость между скоростью стационарного потока жидкости и её давлением. Согласно .

Еще одно видео на тему измерений в вентиляционных системах. Поговорим еще раз про полное и статическое давление, .

Если кому лень собирать пожалуйста ссылки. Вакуумный эжектор 46L/мин ali.pub/2yzor5 Вакуумный эжектор 100L/мин .

Собственно такой вот аппарат сделал. Есть ещё и вторая часть видео на канале. Строительство, ремонт, обзоры .

В этом видео я покажу Как сделать курительную трубку Bent Brandy своими руками дома. (In this video, I will show you How to .

В данном видео я покажу процесс сборки самодельного рентген-аппарата на основе мощного высоковольтного кенотрона .

Сляпал из хлама за пару часов себе трубку для курения табака. Трубка получилась ничошная, что превысило все ожидания .

Здравствуйте сегодня расскажу как можно сделать трубку для табака домашних условиях своими руками без токарного .

Сегодня мы не строим кораблики, машинки и самолётики. Сегодня мы решили порадовать отцов. То есть себя любимого.

Но а как же быть с самолетом? Нет ведь в воздухе дорог, по которым можно было бы ехать . Единственная среда, с которой летательный аппарат контактирует непосредственно — это воздух. Вот от него-то он большую часть информации о своем движении и получает. Что касается конкретно скорости полета, то вполне понятно, что чем быстрее самолет летит, тем сильнее на него давит встречный воздушный поток (скоростной или динамический напор). Отсюда логично было бы определять скорость полета в зависимости от величины этого давления. Так же как, кстати, и с атмосферным давлением и высотой.

Ведь чем выше летит самолет, тем атмосферное давление ниже. О высоте, однако, поговорим в одной из следующих статей, а пока на повестке дня скорость полета.

Для сбора и обработки такого рода данных на современных самолетах существуют специальные системы. Одно из названий для них — система воздушных сигналов (СВС) .

Работа датчиков такой системы, собирающих данные для определения скорости полета основана на двух уже почтенного возраста изобретениях. Первое — это трубка Пито. Она изобретена в 1732 году французским ученым А.Пито . Он занимался гидравликой, то есть изучал течение жидкости в трубах. Как известно законы гидравлики при определенных условиях вполне применимы для газов, то есть для воздуха. Его мы в дальнейшем и будем иметь ввиду.

Схема классической трубки Пито

Трубка Пито представляет собой L – образную трубку, один конец которой помещен в скоростной (воздушный ) поток. Этот поток в трубке тормозится, создавая в ней избыточное давление, по величине которого и можно судить о скорости потока, то есть по сути дела скорости полета, если эта трубка установлена на летательном аппарате. Вобщем-то принцип достаточно простой .

- Видишь суслика?
- Нет…
- И я не вижу… А он – есть!

Если серьезно, то то давление, которое мы получаем при торможении воздушного потока в трубке Пито – это так называемое полное давление . Оно, на самом деле, равно сумме двух других давлений.

Полное давление = динамическое давление (скоростной напор) + статическое давление.

Это, между прочим, упрощенное изложение уравнения Бернулли , того самого ученого, о котором мы уже упоминали в статье о подъемной силе. Все правильно, ведь в обоих статьях мы говорим о газовых потоках, а это стихия любого летательного аппарата .

Динамическое давление, его еще называют скоростной напор , это то самое давление, которое и дает нам скорость полета. Статическое давление – это наше незаметное (как суслик ) давление. И при измерении скорости его обязательно надо учитывать, ведь оно в разных точках пространства может иметь различные значения, особенно с изменением высоты полета, и тем самым оказывать влияние на величину измеренной скорости полета.

Теперь для простоты понимания приведу пару формул. Именно для простоты понимания, хоть это и не в традициях сайта . Итак обзовем (как говорил мой преподаватель по физике) полное давление Р , динамическое – Р₁ , статическое – Р₀ , скорость полета (потока) – V . И еще нам понадобится такой физический параметр, как плотность воздуха ρ . Я думаю все еще со школы помнят, что это такое .

Скоростной напор выражается такой формулой Р₁ = ρV²/2.

В итоге мы имеем такое уравнение: Р = Р₀ + Р₁ = Р₀ + ρV²/2

Из него очень просто получить искомую скорость полета: V = √((2(Р – Р₀))/ρ)

Исходя из этого несложного выражения работают все авиационные воздушные (аэродинамические) измерители скорости. Как пример можно привести достаточно простой указатель скорости для малоскоростных самолетов УС-350 .

Указатель скорости УС-350.

