KR100588006B1

KR100588006B1 - 공기 압력 센서

Info

Publication number: KR100588006B1
Application number: KR1020017000183A
Authority: KR
Inventors: 보즈다에프에브게니세메노비치; 골로브킨블라디미르알렉세에비치; 골로브킨미하일알렉세에비치; 에프레모프안드레이알렉산드로비치; 고르반발레리파블로비치
Original assignee: 고수다르스트벤노에 유니타르노에 프레드프리야티에 첸트라르니 아에로지드로디나미체스키 인스티튜트 임.프로프.엔.이.쥬코프스코고
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2006-06-08
Also published as: EP1103803A4; CA2336765A1; DE69931790T2; CA2336765C; WO2000002026A2; RU2135971C1; CN1142419C; ATE329270T1; WO2000002026A3; DE69931790D1; EP1103803B1; KR20010071755A; CN1314995A; JP2002521648A; US6557423B1; EP1103803A2

Abstract

본 발명은 항공기의 운항 변수뿐만 아니라 공기 유동, 다른 개스 또는 액체의 변수를 측정하는데 사용될 수 있는 공기 압력 센서에 관한 것이다. 공기 압력 센서는 복수개의 에지를 구비하는 로드를 구비하는데, 상기 에지는 각각 상기 로드의 길이 방향 축을 따라서 배향되어 있다. 개구들의 그룹은 로드의 평탄한 측면상에 있는 에지 사이에 제공되며 유동의 외측에 위치한 유출 고정구에 공압상의 경로에 의해서 연결된다. 길이 방향의 에지들은 연속적이며 그들의 수는 n > 3 이다. 개구들의 그룹은 에지로부터 a ≥0.1b 의 거리로 이격되며, 여기에서 b 는 로드의 그 어떤 단면에서의 에지 사이의 거리이다. 로드의 그 어떤 단면에서 측면들 사이의 각도는 γ< 180 °이다. 예리한 에지는 만곡되거나 또는 랜드(land)에 의해서 무디어질 수 있거나, 또는 돌출부의 형태로 만들어질 수 있다. 로드의 측면은 볼록하거나, 원통형이거나, 또는 원추 형상일 수 있다. 로드상의 에지의 수는 4, 5, 또는 6 일 수 있다. 이러한 공기 압력 센서의 특징은 유동 변수(운항 변수)의 보다 정확한 측정을 가능하게 하며, 구조체의 중량을 감소시킬뿐만 아니라 단순화된 구조를 제공한다.

Description

공기 압력 센서{Air-pressure sensor}

본 발명은 항공기의 운항 변수를 측정하는 것이나, 또는 유체 및, 개스 유동이 포함되는 다른 과학 기술 분야에 관한 것이다.

유동 변수의 측정은 항공기의 대기 운항 역학 및, 공기 역학의 가장 중요한 관심사들중 하나이다. 현재에는, 운항(유동) 변수를 측정하기 위해서, 항공기의 동체 또는 그것의 그 어떤 다른 구성부에 장착된 공기 압력 헤드(APH)가 사용되는데, 이러한 헤드는 평면 유동에 접근하는 국부적인 유동의 실제상의 변수를 측정한다. 항공기에는 일반적으로 유동의 국부적인 변수를 측정하는 복수개의 그러한 APH 들이 설치되어 있다. 정확한 변수들은 이전에 수행된 캘리브레이션에 기초하여 정해진다. 운항 변수들의 측정은 실질적으로 넓혀진 비행중의 앙각(angle of attack)과 넓은 범위의 운항 속도(느린 아음속으로부터 초음속을 훨씬 초과하는 속도들)의 관점에서 고 기동 성능의 항공기들에게 매우 중요한 과제이다. 이러한 과제는 고 기동 성능(전진-후진, 좌우, 상하 비행)과 관련된 헬리콥터 및, 운항 변수 측정 시스템으로부터 얻어진 데이타를 사용하여 이러한 운항 모드를 자동화하는 것과 관련하여 더욱 중요하다.

