JP2852017B2 - ピトー静圧管およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機等に適用さ
れるピトー静圧管に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機などの速度や高度を測定する場
合、ピトー静圧管がよく使用されている。その際、ピト
ー静圧管を胴体や主翼、尾翼から前方へ突出するように
設けて、機体の影響を出来るだけ回避しながら測定して
いる。

【０００３】先行技術の一例として特開昭６３−９１５
１０号公報があり、そこでは外周面領域での圧力係数分
布を求めてから静圧孔の位置を決定するというピトー静
圧管の製造方法が提案されている。

【０００４】また、他の先行技術として特開平５−１０
９６１号公報があり、そこでは静圧誤差を解消するため
のキャップを静圧孔前方に設けたピトー静圧管が提案さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピトー
静圧管が示す静圧は、外周面の形状や表面粗さ等の誤差
に対して敏感に影響を受ける。そのため、熟練作業者が
１本ずつ手作りして誤差を微調整する必要があり、量産
に不向きで高価な製品となっている。

【０００６】特に、機体の影響を補償した空力補償型の
ピトー静圧管は、ある程度量産対応したものであるが、
紡錘形の外周面を有するため、いったん切削加工してし
まうと後からの修正が事実上不可能である。

【０００７】本発明の目的は、製造が容易で、かつ静圧
誤差の少ないピトー静圧管およびその製造方法を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、紡錘形の外周
面に静圧孔が開設されたピトー静圧管において、管軸方
向に沿った外周面全体の断面形状は第１の曲率半径とな
るように形成され、静圧孔近傍の外周面は、第１の曲率
半径より大きい第２の曲率半径で形成されていることを
特徴とするピトー静圧管である。 本発明に従えば、試作時に先ず、外周面全体を数値制御
旋盤などの精密加工機械によって切削しておく。さら
に、静圧孔近傍の外周面は、同様の追加切削作業によっ
て第１の曲率半径より大きい第２の曲率半径で形成す
る。このように外周面形状を複数の曲率半径で形成する
ことによって、ピトー静圧管の全体形状を変えることな
く、空力補正量のわずかに異なる試作品を容易に製造す
ることができる。 言いかえれば、精度向上のために、風洞試験などで静圧
誤差を１本ずつ計測しておいて、誤差を補償するように
静圧孔近傍の加工量を微調整することが可能であり、こ
うした修正作業によって静圧誤差をほぼ皆無にできる。
その際、形状修正量が常に加工する方向に保つには、外
周面全体の第１曲率半径を理想的曲率半径よりも若干小
さくして、修正前の段階で過剰補償気味にしておいて、
修正作業の段階で加工で合わせ込む方法が好ましい。

【０００９】また本発明は、静圧孔近傍の外周面は、１
次曲面で形成されていることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、管軸方向に沿った外周面全
体の断面形状が所定曲率半径となるように紡錘形の外周
面を形成し、次に静圧孔近傍の外周面が１次曲面になる
ように機械加工を施すことを特徴とするピトー静圧管の
製造方法である。 本発明に従えば、量産時、静圧孔近傍の１次曲面を含む
外周面全体は精密加工機械によって製品間の加工誤差を
抑制できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るピトー静圧
管を示す管軸方向に沿った断面図である。ピトー静圧管
１は、空力補償のために紡錘形を有する先端部と、二重
管構造の導管部とから成る。ピトー静圧管１の内部には
中心軸に沿って動圧管４が配置され、先端の開口は動圧
孔として機能する。ピトー静圧管１の外周面には、軸方
向に同一位置であって周方向に所定間隔おきに複数の静
圧孔３が開設されている。静圧孔３は、紡錘形の最大直
径となる位置から僅かに先端寄りに形成される。

【００１２】動圧管４とピトー静圧管１の外管との間に
は、静圧孔３の静圧を導くための静圧室５が形成されて
おり、静圧室５の圧力は機体に設置された静圧感知器６
へ導入される。

【００１３】図２（ａ）は本発明の実施の一形態を示す
外形図であり、図２（ｂ）は静圧孔３近傍の管軸方向に
沿った断面図である。図２（ｂ）は理解容易のために曲
率半径を誇張して記載している。

【００１４】管軸方向に沿った外周面全体の断面形状
は、曲率半径Ｒ１の紡錘形となるように形成されてい
る。一方、静圧孔３近傍の外周面は、曲率半径Ｒ１より
大きい曲率半径Ｒ２で形成されており、図２（ｂ）では
曲率半径Ｒ２が無限大に相当する直線で形成する例を示
している。