Как видите, нам, чтобы определить скорость полета, нужно измерить полное давление потока и статическое давление. Классическая трубка Пито дает только полное давление. Поэтому статику приходится измерять отдельно. Во избежание этого неудобства трубка Пито была усовершенствована.

Это второе изобретение (а точнее усовершенствование) из тех двух, о которых я говорил выше. Его сделал немецкий ученый-физик Людвиг Прандтль , которого даже иногда называют отцом современной аэродинамики. Он объединил измерение полного давления потока и статического давления в одной трубке. Для этого в ней есть одно отверстие в направлении потока для полного давления и ряд отверстий на поверхности, обычно расположенных по кольцу, для статического давления. Оба эти давления обычно отводятся в герметичные емкости, разделенные чувствительной мембраной и уже ее движение передается на стрелочный указатель скорости полета. Вот и все. Все гениальное просто, как известно … Такое устройство называют трубкой Прандтля или Пито-Прандтля . На рисунке: 1 – трубка Прандтля, 2 – воздуховоды, 3 – шкала указателя скорости (УС), 4 – чувствительная мембрана.

Схема работы трубки Прандтля (ПВД).

Работа указателя скорости неплохо показана в этом небольшом ролике.

На современных летательных аппаратах эти устройства получили новое, более простое и правильное название: приемники воздушного давления (ПВД) . Они дают первичные данные в сложный комплекс системы воздушных сигналов. Трубки Пито в чистом виде сейчас практически не применяются. Хотя кое-где в малой авиации они еще встречаются. В комплекте к ним тогда обязательно идут приемники статического давления в виде плиты с рядом отверстий на обшивке летательного аппарата.

Трубка Пито под крылом самолета Cessna 172.

Чаще используются так называемые комбинированные ПВД. Они по конструкции представляют собой типичные трубки Прандтля. Эти устройства обязательно снабжаются мощной системой электрического обогрева, так как небольшие отверстия для замера давлений при обледенении самолета вполне могут быть закупорены льдом, что, конечно, может помешать их корректной работе. На стоянках приемники воздушных давлений закрываются специальными заглушками или чехлами для исключения попадания посторонних предметов и грязи в отверстия.

Типичный ПВД современного самолета.

Приемник воздушного давления на СУ-24М (цифры 1 и 2).

Все данные, выдаваемые ПВД, как я уже говорил, в итоге передаются на стрелки специальных приборов – указателей скорости полета . Они довольно разнообразны, как разнообразны и определения для скоростей полета летательного аппарата. Ведь он передвигается не только относительно земли, но и относительно атмосферы, которая сама по себе среда очень нестабильная.

Итак, скорости летательного аппарата .

Воздушная скорость (самая важная ). Она делится на два вида:

Истинная воздушная скорость ( True Airspeed ( TAS ) ) и Приборная воздушная скорость ( Indicated Airspeed ( IAS ) )

Приборная скорость – эта та скорость, которую летчик видит в своей кабине на приборе-указателе скорости. Она используется для пилотирования летательного аппарата непосредственно в данный момент времени.

Истинная скорость – это фактическая скорость полета самолета относительно воздуха. Она используется для навигации. Зная ее, например, рассчитывается время прибытия в конечный пункт маршрута и возможные при этом отклонения. Измерить эту скорость обычно невозможно. Она рассчитывается с использованием приборной скорости, давления воздуха и его температуры. При этом учитываются погрешности указателя приборной скорости. Они всегда есть, как у любого измерительного прибора на нашей земле . Эти погрешности (или ошибки) бывают:

Инструментальные . Возникают из-за несовершенства и особенностей изготовления самого прибора.

Аэродинамические . Это ошибки, возникающие при замере статического давления. Обусловлены конструкцией самолета, местом расположения датчиков и скоростью полета.

Методические . Эти ошибки обусловлены тем, что каждый указатель скорости рассчитывается и тарируется под определенные условия. В физике такие условия называются нормальными . Это когда атмосферное давление равно 760 мм рт.ст. , а температура воздуха 15° С . Но на самом деле с подъемом на высоту эти условия меняются. Меняется и плотность воздуха и следовательно скорость, которую показывает прибор, то есть приборная. С подъемом на высоту приборная скорость всегда меньше истинной. Они равны только при нормальных атмосферных условиях. Все эти погрешности учитываются в виде поправок при навигационных расчетах.

Путевая скорость (Ground Speed ( GS )). Это скорость летательного аппарата относительно земли. Она рассчитывается на основании истинной скорости с учетом скорости ветра и используется при решении навигационных задач.

