Przyrządy pitot-statyczne: objawy awarii, zatkana rurka Pitota i błędy busoli

Co robi układ pitot-statyczny i co psuje zatkana rurka Pitota

Prędkościomierz, wysokościomierz i wariometr nie mierzą prędkości, wysokości ani prędkości pionowej. Mierzą ciśnienie i przeliczają je na te trzy wielkości. To jedno zdanie wyjaśnia niemal każdy objaw, który egzamin opisuje jako awarię przyrządów.

Odbiory są dwa. Rurka Pitota, ustawiona czołowo do napływającego powietrza, podaje ciśnienie całkowite: sumę ciśnienia otoczenia i przyrostu wynikającego z ruchu. Otwory statyczne, umieszczone równolegle do strugi, podają samo ciśnienie otoczenia. Prędkościomierz jako jedyny korzysta z obu naraz, a wysokościomierz i wariometr zasila wyłącznie odbiór statyczny.

Stąd podział, który trzeba mieć w głowie przed testem. Zatkana rurka Pitota psuje wyłącznie prędkościomierz, a zatkany odbiór ciśnienia statycznego wyprowadza z użycia wszystkie trzy przyrządy naraz. Sztuczny horyzont, żyrokompas i zakrętomierz zasila podciśnienie albo prąd, więc awaria instalacji ciśnieniowej ich nie dotyczy. Duża część błędnych odpowiedzi w tym dziale to poprawne opisy awarii przypisane do niewłaściwej instalacji.

Objaw na przyrządzie, prawdopodobna przyczyna, co robić

Objaw na przyrządzie	Prawdopodobna przyczyna	Co robić
Prędkość rośnie we wznoszeniu, maleje w zniżaniu, mimo stałego pochylenia i mocy	Zatkana rurka Pitota z otworem odpływowym	Podgrzewanie rurki Pitota, lot na pochylenie i moc
Prędkość opada do zera mimo utrzymanej prędkości lotu	Zatkany otwór czołowy, odpływowy drożny	Jak wyżej; nie reaguj sterami na spadające wskazanie
Wysokościomierz stoi na jednej wartości, wariometr na zerze, prędkościomierz zaniża we wznoszeniu	Zatkany odbiór ciśnienia statycznego	Zapasowe źródło statyczne, w ostateczności rozbicie szkła wariometru
Sztuczny horyzont i żyrokompas powoli odchodzą od prawidłowych wskazań	Awaria pompy podciśnieniowej	Wskaźnik podciśnienia, przejście na busolę i zakrętomierz
Kurs skacze na północ przy rozpędzaniu na kursie wschodnim	Błąd przyspieszeniowy busoli (ANDS)	Odczyt busoli tylko w locie ustalonym
Blokowanie kół i szarpanie na dobiegu	Hamowanie przed dociążeniem podwozia	Hamuj po opuszczeniu koła przedniego

Dlaczego prędkościomierz z zatkaną rurką Pitota zachowuje się jak wysokościomierz

Wskazanie prędkościomierza to funkcja jednej wielkości: ciśnienie całkowite minus statyczne. W normalnym locie ta różnica jest czystym przyrostem dynamicznym i rośnie z prędkością.

Załóż, że lód zamyka otwór czołowy rurki Pitota, a razem z nim otwór odpływowy w jej spodzie. W przewodzie zostaje zamknięta porcja powietrza o ciśnieniu z chwili zatkania i od tej chwili prędkość lotu nie ma na nią żadnego wpływu.

We wznoszeniu ciśnienie statyczne w obudowie maleje, a zamknięte w puszce zostaje bez zmian. Różnica rośnie, więc wskazówka idzie w górę - reaguje dokładnie na to, co napędza wysokościomierz. Dlatego klucz mówi, że prędkościomierz zawyża wskazania i zachowuje się jak wysokościomierz. W zniżaniu jest odwrotnie: różnica maleje, przyrząd zaniża, a pilot, który uwierzy wskazaniu, dodaje pochylenia i realnie rozpędza samolot.

Wariant z drożnym odpływem wygląda inaczej. Gdy zatkany jest tylko otwór czołowy, ciśnienie z przewodu ucieka na zewnątrz, puszka wyrównuje się do statycznego i wskazówka opada w kierunku zera mimo utrzymanej prędkości.