단면의 원주부 둘레에 배치되고 관을 통해서 니플(nipple)에 연결된 유입 오 리피스를 가지는 둥근 원통형 로드 형태의 하우징을 구비하는 공기 압력 헤드가 공지되어 있다. (페토우닌 에이. 엔.의 "개스 유동 변수를 측정하는 기술 및, 장치" 제하의 엠. 매치노스트로예니에 의해 1972 년에 간행된 제 88 내지 100 면, 도 1.102 참조; 글라즈네브 브이.엔.과 자바로우킨 에스.지. 의 "넓은 수치학적 범위에서 원통형 센서를 사용하여 평면적이고 축방향인 대칭의 와류 유동에 대한 실험적인 연구" 엠.의 1983 년 공기 역학 중앙 연구소 회보 제 14 권 N 4). 유동 변수들은 측정된 변수들을 측정된 압력과 연계시키는 캘리브레이션 관계에 따라서 연속적인 유동 부위에서 헤드의 바람이 불어오는 측에서 발생하는 압력을 측정함으로써 상기의 헤드를 사용하여 측정된다.

상기에 설명된 유형의 APH 의 단점은 다음과 같다.

·트랜소닉 안정화(tansonic stabilization)에 대한 공지의 현상에 기인하여 0.8 내지 1.1 범위의 M 값 범위에서 수용 가능한 정확도로 정적인 압력을 측정할 수 없다.

·헤드의 박리 유동 영역에서 바람이 불어가는 측에 배치된 유입 오리피스를 유동 변수의 측정용으로 사용하는 것이 불가능한데, 상기 오리피스내에서는 트랜소닉 안정화 효과를 받고 있지 않을지라도, 압력이 레이놀즈 수, 표면 조도 및, 유입 유동의 와류 레벨에 강하게 종속된다.

·실질적으로 선행하는 것의 결과로서, 또다른 단점은 압력 측정 관이 현저하게 과도한 수로 구성되는 것인데, 이것은 세개의 변수(전체 압력 Pt, 정압력Ps 및, 세류 각도 α)를 결정하기 위해서 상기 APH 에 적어도 세개의 오리피스를 박리 가 없는 영역에 제공할 필요가 있기 때문이다. 개략적인 평가가 나타내는 바에 따르면 유동 변수들이 α= 0 내지 360°의 범위내에서 측정될때 수용 가능한 감도가 유지되며, APH 단면의 주위에 등간격(피치가 45°내지 40°)으로 이격된 적어도 8 개 또는 9 개의 유입 오리피스가 필요한데, 이것은 보다 큰 APH 의 치수, 증가된 공기 역학적 드래그, APH 자체 구조의 보다 큰 중량을 초래한다. 또한 측정 계기의 보다 큰 중량도 초래하게 되는데, 이는 압력 센서가 각 덕트들에 연결되어야만 하기 때문이다. 더욱이, 그러한 APH 들에 기초한 보다 값비싼 측정 시스템을 초래한다.

압력 강하를 측정하도록 적합화된 장치가 공지되어 있다. (유럽 특허 공개 번호 0049756 B1, G 01 F 1/46, G 01 L 13/00, Vorrichtung zum Messen des Differenzdruckes; 우선권 80년 10 월 9 일 DE 3038180, 특허권자:이베카 레이기어 운트 콤펜세토렌 게엠베하; 발명자:페브르, 디이터, 독토르 디플) 이러한 장치의 기본적인 요소는, 압력 측정을 위해서 의도된 오리피스(또는 공압 덕트에 연결된 복수개의 오리피스)를 그것의 에지(edge)들중 하나의 위에 가지는 정육각형 프리즘의 형태인 로드이다. 유동 속도 벡터가 개구, 로드 축 및, 반대의 에지를 가지는 에지를 통해서 연장되도록 로드가 유동내에서 배향될때, 전체적인 압력에 근접한 압력은 상기 오리피스에 공압 덕트를 통해서 통해서 연결된 압력 센서를 사용하여 측정된다. 로드상의 오리피스가 속도 벡터에 대해서 180°로 전개되도록 로드가 유동내에서 배향되었을때, 베이스 압력은 이러한 오리피스들을 사용하여 측정될 수 있다. 따라서, 이러한 유형의 APH 들을 사용하여, 유동 강도 (또는 전체 압력 P_t, 정적 압력 P_s)가 미리 설정된 캘리브레이션에 기초하여 측정될 수 있다. 상기 특허는 상기에서 설명된 바와 같이 배향되고 개스 관에서 P_t 와 P_s 를 측정하도록 의도된 두개의 로드로 구성된 장치를 제안한다.

