Légsebesség - Airspeed

A sebességmérő olyan repülési műszer, amely megjeleníti a sebességet. Ez a sebességmérő szabványos jelöléseket tartalmaz egy több hajtóműves repülőgépre .

A repülőgépek pitot csövekkel rendelkeznek a sebesség sebességének mérésére.

A repülés , repülési sebesség a sebesség egy repülőgép képest a levegő . A repülési sebesség minősítésére vonatkozó általános egyezmények a következők:

Jelzett légsebesség ("IAS"), amit a Pitot-statikus rendszerhez csatlakoztatott sebességmérő műszer olvas ;
Kalibrált légsebesség ("CAS"), a pitot rendszer helyzetéhez és telepítési hibájához igazított jelzett sebesség;
Egyenértékű légsebesség ("EAS"), kalibrált sebesség, az összenyomhatósági hatásokhoz igazítva ;
Valódi légsebesség ("TAS"), a légsűrűséghez igazított egyenértékű sebesség , valamint a repülőgép sebessége azon a levegőn keresztül, amelyben repül.

A kalibrált sebesség általában néhány csomón belül van a jelzett sebességtől, míg az egyenértékű sebesség kissé csökken a CAS-tól a repülőgép magasságának növekedésével vagy nagy sebességgel.

Az EAS állandó értékével a repülőgép magasságának növekedésével nő a valódi sebesség . Ennek oka, hogy a légsűrűség nagyobb magassággal csökken.

A légsebesség mérését és kijelzését egy repülőgép fedélzetén rendszerint egy pitot-statikus rendszerhez kapcsolt sebességmérő ("ASI") végzi . A pitot-statikus rendszer tartalmaz egy vagy több pitot-szondát (vagy csövet), amelyek a beáramló levegő áramlása felé néznek a pitot-nyomás (más néven stagnálás , össz- vagy nyomásnyomás) mérésére, és egy vagy több statikus nyílás a levegő statikus nyomásának mérésére folyam. Ezt a két nyomást hasonlítja össze az ASI, hogy IAS-értéket kapjon.

Egységek

A légsebességet általában csomókban (kn) adják meg . 2010 óta a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet (ICAO) azt javasolja, hogy kilométer / órát (km / h) használjon a sebességnél (és métert másodpercben a szélsebességhez a kifutópályákon), de lehetővé teszi a csomók tényleges szabványának használatát, és nincs meghatározva dátuma mikor kell megállni.

Az oroszországi és kínai légi közlekedési ágazat, valamint az orosz / kínai repülőgépekkel közlekedő személyzet jelenleg km / h-t használ a sebesség sebességének jelentésére. Sok mai európai vitorlázórepülő is jelzi a sebesség sebességét kilométer / órában. Néhány régebbi gép, például a német második világháborús gép , szintén kilométer / órában jelezte a sebességet.

Nagy magasságú repülés esetén azonban a Mach-számot néha használják a sebesség sebességének jelentésére. Néha más egységeket is használnak a légsebességhez, beleértve a mérföld / óra (mph) vagy méter / másodperc sebességet is.

Műszer szerinti sebesség

A jelzett sebesség (IAS) a műszer, a helyzet és egyéb hibák tekintetében korrigálatlan légsebesség-mutató (ASIR). A jelenlegi EASA-definíciók alapján: A jelzett sebesség a repülőgép sebességét jelenti, a pitot statikus sebességmérőn látható módon, kalibrálva, hogy tükrözze a normál légköri adiabatikus összenyomható tengerszint-áramlást, a légsebesség-rendszer hibáinak korrekciója nélkül.

A volt szovjet blokkon kívül a legtöbb sebességsebesség-mutató csomókban ( tengeri mérföld per óra) mutatja a sebességet . Néhány könnyű repülőgépnek vannak sebességsebesség-mutatói, amelyek a sebességet mérföld / óra vagy kilométer / órában mutatják .

