Luftdrucksensor im Flugzeug

Diskutiere Luftdrucksensor im Flugzeug im Luftfahrtgrundlagen Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Aufgrund einer Diskussion in einem Elektronikforum bin ich auf folgendes Problem gestossen: Wie stellt man eigentlich sicher, dass der Sensor...

Moderatoren: Learjet
  1. #1 _Michael, 14.09.2008
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    Aufgrund einer Diskussion in einem Elektronikforum bin ich auf folgendes Problem gestossen:

    Wie stellt man eigentlich sicher, dass der Sensor den tatsächlichen, 'freien' Luftdruck misst und nicht irgend einen durch die Bewegung des Flugzeugs aerodynamisch verfälschten Druck? Immerhin müsste man je nach Fluglage fast überall mit aerodynamischen Effekten rechnen, die den Druck verfälschen.
     
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  3. #2 Mario-11, 14.09.2008
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    Welchen Druck meinst du denn ? :confused:
     
  4. #3 Porter_Pilot, 14.09.2008
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    meinst Du "freier Druck" = "statischer Druck"? :?!

    viele Grüße
    Alex
     
  5. #4 _Michael, 14.09.2008
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    Genau.
     
  6. #5 Talon4Henk, 14.09.2008
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    Nun meist sitzen die für den statischen Druck an den Rumpfaußenseiten und manchmal auch noch seitlich am Pitotrohr.
    Die sind dann schon so angeordnet, dass die Verfälschungen minimal bis nicht vorhanden sind.
     
  7. #6 Acanthurus, 15.09.2008
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    Und in dem Moment nennt man das dann Prandtl-Rohr.

    Eine gängige Methode beim Prandtl-Rohr ist es, mehrere Bohrungen über den Umfang verteilt anzubringen, welche alle auf die gleiche statische Druckleitung wirken.
    Bei einer Schräganströmung gleichen sich dann Luv- und Leeseite weitestgehend aus. Das funktioniert auch bei Rumpfseitigen Anzapfungen.
    Wenn man auf jeder Seite sowas anbringt, und dann auf dieselbe Druckleitung aufschaltet, gleicht sich das Schiebewinkel weitgehend aus.

    Dennoch müssen die Orte, an denen solche statischen Anbohrungen erfolgen, "clever" gewählt sein, und die Eignung (d.h. die Genauigkeit der Messung) muss im Flugversuch für den gesamten zulässigen Flugbereich nachgewiesen werden. Die erlaubten Toleranzen sind in den Bauvorschriften festgelegt.
    Bei Hubschraubern ist die statische Druckanbohrung öfter mal in den hinteren Rumpfbereichen. Wenn man dann Außenanbauten macht (z.B. Winde), dann muss per Flugversuch geprüft werden, ob die statischen Drücke noch in Ordnung sind... ggf. sind die Druckanbohrungen im Bereich der vom Außenanbau gestörten Strömung.

    Die statischen Drücke sind in der Tat schwieriger zu messen als der Gesamtdruck, der ja quasi überall gleich ist (Einschränkung dafür: im Unterschall und außerhalb der Grenzschicht). Vereinfachend ist da auch, dass man Gesamtdruck "senkrecht zur Grenzschicht" misst, während statischer Druck auf einer Fläche parallel zur Grenzschicht aufgenommen wird.

    gruß

    A.P.
     
  8. #7 Talon4Henk, 15.09.2008
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    Did not know that.
    Allerdings sagen die Vorschriften des Tornado auch Pitotrohr dazu und es ist wohl ein Prandtl-Rohr.
     
  9. #8 Friedarrr, 15.09.2008
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    Die englischen Bezeichnungen sind nicht immer die präzisesten.
    Aber heute muss man ja auf Teufel komm raus diese verwenden um als „Insider“ akzeptiert zu werden, manchmal treibt das die wildesten Blühten und wirkt gegenteilig.

    Weshalb reicht denn im deutschsprachigen FF nicht einfach die Bezeichnung Staurohr, da muss man auch nicht genau wissen um welche Art (Drucksonde, Pitot-Rohr, Prandtl- Rohr) des Staurohres es sich handelt.

    Im englischen macht man es sich leicht, denn da werden meist die verschiedenen Arten des Staurohres einfach als „Pitottube“ bezeichnet, so wie man eben im deutschen einfach Staurohr sagt! Deutsch ist in der Fliegerei oft viel genauer als Englisch!
     
  10. #9 Talon4Henk, 15.09.2008
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    Es wird ja nach Henri de Pitot so genannt und nicht weil es ein Anglizismus ist.
     
  11. #10 Acanthurus, 15.09.2008
    Zuletzt bearbeitet: 15.09.2008
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    Wie das "damit wo wir den Druck messen tun" richtig heisst ist an sich ja für den Flugbetrieb wurscht. Dennoch ist es vielleicht ganz nützlich, wenn der benutzer über die unterschiede zwischen Pitot, Prandtl und Venturi bescheid weiß, schon allein deshalb, damit er weiss wo genauer die toten Fliegen rauspulen muss.
    Die detaillierteren Bezeichnungen (Prandtl-Rohr, Fünflochsonde und was es sonst noch so gibt) sind auch eher im Berecih Meßtechnik (Windkanäle) verwurzelt als im Flugbetrieb.
    Wenn man sie verwendet, dann hat man zwar den richtigen Begriff genommen, outet sich aber auch als Nichtflieger.