To, co ten sam przyrząd pokazuje w locie bez awarii - łuki na skali oraz Va, Vno i Vne - rozbieramy osobno w artykule o prędkościach charakterystycznych na egzaminie.

Dlaczego wariometr staje na zerze przy zatkanym odbiorze statycznym

Wysokościomierz to szczelna puszka aneroidalna w obudowie zasilanej ciśnieniem statycznym. Gdy ciśnienie wokół niej spada, puszka się rozpręża i napędza wskazówki. Zamknij dopływ statyczny, a ciśnienie w obudowie przestaje się zmieniać: puszka zastyga, a przyrząd stoi na stałym wskazaniu i nie reaguje ani na wznoszenie, ani na zniżanie.

Wariometr mierzy co innego - nie ciśnienie, lecz tempo jego zmiany. Ciśnienie statyczne wchodzi wprost do puszki, a do obudowy dostaje się przez kalibrowany dławik, który celowo opóźnia wyrównanie; we wznoszeniu ciśnienie w puszce spada szybciej niż w obudowie, powstaje różnica i wskazówka pokazuje prędkość pionową. Po zatkaniu odbioru dławik wyrównuje resztkową różnicę w kilka sekund i po obu stronach panuje to samo ciśnienie. Nie ma różnicy, nie ma wychylenia - wariometr staje na zerze i tam zostaje, nawet w trwałym wznoszeniu. To najbardziej mylący objaw z zestawu: zero wygląda jak informacja, a jest jej brakiem.

Prędkościomierz w tej awarii nie przestaje działać, tylko zaczyna kłamać: ciśnienie statyczne w jego obudowie jest zamrożone, a całkowite z drożnej rurki Pitota maleje z wysokością, więc we wznoszeniu przyrząd zaniża. Ratunkiem jest zapasowe źródło ciśnienia statycznego, a gdy samolot go nie ma - rozbicie szkła wariometru, które otwiera układ na ciśnienie w kabinie i daje wskazania przybliżone, ale użyteczne. Objawy rozbiera osobne pytanie o wskazania wysokościomierza po zatkaniu odbioru statycznego. Drugą połowę tematu wysokościomierza, czyli jego nastawy i pojęcia wysokości, znajdziesz w artykule o QNH, QFE i QNE.

Błąd busoli magnetycznej przy przyspieszaniu i hamowaniu

Pole magnetyczne Ziemi nie biegnie równolegle do powierzchni. Na naszych szerokościach ma wyraźną składową pionową, a ustrój busoli - żeby mógł się obracać w poziomie mimo niej - jest podwieszony poniżej punktu podparcia i ma własną bezwładność. Na kursie wschodnim i zachodnim oś ustroju stoi prostopadle do rzutu linii pola. Przy przyspieszaniu bezwładność zostawia dolną, cięższą część ustroju w tyle, róża chwilowo się przechyla i ustawia inaczej, niż wynika z kursu. Na półkuli północnej efekt jest jednoznaczny: przyspieszanie daje pozorny skręt na północ, hamowanie na południe, co zapamiętuje skrót ANDS - Accelerate North, Decelerate South.

Warunek „na kursie wschodnim lub zachodnim” jest częścią odpowiedzi, nie ozdobnikiem. Na kursie północnym i południowym przyspieszenie działa wzdłuż osi ustroju i tego błędu nie wywołuje; za to właśnie tam ujawnia się odrębny błąd zakrętu. Busolę odczytujesz więc w locie ustalonym, a kurs na bieżąco utrzymujesz żyrokompasem.

Pompa podciśnieniowa, czyli awaria, która nie robi hałasu

Sztuczny horyzont i żyrokompas są w samolocie szkolnym napędzane strugą powietrza wywołaną podciśnieniem z pompy na silniku. Kiedy pompa siada, żyroskop nie zatrzymuje się z sekundy na sekundę: wytraca obroty stopniowo, a wskazania powoli odchodzą od prawidłowych, bez flagi i bez sygnału dźwiękowego. Kandydat szuka objawu nagłego, a ten jest powolny i przez to groźniejszy - horyzont pokazuje przechylenie, którego nie ma, pilot koryguje je sterami i wprowadza samolot w rzeczywisty zakręt.

