Un tube de Pitot statique, ou tube de Prandtl comme on l’appelle également, est le composant principal d’un système de mesure qui détermine la vitesse de l’air et l’altitude dans les avions. Les systèmes à tube de Pitot réalisent cette mesure avec un tube tourné vers un flux d’air pour comparer la pression relative de l’air qui a pénétré dans le tube avec celle qui s’écoule autour de lui. En comparant ces deux variables, un ensemble d’instruments calibrés peut mesurer avec précision une gamme d’éléments environnementaux pertinents. Le tube de Pitot statique est l’un des trois types de base de tube de Pitot et combine à la fois un flux d’air captif et un flux d’air de dérivation.
Un flux d’air crée une valeur de pression, appelée pression totale, qui est une combinaison de la pression créée par la vitesse du flux d’air et la pression de l’air ambiant environnant. Un calcul précis de la vitesse du flux d’air peut être obtenu en comparant la différence entre la pression totale et la pression ambiante ou statique. Les systèmes de tube de Pitot statique réalisent ces comparaisons en plaçant un tube ouvert face au flux d’air pour mesurer la pression totale et un port statique dans une zone de faible turbulence pour mesurer la pression ambiante. Les deux entrées peuvent ensuite être utilisées pour extrapoler diverses lectures telles que la vitesse de l’air, l’altitude et le taux de montée.
Les systèmes de tubes de Pitot reposent soit sur des tubes d’air dynamique et des orifices statiques séparés, soit sur des tubes combinés qui mesurent à la fois la pression totale et la pression statique. Ceux-ci sont connus sous le nom de tubes de Pitot statiques et se composent de deux tubes, l’un à l’intérieur de l’autre. Le tube intérieur est ouvert à l’extrémité et recueille et mesure la pression totale. Le tube extérieur est séparé de l’intérieur par une chicane et est perforé d’une rangée de trous équidistants. Ces trous permettent au système de lire la pression atmosphérique ambiante ou statique. Les deux entrées sont ensuite acheminées vers les instruments de mesure où elles sont traduites en lectures graphiques.
La plupart des assemblages de tubes de Pitot statiques sont montés à l’extérieur du fuselage d’un avion. Cela nécessite que le tube soit plié à angle droit pour présenter l’ouverture dans le tube directement dans le flux d’air ; il donne également au tube de Pitot sa forme en L caractéristique. Le tube de Pitot statique comporte normalement des éléments chauffants internes qui empêchent l’accumulation de glace et le blocage. Un tube de Pitot bloqué crée de fausses lectures de vitesse, d’altitude et de taux de montée. Cela a été la cause de plusieurs accidents d’avion catastrophiques dans le passé et témoigne de l’importance du bon fonctionnement des systèmes Pitot.