Крейсерская скорость . При этой скорости величина отношения потребной тяги к скорости полета минимальна. То есть летательный аппарат на этом режиме максимально экономичен при сохранении скорости, достаточной для выполнения задачи. Крейсерская скорость обычно равна 0,7-0,8 от максимальной. На ней выполняются долговременные полеты по маршрутам.

Вот пока, пожалуй, и все. Однако в завершение скажу об одной важной детали. Говоря в этой статье о воздушных потоках и скоростях, мы имели ввиду скорости до 350-400 км/ч. Дело в том, что начиная с этих скоростей проявляется новый эффект воздушного потока – сжимаемость . Она порождает новую методическую ошибку в измерении скорости, которую тоже надо учитывать. Влияние сжимаемости с ростом высоты и скорости полета растет, переходя в эффекты сверхзвука. Но скорость полета на сверхзвуке, трубка Пито на этом режиме и другие приборы измерения скорости – это уже тема следующей статьи…

Трубка Пито — это полая трубка, изогнутая под углом в 90°, которая используется в качестве устройства создающего перепад давления. В трубопровод устанавливается таким образом, чтобы открытый конец ее был направлен навстречу потоку.

Схема трубки Пито

При наличии двух камер давления, разделенных диафрагмой, даже самый незначительный перепад давления в потоке жидкости можно измерить с точностью. Отдельные точки отбора давления расположены по всему поперечному сечению трубы для обеспечения репрезентативных показателей.

Принцип работы трубки Пито

Конец трубки, который открыт для входящего потока, всегда направлен вверх по потоку относительно места монтажа трубки, а другой конец трубки подсоединяется к контрольно-измерительному прибору. Отбор низкого давления вмонтирован в трубопровод под прямым углом относительно направления движения потока, с его помощью измеряется давление, оказываемое потоком на стенки трубопровода. Для того, чтобы определить величину расхода, измеряется разность этих двух манометрических величин.

Хотя на некоторых самолетах на заре авиации для определения скорости использовались анемометры, основным прибором для этой цели стали трубки Пито – и остаются до сего дня. Это простое и надежное устройство, однако и его можно вывести из строя, причем с катастрофическими для самолета последствиями.

схема трубки Пито

Привести трубку Пито в негодность несложно: достаточно блокировать ее отверстие. Причин, по которым может произойти блокировка трубки, как показывает практика, масса. Самый простой и очевидный – обледенение: нарастающий в полете на трубке лед блокирует ее отверстие. В силу очевидности способ борьбы с обледенением разработан давно, и заключается в подогреве трубки. Этого в большинстве случаев оказывается достаточно для безопасного полета, но, случается, система подогрева трубки отказывает. Тогда происходит что-то подобное как в случае с McDonnell Douglas DC-9-32 Austral Líneas Aéreas в октябре 1997 году в Уругвае.

Тогда блокированная льдом трубка начала показывать давление (и, следовательно, скорость) меньшее, чем на самом деле. Пилоты, решив, что падает тяга двигателей, увеличили ее до предела, разогнав самолет до предельной скорости. Но показания, снимаемые с трубки, не увеличивались, и тогда экипаж, считая, что приближается к сваливанию, решил увеличить несущие свойства крыла, выпустив его механизацию. На повышенной скорости это привело к отрыву одного из щитков, возникновению аэродинамической асимметрии и потере управления. На борту находилось 74 человека.

По причине отказа подогрева трубки Пито разбился и Boeing 727 Northwest Airlines в декабре 1974 года, блокировка трубки льдом признана наиболее вероятной причиной сравнительно недавней катастрофы Airbus A330-200 авиакомпании летом 2009 года, когда погибло 228 человек.

Следы "побежалости" после прогрева (а греется она докрасна.. не дольше 2-х минут)

Но не только лед является причиной блокировки трубок. Достаточно часто на стоянке, особенно в тропических странах, в них залезают некрупные насекомые, и результат тот же – трубка выходит из строя. В некоторых случаях это также приводит к опасным ситуациям и даже к катастрофам, таким как Boeing 757-225 авиакомпании Alas Nacionales в феврале 1996 года, повлекшей гибель 189 человек. Хотя точная причина блокировки трубки в данном случае определена не была. Наиболее вероятной было заползание в трубку пилюльной осы-сцелифрона с целью устройства там гнезда. Гнезда эти осы строят из глины, так что трубку они могли заделать намертво, но и просто наличие насекомого в трубке делает ее показания очень искаженными.