Pierwszy sygnał daje wskaźnik podciśnienia, który powinien być w skanie przyrządów, nie tylko w liście kontrolnej przed startem. Drugi to porównanie: żyrokompas zestawiasz z busolą, a horyzont z zakrętomierzem, zwykle zasilanym elektrycznie. Niezależnie od awarii horyzont ma dopuszczalne zakresy wychyleń, a żyrokompas podlega precesji i wymaga uzgadniania.

Trymer, hamulce i poświadczenie ARC

Trymer steru wysokości wytwarza niewielką siłę aerodynamiczną, która znosi obciążenie sterownicy w locie ustalonym; trymuje się po ustaleniu prędkości i konfiguracji, nie w ich trakcie. Hamulce obsługuje się inaczej niż samochodowe, bo na dobiegu część ciężaru wciąż przenosi skrzydło: hamowanie zaczyna się po opuszczeniu koła przedniego, a wcześniejsze użycie grozi zablokowaniem kół i zniszczeniem opon, w układzie z kołem ogonowym także kapotażem.

Poświadczenie ARC to dokument przeglądu zdatności do lotu, wydawany zazwyczaj na dwanaście miesięcy i przedłużany po kolejnym przeglądzie. Dla statków ELA1 podstawą jest Part-ML, czyli ML.A.901 i ML.A.903 rozporządzenia (UE) nr 1321/2014, dla pozostałych M.A.901. Niezależnie od ARC wykonuje się obsługę co 50 i 100 godzin oraz obowiązkowe dyrektywy zdatności - pozostałe warianty w pytaniu o poświadczenie ARC opisują właśnie te inne czynności.

Pytania, na których kandydaci się przewracają

„Które przyrządy pokładowe korzystają z odbioru ciśnienia całkowitego lub statycznego?”

Prawidłowo: prędkościomierz, wysokościomierz i wariometr. Sztuczny horyzont, żyrokompas i zakrętomierz odpadają, bo zasila je podciśnienie albo prąd, a obrotomierz, wskaźnik ciśnienia oleju i wskaźnik paliwa to kontrola silnika. Wariant z busolą, wskaźnikiem podciśnienia i amperomierzem łapie kandydata kojarzącego „wskaźnik podciśnienia” ze słowem „ciśnienie” - rozbiór przy pytaniu o przyrządy zasilane ciśnieniem.

„Jak zachowa się prędkościomierz przy całkowicie zatkanej rurce Pitota, wraz z otworem odpływowym, gdy odbiór statyczny pozostaje drożny, a samolot się wznosi?”

Prawidłowo: będzie zawyżał wskazania, zachowując się jak wysokościomierz. Wariant o opadaniu do zera opisuje sytuację z drożnym odpływem, którą treść pytania wyklucza. Wariant o zamarciu wskazania myli ten przypadek z zatkanym statykiem: zamrożone jest ciśnienie w puszce, nie wskazanie. Wariant o poprawnych wskazaniach ignoruje to, że drożny statyk nie wystarczy, skoro przyrząd mierzy różnicę. Oba scenariusze przećwiczysz w pytaniu o prędkościomierz przy zatkanym odbiorniku.

„Co dzieje się ze wskazaniami wysokościomierza i wariometru po zatkaniu odbioru ciśnienia statycznego?”

Prawidłowo: wysokościomierz zatrzyma się na stałym wskazaniu, a wariometr na zerze. Wariant o zawyżaniu wysokości zakłada, że przyrząd nadal reaguje na zmiany ciśnienia, a właśnie przestał. Wariant z wysokością gęstościową podstawia pojęcie z innego działu, a wariant o opadaniu do zera opisuje ruch, którego nie ma czym wywołać przy zamkniętym układzie.

„Na czym polega błąd busoli magnetycznej przy przyspieszaniu na kursie wschodnim lub zachodnim na półkuli północnej?”

Prawidłowo: przyspieszanie daje pozorny skręt na północ, hamowanie na południe. Wariant odwrotny to ANDS przeczytane wspak i wybiera go każdy, kto zapamiętał skrót bez rozwinięcia. Wariant o zakrętach z kursu północnego dotyczy błędu zakrętu, a wariant o braku reakcji na przyspieszenia jest nieprawdziwy. Kombinacje kursu i manewru przerobisz na pytaniu o błąd busoli.

