El sistema estático de Pitot alimenta a los instrumentos de los aviones

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona tu indicador de velocidad? La respuesta se encuentra en un sistema básico llamado pitot-static, que mide la presión del aire del ariete y lo compara con la presión estática para indicar la velocidad de la aeronave a través del aire. Y eso no es todo lo que te dice. Este mismo sistema de aire estático nos da nuestra altitud y nos dice qué tan rápido estamos subiendo o bajando en pies por minuto. El sistema pitot-static suministra energía a tres instrumentos básicos de la aeronave: el indicador de velocidad del aire, el altímetro y el indicador de velocidad vertical.

Componentes

• Tubo de Pitot y Línea: El tubo de pitot es un dispositivo en forma de L ubicado en el exterior de la aeronave que se utiliza para medir la velocidad del aire. Tiene una pequeña abertura en la parte frontal del tubo donde la presión del aire del ariete (presión dinámica) entra en el tubo y un orificio de drenaje en la parte posterior del tubo. Algunos tipos o tubos de pitot tienen un elemento de calentamiento electrónico dentro del tubo que evita que el hielo bloquee la entrada de aire o el orificio de drenaje.
• Puerto (s) estático (s) y líneas: El puerto estático es una pequeña entrada de aire, generalmente ubicada en el costado de la aeronave, a ras del fuselaje. El puerto estático mide la presión de aire estática (sin movimiento), también conocida como presión ambiental o presión barométrica. Algunos aviones tienen más de un puerto estático y otros tienen un puerto estático alternativo en caso de que uno o más de los puertos se bloqueen.

• Instrumentos: El sistema pitot-estático incluye tres instrumentos: el indicador de velocidad del aire, el altímetro y el indicador de velocidad vertical. Las líneas estáticas se conectan a los tres instrumentos y la presión del aire del pistón del tubo de Pitot se conecta solo al indicador de velocidad del aire.
• Puerto estático alternativo (si está instalado): Una palanca en la cabina de algunos aviones opera un puerto estático alternativo si el puerto estático principal experimenta un bloqueo. El uso de un sistema estático alternativo puede causar lecturas ligeramente inexactas en los instrumentos, ya que la presión en la cabina es generalmente más alta que la medida de los puertos estáticos principales en altitud.

Operación normal

El sistema pitot-estático funciona midiendo y comparando presiones estáticas y, en el caso del indicador de velocidad del aire, tanto la presión estática como la dinámica.

• Velocidad aerodinámica: El indicador de velocidad del aire es una caja sellada con un diafragma aneroide en su interior. La caja que rodea el diafragma está formada por presión estática, y el diafragma recibe presión estática y dinámica. Cuando la velocidad del aire aumenta, la presión dinámica dentro del diafragma también aumenta, lo que hace que el diafragma se expanda. A través de la articulación mecánica y los engranajes, la velocidad del aire se representa con un puntero de aguja en la cara del instrumento.
• Altímetro: El altímetro actúa como un barómetro y también se suministra con presión estática de los puertos estáticos. Dentro de la caja sellada del instrumento hay una pila de diafragmas aneroides sellados, también conocidos como obleas. Estas obleas están selladas con una presión interna calibrada a 29,92 "Hg, o presión atmosférica estándar. Se expanden y se contraen a medida que la presión aumenta y disminuye en la caja del instrumento circundante. Una ventana Kollsman dentro de la cabina permite al piloto calibrar el instrumento para la configuración del altímetro local para tener en cuenta la presión atmosférica no estándar.

• VSI: El indicador de velocidad vertical tiene un diafragma sellado delgado conectado al puerto estático. La caja del instrumento circundante también está sellada y suministra presión de aire estática con una fuga medida en la parte posterior de la caja. Esta fuga medida mide el cambio de presión más gradualmente, lo que significa que si el avión continúa subiendo, la presión nunca se alcanzará entre sí, lo que permitirá medir la información de velocidad en la cara del instrumento. Una vez que la aeronave se nivela, las presiones de la fuga medida y la presión estática desde dentro del diafragma se igualan, y el dial VSI vuelve a cero para mostrar el nivel de vuelo.

Errores y operación anormal

El problema más común con el sistema pitot-estático es un bloqueo del tubo de pitot o los puertos estáticos, o ambos.

• Si el tubo de pitot se bloquea y su orificio de drenaje permanece limpio, la velocidad del aire indicará cero.
• Si el tubo de pitot y su orificio de drenaje están bloqueados, el indicador de velocidad aérea actuará como un altímetro, leyendo velocidades aerodinámicas más altas con un aumento en la altitud. Esta situación puede ser peligrosa si no se reconoce de inmediato.
• Si los puertos estáticos se bloquean y el tubo de pitot permanece en funcionamiento, el indicador de velocidad aérea apenas funcionará y las indicaciones serán inexactas. El altímetro se congelará en un lugar donde se produjo el bloqueo y el VSI indicará cero.

Otro problema con el sistema pitot-estático incluye la fatiga del metal, que puede deteriorar la elasticidad de los diafragmas. Además, la turbulencia o las maniobras bruscas pueden causar mediciones de presión estática erróneas.