Истинная воздушная скорость - True airspeed

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Истинная воздушная скорость»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Январь 2009) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Механический указатель истинной воздушной скорости самолета. Пилот устанавливает барометрическая высота и температура воздуха в верхнем окне с помощью ручки; стрелка указывает истинную воздушную скорость в нижнем левом окне. Здесь скорость отображается как в узлы (kn) и миль в час (миль / ч).

В истинный скорость полета (ТАС; также КТАС, за узлы истинная скорость) из самолет это скорость самолета относительно масса воздуха через который он летит. Истинная воздушная скорость - важная информация для точной навигации самолета. Традиционно его измеряют с помощью аналога. Индикатор ТАС, но как спутниковая система навигации 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 Указанная воздушная скорость - IAS или KIAS (узлы обозначают воздушную скорость) - используется. 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 почти измеряет 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 точных скорость по земле, так как не учитываются приземные или высокие ветры.

Спектакль

TAS является истинным показателем 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. план полета, который также используется при планировании полета, до учета воздействия ветра.

Ошибки определения воздушной скорости

В индикатор воздушной скорости (ASI), загоняемый набегающим воздухом в Трубка Пито и неподвижный воздух в барометрический статический порт, показывает то, что называется указанная воздушная скорость (МСФО). На перепад давления влияет плотность воздуха. Соотношение между двумя измерениями зависит от температуры и давления, в соответствии с закон идеального газа.

На уровне моря в Международная стандартная атмосфера (ISA) и на 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, поэтому 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 E6B полетный калькулятор или его аналог.

Для низких скоростей требуются следующие данные: статическая температура воздуха, барометрическая высота 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 приведенные выше данные, включая коэффициент сжимаемости. В современных авиационных приборах используется компьютер с воздушными данными для выполнения этого расчета в реальном времени и отображения показаний TAS непосредственно на Электронная система пилотажных 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 навигационных расчетах

Для поддержания желаемого наземный путь во время полета в движущейся воздушной массе пилот самолета должен использовать информацию о скорости ветра, направлении ветра и истинной воздушной скорости, чтобы определить требуемый курс. Смотрите также треугольник ветра.

Расчет истинной воздушной скорости

Полет на малой скорости

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

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

куда

${ Displaystyle mathrm {ТАС}}$ истинная воздушная скорость,

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

${ displaystyle rho _ {0}}$ плотность воздуха на уровне моря в Международная стандартная атмосфера (15 ° C и 1013,25 гектопаскалей, что соответствует плотности 1,225 кг / м³),

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

Скоростной полет

TAS можно рассчитать как функцию число Маха и статическая температура 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 кельвины,

${ displaystyle T_ {0}}$ - 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).

Комбинируя вышеизложенное с выражением для числа Маха, получаем выражение для TAS как функции ударное давление, статическое давление и статическая температура 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 по воздуху со входами ударного давления, статического давления и общая температура воздуха. Чтобы вычислить TAS, компьютер данных о воздухе должен преобразовать общую температуру воздуха в статическую температуру воздуха. Это также функция числа Маха:

${ displaystyle T = { frac {T _ { text {t}}} {1 + 0,2 млн ^ {2}}},}$

куда

${ Displaystyle Т _ { текст {т}} =}$ общая температура воздуха.

В простом самолете, без ЭВМ или Махметр истинную воздушную скорость можно рассчитать как функцию калиброванная воздушная скорость и местная плотность воздуха (или статическая температура воздуха и барометрическая высота, которые определяют плотность). Некоторые индикаторы воздушной скорости включают логарифмическая линейка механизм для выполнения этого расчета. В противном случае это можно сделать с помощью этот апплет или такое устройство, как E6B (портативный проспект логарифмическая линейка ).

Смотрите также

Рекомендации

Библиография

• Аэронавигация. Управление ВВС. 1 декабря 1989 г. AFM 51-40.
• Клэнси, Л.Дж. (1975), Аэродинамика, Глава 3. Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN  0-273-01120-0
• Кермод, A.C., 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.

внешняя ссылка

• 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 калиброванная воздушная скорость на MathPages
• Конвертер скорости полета Newbyte
• avc.obsment.com - Калькулятор истинной воздушной скорости.
• Расчет истинной воздушной скорости, числа Махов, давления воздуха при ударе по трубке Пито и других параметров на luizmonteiro.com