INSTRUMENTOS DE VUELO QUE FUNCIONAN CON PRESIÓN DIFERENCIAL Asignatura: Teoría de Vuelo por Instrumentos I Profesor:Héctor Monje Reeve Primer Semestre

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial OBJETIVO: Que el alumno comprenda el funcionamiento y propiedades del sistema estático-pitot, e instrumentos de vuelo asociados y sea capaz de explicar su operación, funcionamiento, utilización y limitaciones/errores. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Presión Atmosférica o Ambiente o Estática (pe) 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Otras Presiones en la MASA DE AIRE: Presión Dinámica (pd) (q): 1/2 ρ V2 Presión de Impacto o Total (Pt): de la masa de aire en movimiento pe + q = Pt Presión Diferencial: Diferencia entre Pt con la pe o con q. Puede ser: - Pd del aire (q) (Indicador de Velocidad), o - Pe del aire menos la presión atrapada en el interior del instrumento (Altímetro/Variómetro). 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Atmósfera Estándar (1) Valores predeterminados y fijos de temperatura y presión atmosféricas para determinados incrementos de altitud, desde el nivel del mar hacia las capas superiores de la atmósfera. Una tabla con estas variables define la temperatura y la presión teóricas, además de otras, para cada nivel de altitud. Los instrumentos que funcionan con presión diferencial son calibrados en fábrica con los valores de esta atmósfera estándar. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Atmósfera Estándar 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Tabla de Atmósfera Estándar 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Atmósfera Estándar Es una convención: rara vez sucede que la atmósfera real presente los valores de la Tabla de la AS. De ello derivarán algunos errores de los instrumentos que funcionan con presión diferencial. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial SISTEMA ESTÁTICO PITOT Proporciona presión atmosférica (estática) y de impacto o total (estática + dinámica) a los instrumentos que operan con diferencias de presión (presión diferencial). 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Sistema Estático Pitot flujo I. Velocidad Altímetro Presión Total (impacto) Variómetro presión estática 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Sistema Estático Pitot: Errores De Instalación (captación errónea de presión estática) Reverso (por cambios bruscos y significativos de actitud) De Compresibilidad (por compresión del aire) 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Computador Central de Información Aérea (CADC) Proporciona señales eléctricas a los instrumentos eléctricos o electromecánicos del sistema estático pitot, para su operación e indicaciones. Las señales eléctricas son generadas a partir de la información de presión diferencial que llega desde el sistema estático-pitot. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial INDICADOR DE VELOCIDAD 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Indicador de Velocidad Presión estática a la caja, desde los orificios estáticos Presión de impacto llega al diafragma, desde el pitot CONSECUENCIA: El diafragma se expande y el mecanismo de relojería mueve la aguja indicadora Diafragma 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Indicador de Velocidad: Funcionamiento Si Pe se mantiene constante y aumenta Pt (de impacto) expansión del diafragma; indicador muestra aumento de VAI Si disminuye Pt (de impacto) y Pe permanece constante, o Pe aumenta mientras Pt permanece constante, se contrae el diafragma; indicador muestra disminución de VAI. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Indicador de Velocidad: Funcionamiento El Indicador mide Presión Dinámica (Pd = Pt – Pe) = VAI EXPANSIÓN Del DIAFRAGMA Pd = VAI pe PT (de impacto) 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Indicador de Velocidad: Funcionamiento 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Tipos de Velocidades Indicada (VAI): Mostrada en el Velocímetro Calibrada (VAC): VAI corregida x instalación Equivalente (VAE): VAC corregida x compresibilidad Verdadera (VAV): Velocidad respecto de la masa de aire o VAE corregida x densidad del aire. Terrestre (VT): Velocidad del avión respecto de la superficie o VAV corregida x viento. Nº Mach: % de la velocidad del sonido al nivel de vuelo. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Medición de la VAV 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Otro tipo de Indicador de Velocidad Un Indicador de velocidad, Nº mach y máxima velocidad permisible 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial ALTÍMETRO 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Funcionamiento del Altímetro: A la caja del Altímetro llega la pe del nivel de vuelo. Dentro de la cápsula aneroide existe otra pe de referencia, introducida por el piloto. La diferencia es indicada como altitud, con base en la tabla de Atmósfera Estándar: a una cierta presión corresponde una altitud y supone que por cada 1“ Hg. que varíe la presión ambiente, hay un cambio de altitud de 1.000 pies. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Funcionamiento del Altímetro: Cada vez que el Altímetro mide determinada diferencia de presión indicará siempre la misma altitud, basado en su presión de referencia, sin importar otra variable: el Altímetro es un sensor de presión estática. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Funcionamiento del Altímetro: La cápsula aneroide aumenta su tamaño a mayor altitud Cambios de tamaño de la cápsula aneroide se transmiten por relojería a las agujas indicadoras 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Setting (Colocación) del Altímetro La presión de referencia dentro de la cápsula aneroide, se introduce mediante una perilla giratoria y se lee en la ventanilla (Kollsman), en una escala barométrica calibrada de 28.00" a 31.00". Al ajustarla, se mueven también las agujas indicadoras (100' con 0.1" ; 1.000' por cada 1.0") y se produce la expansión predeterminada de los aneroides para cada valor de la escala barométrica ajustable. Al aumentar el ajuste barométrico, la altitud indicada aumentará. Al revés, si disminuye el ajuste. