Истинная 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:  "True airspeed"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( январь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Механический указатель истинной воздушной скорости самолета. Пилот устанавливает барометрическую высоту и температуру воздуха в верхнем окне с помощью ручки; стрелка указывает истинную воздушную скорость в нижнем левом окне. Здесь скорость отображается как в узлах (kn), так и в милях в час (mph).

Истинная воздушная скорость ( TAS ; также KTAS , для узлов истинной воздушной скорости ) в качестве воздушного судна является скорость летательного аппарата по отношению к массе воздуха , через который он летит. Истинная воздушная скорость - важная информация для точной навигации самолета. Традиционно он измеряется с помощью аналогового индикатора TAS , но в качестве глобальной системы позиционирования.стал доступен для гражданского использования, важность таких аналоговых приборов снизилась. Поскольку указанная воздушная скорость является лучшим индикатором используемой мощности и доступной подъемной силы, истинная воздушная скорость не используется для управления воздушным судном во время руления, взлета, набора высоты, снижения, захода на посадку или посадки; для этих целей используется указанная воздушная скорость - IAS или KIAS (узлы обозначаются воздушной скоростью). Однако, поскольку указанная воздушная скорость показывает только истинную скорость в воздухе при стандартном давлении и температуре на уровне моря, для целей навигации на крейсерской высоте в менее плотном воздухе необходим измеритель TAS. Измеритель IAS очень близок к TAS на меньшей высоте и на более низкой скорости. На реактивных авиалайнерах счетчик TAS обычно скрывается на скорости ниже 200 узлов (370 км / ч). Ни один из них не предусматривает точныхскорость над землей , так как не учитываются ветры у поверхности или на высоте.

Производительность [ править ]

TAS - это истинная мера летно-технических характеристик самолета в крейсерском режиме, таким образом, это скорость, указанная в спецификациях самолетов, руководствах, сравнениях характеристик, отчетах пилотов и в каждой ситуации, когда необходимо измерить крейсерские характеристики или характеристики выносливости. Это скорость, обычно указываемая в плане полета, также используемая при планировании полета до учета влияния ветра.

Ошибки определения воздушной скорости [ править ]

Индикатор воздушной скорости (ASI), направляемый набегающим воздухом в трубку Пито и неподвижным воздухом в барометрический статический порт, показывает так называемую указанную воздушную скорость (IAS). На перепад давления влияет плотность воздуха . Соотношение между двумя измерениями зависит от температуры и давления в соответствии с законом идеального газа .

На уровне моря в Международной стандартной атмосфере (ISA) и при низких скоростях, когда сжимаемость воздуха незначительна (т. Е. При условии постоянной плотности воздуха), IAS соответствует TAS. Когда плотность или температура воздуха вокруг самолета отличается от стандартных условий на уровне моря, IAS больше не будет соответствовать TAS, следовательно, он больше не будет отражать характеристики самолета. ASI будет показывать меньше, чем TAS, когда плотность воздуха уменьшается из-за изменения высоты или температуры воздуха. По этой причине TAS нельзя измерить напрямую. В полете его можно рассчитать либо с помощью полетного калькулятора E6B, либо его эквивалента.

Для низких скоростей требуются данные о статической температуре воздуха , барометрической высоте и IAS (или CAS для большей точности). Выше приблизительно 100 узлов (190 км / ч) ошибка сжимаемости значительно возрастает, и TAS необходимо рассчитывать по скорости Маха. Mach учитывает вышеуказанные данные, включая коэффициент сжимаемости. Современные авиационные приборы используют компьютер с воздушными данными для выполнения этих расчетов в реальном времени и отображения показаний TAS непосредственно в электронной системе полетных приборов .

Поскольку колебания температуры оказывают меньшее влияние, ошибку ASI можно приблизительно оценить как примерно на 2% меньше, чем TAS на 1000 футов (300 м) высоты над уровнем моря. Например, самолет, летящий на высоте 15 000 футов (4600 м) в атмосфере международного стандарта с IAS 100 узлов (190 км / ч), на самом деле летит со скоростью 126 узлов (233 км / ч) TAS.

Использование в расчетах навигации [ править ]

Чтобы поддерживать желаемый путь по земле во время полета в движущейся воздушной массе, пилот самолета должен использовать информацию о скорости ветра, направлении ветра и истинной воздушной скорости для определения необходимого курса. См. Также ветровой треугольник .

