飞行理论图解 · 全静压

全静压系统与仪表图解

一套管路 · 三块仪表

三块仪表,两路压力
静压孔一堵,三块表一起说谎

全压 · 静压 · 备用静压源

全静压系统是仪表板上最朴素也最要命的一套管路:皮托管收集全压,静压孔收集静压。全压只喂空速表,静压喂全部三块表。这一页讲清楚管路怎么接、高度表和升降速度表怎么工作,以及哪里一堵,表盘上会演出什么错误。

01 一套管路 · 三块仪表

全压管 · 静压孔 · 备用静压源

迎面气流 排水孔 加温 皮托管(全压管) 全压 Pt 静压孔 静压 Ps 备用静压源(座舱) 转换开关 空速表 全压 + 静压 高度表 静压 升降速度表 静压 全压 静压 备用静压
C172 机翼下表面伸出的 L 形皮托管
实景 · 皮托管(C172 翼下)——L 形弯管前端正对迎面气流取全压,根部法兰固定在翼面(Wikimedia Commons,CC BY-SA 4.0)
机身蒙皮上的静压孔:平齐小孔,红圈标记 CAPT 与 F/O 各一
实景 · 静压孔(机身蒙皮)——平齐小孔不开槽;左右 CAPT/F/O 各一,红圈区内必须光滑干净(Wikimedia Commons,CC BY 3.0)
C172 空速表盘特写:外圈 MPH 内圈 KNOTS,绿色黄色红色速度弧
实景 · 空速表(C172)——全压+静压都进这只表;绿/黄/红弧是速度区间(Wikimedia Commons,CC BY-SA 3.0)
组成
全压管(皮托管)、静压孔、备用静压源、转换开关、加温装置、连接导管
全压
全压 Pt = 静压 + 动压;只供给空速表
静压
供给空速表、高度表、升降速度表三块仪表
备用静压源
非增压飞机装在座舱;静压孔堵塞时经转换开关切换
加温
皮托管电加温防冰,加温时可达 100–200 ℃,落地后关闭

注 · 两条管路的"单点故障"不对称:全压管堵 → 只有空速表错;静压孔堵 → 三块表一起错。这是 04 的总逻辑。

02 高度表:真空膜盒称气压

静压越低 · 高度越高

静压 真空膜盒组 内为真空 · 外受静压 传动机构 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1013 hPa 气压刻度窗 静压(大气压力)作用在真空膜盒外 高度 ↑ 气压 ↓ → 膜盒膨胀 → 指针转大 拨气压基准 = 移动"零高度"刻度 0 m —— 1013 hPa 3000 m —— 701 hPa 5000 m —— 540 hPa 读数:短针 2.7(千英尺)+ 长针 3.2(百英尺)→ 3020 ft
三针高度表实物特写:长针百英尺、短针千英尺,右下角气压刻度窗显示 29.8/29.9/30.0
实景 · 气压式高度表(三针式)——长针百英尺、短针千英尺、细针万英尺;右下小窗是气压基准(本图 29.9 inHg,约合 1015 hPa),与本页表盘一一对应(Wikimedia Commons,公有领域)
测什么
测大气静压,间接测高度:近地面高度越高,大气压力按规律递减
结构
真空膜盒组:静压作用在膜盒外,静压变化 → 膜盒变形 → 传动机构 → 指针
读数
短针 ×1000 英尺 + 长针 ×100 英尺;图中 2.7 + 0.32 → 3020 ft
气压刻度窗
拨正旋钮设定气压基准,指针指示以该气压面为基准的高度

