Cessna172R G1000型飛機全靜壓系統

吳志鵬

摘 要：全靜壓是飛機獲取空速、高度、垂直速度等的關鍵數據，直接影響飛機的飛行安全。本文旨在通過對Cessna172R G1000型飛機全靜壓系統進行分析，總結一些實際工作中可能遇到的問題，并提供相應的建議。

關鍵詞：全靜壓;靜壓孔;堵塞和泄露

通過空氣動力學我們可以知道空速是與動壓相關，因為動壓Pd=1/2*ρ*V2，而動壓Pd=全壓─靜壓，因此就可以通過全靜壓來表示真空速;高度和靜壓直接相關，我們在地面設置相應的氣壓標準后就可以得到相對應的高度;垂直速度也是根據靜壓的變化得來的，垂直速度表中毛細血管的阻流作用使得膜盒內外的靜壓不一樣，靜壓差即反應了垂直速度。Cessna172R G1000型飛機通過皮托管和靜壓孔獲得全壓和靜壓，獲取的信息一路輸給大氣數據計算機為主用，另外一路直接用導管與空速表、高度表相連作為備用。Cessna172R G1000型飛機全靜壓系統如圖1所示。

大氣數據計算機GDC 74A飛行數據處理器編輯來自皮托/靜壓系統和各種感應器的信息。GDC 74A把壓力、高度、空速、垂直速度、OAT（外界大氣溫度）信息傳遞給G1000系統。GDC 74A與GIA63集成電子元件、GDU1040控制顯示元件和GRS 77 AHRS通訊。主系統采用高度集成部件大大減少了管路的同時也降低了故障頻率，主系統相對于備用系統而言，數據更為可靠同時也更為精確。

Cessna172R G1000型飛機全靜壓備用系統整體布局如圖2所示。備用系統主要由全壓管和靜壓管以及相應的飛行儀表（高度表和空速表）構成。備用系統管路多而且采用機械儀表因此容易出現以下幾種故障現象。

1 靜壓管泄漏

因為Cessna172R G1000型飛機沒有增壓區，因此在飛行期間，靜壓管在破口處由于文氏管靜效應導致氣流流速稍快從而使靜壓管內部靜壓比正常的壓力稍小些，因此高度指示略有增加。由于全壓不受影響，則動壓稍有增加，所以空速表指示比正常稍高一些。

2 全壓管泄露

全壓管泄露僅影響空速表的指示，高度表不受影響。同樣由于Cessna172R G1000型飛機沒有增壓區，故當全壓管泄露時，此時全壓和靜壓幾乎相等，空速表指示減小。

3 全壓管和靜壓管同時泄露

全壓和靜壓趨于相同，空速指示為0。

4 靜壓管堵塞

當靜壓孔被堵塞時，靜壓保持恒定，空速表、高度表都要受到影響，具體指示將發生如下情況：

（1）當飛機以一定速度爬升時，因為高度增加大氣密度降低導致全壓逐漸減少，全壓與靜壓之差變小導致動壓減少，則空速表指示減少;靜壓不變所以高度表指示維持不變，不能正確指示飛機高度;

（2）當飛機以一定速度下降時，因為高度降低大氣密度增加導致全壓逐漸增大，全壓和靜壓之差變大導致動壓增加，空速表指示增大;靜壓不變高度表指示維持不變，不能正確指示飛機高度。

5 全壓管完全堵塞

當空速管完全堵塞時，全壓不會跟隨飛機狀況及外部大氣條件發生相應的變化而保持不變，使得飛機測出的動壓值是錯誤的，空速與動壓直接相關因此受到影響。高度只取決于靜壓，靜壓不受影響所以高度表指示正常。

（1）當飛機保持一定速度爬升時，飛機高度增加，空氣密度和溫度降低，由氣體狀態方程P=ρRT（P為靜壓，ρ為空氣密度，T為溫度，R為氣體常數）可知靜壓減少，全壓不變從而動壓增大，結果使空速指示增大，可能指到超速區。

（2）當飛機巡航或者保持一定高度飛行時，靜壓不變，而此時全壓也是不變的，從而全靜壓差值保持不變，所以動壓不變導致空速表指針凍結不動。即使發動機改變推力使飛機加速或減速飛行時，空速表的指針仍然不動。

（3）當飛機以一定速度下降時，飛機高度降低，空氣密度和溫度增加，由氣體狀態方程P=ρRT可知靜壓增加，全壓不變導致動壓減少，空速指示減少，可能指到失速區誤觸發失速警告給飛機帶來安全隱患。

6 全壓管堵塞排泄孔暢通

當全壓孔堵塞，但全壓管上的排泄孔暢通時，全壓管內的壓力減少到靜壓值，從而使動壓為0，因此空速表的指示為0。

Cessna172R G1000飛機全靜壓系統結構較為簡單，部件也不多。我們在日常工作中遇到最多的是對全靜壓系統滲漏測試工作。當出現滲漏故障時，不用慌張，根據AMM手冊對全靜壓管路、儀表、大氣數據機逐步分段排查，需要注意的一點是先要保證外部測試設備的密封性良好，這樣就能很快找到泄露所在之處，問題也就迎刃而解了。

參考文獻：

[1]閻成鴻，聶挺，等.Cessna 172R型飛機機型培訓教材.中國民航飛行學院.

[2]Cessna 172R AMM維護手冊.