그러나, 그러한 APH, 또는 그에 기초한 장치들은 한번에 세개의 유동 변수들(전체 압력 P_t, 정적 압력 P_s, 및, 세류각 (앙각) α)을 측정하는데 본질적으로 적절하지 않은데, 이는 압력의 흡입을 위해서 적절한 수의 오리피스, 예를 들면 적어도 세개의 오리피스를 결여하고 있기 때문이다. 실제로, 유동 변수들은 교란되지 아니한 유동의 앙각 (세류각) α과 압력 P_i , 교란되지 아니한 유동의 전체 압력 P_t와 정적 압력 P_s 사이의 소정 관계에 기초하여 결정되는 것으로 알려졌다.

P_i= f_i(α, P_t, P_s) (1)

상기 식은 공기 압력 헤드내에서 측정된 것이며 여기에서 i 의 수는 압력 흡입 지점의 수이다. 이러한 α, P_t, P_s에 대한 방정식의 시스템을 풀기 위해서는 i≥3 의 오리피스를 가질 필요가 있으며, 더욱이, 그러한 방정식의 시스템은 충분히 잘 풀어져야만 한다. 예를 들면, 두개의 오리피스들인 i=1 과 i=2 가 압력이 균등한 박리 영역에 위치할때, P₁ ≒ P₂ 가 넓은 범위의 α' 에서 유효하게 될 것이며, 시스템은 잘 풀리지 않게 되거나 해결이 불가능해진다. 따라서, 평면상에 평행한 흐름의 변수를 α= 0 - 360°의 범위내에서 측정할 필요가 있을때, 실험적인 데이타의 분석이 나타내는 바와 같이, i > 4 의 오리피스들을 가져야만 하며, 일부 오리피스들로부터 다른 것으로의 전환을 수행하도록 분포되어야 한다.

상기 언급된 선행 기술의 다른 단점은 압력 흡기 오리피스가 프리즘의 에지상에 배치되어야 하는 환경이다. 이것은 유동에 대한 상기 APH 의 약간의 재배향(상기에 설명된 바와 같은 위치)에서조차도, 유동이 에지로부터 박리되는 결과를 초래한다. 이것은 α에서의 변화에 대하여 감도의 손실을 초래하는데, 즉, 상기 방정식(1)의 시스템을 해결할 수 없게 한다.

가장 관련된 기술은 등변 삼각형의 단면을 가지는 로드 형태로 이루어진 공기 압력 헤드이다. 로드의 단부면상에서 상기 로드와 공통인 축상에 원통형의 상부 구조물이 위치하는데, 그것의 측부가 로드 단면의 측부들과 같은 등변 삼각형 형태의 단면을 가지며, 상기 삼각형은 로드 단면에 대해서 각도 ψ=60°로 경사진다. 로드와 상부 구조물의 한면에는 관을 통해서 니플에 연결된 6 개의 유입 오리피스들이 이루어져 있다. (롤로킨 엠.에이., 예프레모드 에이.에이., 공기 압력 헤드, RF N 1809341 특허, 우선일 1991년 4 월 8 일)

상기 APH 의 단점은 다음과 같다.

·디자인의 복잡성

·특히 슬라이딩의 경우에 운항 변수를 결정하는데 있어서 불충분한 정확성

·압력 측정관의 수가 과도해지며, 그러한 환경은 APH 자체 및, 측정 시스템을 전체적으로 보다 무겁게 하는 결과를 초래한다.

본 발명의 목적은 디자인을 단순화시키고, 운항(유동) 변수 측정의 정확성을 향상시키고, APH 구조체의 중량 및, 측정 시스템의 중량을 전체적으로 감소시키는 것이다.

