Tomas de Pitot

Ayer hablaba de velocidades en el artículo «poquito a poco». Hoy lamentablemente tenemos que hablar del sistema que sirve para indicarnos esa velocidad, mediante la medición de la diferencia de presiones con el aire de impacto (toma dinámica) y la presión estática.

Una vez más puede resultar algo «sólo apto» para gente con afán de profundizar algo más en el conocimiento de temas aéreos. Al resto prefiero que no se les atragante nada y pasen de largo de mis peroratas pseudocientífico-tecnológicas. Eso sí, no sin antes haber leído este interesante artículo publicado en ADN, que refiere el cambio forzado que habían iniciado en Air France por problemas con estos sistemas. (Debo agradecerle a Unjubilado que me lo haya hecho llegar)

Primer punto, todo el sistema se basa en la «expresión de Pitot», a la que llegó este ingeniero y físico francés a través del Teorema de Bernoulli, un auténtico fenómeno cuyos estudios de mecánica de fluidos tanta importancia tienen en el vuelo, desde que la sustentación que se produce en el extradós del ala es debida a este mismo principio.

En la práctica un tubo de Pitot, es sencillamente un comparador de presiones cuando hay un fluido en movimiento. La idea, aunque simple, es una auténtica genialidad para la medida de velocidades de los fluidos y se aplica no sólo a los aviones, sino a otro tipo de fluidos, como las tuberías por las que nos llega el agua potable a casa, en circuitos donde el movimiento de los fluidos pueden verse afectados por sobrecargas producidas por trabajar a presión y en infinitas aplicaciones de las que ni siquiera tenemos una remota idea. Pensad en un oleoducto y la importancia de la carga en todo el conducto con un medidor de flujo a lo largo de las estaciones de bombeo y así controlarlo miles de kilómetros. Independientemente de lo que transportemos, practicamente todos los medidores de flujo se basan en el famoso teorema de Bernoulli y su aplicación mediante sondas de Pitot.

La toma dinámica consiste en un tubito sobre el que incide directamente el aire en el caso de un avión, por lo que cuanta más velocidad de impacto tenga la masa de aire, mayor presión hará sobre una membrana que la separa de una cámara a la que le llega la presión estática (la que hay en ese momento en el exterior) y el desplazamiento de dicha membrana se traduce en una deformación que es posible medir mediante un manómetro.

¿lo vais viendo?. ¡ Bien, gente inteligente!. Así que a partir de ahí lo que se hace es transformar esa deformación en lectura. Antiguamente los conocidos como manómetros de presión, traducían directamente estas diferencias de presión en un indicador de aguja con una escala calibrada entre valores conocidos. Podían ser de gran precisión pero indudablemente aquello se superó con la electrónica.

Si transformamos esas variaciones de presión en impulsos eléctricos, y traducimos la intensidad del impulso en valores calibrados, llegamos a los indicadores digitalizados de estos aparatos. Mucho más precisos y con una escala practicamente infinita en valores decimales, cosa imposible con un indicador mecánico. ¿Veis qué fácil?

Como os veo con ganas sigo un poquito más…

Como lo más importante de todo el proceso es precisamente la sonda, ésta ha de estar totalmente libre de obstáculos, sin suciedad y siempre enfilada al flujo de aire que le tiene que impactar. Así que siempre llevan asociada una calefacción eléctrica que las mantiene calientes para que no llegue nunca a formarse hielo en las tomas dinámicas. Las estáticas no suelen tener este problema, ya que suelen ubicarse en el lateral del fuselaje, donde es casi imposible que se deposite hielo. El polvo y otros insectos son motivo siempre de inspección tanto de los equipos de mantenimiento y de los propios pilotos, quienes durante el «Preflight check» debemos comprobar SIEMPRE el estado de todas ellas. Como veis no es por capricho de los ingenieros de sistemas…

La lectura que se obtiene de este sistema se manda directamente al anemómetro (perdón a los) anemómetros de cabina. Ahí si que, aunque la señal recibida sea electrónica siempre hay un anemómetro tradicional (el STANDBY o de emergencia) cuya simplicidad es la mayor garantía de indicación y es del tipo convencional, con sus agujitas y su escala graduada con colores, para que los tontos de los pilotos veamos que en el verde va bien y en el rojo es ya peligroso. Nos lo tienen que dar masticado o no lo entenderíamos casi con total seguridad. A parte de la broma, psicológicamente estas mediciones tan importantes son más comprensibles con esta presentación. Por ello suelen utilizarse así aunque en los aviones computerizados los datos los haya filtrado un ordenador específico que registra y manda señales a distintos instrumentos.

Espero haber servido de algo, os pido perdón por la extensión y os doy las gracias por haber llegado hasta aquí.

Para los más ávidos de conocimiento os recomiendo dos buenos artículos al respecto. Este que hace El Aviador y éste otro de Manual vuelo en su apartado de Instrumentación, ambos sencillos y de fácil comprensión.