Для того, чтобы в трубки на земле никто не заползал, их зачехляют. Но и это не всегда помогает – ведь чехлы можно потом забыть снять. Так произошло с Boeing 757-23A Aeroperú в октябре 1996 года. Итог – 70 погибших…

Дублирование трубок не очень помогает: в полете пилотирует самолет один человек, и на одно рабочее место подаются данные только с одной трубки. Проверить же показания второй трубки пилоты не всегда догадываются, а в случае сбоя системы обогрева могут быть заблокированы обе трубки.

Помощь в деле определения скорости самолета при отказе трубок может оказать GPS, но и у нее есть недостаток: в штормовых условиях связь со спутниками установить может не удаться…

но пилоту надо ползать по всей кабине АН 148 что бы определить работает эта штука или нет

Скорость полета по GPS измерять категорически нельзя!

GPS дает скорость движения относительно земли.
А для пилотирования нужна скорость относительно воздушного потока.
Кроме того, с ростом высоты эти данные расходятся значительно!

Если точнее - то важна скорость относительно приведенного к нормальному давлению потока воздуха.
С увеличением высоты уменьшается плотность воздуха, и соответственно уменьшается подъемная сила крыла. Ровно на столько же падает показание трубки ПИТО. Поэтому для сохранения подъемной силы требуется увеличить скорость относительно земли, чтобы набегающий поток воздуха давал такую же подъемную силу, как и у земли.
На высоте 10000 м скорость по GPS может доходить до 900 км/ч. При этом по трубке ПИТО будет 600 км/ч.
Пилотируют всегда по трубке ПИТО

Сегодня мы расскажем тебе, как в домашних условиях сделать рукотворную трубку. Если уж ты куришь, надо кастомизировать этот процесс: сигареты из пачки и зажигалка за три рубля – это не выбор чувака. Трубка – другое дело.

Признаться, я и сам курил трубку – разумеется, пока не бросил. Дело было интересное. Забивать и раскуривать трубку – целая наука, об этом мы тебе уже рассказывали. Моя трубка всегда интересовала окружающих: друзья просили попробовать, а в общественных местах (например, в кафе и барах, пока курение там еще не запретили) я всегда попадал в самый центр внимания, стоило мне поудобнее устроиться со своей трубкой. В общем, ты наверняка уже понял, что трубка – это по-царски, особенно если ты сделал ее сам.

Итак, тебе потребуются:

бриар (древесина);
линейка;
стамески для резьбы по дереву;
пила;
карандаш;
дрель с разными сверлами;
циркуль;
полировальная машина;
наждачная бумага;
фрезы – минимум 18 мм;
время (мно-о-ого);
идея.

Перво-наперво тебе надо понять, как должна выглядеть твоя трубка. Нарисуй варианты на бумаге и выбери тот, который тебе больше всего понравится.

Воплощение

Отдели кусок дерева нужного размера – твоя трубка будет лишь чуть-чуть меньше.

Нарисуй внешнюю окружность – диаметр трубки – и внутреннюю – диаметр углубления в ней, туда ты будешь набивать табак.

Теперь рисуем на оставшихся сторонах твоего бруска выбранную форму. Дело за малым – обтесать дерево так, чтобы идея воплотилась в твоем бруске (хватаешься за инструменты и работаешь). В результате получишь примерно то, что изображено на картинке.

Сверлим

Надо просверлить отверстие, через которое дым будет поступать тебе в рот.

Как видно по картинке, сначала надо измерить, насколько глубоко тебе придется сверлить. Осторожно: стенки табачной камеры не должны быть тонкими, в противном случае высокие температуры уничтожат твою трубку.

Толщина стенок у трубки, изображенной на картинке, — 8 мм. Диаметр табачной камеры – 18 мм, глубина – 30 мм.
В конце концов, понятно, что размерные характеристики зависят от выбранного дизайна.

Теперь надо сделать отверстие в мундштуке, которое будет связывать мундштук с табачной камерой. Осторожно сверлим отверстие (для изготовления данной трубки использовалось 7-миллиметровое сверло). Затем меняем его на сверло поменьше (в нашем случае – 3 мм). Не забудь протестировать – насколько хорошо дуется, связь между табачной камерой и мундштуком наладилась?

Закругляем

Трубка же должна походить на трубку? Кто видел трубку кубической формы? Это же какой-то кубизм получается.

Шлифуем

Для этого понадобится наждачная бумага и много терпения. Шлифуй, пока не будешь доволен текстурой.

Заканчиваем

Соединяем одно с другим и производим незначительные корректировки.
Пока трубку еще нельзя использовать. Надо ее отполировать – для этого и нужна полировальная машина.

Читайте также: