Указанная воздушная скорость

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Указанная воздушная скорость»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( январь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Индикация воздушной скорости ( IAS ) - это воздушная скорость, считываемая непосредственно с индикатора воздушной скорости (ASI) на воздушном судне, управляемом статической системой Пито . ^[1] Он использует разницу между общим давлением и статическим давлением, обеспечиваемым системой, для механического или электронного измерения динамического давления . Динамическое давление включает термины как для плотности, так и для воздушной скорости. Поскольку индикатор воздушной скорости не может знать плотность, он откалиброван по конструкции с учетом стандарта уровня моря.плотность атмосферы при расчете воздушной скорости. Поскольку фактическая плотность будет значительно отличаться от этого предполагаемого значения при изменении высоты воздушного судна, IAS значительно отличается от истинной воздушной скорости (TAS), относительной скорости между самолетом и окружающей воздушной массой. Калиброванная воздушная скорость (CAS) - это IAS, скорректированная с учетом ошибок прибора и местоположения . ^[1]

Указанная воздушная скорость самолета в узлах обычно обозначается аббревиатурой KIAS от « Узлы - указанная воздушная скорость» (по сравнению с KCAS для калиброванной воздушной скорости и KTAS для истинной воздушной скорости ).

IAS является важным значением для пилота, потому что именно указанные скорости указаны в руководстве по летной эксплуатации самолета для таких важных значений характеристик, как скорость сваливания . Эти скорости в терминах истинной воздушной скорости значительно варьируются в зависимости от высоты плотности . Однако на типичных гражданских рабочих скоростях аэродинамическая конструкция самолета реагирует только на динамическое давление, и самолет будет работать так же, когда находится при том же динамическом давлении. Поскольку это то же самое динамическое давление управляет индикатором воздушной скорости, самолет всегда, например, будет сваливаться на опубликованной указанной воздушной скорости (для текущей конфигурации) независимо от плотности, высоты или истинной воздушной скорости. ^[2]

Кроме того, IAS указывается в некоторых правилах, а также органами управления воздушным движением при управлении пилотами, поскольку указатель воздушной скорости отображает эту скорость (по определению) и является основным эталоном воздушной скорости пилота при работе с околозвуковыми или сверхзвуковыми скоростями.

Расчет [ править ]

Указанная воздушная скорость, измеренная трубкой Пито, может быть выражена следующим уравнением, полученным из уравнения Бернулли .

${\ displaystyle u = {\ sqrt {\ frac {2 (p_ {t} -p_ {s})} {\ rho}}}}$

ПРИМЕЧАНИЕ. Приведенное выше уравнение применимо только к условиям, которые можно рассматривать как несжимаемые. Жидкости считаются несжимаемыми почти во всех условиях. При определенных условиях газы можно считать несжимаемыми. См. Сжимаемость . Эффекты сжатия можно скорректировать с помощью постоянной Пуассона . Эта компенсация соответствует эквивалентной воздушной скорости .

${\ displaystyle u = {\ sqrt {{\ frac {2 \ gamma} {\ gamma -1}} {\ frac {p_ {s}} {\ rho}} \ left [\ left ({\ frac {p_ { t}} {p_ {s}}} \ right) ^ {\ frac {\ gamma -1} {\ gamma}} - 1 \ right]}}}$

где:

• ${\ displaystyle u}$ указана воздушная скорость в м / с;
• ${\ displaystyle p_ {t}}$ застой или полное давление в паскалях;
• ${\ displaystyle p_ {s}}$ статическое давление в паскалях;
• и - плотность жидкости в .${\ displaystyle \ rho}$${\ displaystyle кг / м ^ {3}}$
• ${\ Displaystyle \ \ gamma \,}$- постоянная Пуассона газа при постоянном давлении для нагрева при постоянном объеме (1,4 для воздуха).

IAS против CAS [ править ]

IAS - это не фактическая скорость в воздухе, даже когда самолет находится на уровне моря в условиях международной стандартной атмосферы (15 ° C, 1013 гПа , влажность 0%). IAS необходимо скорректировать с учетом известных ошибок прибора и местоположения, чтобы показать истинную воздушную скорость в этих конкретных атмосферных условиях, и это CAS (калиброванная воздушная скорость). Несмотря на это, основной эталон воздушной скорости пилота, ASI, показывает IAS (по определению). Связь между CAS и IAS известна и задокументирована для каждого типа и модели самолета.