A sebességmérő egy nyomáskülönbség-mérő, amelynek nyomásértéke sebességegységekben van kifejezve, nem pedig nyomásként. A légsebesség a pitot csőből származó nyomófej nyomásának vagy a stagnálási nyomás és a statikus nyomás különbségéből származik . A pitot-csövet előrefelé kell felszerelni; a statikus nyomást gyakran észlelik a repülőgép egyik vagy mindkét oldalán lévő statikus kikötőkben. Néha mindkét nyomásforrást egyetlen szondában, egy pitot-statikus csőben kombinálják . A statikus nyomás mérésének hibája van, mivel nem képesek a statikus portokat olyan helyzetekbe helyezni, ahol a nyomás valódi statikus nyomás minden légsebességnél és attitűdnél. Ennek a hibának a korrekciója a helyzethiba- korrekció (PEC), és változik a különböző repülőgépeknél és sebességeknél. További 10% -os vagy annál nagyobb hibák gyakoriak, ha a repülőgépet „koordinálatlan” repüléssel repítik.

Műszerrel helyesbített repülési sebesség

A kalibrált sebesség (CAS) a műszerhibák, a helyzethiba (a statikus porton való helytelen nyomás miatt) és a telepítési hibák korrigálása.

Kalibrált repülési sebesség értéke kisebb a hangsebesség standard tenger szintje (661.4788 csomó) a következőképpen számítjuk:

${\ displaystyle V_ {c} = A_ {0} {\ sqrt {5 {\ Bigg [} {\ bigg (} {\ frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 {\ bigg)} ^ {\ frac {2} {7}} - 1 {\ Bigg]}}}}$ mínusz helyzet és telepítési hibák kijavítása.

hol: ${\ displaystyle V_ {c} \,}$ a kalibrált légsebesség,; ${\ displaystyle q_ {c} \,}$ az ütési nyomás (hüvelyk Hg): a teljes nyomás és a statikus nyomás különbsége,; ${\ displaystyle P_ {0} \,}$ értéke 29,92126 hüvelyk Hg; statikus légnyomás normál tengerszint felett,; ${\ displaystyle A_ {0} \,}$ 661,4788 csomó ;, a hangsebesség a szokásos tengerszinten.

A higanycsomóktól és hüvelykektől eltérő egységek használhatók, ha következetesen használják őket.

Ez a kifejezés Bernoulli-féle egyenletnek az izentrópiás, összenyomható áramláson alapuló formáján alapszik . Az értékek és összhangban vannak az ISA-val, azaz a légsebesség-mutatók kalibrálásának feltételeivel. ${\ displaystyle P_ {0}}$ ${\ displaystyle A_ {0}}$

Ekvivalens repülési sebesség

Az egyenértékű légsebesség (EAS) az a tengerszint feletti sebesség, amelyet a nemzetközi szabványos légkörben kell meghatározni , ahol a (összenyomhatatlan) dinamikus nyomás megegyezik a valódi sebességnél (TAS) és a repülőgép repülési magasságában érvényes dinamikus nyomással . Vagyis az egyenlet határozza meg

${\ displaystyle {\ frac {1} {2}} \ rho _ {0} (\ mathrm {EAS}) ^ {2} = {\ frac {1} {2}} \ rho (\ mathrm {TAS}) ^ {2}}$

hol

{\ displaystyle \ rho \,}

a levegő sűrűsége a magasságban, ahol a légi jármű jelenleg közlekedik;

{\ displaystyle \ rho _ {0} \,}

a levegő sűrűsége a tenger szintjén a Nemzetközi Szabványos Atmoszférában (1,225 kg / m ³ vagy 0,00237 slug / ft ³ ).

Az EAS a sebesség sebessége, amely a tömöríthetetlen dinamikus nyomás függvénye. A szerkezeti elemzés gyakran az összenyomhatatlan dinamikus nyomás szempontjából történik, ezért az egyenértékű légsebesség hasznos sebesség a szerkezeti teszteléshez. Az egyenértékű légsebesség jelentősége az, hogy a hullámhúzás kezdete alatti Mach-számoknál a repülőgép összes aerodinamikai ereje és nyomatéka arányos az egyenértékű légsebesség négyzetével. Így a repülőgép kezelhetősége és „tapintása”, valamint a rá gyakorolt aerodinamikai terhelések egy adott egyenértékű sebességnél nagyon közel állandóak és egyenlőek a szokásos tengerszint feletti terheléssel, függetlenül a tényleges repülési körülményektől.

At normál tengerszinti légnyomás, CAS és az EAS egyenlő. Körülbelül 200 csomó CAS és 3000 m (3000 m) között a különbség elhanyagolható, de nagyobb sebességnél és magasságnál a CAS eltér az EAS-tól az összenyomhatóság miatt.

