空速管誤差修正

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空速管也叫皮托管、總壓管、總-靜壓管。它是感受氣流的總壓(也稱全壓)和靜壓，并將測得的壓力數(shù)據(jù)傳送給大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)、飛行儀表的裝置。這種航空裝置主要是用來測量飛行速度的，是精準(zhǔn)測量飛行器速度的重要手段，同時還兼具其它多種功能。比如在空速管上加裝風(fēng)標(biāo)形式側(cè)滑角傳感器和迎角傳感器。

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                    L型空速管|不加熱空速管      不銹鋼材質(zhì)加熱型空速管     微型迎角傳感器|側(cè)滑角傳感器|空速管系統(tǒng)             

高度空速傳感器-數(shù)字空速計                大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)和大氣總溫傳感器          

空速管由兩個測壓管組成，內(nèi)圓管為總壓管，外套管為靜壓管?？账俟軠y量飛機(jī)速度的原理是這樣的，當(dāng)飛機(jī)向前飛行時，氣流便沖進(jìn)空速管，在管子末端的高精度壓力傳感器會感受到氣流的沖擊力量，即動壓。飛機(jī)飛得越快，動壓就越大。如果將空氣靜止時的壓力即靜壓和動壓相比就可以知道沖進(jìn)來的空氣有多快，也就是飛機(jī)飛得有多快?？账俟軅?cè)方開口即為靜壓管開口，當(dāng)氣流平行于空速管軸線時，其內(nèi)部壓強(qiáng)為周圍大氣靜止壓強(qiáng)。

飛機(jī)在空氣中飛行,空氣因受到機(jī)體的擾動作用,在其周圍形成了一個飛機(jī)繞流場，空速管探測到的氣流靜壓實際上是飛機(jī)繞流場中的靜壓，而所需要的是空氣未被機(jī)體擾動前的大氣靜壓,兩者是不相同的,它們之間的差值就是空速管的靜壓探測誤差。空速管的靜壓探測誤差除受空速管本身的影響以外，主要取央于其位置誤差(隨空速管在流場中位置有關(guān)的誤差)的大小?？账俟芤话惆惭b在機(jī)頭前端，對進(jìn)氣道不在機(jī)頭的飛機(jī)，氣流受到機(jī)體的阻滯,機(jī)頭前方的空氣壓力升高,位置誤差為正值,其大小主要受以下因素的影響。
(1)誤差的大小同靜壓孔距機(jī)頭的距離成反比,距離越大,被探測處的空氣受機(jī)體的擾動影響就越小，探測到的靜壓越接近大氣靜壓,誤差越小。
(2)與飛機(jī)機(jī)身的頭部形狀和機(jī)身zui大直徑有關(guān)。在靜壓孔位置確定后,機(jī)身zui大直徑越大,則對誤差影響越大。
由此可見,空速管的位置誤差就是其靜壓孔處的擾動壓力值,這種誤差從其形成的機(jī)理上而言是不可避免的,要使空速管探測靜壓的精度滿足實際的使用要求，就必須采取某種措施,對位置誤差加以修正。
微型無人駕駛飛機(jī)的空速管比較短,因為短的空速管比長的空速管在相同直徑下更能保證其剛度要求，也有利于**起降。但短的空速管位置誤差較大,修正的必要性更突出,提出利用數(shù)值方法修正空速管位置誤差。

一、空速管誤差及修正方法
位置誤差
位置誤差是指與空速管在流體中的位置有關(guān)的誤差
①誤差的大小同靜壓孔距機(jī)頭的距離成反比，距離越大，被探測的空氣受擾動情況越小，否則相反。
②與飛機(jī)機(jī)身的頭部和機(jī)身的zui大直徑有關(guān)。靜壓孔確定后，機(jī)身zui大直徑越大，則對誤差影響越大。
由此可見，靜壓誤差就是被測靜壓孔處的擾動壓力值，這種誤差從形成機(jī)理上是無法避免的。要使探測精度滿足要求，就必須采取必要措施對必要誤差進(jìn)行修正。

二、減小靜壓探測的誤差的方法有兩種: 

①氣動補(bǔ)償:在安裝位置已確定的情況下，設(shè)計合適的氣動外形并在形面上選擇靜壓孔位置，利用補(bǔ)償面在靜壓孔處產(chǎn)生負(fù)壓來補(bǔ)償機(jī)身正壓場在此處產(chǎn)生的影響。
補(bǔ)償形式:
前體補(bǔ)償空速管一一利用頭部曲面的靜壓孔處產(chǎn)生的負(fù)壓來補(bǔ)償機(jī)頭正壓;
后體補(bǔ)償空速管一-一利用靜 壓孔后面的收縮段在靜壓孔處產(chǎn)生的負(fù)壓補(bǔ)償機(jī)頭正壓:
加補(bǔ)償環(huán)的空速管一一利用加在平直段的特殊設(shè)計的環(huán)，并在環(huán)特定的位置開靜壓孔在亞音速同樣可以得到補(bǔ)償量。
此方法的優(yōu)點(diǎn)是把誤差消除在了靜壓源，但制造工藝和計算的難度較高。

②計算補(bǔ)償:在空速管氣動外形已確定的情況下，通過試飛測出并計算出靜壓源誤差與馬赫數(shù)、攻角等因素的關(guān)系曲線。通過關(guān)系曲線，利用計算
機(jī)的計算功能對位置誤差進(jìn)行濾波消除來補(bǔ)償靜壓源誤差。
三、攻角誤差
實際飛行時，由于氣流不可能始終與空速管平行使得兩者形成攻角，造成管下方與上方的氣壓變化使得測量值不準(zhǔn)確。所以靜壓孔般采用多孔而不是單
孔，用多孔的平均值以盡量減少攻角AOA的的影響。

五、結(jié)論

空速管位置誤差的補(bǔ)償方式是多樣的,通常采用的有補(bǔ)償空速管和大氣數(shù)據(jù)計算機(jī),也有將這兩種補(bǔ)償方式聯(lián)合使用,以獲得高精度的靜壓信息和優(yōu)良的使用效果。不同的補(bǔ)償方式有不同的特點(diǎn),補(bǔ)償空速管的優(yōu)點(diǎn)是把靜壓誤差就地消除在靜壓源上,但補(bǔ)償性能的可塑性和適宜性不盡如人意。大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)的補(bǔ)償方式可對靜壓信息進(jìn)行**的補(bǔ)償,且補(bǔ)償性能的可塑性大、適宜性強(qiáng),但對驅(qū)動膜盒儀表工作的靜壓信息未得到補(bǔ)償,儀表的指示誤差大,只能作余度儀表使用。利用數(shù)值方法修正空速管位置誤差,具有以往大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)補(bǔ)償方式可對靜壓信息進(jìn)行**的補(bǔ)償,且補(bǔ)償性能的可塑性大、適宜性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),卻又不受驅(qū)動膜盒儀表工作的靜壓信息未得到補(bǔ)償?shù)挠绊憽?

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