Na rysunku zamieszczono schemat konstrukcyjny
Prawidłowo – na rysunku pokazano konstrukcję klasycznego machometru, czyli przyrządu do pomiaru liczby Macha. Widać dwa króćce przyłączeniowe: jeden do instalacji ciśnienia całkowitego (pitot), drugi do ciśnienia statycznego. W środku nie ma typowej puszki aneroidowej jak w wysokościomierzu, tylko układ dwóch komór i mechanizmu różnicowego, który porównuje ciśnienie całkowite i statyczne z uwzględnieniem zmian gęstości powietrza. To jest kluczowa cecha machometru: nie pokazuje on po prostu różnicy ciśnień (jak prędkościomierz IAS), ale przelicza ją na bezwymiarową liczbę Macha, zależną od prędkości dźwięku. W praktyce pilot korzysta z machometru głównie w lotach na dużej wysokości, gdzie obowiązują ograniczenia MMO (Maximum Operating Mach Number). W samolotach komunikacyjnych standardem jest utrzymywanie prędkości przelotowej określonej właśnie w Machu, np. M 0,78. Z mojego doświadczenia wynika, że zrozumienie budowy machometru bardzo pomaga przy analizie usterek instalacji pitot–statycznej: jeśli zamarznie jeden z przewodów, to inaczej zachowa się wskazanie prędkościomierza IAS, inaczej wysokościomierza, a jeszcze inaczej machometru. W nowoczesnych EFIS-ach wskazanie Macha jest już obliczane cyfrowo przez ADC (Air Data Computer), ale zasada fizyczna pozostaje ta sama – porównanie ciśnienia całkowitego, statycznego i model atmosfery ISA. Dlatego znajomość klasycznego, mechanicznego schematu, takiego jak na rysunku, jest dalej traktowana jako dobra praktyka w szkoleniu techników awioniki i mechaników lotniczych.
Na rysunku łatwo się pomylić, bo wszystkie klasyczne przyrządy ciśnieniowe korzystają z tej samej instalacji pitot–statycznej i na pierwszy rzut oka wyglądają podobnie. Warto więc rozumieć, czym różni się konstrukcja prędkościomierza IAS, wysokościomierza, wariometru i machometru. Prędkościomierz IAS ma z reguły jedną komorę ciśnienia całkowitego oraz obudowę z ciśnieniem statycznym i mechanizm wyznaczający różnicę ciśnień dynamicznych. W środku nie ma skomplikowanego układu kompensującego zmianę gęstości powietrza z wysokością, tylko dość prosty układ membrany lub puszki i przekładni. Wysokościomierz z kolei bazuje na zestawie puszek aneroidowych zasilanych ciśnieniem statycznym; nie ma przyłącza pitot, bo do określenia wysokości wystarcza ciśnienie otoczenia. Charakterystyczna jest bateria kilku puszek połączonych równolegle oraz mechanizm nastawy QNH/QFE. Jeśli w środku widzimy tylko statyczne ciśnienie i zespół aneroidów, to raczej patrzymy na wysokościomierz, nie na machometr. Wariometr działa jeszcze inaczej: mierzy prędkość zmiany ciśnienia statycznego, a nie jego wartość bezwzględną. Typowo ma zwężkę kapilarną lub dyszę–przepust w obudowie, która powoduje opóźnienie wyrównania ciśnienia między wnętrzem a otoczeniem. Gdy ciśnienie statyczne zmienia się szybko, powstaje chwilowa różnica ciśnień, która wychyla wskazówkę w górę lub w dół. Na schematach wariometru widać więc charakterystyczny układ przepływowy z dyszami, a nie dwa wyraźne przyłącza pitot i statyczne. Problem, który często się pojawia u uczniów, polega na tym, że każdy przyrząd z dwoma króćcami od razu klasyfikują jako prędkościomierz, bo kojarzą tylko różnicę ciśnień. Tymczasem machometr ma bardziej rozbudowany układ mechaniczny, który uwzględnia zmianę temperatury i gęstości, żeby pokazać liczbę Macha, a nie samą prędkość IAS. Jeśli na rysunku widać złożony mechanizm różnicowy i dwa wejścia ciśnień, a brak typowych puszek wysokościomierza czy kapilary wariometru, to jest to sygnał, że chodzi właśnie o machometr, a nie o pozostałe przyrządy.