의도된 기술적 결과는 다음의 기술적 해법으로써 달성된다. 공기 압력 헤드는 다중의 에지를 가진 로드의 형태로 이루어지는데, 그것의 에지들은 로드의 축을 따라서 배향되고, 오리피스들의 그룹을 가지며, 상기 오리피스들의 그룹은 로드의 평탄한 측면상에서 에지 사이에 배치되고 공압의 관을 통해서 유동으로부터 떨어져서 배치된 유출 니플에 연결된다. 길이 방향에서 에지들은 연속적이며 그것들의 수는 n > 3 이다. 오리피스의 그룹들은 a ≥0.1b 의 값에서 측방향 표면을 한정하는 에지로부터 이격되는데, 여기에서 b 는 로드의 그 어떤 단면에서 에지 사이의 거리이다. 로드의 그 어떤 단면에서 측방향 사이의 각도는 γ< 180°이다. 그에 의해서 디자인은 단순화되며 슬라이딩의 경우에 운항 변수 측정의 정확도는 향상되는데, 이는 가장 관련된 기술의 APH 의 경우에 두개의 부분들(로드 및, 상부 구조물)의 접합 장소에서 이탈하여 유입 오리피스에 근접하는 파열 웨이크(tearing-off wake)가 없기 때문이다.

의도된 기술적 결과는 다음의 장치를 사용하여 달성될 수도 있다. 날카로운 에지들은 만곡될 수 있거나 또는 모따기에 의해서 둔각으로 될 수 있으며, 상기의 만곡 또는 모따기는 두개의 인접한 측방향 표면의 연결 장소로부터 c ≤0.05b 인 거리에서 로드의 평탄한 측방향 표면과 연결되어 있다. 그러한 만곡 또는 모따기는 단지 기술적인 특성일 수 있다. 실험적인 연구에서 발견된 바에 따르면, 그러한 c ≤0.05b 의 값은 실질적으로 로드의 측방향 표면에 대한 만곡 또는 모따기의 연결 부위에 유동 박리 라인의 기준을 제공하며, 그에 의해서 레이놀즈로 수로부터의 측정의 독립성이 보장된다. 의도된 기술적 결과는 또한 에지가 로드상에 돌출부 형태로 만들어지는 것을 통해서 달성되는데, 이것은 로드의 단면에서 측정되는 바로서 h ≤0.1b 의 높이를 가지고 e ≤0.1b 의 넓이를 가지는 것이다. 상기 돌출부의 그러한 형상은 수행된 실험적 연구가 나타내는바와 같이 돌출부에 대한 유동 박리 라인의 기준을 제공하며, 또한 레이놀즈 수로부터의 측정의 독립성을 제공한다. 특정의 경우에는 돌출부 형상의 에지가 상당한 범위로 디자인을 단순화시킬 수 있다.

의도된 기술적 결과는 로드의 측방향 표면이 원통형이거나 또는 테이퍼진 것을 통해서 달성될 수 있다. 그에 의해서 디자인은 단순화되고 그것의 제조는 보다 저렴해진다.

의도된 기술적 결과는 또한 에지 사이의 로드 측방향 표면이 볼록한 것을 통해서 달성된다. APH 로드의 그러한 형상은 한편으로 압력 측정에 관해서는 레이놀즈 수의 영향을 최소화시키고, 그리고 다른 한편으로는 세류각(downwash angle)에 대한 측정 압력의 도함수 증가에 기인하여 계기 감도를 향상시키는데, 이것은 계기 에러의 수를 실질적으로 감소시키는 결과를 초래한다.

