A pressão nas portas estáticas diminui à medida que a velocidade da aeronave aumenta?

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Esta resposta por Tyler Durden explica o que são portas estáticas e como elas funcionam:

The "static ports" allow air into the instrument to provide the input for the air pressure on the side of the aircraft. They are called "static" ports because in general they take in air at the ambient pressure which does not change very much [...]

Atualmente, a resposta tem um comentário de Zeiss Ikon , que declara:

In fact, the pressure at the static ports will drop as the aircraft's speed increases (Bernoulli principle) [...]

Isso é verdade? Se eu estiver voando a uma altitude constante, a pressão nas portas estáticas diminuirá conforme eu acelerei e aumente conforme diminuo a velocidade?

Se sim, o altímetro tem um mecanismo para compensar isso?

    
por Tanner Swett 31.10.2018 / 15:18

3 respostas

O comentário:

In fact, the pressure at the static ports will drop as the aircraft's speed increases (Bernoulli principle)

não é exatamente exato. A aeronave é uma forma aerodinâmica complexa e a distribuição da pressão estática na fuselagem não é linear. Um exemplo é fornecido pela figura a seguir, no Memorando Técnico da NASA 104316 :

[Fonte: NASA]

Se você olhar para a parte gráfica da figura acima, você verá áreas onde a pressão está acima (> 0) e abaixo (< 0) da pressão de referência. À medida que a velocidade no ar aumenta, a tendência é que os valores positivos aumentem e os valores negativos diminuam (mais negativos). Então, ao longo da linha entre os pontos 2 e 3, e também entre 4 e 5 (acima da asa), a pressão cairá conforme a velocidade aumenta. Entre 1 e 2 (o nariz) e entre 3 e 4 (bem na frente da asa), as pressões aumentam com a velocidade.

Do mesmo relatório:

Zero static pressure error on the fuselage exists at locations 2 through 5. One of these locations is chosen for the static port. To keep pneumatic lag small, the static port is normally located as near the airdata instruments as possible (or the other way around). (To determine this location precisely, several static ports are made in this area. The optimum location is then selected as a result of comparing the various ports with a reference source, such as a trailing cone.) This pressure distribution changes with flight condition, so a calibration over the flight envelope may still be necessary.
...
Even with the selection of the best static port position, some pressure errors will remain, and these errors must be determined in flight. The difference between the locally measured static pressure and the ambient static pressure, which is dependent upon angle of attack, airspeed, and aircraft configuration, is called position error.

Com base no erro de posição medido, é desenvolvida uma tabela de Correção de Erro de Fonte Estática (SSEC). O SSEC é carregado no sistema de dados aéreos quando é instalado na aeronave para que possa fazer as correções necessárias.

    
31.10.2018 / 17:46

Para uma forma básica, como uma esfera, a pressão no lado do objeto diminuiria de fato devido ao princípio de Bernoulli. No entanto, como a resposta de Gerry aponta, um avião é muito mais complexo aerodinamicamente. O gráfico na resposta de Gerry mostra como a pressão diminui em alguns pontos, aumenta em outros e é inalterada em alguns.

Para a velocidade indicada, um pequeno erro pode ser ajustado com facilidade. Afinal de contas, a diferença de pressão ainda seria na maior parte linear em relação à velocidade do ar, então basta apenas calibrar a escala no indicador de velocidade do ar.

Mas as portas estáticas também são usadas para o altímetro. Por essa razão, há um strong incentivo para encontrar um local que minimize o chamado erro de posição na medição da pressão estática. Caso contrário, quando as mudanças de velocidade indicadas, a altitude indicada também pode mudar, o que seria muito mais difícil de compensar.

Então, em resumo: não, para um plano bem projetado, a mudança de pressão induzida pela velocidade nas portas estáticas será mínima.

    
31.10.2018 / 20:12

Existe uma diferença entre a pressão estática real e a pressão estática medida, que varia com o ângulo de ataque, mas geralmente é muito pequena. Isso é chamado de erro de posição. A colocação da porta estática é no local onde o Erro de Posição é o menor das atitudes normais de operação do avião. O Erro de Posição tem que ser pequeno o suficiente para manter a altitude de pressão medida dentro de 30 pés de altitude real de pressão, e um erro de não mais de 3% ou +/- 5kt na velocidade aerodinâmica.

    
31.10.2018 / 15:58