Откалиброванная воздушная скорость

редактировать

Откалиброванная воздушная скорость (CAS ) отображается воздушная скорость с поправкой на прибор и ошибка положения.

При полете на уровне моря в условиях международной стандартной атмосферы (15 ° C, 1013 гПа, влажность 0%) калиброванная воздушная скорость такая же, как эквивалентная воздушная скорость (EAS) и истинная воздушная скорость (TAS). Если ветра нет, то значение равно путевой скорости (GS). При любых других условиях CAS может отличаться от TAS и GS самолета.

Откалиброванная воздушная скорость в узлах обычно обозначается аббревиатурой KCAS, а указанная воздушная скорость обозначается аббревиатурой KIAS.

В некоторых приложениях, особенно в Великобритании, выражение «выпрямленная воздушная скорость» используется вместо калиброванной воздушной скорости.

Содержание

1 Практическое применение CAS
2 Расчет по ударному давлению
3 См. также
4 Ссылки
5 Библиография
6 Внешние ссылки

Практическое применение CAS

CAS имеет два основных применения в авиации:

для навигации, CAS традиционно рассчитывается как один шагов между указанной воздушной скоростью и истинной воздушной скоростью;
для управления воздушным судном, CAS (и EAS) являются основными опорными точками, поскольку они описывают динамическое давление, действующее на поверхности воздушного судна, независимо от плотности, высоты, ветра и другие условия. Конструкторы самолетов используют EAS в качестве справочной информации, но EAS не может правильно отображаться на различных высотах с помощью простого (одиночного капсульного) индикатора воздушной скорости. Таким образом, CAS является стандартом для калибровки индикатора воздушной скорости, так что CAS равняется EAS при давлении на уровне моря и приближается к EAS на больших высотах.

С широким использованием GPS и других передовых навигационных систем в кабинах пилотов Важность первого применения быстро снижается - пилоты могут считывать наземную скорость (и часто истинную воздушную скорость) напрямую, без вычисления калиброванной воздушной скорости в качестве промежуточного шага. Однако второе применение остается критическим - например, при одинаковом весе самолет будет вращаться и набирать высоту примерно с одинаковой калиброванной воздушной скоростью на любой высоте, даже если истинная воздушная скорость и путевая скорость могут значительно отличаться. Эти V скорости обычно указываются как IAS, а не CAS, так что пилот может считывать их непосредственно с индикатора воздушной скорости.

Расчет по ударному давлению

Поскольку капсула индикатора воздушной скорости реагирует на ударное давление, CAS определяется как функция только от ударного давления. Статическое давление и температура отображаются как фиксированные коэффициенты, определенные по соглашению как стандартные значения уровня моря. Так получилось, что скорость звука является прямой функцией температуры, поэтому вместо стандартной температуры мы можем определить стандартную скорость звука.

Для дозвуковых скоростей CAS рассчитывается как:

$CAS = a 0 5 [(qc P 0 + 1) 2 7 - 1] {\ displaystyle CAS = a_ {0 } {\ sqrt {5 \ left [\ left ({\ frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 \ right) ^ {\ frac {2} {7}} - 1 \ right]} }}$ $CAS = a _ {0}} {\ sqrt {5 \ left [\ left ({\ frac {q_ {c}} {P_ {{0}}}} + 1 \ right) ^ {{\ frac {2} {7}}} - 1 \ right]}}$

где:

$qc {\ displaystyle q_ {c}}$ $q_ {c}$ = ударное давление
$P 0 {\ displaystyle P_ {0}}$ $P_ {{0}}$ = стандартное давление на уровне моря
$a 0 {\ displaystyle {a_ {0}}}$ ${a _ {{0}}}$ - стандартная скорость звука при 15 ° C

Для сверхзвуковой воздушной скорости, где нормальная Перед зондом Пито образуется ударная волна, применяется формула Рэлея:

$CAS = a 0 [(qc P 0 + 1) × (7 (CAS a 0) 2 - 1) 2,5 / (6 2,5 × 1,2 3,5) ] (1/7) {\ displaystyle CAS = a_ {0} \ left [\ left ({\ frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 \ right) \ times \ left (7 \ left ({\ frac {CAS} {a_ {0}}} \ right) ^ {2} -1 \ right) ^ {2.5} / \ left (6 ^ {2.5} \ times 1.2 ^ {3.5} \ right) \ справа] ^ {(1/7)}}$ $CAS = a _ {{0}} \ left [\ left ({\ frac {q_ {c}} {P_ { {0}}}} + 1 \ right) \ times \ left (7 \ left ({\ frac {CAS} {a _ {{0}}}} \ right) ^ {2} -1 \ right) ^ {{ 2.5}} / \ left (6 ^ {{2.5}} \ times 1.2 ^ {{3.5}} \ right) \ right] ^ {{(1/7)}}$

Сверхзвуковая формула должна решаться итеративно, принимая начальное значение для $CAS {\ displaystyle CAS}$ $CAS$ равным $a 0 {\ displaystyle a _ {0}}$ $a_ {0}$ .

Эти формулы работают в любых единицах измерения, если для $P 0 {\ displaystyle P_ {0}}$ $P_ {{0}}$ и $a 0 {\ displaystyle a_ {0 используются соответствующие значения }}$ $a_ {0}$ выбраны. Например, $P 0 {\ displaystyle P_ {0}}$ $P_ {{0}}$ = 1013,25 гПа, $a 0 {\ displaystyle a_ {0}}$ $a_ {0}$ = 1225 км / ч. (661,45 узлов). Коэффициент удельной теплоемкости для воздуха предполагается равным 1,4.

Эти формулы затем можно использовать для калибровки индикатора воздушной скорости, когда давление удара ( $qc {\ displaystyle q_ {c}}$ $q_ {c}$ ) измеряется с помощью водяного манометра или точный манометр. При использовании водяного манометра для измерения водяного столба в миллиметрах эталонное давление ( $P 0 {\ displaystyle P_ {0}}$ $P_ {{0}}$ ) можно ввести как 10333 мм $H 2 0 {\ displaystyle H_ {2} 0}$ $H_ {2} 0$ .

На больших высотах CAS может быть исправлен на ошибку сжимаемости, чтобы получить эквивалентную воздушную скорость (EAS). На практике погрешность сжимаемости незначительна ниже примерно 3000 м (10000 футов) и 370 км / ч (200 узлов).

См. Также

Ссылки

Библиография

Внешние ссылки