의도된 기술적 결과는 로드상의 에지의 수가 앙각의 필요한 범위에 따라서, 4 개, 5 개 또는 6 개의 에지로 선택되는 것을 통해서 달성될 수도 있으며, 여기에서 운항(유동) 변수들이 측정된다. 특히, 수행된 시도들이 나타내는 바와 같이, 측 정이 -90°< α< 90°의 범위내에서 이루어질때, 4 개의 에지를 가진 로드를 사용하는 것으로 충분할 수 있는데, 로드상에서 α, P_t, P_s 변화에 충분히 민감한 두개의 압력(예를 들면 P₁ 및, P₂ )은 APH 의 바람이 불어오는 쪽에서 항상 선택될 수 있고, 하나의 압력(P₃)은 바람이 불어가는 쪽인 APH 의 베이스 측에서 취해질 수 있다. 다음에, 수행된 실험이 나타내는 바와 같이, 상기 방정식(1)의 시스템은 α, P_t, P_s과 관련하여 해결될 수 있으며, 그에 의해서 압력 측정관의 필요한 수는 감소될 수 있어서 APH 자체와 측정 시스템의 중량이 전체적으로 감소되는 효과가 있다. 실험상의 발견이 나타내는 바로서, 운항(유동) 변수가 측정되어야 하는 앙각의 필요한 범위가 α= 0 - 360°일때, 5 개 또는 6 개의 에지를 가진 로드가 사용되어야 한다.

도 1 내지 도 3 및, 도 4 내지 도 6 은 본 발명의 공기 압력 헤드에 대한 두개의 예시적인 구현예를 도시한다.

도 7 내지 도 10 은 본 발명의 APH 의 구현예를 도시하는데, 여기에서 에지는 (a) 만곡되거나(도 8), 또는 (B) 모따기에 의해서 둔각으로(도 9) 되어 있다.

도 11 내지 도 19는 본 발명에 따른 APH 의 예시적인 구현예들을 도시하는데, 이것은 에지가 로드상에서 돌출부의 형태로 이루어진 것이다.

도 20 내지 도 22 및, 도 23 내지 도 25 는 본 발명에 따른 APH 의 예시적인 구현예를 도시하는데, 이것은 로드의 원통형 및, 테이퍼진 측방향 표면을 각각 가진다.

도 26 내지 도 28, 도 29 내지 도 31 및, 도 32 내지 도 34 는 본 발명의 APH 의 예시적인 구현예를 도시하는데, 여기에서 로드는 4개, 5 개, 및, 6 개의 에지를 각각 가진다.

도 35 는 정오각형의 단면을 가지고, 평탄한 면과 함께 테이퍼진 측방향 표면을 가진 로드의 형태인 본 발명의 APH 를 구현한 최상의 모드를 도시하며, 운항(유동) 변수를 결정하도록 제안된 APH 를 장치내에서 사용하는 예를 도시한다.

도 36 은 유동 슬라이딩 각도 β'= 0 과 β'= 30°에 관하여, 유동 세류각 α이 제안된 APH 의 최상 모드 구현예와 가장 관련된 기술의 APH 에 대해서 0 으로부터 180°로 변화할때, 압력비 C_p = (P-P_s)/q 의 변화를 도시한다 (여기에서 P 는 가장 관련된 선행 기술 APH 상부 구조물의 측방향 표면들, 또는 제안된 APH 로드의 측방향 표면들중 하나의 위에서 측정된 압력이고, P_s 는 정적 압력이고, q 는 동적 압력이다). 상기 도면은 다음의 표시를 사용한다.

A : β'= 0 에서 가장 관련된 기술의 APH

B : β'= 0 에서, 제안된 APH 구현예의 최상 모드

C : β'= 30°에서, 가장 관련된 기술의 APH

D : β'= 30°에서, 제안된 APH 구현예의 최상 모드

도 37 및, 도 38 은 β'= 30°의 값에 대한 저속 유동 속도인 V=15m/s 에서의 실험상 발견에 기초하여 한정된 바로서, 제안된 APH 구현예의 최상 모드 (D 곡선) 및, 가장 관련된 기술의 APH (C 곡선)를 사용하여 세류 각도 α와 속도 V 를 결정하는데 있어서의 개요 에러(summary error)인 Δα및, ΔV 를 나타낸다.

도 39 및, 도 40 은 β'= 30°의 값에 대한 저속 유동 속도인 V=15m/s 에서의 실험상 발견에 기초하여 한정된 바로서, 제안된 APH 구현예의 최상 모드 (D 곡선) 및, 가장 관련된 기술의 APH (C 곡선)를 사용하여 세류 각도 α와 속도 V 를 결정하는데 있어서의 계기 에러(instrumental error)인 Δα및, ΔV 를 나타낸다.

