Cessna172R G1000型飞机全静压系统

吴志鹏

摘 要：全静压是飞机获取空速、高度、垂直速度等的关键数据，直接影响飞机的飞行安全。本文旨在通过对Cessna172R G1000型飞机全静压系统进行分析，总结一些实际工作中可能遇到的问题，并提供相应的建议。

关键词：全静压;静压孔;堵塞和泄露

通过空气动力学我们可以知道空速是与动压相关，因为动压Pd=1/2*ρ*V2，而动压Pd=全压─静压，因此就可以通过全静压来表示真空速;高度和静压直接相关，我们在地面设置相应的气压标准后就可以得到相对应的高度;垂直速度也是根据静压的变化得来的，垂直速度表中毛细血管的阻流作用使得膜盒内外的静压不一样，静压差即反应了垂直速度。Cessna172R G1000型飞机通过皮托管和静压孔获得全压和静压，获取的信息一路输给大气数据计算机为主用，另外一路直接用导管与空速表、高度表相连作为备用。Cessna172R G1000型飞机全静压系统如图1所示。

大气数据计算机GDC 74A飞行数据处理器编辑来自皮托/静压系统和各种感应器的信息。GDC 74A把压力、高度、空速、垂直速度、OAT（外界大气温度）信息传递给G1000系统。GDC 74A与GIA63集成电子元件、GDU1040控制显示元件和GRS 77 AHRS通讯。主系统采用高度集成部件大大减少了管路的同时也降低了故障频率，主系统相对于备用系统而言，数据更为可靠同时也更为精确。

Cessna172R G1000型飞机全静压备用系统整体布局如图2所示。备用系统主要由全压管和静压管以及相应的飞行仪表（高度表和空速表）构成。备用系统管路多而且采用机械仪表因此容易出现以下几种故障现象。

1 静压管泄漏

因为Cessna172R G1000型飞机没有增压区，因此在飞行期间，静压管在破口处由于文氏管静效应导致气流流速稍快从而使静压管内部静压比正常的压力稍小些，因此高度指示略有增加。由于全压不受影响，则动压稍有增加，所以空速表指示比正常稍高一些。

2 全压管泄露

全压管泄露仅影响空速表的指示，高度表不受影响。同样由于Cessna172R G1000型飞机没有增压区，故当全压管泄露时，此时全压和静压几乎相等，空速表指示减小。

3 全压管和静压管同时泄露

全压和静压趋于相同，空速指示为0。

4 静压管堵塞

当静压孔被堵塞时，静压保持恒定，空速表、高度表都要受到影响，具体指示将发生如下情况：

（1）当飞机以一定速度爬升时，因为高度增加大气密度降低导致全压逐渐减少，全压与静压之差变小导致动压减少，则空速表指示减少;静压不变所以高度表指示维持不变，不能正确指示飞机高度;

（2）当飞机以一定速度下降时，因为高度降低大气密度增加导致全压逐渐增大，全压和静压之差变大导致动压增加，空速表指示增大;静压不变高度表指示维持不变，不能正确指示飞机高度。

5 全压管完全堵塞

当空速管完全堵塞时，全压不会跟随飞机状况及外部大气条件发生相应的变化而保持不变，使得飞机测出的动压值是错误的，空速与动压直接相关因此受到影响。高度只取决于靜压，静压不受影响所以高度表指示正常。

（1）当飞机保持一定速度爬升时，飞机高度增加，空气密度和温度降低，由气体状态方程P=ρRT（P为静压，ρ为空气密度，T为温度，R为气体常数）可知静压减少，全压不变从而动压增大，结果使空速指示增大，可能指到超速区。

（2）当飞机巡航或者保持一定高度飞行时，静压不变，而此时全压也是不变的，从而全静压差值保持不变，所以动压不变导致空速表指针冻结不动。即使发动机改变推力使飞机加速或减速飞行时，空速表的指针仍然不动。

（3）当飞机以一定速度下降时，飞机高度降低，空气密度和温度增加，由气体状态方程P=ρRT可知静压增加，全压不变导致动压减少，空速指示减少，可能指到失速区误触发失速警告给飞机带来安全隐患。

6 全压管堵塞排泄孔畅通

当全压孔堵塞，但全压管上的排泄孔畅通时，全压管内的压力减少到静压值，从而使动压为0，因此空速表的指示为0。

Cessna172R G1000飞机全静压系统结构较为简单，部件也不多。我们在日常工作中遇到最多的是对全静压系统渗漏测试工作。当出现渗漏故障时，不用慌张，根据AMM手册对全静压管路、仪表、大气数据机逐步分段排查，需要注意的一点是先要保证外部测试设备的密封性良好，这样就能很快找到泄露所在之处，问题也就迎刃而解了。

参考文献：

[1]阎成鸿，聂挺，等.Cessna 172R型飞机机型培训教材.中国民航飞行学院.

[2]Cessna 172R AMM维护手册.