Скорости IAS и V [ править ]

Руководство пилота самолета обычно указывает критические скорости V как IAS, те скорости, которые указываются индикатором воздушной скорости. Это связано с тем, что самолет ведет себя одинаково на одном и том же IAS, независимо от того, какой TAS: например, пилот, приземляющийся на жарком и высоком аэродроме, будет использовать тот же IAS для полета самолета с правильной скоростью захода на посадку и посадкой, как и при посадке на холодный аэродром на уровне моря, хотя TAS должны значительно отличаться между двумя посадками.

В то время как IAS можно надежно использовать для мониторинга критических скоростей значительно ниже скорости звука, это не так на более высоких скоростях. Пример: потому что (1) сжимаемость воздуха значительно изменяется, приближаясь к скорости звука, и (2) скорость звука значительно изменяется в зависимости от температуры и, следовательно, высоты; максимальная скорость, при которой конструкция летательного аппарата является безопасной, никогда не превышающая скорость (сокращенно V _NE ), указана на нескольких разных высотах в руководствах по эксплуатации более быстрых самолетов, как показано в приведенной ниже примерной таблице.

Ссылка: Примечания пилота к двигателю Tempest V Sabre IIA - Министерство авиации AP2458C-PN

IAS и навигация [ править ]

Для навигации необходимо преобразовать IAS в TAS и / или путевую скорость (GS), используя следующий метод:

• скорректировать IAS до калиброванной воздушной скорости (CAS) с помощью таблицы поправок для конкретного самолета;
• скорректировать CAS до истинной воздушной скорости (TAS), используя температуру наружного воздуха (OAT), барометрическую высоту и CAS на бортовом компьютере E6B или аналогичные функции на большинстве GPS ;
• преобразовать TAS в путевую скорость (GS) с учетом влияния ветра .

С появлением доплеровской радиолокационной навигации и, в последнее время, приемников GPS с другим передовым навигационным оборудованием, которое позволяет пилотам напрямую считывать путевую скорость , расчет TAS в полете становится ненужным для целей навигационных оценок.

TAS - это основной метод определения крейсерских характеристик самолета на основе спецификаций производителя, сравнения скорости и отчетов пилотов.

Другие воздушные скорости [ править ]

Из IAS также можно рассчитать следующие скорости:

• преобразовать CAS в эквивалентную воздушную скорость (EAS) с учетом эффектов сжимаемости (не обязательно на малой скорости или малой высоте); EAS используется авиастроителями и некоторыми высотными летательными аппаратами, такими как U-2 и SR-71;
• преобразовать EAS в истинную воздушную скорость (TAS) с учетом разницы в высоте по плотности .

На больших реактивных самолетах IAS - безусловно, самый важный показатель скорости. Большинство ограничений скорости воздушного судна основано на IAS, поскольку IAS точно отражает динамическое давление. TAS обычно также отображается, но исключительно для консультативной информации и, как правило, не на видном месте.

Современные реактивные авиалайнеры также включают в себя путевой счетчик (GS) и Махметр . Скорость относительно земли показывает фактическую скорость самолета по сравнению с землей. Обычно это связано с GPS или аналогичной системой. Путевая скорость - это просто помощь пилоту для оценки того, идет ли рейс вовремя, с опозданием или с опережением графика. Он не используется для взлета и посадки, поскольку для летящего самолета обязательной скоростью всегда является скорость против ветра.

Махметр на дозвуковых самолетах является предупредительным индикатором. Дозвуковой самолет не должен летать быстрее определенного процента скорости звука. Обычно пассажирские авиалайнеры не летают со скоростью примерно 85% скорости звука или 0,85 Маха. Сверхзвуковые самолеты, такие как « Конкорд» и военные истребители, используют Махметр в качестве основного измерителя скорости, за исключением взлета и посадки.

Некоторые самолеты также имеют индикатор скорости руления для использования на земле. Поскольку скорость IAS часто начинается на отметке 74–93 км / ч (40–50 узлов) (на реактивных авиалайнерах), пилотам может потребоваться дополнительная помощь при рулении самолета на земле. Его диапазон составляет около 0–93 км / ч (0–50 узлов).

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Грейси, Уильям (1980), «Измерение скорости и высоты самолета» (11 МБ), справочная публикация НАСА 1046.