Указанная воздушная скорость

Указанная воздушная скорость (IAS ) - это воздушная скорость, считываемая напрямую от индикатора воздушной скорости (ASI) на самолете, управляемом статической системой Пито. 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. Так как индикатор воздушной скорости не может знать плотность, он по своей конструкции откалиброван для принятия стандартной плотности атмосферы на уровне моря при расчете воздушной скорости. Поскольку фактическая плотность будет значительно отличаться от этого предполагаемого значения при изменении высоты полета самолета, 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 приборной и ошибки местоположения.

Указанная воздушная скорость воздушного судна в узлах обычно сокращенно обозначается KIAS для «узлов - указанная воздушная скорость» (по сравнению с KCAS для калиброванной воздушной скорости и KTAS для истинной воздушной скорости ).

IAS - важное значение 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 по плотности. Однако на типичных гражданских рабочих скоростях аэродинамическая конструкция самолета реагирует только на динамическое давление, и самолет будет работать так же при одинаковом 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.

Кроме того, IAS указывается в некоторых правилах, а также органами управления воздушным движением при управлении пилотами, поскольку индикатор воздушной скорости отображает эту скорость (по определению) и является основным эталонным значением воздушной скорости для пилота при работе ниже околозвуковой или сверхзвуковые скорости.

Содержание

• 1 Расчет
• 2 IAS против CAS
• 3 IAS и V скорости
• 4 IAS и навигация
• 5 Другие воздушные скорости
• 6 См. Также
• 7 Ссылки
  • 7.1 Библиография

Расчет

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

$u\; =\; 2\; (pt\; -\; ps)\; \rho \; \{\backslash \; displaystyle\; u\; =\; \{\backslash \; sqrt\; \{\backslash \; frac\; \{2\; (p\_\; \{t\}\; -p\_\; \{s\})\}\; \{\backslash \; rho\}\}\}\}$

ПРИМЕЧАНИЕ: Приведенное выше уравнение применимо только к условиям, которые можно рассматривать как несжимаемую. Почти во всех условиях жидкости считаются несжимаемыми. Газы при определенных условиях можно считать несжимаемыми. См. Сжимаемость. Эффекты сжатия можно скорректировать с помощью постоянной Пуассона. Эта компенсация соответствует Эквивалентной воздушной скорости.

.

$u\; =\; 2\; \gamma \; \gamma \; -\; 1\; пс\; \rho \; [(ptps)\; \gamma \; -\; 1\; \gamma \; -\; 1]\; \{\backslash \; displaystyle\; u\; =\; \{\backslash \; sqrt\; \{\{\backslash \; frac\; \{2\; \backslash \; gamma\}\; \{\; \backslash \; gamma\; -1\}\}\; \{\backslash \; frac\; \{p\_\; \{s\}\}\; \{\backslash \; rho\}\}\; \backslash \; left\; [\backslash \; left\; (\{\backslash \; frac\; \{p\_\; \{t\}\}\; \{p\_\; \{s\}\}\}\; \backslash \; right)\; ^\; \{\backslash \; frac\; \{\; \backslash \; gamma\; -1\}\; \{\backslash \; gamma\}\}\; -\; 1\; \backslash \; right]\}\}\}$

.

где:

• $u\; \{\backslash \; displaystyle\; u\}$- скорость полета в м / с;
• $pt\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{t\}\}$- застой или общее давление в паскалях;
• $ps\; \{\backslash \; displaystyle\; p\_\; \{s\}\}$- статическое давление в паскалях;
• и $\rho \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; rho\}$- плотность жидкости в $кг\; /\; м\; 3\; \{\backslash \; displaystyle\; кг\; /\; м\; ^\; \{3\}\}$.
• $\gamma \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; \backslash \; гамма\; \backslash ,\}$- постоянная Пуассона газа при постоянном давлении для нагрева при постоянном объеме (1,4 для воздуха).

IAS против CAS

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 (Calibrated Airspeed). Несмотря на это, основной эталон воздушной скорости пилота, ASI, показывает МСФО (по определению). Связь между CAS и IAS известна и задокументирована для каждого типа и модели самолета.

IAS и V скорости

В руководстве для пилота обычно указываются критические V скорости в качестве IAS, те скорости, которые указаны индикатором воздушной скорости. Это связано с тем, что самолет ведет себя одинаково при одном и том же IAS, независимо от того, что такое TAS: например, Пилот, приземляющийся на жарком и высоком аэродроме, будет использовать ту же самую IAS для управления самолетом с правильной скоростью захода на посадку и посадкой, как и при посадке на холодном аэродроме на уровне моря, даже если TAS должен значительно отличаться между двумя посадками.

В то время как IAS можно надежно использовать для контроля критических скоростей значительно ниже скорости звука, на более высоких скоростях это не так. 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 самолета является безопасной, никогда не превышает скорость (сокращенно V NE), указывается на нескольких разных высотах в руководствах по эксплуатации более быстрых самолетов, как показано в образце Таблица ниже.

Ссылка: Примечания пилота для Tempest V Sabre IIA Двигатель - Министерство авиации AP2458C-PN

IAS и навигация

Для навигации необходимо преобразовать IAS на TAS и / или путевая скорость (GS) с использованием следующего метода:

• скорректировать IAS на калиброванную воздушную скорость (CAS) с помощью поправки для конкретного самолета таблица;
• скорректировать CAS до истинной воздушной скорости (TAS), используя температуру наружного воздуха (OAT), барометрическую высоту и CAS на бортовом компьютере E6B или эквивалентные функции на большинстве GPS ;
• преобразует TAS в путевую скорость (GS), учитывая влияние ветра.

. С появлением доплеровского радара навигация и, мор Недавно появились приемники GPS с другим передовым навигационным оборудованием, которое позволяет пилотам напрямую считывать путевую скорость, поэтому расчет TAS в полете становится ненужным для целей навигационных оценок.

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

Другие воздушные скорости

Из IAS также могут быть рассчитаны следующие скорости:

• преобразовать CAS в эквивалентную воздушную скорость (EAS) с учетом эффектов сжимаемости (необязательно на малой скорости или малой высоте); EAS используется авиационными инженерами и некоторыми высотными летающими самолетами, такими как U-2 и SR-71;
• преобразует EAS в истинную воздушную скорость (TAS) с учетом различий в высота 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 путевую скорость (GS) и Махметр. Скорость относительно земли показывает фактическую скорость самолета по сравнению с землей. Обычно это подключается к GPS или аналогичной системе. 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 Concorde и военные истребители, используют Махметр в качестве основного прибора скорости, за исключением взлета и посадки.

Некоторые самолеты также могут использоваться 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

• Акронимы и сокращения в авионике
• Рекомендации ИКАО по использованию Международной системы единиц
• Воздушная скорость
• Калиброванная воздушная скорость
• Эквивалентная воздушная скорость
• Летные приборы
• Глобальная система позиционирования
• Истинная воздушная скорость

Ссылки

Библиография

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