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Setting (Colocación) del Altímetro El Altímetro indicará altitudes con referencia al nivel de presión introducido en su escala (presión de referencia). Con igual diferencia de presiones, el altímetro indicará una misma altitud. Las condiciones no estándar de temperatura y presión atmosféricas pueden resultar en diferencias de hasta 2.000' entre altitudes verdadera e indicada. Debido a lo anterior, los aviones dentro de un determinado espacio aéreo deben tener igual presión de referencia en sus altímetros, para mantener sus separaciones. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Tipos de Altitudes Absoluta De Presión De Densidad Indicada Calibrada Verdadera Nivel de Vuelo (FL) 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial SETTING (colocación) del ALTÍMETRO con diferentes Presiones de referencia QNH (altitud sobre MSL: ALTITUD VERDADERA): la presión en la superficie del lugar es convertida a la que existiría al MSL en ese punto. QFE (altitud sobre elevación del aeródromo: ALTITUD ABSOLUTA): En tierra (0'), no hay diferencias entre la colocación en escala barométrica y la superficie de presión sensada por el altímetro. QNE (altitud respecto a superficie de presión estándar: ALTITUD DE PRESIÓN): Con el plano de referencia estándar al MSL de 29.92" o 1.013 Hp. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial La Altitud Indicada puede ser mayor o menor que las Altitudes de Presión y Verdadera si la temperatura ambiente es No Estándar 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Efectos en la Altitud Indicada de la temperatura no estándar 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Altitud Verdadera, Altitud Indicada y Altitud de Presión en aire más frío o más caliente que el estándar al nivel de vuelo: 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Efectos de diferentes QNH 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Colocación de Altímetro en Tierra Colocar QNH reportado en la escala barométrica del instrumento Verificar indicación del altímetro: la lectura del altímetro debe estar dentro de + 75' de la elevación publicada del aeródromo. Si lectura es mayor o menor en 75‘ o más, respecto de la elevación del campo, el avión no debería aceptarse para vuelo IFR. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Errores del Altímetro De Escala: aneroides no adoptan tamaño preciso diseñado para cada cambio de presión. Es irregular (Tabla de corrección). De Fricción: elementos mecánicos que no deberían rozarse, lo hacen (pequeño retardo). Mecánico: por descalibración de componentes mecánicos. Error Permisible: 75’ De Histéresis: demora en indicar. Causa: material elástico de aneroides. Ocurre cuando avión ha mantenido altitud y hace un rápido/largo cambio de altitud. Muy reducido o eliminado en altímetros modernos. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial VARIÓMETRO 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Funcionamiento del Variómetro Pe llega directamente al diafragma metálico dentro de la caja sellada. A la caja llega Pe por una abertura calibrada que le permite salir o entrar con retardo. Se establece presión diferencial entre la Pe instantánea dentro del diafragma y la Pe atrapada dentro de la caja El diafragma se expande o se contrae y lo transmite por relojería a la manilla del instrumento. Si ambas presiones son iguales, la aguja indica 0. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Presión Diferencial en el Variómetro 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Si avión desciende, la Pe atrapada en la caja es retardada por la abertura calibrada. La Pe dentro del diafragma aumenta, con lo cual se expande: aguja indica descenso: La indicación de razón de descenso se estabiliza cuando varían uniformemente las presiones. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Si el avión monta, la menor pe exterior, es sensada por los orificios estáticos y llega directa al diafragma. En cambio, es retardada hacia la caja, por la abertura calibrada, y se produce el proceso inverso al del descenso. Las presiones estàticas dentro y fuera del diafragma son iguales, cuando el variómetro indica 0 (vuelo nivelado): 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial LIMITACIONES del VARIÓMETRO DEBIDAS a la ABERTURA CALIBRADA: Indicaciones erróneas del instrumento ante cambios bruscos de actitud del avión o turbulencia. Retardo de 6 a 9 segundos en dar indicaciones estabilizadas, de razón de ascenso o descenso. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Ajuste del Variómetro: Algunos instrumentos tienen un tornillo en la esquina inferior izquierda de la caja, con el que se puede ajustar la indicación de la aguja en 0, si está desplazada. Si este ajuste no está disponible, considerar este error de indicación en el vuelo (error + razón indicada). 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Un IVSI electrónico IVSI (Indicador Instantáneo de Velocidad Vertical) Usa bombas aceleradoras que eliminan las limitaciones debidas a la abertura calibrada 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Chequeos en tierra del Sistema Estático Pitot Funda tubo pitot: removida. Orificios estáticos: limpios. Calefactor tubo pitot: si pudiere existir IMC, comprobar funcionamiento. Altímetro: poner elevación del campo; al recibirlo, colocar QNH y verificar indicación dentro de + 75´. Variómetro: indicando 0. Si hay otra indicación, corregir o tomarla como "0". Velocímetro: indica 0 o según Manual del avión. 18/04/2017

Instrumentos de Vuelo que Funcionan con Presión Diferencial Riesgos en Vuelo IMC Bloqueo de una línea estática: los 3 instrumentos son afectados (Pe fija). Pitot se congela: Velocímetro será afectado. Pitot bloqueado:Velocímetro se comporta como Altímetro. 18/04/2017