    Historisch muss man dazu sagen dass das Prandtl-Rohr primär dazu eingesetzt wurde, den dynamischen Druck zu messen (d.h. Differenzdruckanzeiger a la U-Rohr-Manometer direckt angebaut), und weniger um statischen und Gesamtdruck getrennt voneinander zu gewinnen.
    Wie der Name Prandtl auch schon suggeriert (nach dem "Erfinder" der Grenzschicht benannt) ist der ursprüngliche Zweck, eine ÖRTLICHE Geschwindigkeit in einem Strömungsfeld zu messen ggf. auch innerhalb des Grenzschichtprofils. Und dafür sollten eben Messpunkte für statischen und Gesamtdruck rämlichst möglichst nahe beieinanderliegen.




    gruß
    a.p.
     
  12. #11 Friedarrr, 15.09.2008
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    Das weiß ich schon, auch im deutschen wird, wie vorher schon beschrieben, die Bezeichnung Pitot-Rohr verwendet, aber eben nur für das richtige Pitot-Rohr!
    Aber im englisch sprachigem Raum wird eben Pitottube oder -stick für sämtliche Arten verwendet, so wie bei uns eben Staurohr!
    Und das ist so oft irreführend!
     
  13. #12 Fw 200 Condor, 15.09.2008
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    Statischer und dynamischer Luftdruck

    Moin moin,

    Vielleicht sollte noch angemerkt werden, das in der Fliegerei sowohl der statische, als auch der dynamische Luftdruck von Bedeutung ist. Der an den Meßpunkten für statischen Luftdruck (static Ports) ermittelte Luftdruck wird für den barometrischen Höhenmesser und den Fahrtmesser genutzt. Der Fahrtmesser nutzt zusätzlich noch den Staudruck, der an besagtem Staudruckrohr (Pitot Tobe) abgenommen wird.
    Sowohl im Statischen, als auch im Staudrucksystem, werden die Luftdrücke jeweils von paarweise, sich rumpfseitig gegenüberliegenden Meßpunkten ermittelt. Dadurch werden Ungenauigkeite in der Luftströmung, z.B. beim Kurvenflug, ausgeglichen.
     
  14. #13 _Michael, 16.09.2008
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    Hehe...meine Frage war also offensichtlich doch gar nicht so dumm.

    Zusammenfassend könnte man also sagen, dass man die Sensoren für den statischen Druck vorsichtig positionieren muss, dass es aber kein einheitliches Verfahren dafür gibt, sondern die Zuverlässigkeit jeweils ausgetestet werden muss (?)
     
  15. #14 Acanthurus, 16.09.2008
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    Vielleicht kam das falsch rüber, es ist keine Trial-And-Error-Methode.
    Man muss "nur" entlang des entsprechenden Körpers (z.B. Rumpf) eine Stelle finden, an der im Normalfall ein Druckbeiwert CP von 0 vorliegt :TD:
    Bei aufwendigeren Entwürfen, welche aerodynamisch auch optimiert wurden (wie z.B. einem modernen Airliner) sind diese Stellen leicht zu finden, da die Wanddruckverteilungen sowieso bekannt sind.
    Auch dreidimensionale Druckverteilungen zu berechnen ist heutzutage kein Hexenwerk mehr, und in dem in Frage kommenden Bereich für die Anbohrungen (dort, wo keine krassen Konturänderungen vorliegen) sind diese Methoden auch recht genau.
    Entlang einer zylindrischen Röhre (wie z.B. ein schlanker Rumpf, oder auch entlang eines Prandtl-Rohres) stellt sich der "richtige" statische Druck an der Wand normalerweise schon ab 2-3 Durchmessern von der Spitze entfernt ein.
    Ansonsten bleibt auch immer die Möglichkeit, eine x-beliebige Stelle (außer einen Staupunkt) für die "statische" Druckanbohrung zu nehmen und die Abweichungen infolge CP ungleich 0 per Versuchsreihe herauszukalibrieren.
    Aber die Eingangsfrage ist durchaus berechtigt.


    gruß

    a.p.
     
  16. #15 Striker, 19.09.2008
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    Beim Tornado hast du nur ein Pitotrohr. Dort sind keine Löcher im Staurohr. Der statische Druck wird rein über die Static Ports abgenommen...
     
  17. #16 Friedarrr, 19.09.2008
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    Die Rumpfstaurohre sind Pitotrohre, da sie an ihrer Unterseite nur eine Entwässerungs-Bohrung/-Loch haben, aber das Bugstaurohr ist nach meinem Wissen ein Prandtl-Rohr, da es oben und unten hinter der Verjüngung Statik-Bohrungen und an der Unterseite ein zusätzliches Loch zur Entwässerung hat!
    Da müsste ich mich jetzt schwer täuschen das es kein Prandtl-Rohr ist.
     
  18. #17 Striker, 19.09.2008
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    Hmmm ich mein es anders in erinnerung zu haben. Da brauchen wir wollen einen Klimaten von einem Tornadogeschwader :D
     
  19. #18 Friedarrr, 19.09.2008
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    Ne, mit Staustatik haben Prima Klima auch wenig zu tun und ich habe eh recht! ;)
     
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  21. #19 tigerstift, 20.09.2008
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    Kann Fridarrr nur bestätigen, es ist wirklich ein Prandl Rohr.

    Und Stau/Statik hat am Tornado eigentlich immer FG Instrumente/Elektrik gemacht
     
  22. #20 Kurbelwelle, 20.09.2008
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