Tényleges repülési sebesség

A repülőgép valódi sebessége ( TAS ; a csomóknál a valós sebességnél is KTAS ) a repülőgép sebessége ahhoz a légtömeghez viszonyítva, amelyben repül. A tényleges sebességet és címsor egy repülőgép alkotják a sebesség képest a légkörbe.

A valódi sebesség sebessége

A valódi légsebesség fontos információ a repülőgép pontos irányításához. Ahhoz, hogy a kívánt földi pálya fenntartható legyen mozgó légtömegben való repülés közben, a repülőgép pilótájának a szélsebesség, a szélirány és a valós légsebesség ismeretét kell felhasználnia a kívánt irány meghatározásához. Lásd a szél háromszöget .

A TAS a repülőgép teljesítőképességének igazi mértéke a körutazás során, tehát a repülőgép-előírásokban, kézikönyvekben, teljesítmény-összehasonlításokban, pilóta jelentésekben felsorolt sebesség, és minden olyan helyzet, amikor a tengerjáró vagy állóképességi teljesítményt mérni kell. Ez a repülési tervben általában felsorolt sebesség, amelyet a repülés tervezésében is használnak , mielőtt figyelembe veszik a szél hatásait.

Mivel a jelzett sebesség gyorsabban jelzi a felhasznált teljesítményt és a rendelkezésre álló emelést, a valódi sebességet nem használják a repülőgép irányításához gurulás, felszállás, emelkedés, ereszkedés, megközelítés vagy leszállás közben; ezekre a célokra a jelzett sebességet - IAS vagy KIAS (a csomók jelzik a sebességet) - használják.

Valódi légsebesség mérése

Mechanikus valódi sebességmérő egy repülőgéphez, amely a sebességet csomókban (kn) és mérföld / óra (mph) mutatja. A pilóta a gomb segítségével állítja be a nyomásmagasságot és a levegő hőmérsékletét a felső ablakban; a tű a valódi légsebességet jelzi a bal alsó ablakban.

A valódi sebesség a Mach számával és hangsebességével függ össze ${\ displaystyle M}$ ${\ displaystyle c}$

${\ displaystyle \ mathrm {TAS} = cM}$

A Mach-szám és a hangsebesség egyaránt kiszámítható az ütközési nyomás , a statikus nyomás és a külső levegő hőmérsékletének mérésével .

Tengerszinten a nemzetközi standard légkörben (ISA) és alacsony sebességeken, ahol a levegő összenyomhatósága elhanyagolható (és ezért állandó légsűrűséget feltételezhetünk), a TAS megegyezik a CAS-val. Körülbelül 100 csomó (190 km / h) felett az összenyomhatósági hiba jelentősen megnő.

Repülés közben kiszámítható egy E6B repülési kalkulátor vagy azzal egyenértékű eszköz segítségével.

Mivel a hőmérséklet-ingadozások kisebb mértékben befolyásolják, az ASI-hiba nagyjából becsülhető, amely körülbelül 2% -kal kevesebb, mint a TAS / 1000 láb (305 m) tengerszint feletti magasság. Például egy olyan repülőgép, amely a nemzetközi szabványos légkörben 15 000 láb (4572 m) magassággal repül, 100 csomós (190 km / h) IAS-szal, valójában 126 csomó (233 km / h) sebességgel repül.

Lásd még

Hivatkozások

Bibliográfia

Glauert H. (1947). "2" . Az Aerofoil és a Airscrew Theory elemei . Cambridge University Press. ISBN 9781139241953.
William Gracey (1980. május). A repülőgép repülési sebességének és magasságának mérése (PDF) . NASA.
Ismerkedés a repülőgép teljesítményével (PDF) . Repülési műveletek támogatása és vonalas segítségnyújtás . Airbus ügyfélszolgálat. 2002. január.

Külső linkek

Kevin Brown. Msgstr "Igaz, egyenértékű és kalibrált légsebesség" . MathPages .

Számológépek

Dan Israel Malta. "MaltApplication" . Légiforgalmi és légköri számológép, Windows és Android alkalmazások.
Luiz Monteiro. "Magasságmérés" . A számológépek összenyomhatósági tényezőt, súrlódás miatti hevítést és egyéb változókat tartalmaznak.
Luiz Monteiro. "Szél és idő - sebesség - távolság" . Vegye figyelembe az üzemanyag sűrűségének hőmérsékleti változását.
Baruch Kantor. "Légköri kalkulátor" . NewByte Flight Dynamics.

Languages

In other projects