공기 압력 헤드는 다중 에지의 로드(1)를 구비하는데, 그것의 에지(2)는 로드(1)의 길이 방향으로 배향되고, 에지(2)들의 사이에 공압 관(4)을 통해서 니플(5)에 연결되는 오리피스(3) 그룹을 가진다. 길이 방향의 에지(5)들은 연속적이고 그것의 수는 n > 3 이며, 오리피스(3)의 그룹은 로드(1)의 평탄한 측방향 표면(6)상에서 에지(2)들 사이에 배치되고 a ≥0.1b 의 값으로 에지(2)로부터 이격되며, 여기에서 b 는 로드의 그 어떤 단면에서 에지 사이의 거리이며, 로드의 그 어떤 단면에서 측방향 표면(6) 사이의 각도(γ)는 γ< 180°이다. 제안된 APH 에서 예리한 에지(2)는 만곡되거나 또는 모따기에 의해서 둔각으로 될 수 있는데, 상기 만곡이나 모따기는 두개의 연속적인 측방향 표면의 연결 장소로부터 c ≤0.05b 의 거리에서 로드(1)의 평탄한 측방향 표면(6)과 연결된다. 로드의 단면에서 측정되는 바로서, 에지(2)는 h ≤0.1b 의 높이를 가지고 그리고 정점에서 e ≤0.1b 의 폭을 가지는 로드(1)상의 돌출부의 형태로 제작될 수 있다. 로드의 측방향 표면(6)은 원통형이거나, 테이퍼지거나 또는 볼록할 수 있다. 로드상의 에지(2)의 수(n)는, 수행되어야할 특정의 과제에 따라서 변화될 수 있으며, 4 개, 5 개, 또는 6 개일 수 있다. 로드의 단면은 완전한 원형일 필요는 없다.

제안된 공기 압력 헤드는 다음과 같이 작동된다. 유입 오리피스(3)에 의해서 감지된 압력은 공압의 관(4)을 통해서 전달되어 공압의 관(8)을 통해 니플(5)에 연결된 계기 압력 센서(7)(도 35)로써 측정된다. 측정된 압력 값에 기초하여, 컴퓨터 장치(9)는 유동 변수 값인 α, P_t, P_s 를, 테이블(table) 또는 함수의 형태로 장치(9)내에 미리 저장된 캘리브레이션 관계를 사용하여 계산한다. 미리 설정된 캘리브레이션과 유동 변수들의 컴퓨터 계산에 있어서, 유입 오리피스의 세개 그룹에서 감지된 압력들이 사용된다. 두개의 오리피스들은 바람이 불어오는 측에 있으며, 하나의 오리피스는 바람이 불어가는 측에 있는데, 즉, 도 36 에서 a 및, b 로서 표시된 영역으로부터 그러하다. 오리피스의 그룹들은 바람이 불어오는 쪽의 유입 오리피스가 최대의 압력 값에 해당하는 환경을 고려하여, 감지된 압력 값을 비교함으로써 알고리듬에 의해 선택된다.

길이 방향에서의 에지가 연속적이고, 에지들 사이 로드의 측방향 표면이 평탄하며 유입 오리피스가 측방향 표면 위에 배치되는 제안된 APH 장치 때문에, 슬라이딩이 존재할때 가장 관련된 기술의 APH 의 경우에 두개의 부분(로드 및, 상부 구조물)의 접합 장소에서 있었던 이탈되는 파열 웨이크를, 제안된 APH 는 가지지 아니한다. 그 때문에, 슬라이딩이 존재할 때 세류각 α와 속도 V 를 결정하는데 있어서의 에러 Δα및, ΔV (도 37 및, 도 38)가 감소된다.

제안된 APH 에서의 에지의 수는 n > 3 인 반면에, 제안된 APH 의 바람이 불어오는 쪽의 측방향 표면에서 세류각의 압력 비율의 도함수 αC_p/δα는 가장 관련된 APH (n=3)에서 보다 큰 값을 가진다 (도 36). 에지 사이의 측방향 표면이 볼록한 경우에, 도함수 αC_p/δα는 여전히 큰 값을 가진다. 결과적으로, 제안된 공기 압력 헤드에 대해서 세류각 Δα을 측정하는데 있어서의 계기 에러 수준은 가장 관련된 기술의 APH 에서보다 약 두배로 적으며, 속도 값 ΔV 를 측정하는데 있어서의 계기 에러 수준은 가장 적절한 기술과 일치한다 (도 39, 도 40).

