皮托管

皮托管（法语：pitot，发音： /ˈpiːtoʊ/，又称空速管、皮氏管）是一种测量压强的仪器，可用来测量流体运动速度。皮托管由法国工程师亨利·皮托（英语：Henri Pitot）于十八世纪初发明 并在十九世纪中叶由法国科学家亨利·达西改进为现在的样子。皮托管通常用于测量飞行器的空速和工业设施中的气体的流动速度。皮托管可用于测量某给定点的局部速度而不是整条管线的平均速度。最基本的皮托管具有一个直接处于气流中的管道。可在此管充有流体后测量其压差；由于管道中并无出口，流体便在管中停滞。此时测量的压强为流体的滞压，也称为总压。滞压本身并不能测量流体速度，但是伯努利方程指出：可改写为：解出速度为：需要注意的是，此等式仅适用于不可压缩流体；本等式中：上式中压力改变量 p 2 {displaystyle p_{2}} – p 1 {displaystyle p_{1}} 或 Δ p {displaystyle Delta p} 可由压力计读数 Δ h {displaystyle Delta h} 得出：本等式中：动压是滞压和静压（英语：static pressure）之差。静压通常由机身侧面的静压孔测得。动压通过在一密闭容器中的膜片测得：若膜片一侧的空气压强与静压相同，另一侧与总压相同，则膜片的偏转程度与动压成正比。测得动压后便可测量飞行器表速（英语：indicated airspeed）。该膜片通常位于空速计中。空速计通过一些机械将压力表示为空速表读数。静压孔和皮托管还可组合为皮托静压管。此装置在原有皮托管外另套有一管。外管于大气相不直接处于气流中并被用来测量静压。飞机上的皮托管通常带有加热设备以防止皮托管被冰堵塞。皮托管失效会造成灾难性后果。一架X-31（英语：X-31）因皮托管失效而失事。，1997年发生的阿根廷南方航空2553号班机空难经调查可能是皮托管结冰。法国航空安全当局BEA曾说皮托管结冰是法国航空447号航班失事原因之一。有几起航空事故肇因于皮托管被异物阻塞。如1996年10月2日发生的秘鲁航空603号班机空难，其原因是皮托管的静压孔在飞机清洗前被贴上胶布遮盖，起飞前却没有移除，导致飞机仪表异常让机师误判而坠毁。同一年发生的伯根航空301号班机空难经调查可能是皮托管的保护盖在起飞前未移除，或是飞机停留期间皮托管未盖上保护盖而使胡蜂入内筑巢堵塞。工业上一些流体的速度很难由马赫空速表测得。此时可使用皮托管测量速度。