注 · 高度表与空速表共用一个静压源:静压孔一堵,高度表"冻结"在堵塞时的高度(见 04)。拨正程序的细节留到"高度表拨正与过渡高度"单独讲。

03 升降速度表:变化率变压力差

粗管直连 · 毛细管阻滞

静压 粗管 · 直连膜盒内 毛细管 · 阻滞 开口膜盒 膜盒内 = 粗管 · 表壳内 = 毛细管 传动机构 0 +1000 +2000 −1000 −2000 爬升 下降 膜盒内:粗管直连,压力随高度马上变 表壳内:毛细管阻滞,压力变化慢半拍 膜盒内外压差 = 升降率;平飞内外相等 → 归零 慢半拍 跃变后要几秒才指示到位(延迟误差)
升降速度表内部解剖图:膜盒、容量瓶、毛细孔、连杆齿轮与静压进口
实景 · 升降速度表内部解剖——开口膜盒经粗管直连静压、表壳经毛细孔慢接静压,内外压差经连杆带动指针,与本页左侧结构图对照看(Wikimedia Commons,公有领域)
测什么
测静压的变化率 → 压力差 → 升降速度(垂直速度)
构造
开口膜盒:膜盒内经粗管直连静压(随动);表壳内经毛细管连静压(阻滞)
爬升过程
外界气压 ↓ → 膜盒内先降 → 膜盒内 < 表壳内 → 膜盒被压变形 → 指示爬升
平飞
内外气压变化率相等 → 膜盒平衡 → 指针归零
延迟误差
升降速度跃变后需几秒才指示到位——"慢半拍";平稳飞行后指示准确

注 · 开车前检查:升降速度表应指零,不为零说明全静压系统可能漏气或堵塞,排除后再开车。接通备用静压源时:爬升指示偏大、下降偏小(短时指示爬升)。

04 堵塞故障联动

三块表的"说谎"模式

正常 · 静压通畅 静压顺畅送达三块表 空速表 读数正常 高度表 随高度转动 升降速度表 指示变化率 三块表各干各的活,互相对得上 静压孔堵塞 静压断供 · 三块表一起错 空速表 读数说谎 高度表 冻结在堵塞高度 0 升降速度表 归零(完全堵塞) 处置:立即转换备用静压源
C172 空速表盘特写
实景 · 堵塞时盯的就是这只空速表——皮托管堵它会掉零或变成「高度表」,静压孔堵它读数说谎;与 01 同款(Wikimedia Commons,CC BY-SA 3.0)
故障空速表高度表升降速度表处置
空速管堵 · 排水孔未堵读数逐渐降至 0正常正常检查皮托管加温除冰
空速管 + 排水孔全堵变成"高度表":高于堵塞高度偏大,低于偏小正常正常与高度表交叉检查识别
静压孔堵塞高于堵塞高度偏小,低于偏大冻结:高度变化指示不变归零(完全堵塞时)立即转换备用静压源
备用静压源(座舱)偏大偏高爬升偏大、下降偏小(短时指示爬升)按飞行手册修正

注 · 静压孔一堵,三块表一起错——因为静压喂全部三块表。识别口诀:高度表冻结 + 升降速度表归零 + 空速表说谎。另记:座舱压力比外界低(螺旋桨滑流),所以用备用静压源时读数都往"偏高"方向走。

05 多指与少指

拨正 · 气温 · 气压

三针高度表实物特写(同 02 章)
实景 · 「多指」就发生在这只表上——基准气压调错、气温气压偏离标准,三针读数都会偏多或偏少(同 02 章实物;Wikimedia Commons,公有领域)
误差来源情形指示
拨正错误调定的基准面气压少指(指示比实际低)
调定的基准面气压多指(指示比实际高)
气温误差实际气温高于标准温度少指
实际气温低于标准(热区飞向冷区)多指
气压误差基准面实际气压升高少指
基准面实际气压降低多指

注 · 口诀"三低三多":气温低、气压低、基准调低 → 都多指。多指危险:仪表说的高度比实际高,热区飞冷区时飞机实际比指示低。

06 检查与使用

开车前 · 加温 · 交叉检查

开车前
升降速度表应指零;不为零 → 全静压系统漏气或堵塞,排除后再开车
皮托管加温
按机型程序接通防结冰;加温时温度可达 100–200 ℃;落地后关闭,防过热烧坏
落地后
检查皮托管、静压孔有无虫、冰、异物堵塞;按规定套皮托管罩
交叉检查
任一块表异常,先看另外两块:空速表最灵敏,风切变时最先急剧变化

注 · 全静压系统和天线积冰会影响相关系统工作——考试常与除/防冰章节联动。堵塞模式识别(04)比背数字更重要:先判断"哪路压力出问题",再看表。