【００１５】外周面全体の曲率半径Ｒ１は、精密加工機
械によって大量生産が可能である。さらに、静圧孔３近
傍の曲率半径Ｒ２は、追加機械加工によって形成してい
る。その際、外周面全体の曲率半径Ｒ１を理想的曲率半
径よりも若干小さくして、空力的に過剰補償気味にして
おいて、後工程の機械加工作業によって補償量を合わせ
込んでいる。

【００１６】外周面の全体機械加工時に曲率半径Ｒ１、
Ｒ２を同時に加工することも可能である。

【００１７】一般に、静圧孔３の内径は１〜１．５ｍｍ
であり、静圧孔近傍の加工修正量Δｔは、１〜１０μｍ
オーダーの量となる。

【００１８】図３（ａ）は静圧孔近傍の追加加工による
修正効果を示すグラフであり、図３（ｂ）は測定条件を
示す断面図である。ここでは修正幅Ｗを横軸にとり、静
圧圧力係数Ｃｐの変化ΔＣｐを縦軸に示している。な
お、Ｗ＝２ｍｍのときΔｔ＝２．４μｍ、Ｗ＝４ｍｍの
ときΔｔ＝９．５μｍに相当する。

【００１９】静圧孔３近傍の追加加工幅Ｗと加工量Δｔ
の関係は曲率半径Ｒ１、Ｒ２により一義的に求まる。幅
Ｗのいくつかの値に対し、ΔＣｐを測定することにより
ΔＣｐと幅Ｗとの関係が導かれる。

【００２０】したがって、所定のΔＣｐを得るために必
要な加工量Δｔあるいは幅Ｗが容易に決定される。

【００２１】図４（ａ）は、風洞試験での測定結果の一
例を示すグラフである。横軸はピトー静圧管１の先端か
らの位置Ｘを示し、縦軸は静圧の圧力係数Ｃｐ（上方が
負）を示す。曲線Ａは曲率半径Ｒ１で全体加工したグラ
フであり、曲線Ｂは望ましいＣｐの曲線である。ピトー
静圧管全体の空力的諸特性に影響を与えることなく静圧
孔位置でのａ点をｂ点に持っていくことが本発明の目的
である。

【００２２】そこで、図４（ｃ）に示すように、静圧孔
近傍を曲率半径Ｒ２（＞Ｒ１）で幅Ｗの加工を加えるこ
とによって、静圧孔位置での静圧の圧力係数Ｃｐは、図
４（ｂ）に示すように、ａ点からｂ点の値に変化する。

【００２３】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、外
周面形状を望ましい曲率半径より小さい曲率半径Ｒ１で
形成した後、Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ２で静圧孔近傍
を追加加工することにより、ピトー静圧管全体の空力的
諸特性に影響を与えることなく所定の静圧の圧力係数を
示す試作品を容易に製造することができる。また、この
結果を量産時に数値制御旋盤等の精密加工機械でそのま
ま再現することにより、コストダウンを図りながら、高
精度のピトー静圧管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピトー静圧管を示す管軸方向に沿
った断面図である。

【図２】図２（ａ）は本発明の実施の一形態を示す外形
図であり、図２（ｂ）は静圧孔３近傍の管軸方向に沿っ
た断面図である。

【図３】図３（ａ）は平やすりによる修正効果を示すグ
ラフであり、図３（ｂ）は測定条件を示す断面図であ
る。

【図４】風洞試験での測定結果の一例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ ピトー静圧管 ３ 静圧孔 ４ 動圧管 ５ 静圧室 ６ 静圧感知器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紡錘形の外周面に静圧孔が開設されたピ
   トー静圧管において、 管軸方向に沿った外周面全体の断面形状は第１の曲率半
   径となるように形成され、 静圧孔近傍の外周面は、第１の曲率半径より大きい第２
   の曲率半径で形成されていることを特徴とするピトー静
   圧管。
2. 【請求項２】 静圧孔近傍の外周面は、１次曲面で形成
   されていることを特徴とする請求項１記載のピトー静圧
   管。
3. 【請求項３】 管軸方向に沿った外周面全体の断面形状
   が所定曲率半径となるように紡錘形の外周面を形成し、 次に静圧孔近傍の外周面が１次曲面になるように機械加
   工を施すことを特徴とするピトー静圧管の製造方法。