Variométer

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Variométer

A Variométer a repülőgépekben használt (legtöbbször szelencés kivitelű) műszer, ami a jármű függőleges sebességét méri. Használatával a pilóta meg tudja állapítani az emelkedés illetve a süllyedés megfelelő sebességét, illetve műszeres repülés esetén az optimális repülési szöget. A műszer működési elve a késleltetett nyomáskiegyenlítődésen alapul, így a levegőben bármely magasságon haladó repülőgép magasságváltozásának tendenciáját képes kijelezni. Vízszintes repülésnél a műszer kijelzése nulla, így segítve a pilótát az egyenletes (emelkedés- és süllyedésmentes) repülés fenntartásában.

Mechanikus változatok működése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Szelencés variométer:
1. Kiegyenlítőtartály
2. Statikus nyomású műszerház
3. Kapilláris nyomásvezetőcső a szelencéhez
4. Statikus nyomásvezetőcső a műszerházhoz
5. Szelence
6. Mutató áttétel

Szelencés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A műszerben egy úgynevezett nyitott-szelence (Vidi szelence) található, amelybe a külső levegő nyomását egy csövön vezetik be, míg a szelencét körülvevő műszerházba csak egy apró furatú kapilláris-csövön képes a levegő be, illetve kijutni. Az emelkedéssel egyenes arányban a levegő nyomása csökken, tehát a szelencébe vezetett levegő nyomása is. A szelencét körülvevő külső tér nyomása pedig csak idővel tud kiegyenlítődni az apró furaton keresztül. A különbség hatására a szelence tágulni (ellenkező esetben összehúzódni) képes. Ezt az elmozdulást lehet megfelelő áttételen keresztül megjeleníteni egy mutató segítségével. A magasságváltozás megszűnésekor egy pár másodperc múltán kiegyenlítődik a szelencében és a körülötte lévő műszerházban a nyomás, így a műszer mutatója visszaáll a középen elhelyezkedő nulla értékre. A skála beosztása direkt úgy van kialakítva, hogy a mutató elmozdulása egyben jelzi is a magasságváltozás irányát, valamint a mutató kitérésének mértéke számszerűleg mutatja a változás sebességét is. A keleti gyártású műszereken m/s-ban, míg az angolszász műszerek ft/min (feet per minute) -ben mutatják az emelkedési vagy süllyedési sebességet. Az alkalmazott kapilláris-csöves megoldás egyben azt is eredményezi, hogy a műszer "lomha" és sokat "késik" amely tulajdonság csak a motoros repülésben elfogadható. A vitorlázó repülőgépek pilótáinak sokkal érzékenyebb és főleg gyorsabb variométerre van szükségük, hogy az épp megtalált termikek emelőhatását azonnal láthassák a műszeren. Az egyik kisegítő megoldásként egy kiegyenlítő tartályt kötnek a műszerházhoz, ezzel növelve annak térfogatát, ami érzékenyebb mérést biztosít.

Torlólapos[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a megoldás szakít a szelencével és más szemszögből közelíti meg a nyomáskülönbségből adódó kijelzést. Itt egy torlólap forog a műszerházban a mutatóval együtt. A torlólap egyik oldalához a külső statikus nyomást vezetik, míg a másik oldalhoz a zárt kiegyenlítő tartály csöve csatlakozik. A kapillárishatást a torlólap és a műszerház közötti rés biztosítja, a mutatót pedig rugók térítik vissza a nulla jelzéshez, ha a nyomás egyenlő a két oldalon. Ezzel a megoldással sokkal gyorsabb reagálású variométert lehet létrehozni, bár a kiegyenlítődés szükségessége nem tűnt el ebben az esetben sem, tehát ennek a műszernek is van késése.

Elektronikus változatok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Elektromos barometrikus variométer

Szenzoros nyomásmérés alapú[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az egyik megoldás szerint elektromos nyomásérzékelők segítségével mérik a statikus nyomás, valamint a segéd-tartályban kapilláriscsövön kiegyenlítődő nyomás különbségét. A műszer kijelzése ebből az eltérésből fakad, ám a szelence mechanikus változását nélkülözve, a mérés tisztán elektromos jelekből adódik. Ez a megoldás ugyanúgy hordozza a késés problémáját, mint a korábban tárgyalt mechanikus műszerek. A barometrikus nyomásváltozásból eredő összes mérésben kompromisszumot kell kötni a levegő tehetetlenségéből adódó problémákkal. Egy másik elképzelés szerint egyetlen elektronikus nyomásmérő szenzor jeleit értékelik ki másodpercenként többször is, és az időegység alatt mérhető változást lehet megfelelő átszámítással variométer-szerű kijelzéssé lefordítani. A kézi elektromos műszerek többnyire ezt a megoldást alkalmazzák, mivel ezt a legolcsóbb előállítani. Folytak kísérletek rádióhullám-visszaverődés alapú variométerekkel is, de a légköri elektromos jelenségek és a domborzat zavaró hatásai miatt ezek végül nem terjedtek el.

GPS alapú variométer[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az igazi áttörést a GPS alapú megoldások hozták, ahol a gép helyzetének pontos ismeretével a függőleges eltérések mértéke is nagyon pontosan követhető. A digitális variométer a GPS vevők jeleit kiértékelve képes a repülőgép függőleges tendenciáját kijelezni, ráadásul a képernyők adta szabadság miatt egy gombnyomással lehet átváltani az egyes mértékegységek között, amelyeket a műszerbe épített apró célszámítógép azonnal, valós időben kezel. A megoldás olcsó, egyszerű, és már kézi kivitelben is létezik, amit siklóernyősök és egyéb könnyűszerkezetű repülőeszközök pilótái is használni tudnak. A korszerű repülésben a Glass cockpit elektronikus műszerei GPS alapú kijelzéseket adnak, a barometrikus műszer csak mint segédműszer van jelen, az esetleges elektromos meghibásodás esetére.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Repülőgépvezetők kézikönyve (készítették: Dr. Dóka István (szerkesztő), dr. Takács László (lektor), Kovács Árpád (szerző), Pusztai László (lektor), Szilágyiné Gajdos Éva (szerző)), Nyíregyháza, 1984.