제안된 APH 는 로드로 구성되고, 그리고 가장 관련된 기술의 APH 는 실질적으로 복합적인 장치이며 로드와 상부 구조체를 구비하므로, 공기 압력 헤드의 디자인은 상당한 정도로 단순화된다. 제안된 APH 의 로드 측방향 표면들이 원통형이거나 또는 테이퍼지는 경우뿐만 아니라, 제안된 APH 상에 돌출부의 형태로 이루어져 있는 에지를 사용하는 경우에도 디자인이 단순화될 수 있다. 그에 의해서 디자인은 단순화될뿐만 아니라, 그것의 제조가 저렴해진다.

예를 들면, 4 개의 모서리를 가지는 것으로서 -90°< α< 90°의 필요 범위에 대한 제안된 APH 나, 또는 α= 0 내지 360°에 대한 5 개 에지의 APH 가 선택될때, 가장 관련된 기술에 비교하여, 제안된 APH 의 4 개 에지 로드의 경우에는 2 개의 관이, 제안된 APH 의 5 개 에지 경우에는 1 개의 관이 감소될 수 있다. 그에 의해서, 필요한 압력 센서의 감소된 수에 기인하여 APH 자체 및, 측정 시스템의 중량은 전체적으로 현저하게 감소될 수 있다.

따라서, 제안된 압력 헤드의 사용은 디자인을 단순화하고, 유동(운항) 측정의 정확성을 향상시키고, 그리고 APH 및, 측정 시스템의 중량을 전체적으로 감소시 킨다. 이러한 모든 특징들은 제안된 APH 의 경쟁력을 실질적인 정도로 강화시킨다.

본 발명의 공기 압력 헤드는 항공기등에서 사용될 수 있다.

Claims

다중 에지(multi-edge)의 로드(rod)를 구비하고, 상기 로드는 실질적으로 평탄한 측방향의 표면, 그 안에 형성된 복수개의 공압 채널 및, 그에 연결된 복수개의 니플(nipple)을 가지고, 상기 로드는 상기 로드의 길이 방향으로 배향된 에지들을 가지며, 상기 로드는 공압 채널을 통하여 상기 유출 니플에 연결된 로드의 평탄한 측방향 표면들상에서 에지들 사이에 배치된, 그 안에 형성된 오리피스들의 그룹(group)을 가지고, 상기 유출 니플은 다시 압력 센서로 연결되는, 공기 유동의 변수 측정용 공기 압력 헤드로서,

로드의 에지들은 그것의 길이 방향에서 연속적이고, 에지의 수는 3 보다 크고, 상기 오리피스의 그룹은 거리(a≥0.1b)에 의해 측방향 표면을 한정하는 에지로부터 이격되고, 여기에서 b 는 로드의 그 어떤 단면에서의 에지들 사이의 거리이며, 로드의 그 어떤 단면에서 로드의 측방향 표면들 사이에 형성된 각도(γ)는 γ< 180°인 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

로드의 에지는 만곡된 에지(rounded edge)들과 둔각 에지(obtuse edge)들중 하나를 구비하고, 상기 만곡되거나 또는 둔각 에지들은 두개의 인접한 측방향 표면의 결합 장소로부터 c ≤0.05b 의 거리로 로드의 평탄한 측방향 표면과 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

에지는 상기 로드의 단면에서 측정되는 바로서, h ≤0.1b 의 높이를 가지고, e ≤0.1b 의 폭을 가진 로드상의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

상기 로드의 상기 측방향 표면은 원통형 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

상기 로드의 상기 측방향 표면들은 테이퍼진 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

상기 로드의 상기 측방향 표면들은 볼록한 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

로드의 에지들은 4 개의 에지를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

로드의 에지들은 5 개의 에지들을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.
제 1 항에 있어서,

로드의 에지들은 6 개의 에지들을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 압력 헤드.