비행기 속도를 측정하는 피토관의 원리

피토튜브 (Pitot Tube)는 프랑스의 헨리 피토가 발명한 유체의 속도를 측정하는 장치이다.

 

비행기의 피토관

 

피토튜브의 원리

피토튜브는 다음 그림과 같이 2개의 압력을 측정한다. Pt는 유체가 흐르는 방향으로 배치하고 Ps는 유체가 흐르는 방향과 직각으로 배치한다. Pt를 Total Pressure라고 하고 Ps를 Static Pressure라고 한다. 유체가 흐를 방향으로 배치된 Pt가 Ps보다 더 큰 압력을 가진다.

 

 

위에서 구해진 압력 Pt와 Ps는 다음 식을 이용하여 유체의 속도를 계산할 수 있다. 아래 식에서 ρ는 유체의 밀도이다.

 

속도를 계산하기 위해 Ps와 Ps의 차이를 계산하는데 이 차이를 Dynamic Pressure라고 한다. 다음과 같이 Pt는 Dynamic Pressure + Static Pressure와 같다.

 

Pt = Dynamic Pressure + Static Pressure

Ps = Static Pressure

Pt - Ps = Dynamic Pressure

 

비행기에 많이 사용되는 피토튜브는 피토뷰트에 얼음이 얼면 비행기의 속도를 부정확하게 측정 된다. 이러한 피토튜브의 속도 계측 오류로 인해 과거에는 많은 비행기들이 추락했다.

 

☞ 비행기 속도 종류