Sistemas e Instrumentos

Sistema estático Pitot

Dentro de la cabina de mando de un avión existen instrumentos básicos de vuelo que reportan altitud y velocidad, su actitud respecto al horizonte, y en qué rumbo se vuela.

Todos estos instrumentos, con excepción del compás magnético se clasifican en dos grupos. Aquellos que obtienen su información respecto a las propiedades del aire (anemómetro, altímetro y variómetro) y los que se basan en propiedades giroscópicas (Indicador de actitud, coordinador de viraje, e indicador de rumbo).

Sistema Pitot.

Los instrumentos basados en propiedades del aire, realizan su trabajo traduciendo distintos tipos de lectura de presión; absolutas o diferenciales, provenientes del sistema Pitot que segun una calibración dada, permiten al instrumento entregar la información que corresponda a su función: Altitud (en pies o metros) entregada por el Altímetro, Velocidad Vertical (en pies o metros por minuto) entregada por el Variómetro, o velocidad (en nudos, o millas/kilómetros por hora) entregada por el Anemómetro.

Estos instrumentos requieren que se les provea de presión estática, presión dinámica o ambas, dependiendo de la información a calcular. Estos dos tipos de presión son entregados por los dos componentes principales de este sistema:

  • Un dispositivo que recoge la presión de impacto (Toma dinámica o Tubo Pitot), donde el aire entra directamente en el componente.
  • Un dispositivo que recoge la presión estática (Toma estática), donde el aire no entra directamente en el componente, sino que solamente se desliza por sobre su superficie.

Dependiendo del tipo de avión, la medición de presión estática y dinámica puede ser realizada por un mismo dispositivo, o por dispositivos separados.

El tubo pitot.

Consiste en un tubo orientado hacia el frente del avión, ubicado en algún lugar donde pueda enfrentar el viento relativo, normalmente en el borde de ataque, debajo del ala, o en la parte frontal del avión, libre de perturbaciones provocadas por el mecanismo de propulsión. Este dispositivo recoje la presión de impacto a través del ingreso directo de aire a través de un orificio en su punta, que debe ser revisado en cada prevuelo para asegurar que esté libre de cualquier impureza, insectos o elementos que obstruyan la entrada de aire, lo cual se traduciría en una lectura erronea de presion, y un calculo incorrecto de velocidad del avión.

Este instrumento cuenta también con una resistencia interna, que puede ser accionada desde la cabina, que al calentarse inpide la acumulación de hielo en condiciones atmosféricas propicias para su formación (humedad visible).

Mientras que el avión está en tierra, suele ponerse una funda al tubo pitot a modo de protección, con una aleta colgante llamativa y de color rojo con la famosa leyenda “Remove Before Flight”.

Tomas Estáticas.

Consiste en un dispositivo que mide la presión del aire libre que se mueve entorno al avión a través de un grupo de orificios que normalmente están situados en el fuselaje a fin de protegerlo de perturbaciones del entorno. Lo normal es que estas tomas estén duplicadas, a cada lado del fuselaje y que sus lineas de lectura se conecten en forma de “Y”, para compensar posibles desviaciones, sobre todo en virajes pronunciados en que una toma estática recibe mayor presión que la otra.

Al igual que el tubo pitot, esta zona debe permanecer libre de impurezas, y en la inspección de prevuelo tambien debe ser revisada para asegurar su correcto funcionamiento.

Algunos aviones tienen una toma estática alternativa de emergencia al interior de la cabina, siempre y cuando esta no esté presurizada. Esta fuente de presión alternativa, por la naturaleza de la ubicación de la toma tendrá errores que se deben asumir a la hora de interpretar la lectura. El Altímetro indicará más altitud, el anemómetro indicará mayor velocidad, y el variómetro indicara un ascenso momentáneo (dentro de la cabina la presión el ligeramente menor).

Mediante la presión de impacto, el anemómetro indicará la velocidad del avión respecto a la masa de aire en la cual vuela. Por otro lado, la presión estática se distribuye a los tres instrumentos. Tanto el variómetro como el altímetro necesitan de la presión estática para compararla con la presión con que han sido calibrados, y esta presión diferencial traducirla en forma de altitud, o velocidad vertical. En el caso del anemómetro, el objetivo es traducir la información de presión dinámica dada por el tubo pitot y ofrecer una lectura de la velocidad del avión.

Fallas en el sistema.

Si el tubo pitot está bloqueado, por suciedad, hielo, insectos o por omitir el retiro de la funda protectora en el prevuelo, el avión no dispondrá de presión dinámica (de impacto), y las indicaciones del anemómetro serán erroneas.

Suponiendo que las tomas estáticas están libres, el bloqueo del tubo pitot no debería afectar al variómetro ni al altímetro dado que estos instrumentos solo dependen de la presión estática para su funcionamiento.

Si el bloqueo se produce en las tomas estáticas, los errores de lectura se producirán en los tres instrumentos que necesitan de la presión estática: El Altímetro, el Variómetro y el anemómetro.

  • En el Altímetro, la indicación se fijará en la altitud a la que se produzca el bloqueo de la toma estática ya que el instrumento dejará de obtener información diferencial de presión estática.
  • En el Variómetro, la información mostrada será entorno a cero ya que de igual forma que el altímetro, este instrumento no detectará cambios en la lectura de presión estática.
  • En el Anemómetro, suponiendo que el tubo pitot está libre, la lectura de velocidad será menor a la real si es que el avión vuela por sobre la altitud a la que se produjo el bloqueo de la toma estática (Si el bloqueo fué en tierra, este será el caso). Si se vuela bajo la altitud a la que se produjo el bloqueo de la toma estática, la velocidad indicada en el instrumento será mayor a la real.

Si el bloqueo se produce en el tubo pitot y simultáneamente en las tomas estáticas, los tres instrumentos mostrarán velocidad horizontal, velocidad vertical y altitud constantes o iguales a cero.

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