„Czym objawia się awaria pompy podciśnieniowej zasilającej przyrządy żyroskopowe?”

Prawidłowo: powolnym odchodzeniem wskazań sztucznego horyzontu i żyrokompasu. Wariant z amperomierzem i radiostacją opisuje awarię instalacji elektrycznej, a wariant z zanikiem trzech przyrządów ciśnieniowych - instalacji, której pompa nie obsługuje. Wariant o natychmiastowym zatrzymaniu wskazówek ignoruje bezwładność żyroskopu - sprawdź pytanie o objawy awarii pompy.

„Do czego służy trymer steru wysokości?” oraz pytanie o hamulce

W pierwszym prawidłowe jest zniesienie siły na sterownicy w ustalonym locie; pozostałe warianty przypisują trymerowi funkcje, których nie ma - zwiększanie zakresu wychyleń, przesuwanie środka ciężkości i blokadę sterów na postoju. W drugim prawidłowe jest hamowanie po opuszczeniu koła przedniego, a najczęstszym błędnym wyborem hamowanie zaraz po przyziemieniu; automatyczne zwalnianie po wykryciu poślizgu opisuje układ z ciężkiego lotnictwa.

Materiał mieści się w przedmiocie ogólna wiedza o statku powietrznym - przerobisz go w trybie nauki dla PPL(A) albo LAPL(A). Zasady zaliczania opisuje strona egzaminu teoretycznego w ULC, a przebieg sesji - poradnik o tym, jak wygląda egzamin PPL(A).

Wspólny mianownik tych pomyłek jest jeden: kandydat kojarzy objaw, ale przypisuje go do niewłaściwej instalacji. Lekarstwem nie jest zapamiętanie samych kluczy, tylko przerobienie całego przedmiotu z wyjaśnieniem przy każdej odpowiedzi - pokazuje je tryb nauki ogólnej wiedzy o statku powietrznym od razu po wybraniu wariantu.

Najczęstsze pytania

Czy zatkana rurka Pitota wpływa na wysokościomierz?

Nie. Wysokościomierz korzysta wyłącznie z odbioru statycznego, więc zatkana rurka Pitota nie zmienia jego wskazań. Zmienia je natomiast na prędkościomierzu, który jako jedyny porównuje ciśnienie całkowite ze statycznym.

Po czym poznać w locie, że zatkał się odbiór statyczny, a nie rurka Pitota?

Po liczbie objawów. Zatkanie rurki Pitota rusza jeden przyrząd, zatkanie odbioru statycznego trzy: wysokościomierz staje, wariometr wskazuje zero mimo zmiany wysokości, a prędkościomierz zaniża we wznoszeniu.

Czy błąd przyspieszeniowy busoli występuje na każdym kursie?

Nie. Ujawnia się na kursach wschodnim i zachodnim, a na północnym i południowym praktycznie nie występuje. Na tych dwóch ostatnich pojawia się za to odrębny błąd zakrętu, którego nie należy z nim mylić.

Czy awaria pompy podciśnieniowej wyłącza wszystkie przyrządy?

Nie. Zostaje cały układ pitot-statyczny i przyrządy zasilane elektrycznie, w tym zakrętomierz. Stopniowo tracisz sztuczny horyzont i żyrokompas, a odniesienie kursowe daje busola.

Gdzie przećwiczyć te pytania

Zawyżający prędkościomierz, wysokościomierz stojący w miejscu, wariometr na zerze i ANDS wracają na egzaminie w kilku wariantach sformułowania, a rozstrzyga rozpoznanie instalacji, nie pamięć do gotowych odpowiedzi. Cały materiał z wyjaśnieniem przy każdej odpowiedzi otwiera tryb nauki ogólnej wiedzy o statku powietrznym dla PPL(A), z powtórką błędnych odpowiedzi i trybem egzaminu na czas. Przy przygotowaniu do całego egzaminu od podstaw w cenniku odpowiada temu dostęp 90-dniowy za 179 zł, płatny jednorazowo, bez abonamentu i bez automatycznego przedłużania. Jeżeli chcesz najpierw sprawdzić format, demo jest darmowe i nie wymaga rejestracji, choć obejmuje tylko 10 pytań przekrojowych.