Расчет истинной воздушной скорости [ править ]

Полет на малой скорости [ править ]

На малых скоростях и высотах IAS и CAS близки к эквивалентной воздушной скорости (EAS). TAS можно рассчитать как функцию от EAS и плотности воздуха: ^[1]

${\displaystyle \mathrm {TAS} =\mathrm {EAS} {\sqrt {\frac {\rho _{0}}{\rho }}},}$

куда

${\displaystyle \mathrm {TAS} }$ истинная воздушная скорость,

${\displaystyle \mathrm {EAS} }$ эквивалент воздушной скорости,

${\displaystyle \rho _{0}}$- плотность воздуха на уровне моря в международной стандартной атмосфере (15 ° C и 1013,25 гектопаскалей, что соответствует плотности 1,225 кг / м ³ ),

${\displaystyle \rho }$ - плотность воздуха, в котором летит самолет.

Скоростной полет [ править ]

TAS можно рассчитать как функцию числа Маха и статической температуры воздуха:

${\displaystyle \mathrm {TAS} ={a_{0}}M{\sqrt {T \over T_{0}}},}$

куда

${\displaystyle {a_{0}}}$ скорость звука на стандартном уровне моря (661,47 узла (1225,04 км / ч; 340,29 м / с)),

${\displaystyle M}$ число Маха,

${\displaystyle T}$статическая температура воздуха в кельвинах ,

${\displaystyle T_{0}}$ - температура на стандартном уровне моря (288,15 К).

Для ручного расчета TAS в узлах, когда известны число Маха и статическая температура воздуха, выражение можно упростить до

${\displaystyle \mathrm {TAS} =39M{\sqrt {T}}}$

(помня, что температура в кельвинах).

Комбинирование приведенного выше с выражением для числа Маха дает выражение для TAS как функции ударного давления , статического давления и статической температуры воздуха (действительно для дозвукового потока):

${\displaystyle \mathrm {TAS} =a_{0}{\sqrt {{\frac {5T}{T_{0}}}\left[\left({\frac {q_{c}}{P}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}},}$

куда:

${\displaystyle q_{c}}$ ударное давление,

${\displaystyle P}$ статическое давление.

Электронные системы пилотажных приборов (EFIS) содержат компьютер данных о воздухе, в который вводятся данные о давлении удара, статическом давлении и общей температуре воздуха . Чтобы вычислить TAS, компьютер данных о воздухе должен преобразовать общую температуру воздуха в статическую температуру воздуха. Это также функция числа Маха:

${\displaystyle T={\frac {T_{\text{t}}}{1+0.2M^{2}}},}$

куда

${\displaystyle T_{\text{t}}=}$ общая температура воздуха.

В простом летательном аппарате, без компьютера данных о воздухе или машметра , истинная воздушная скорость может быть рассчитана как функция откалиброванной воздушной скорости и местной плотности воздуха (или статической температуры воздуха и барометрической высоты, которые определяют плотность). Некоторые индикаторы воздушной скорости содержат механизм логической линейки для выполнения этого расчета. В противном случае это можно сделать с помощью этого апплета или такого устройства, как E6B (портативная круговая логарифмическая линейка ).

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Аэронавигация . Управление ВВС. 1 декабря 1989 г. AFM 51-40.
• Клэнси, LJ (1975), Аэродинамика , Глава 3. Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN 0-273-01120-0 
• Кермоуд, А.С., Механика полета , Глава 2. (Восьмое издание, 1972 г.) Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN 0-273-31623-0 
• Грейси, Уильям (1980), «Измерение скорости и высоты самолета» (11 МБ), справочная публикация НАСА 1046.

Внешние ссылки [ править ]

• Калькулятор бесплатных окон, который преобразует различные воздушные скорости (истинные / эквивалентные / откалиброванные) в соответствии с соответствующими атмосферными (стандартными и нестандартными!) Условиями.
• Android-приложение для преобразования скорости полета в различных атмосферных условиях
• Истинная, эквивалентная и откалиброванная воздушная скорость на MathPages
• Конвертер скорости полета Newbyte
• avc.obsment.com - Калькулятор истинной воздушной скорости.
• Рассчитайте истинную воздушную скорость, число Махов, давление воздуха при ударе по трубке Пито и другие данные на luizmonteiro.com