Lufthastighet - Airspeed
I luftfart , flygehastigheten er hastigheten av et luftfartøy i forhold til luft . Blant de vanlige konvensjonene for kvalifiserende flyhastighet er:
- Indikert lufthastighet ("IAS"), det som leses på en lufthastighetsmåler koblet til et Pitot-statisk system ;
- Kalibrert lufthastighet ("CAS"), angitt lufthastighet justert for pitotsystemets posisjon og installasjonsfeil;
- Tilsvarende lufthastighet ("EAS"), kalibrert lufthastighet justert for komprimerbarhetseffekter ;
- Ekte lufthastighet ("TAS"), tilsvarende lufthastighet justert for lufttetthet , og er også hastigheten til flyet gjennom luften den flyr i.
Kalibrert lufthastighet ligger vanligvis innen få knop av angitt lufthastighet, mens tilsvarende lufthastighet avtar noe fra CAS når flyhøyde øker eller ved høye hastigheter.
Med EAS konstant øker ekte flyhastighet når flyets høyde øker. Dette er fordi lufttettheten avtar med høyere høyde.
Måling og indikasjon av lufthastighet utføres vanligvis ombord på et fly av en lufthastighetsindikator ("ASI") koblet til et pitot-statisk system . Det pitot-statiske systemet består av en eller flere pitotprober (eller rør) som vender mot den kommende luftstrømmen for å måle pitotrykk (også kalt stagnasjon , total- eller ramtrykk) og en eller flere statiske porter for å måle det statiske trykket i luften strømme. Disse to pressene sammenlignes av ASI for å gi en IAS-avlesning.
Enheter
Lufthastighet er ofte gitt i knop (kn). Siden 2010 anbefaler International Civil Aviation Organization (ICAO) å bruke kilometer i timen (km / t) for flyhastighet (og meter per sekund for vindhastighet på rullebaner), men tillater å bruke de facto-standarden på knop, og har ingen angitt dato på når du skal stoppe.
Luftfartsindustrien i Russland og Kina, samt flybesetninger som flyr russiske / kinesiske fly, bruker for tiden km / t for å rapportere flyhastighet. Mange dagens europeiske seilfly indikerer også flyhastighet i kilometer i timen. Noen eldre fly, som de tyske 2. verdenskrigs flyene , indikerte også flyhastighet i kilometer i timen.
I høydeflyging blir Mach-nummeret imidlertid noen ganger brukt til å rapportere flyhastighet. Noen ganger brukes andre enheter også til flyhastighet, inkludert miles per time (mph) eller meter per sekund.
Indikert flyhastighet
Indikert lufthastighet (IAS) er lufthastighetsindikatoravlesningen (ASIR) som ikke er korrigert for instrument-, posisjons- og andre feil. Fra gjeldende EASA-definisjoner: Indikert lufthastighet betyr hastigheten på et fly som vist på dets pitot-statiske lufthastighetsindikator kalibrert for å gjenspeile standard atmosfære adiabatisk komprimerbar strømning på havnivå ukorrigert for feil i systemhastighetssystemet.
Utenfor den tidligere sovjetblokken viser de fleste flyhastighetsindikatorer hastigheten i knop ( nautiske mil i timen). Noen lette fly har flyhastighetsindikatorer som viser hastighet i lovmiljø per time eller kilometer i timen.
En hastighetsindikator er en differensialmåler med trykkavlesningen uttrykt i hastighetsenheter, i stedet for trykk. Lufthastigheten er avledet av forskjellen mellom stempellufttrykket fra pitotrøret, eller stagnasjonstrykket , og det statiske trykket . Pitotrøret er montert vendt fremover; det statiske trykket oppdages ofte i statiske porter på den ene eller begge sider av flyet. Noen ganger kombineres begge trykkildene i en enkelt sonde, et pitot-statisk rør . Måling av statisk trykk er utsatt for feil på grunn av manglende evne til å plassere de statiske portene i posisjoner der trykket er ekte statisk trykk ved alle hastigheter og holdninger. Korreksjonen for denne feilen er posisjonsfeilkorreksjon (PEC) og varierer for forskjellige fly og flyhastigheter. Ytterligere feil på 10% eller mer er vanlige hvis flyet blir fløyet i en "ukoordinert" flytur.
Kalibrert lufthastighet
Kalibrert lufthastighet (CAS) er angitt lufthastighet korrigert for instrumentfeil, posisjonsfeil (på grunn av feil trykk ved den statiske porten) og installasjonsfeil.
Kalibrerte lufthastighetsverdier som er mindre enn lydhastigheten ved standard havnivå (661.4788 knop) beregnes som følger:
minusposisjon og korrigering av installasjonsfeil.
- hvor
- er den kalibrerte lufthastigheten,
- er støtetrykket (inches Hg): forskjellen mellom totaltrykk og statisk trykk,
- er 29,92126 tommer Hg; statisk lufttrykk ved standard havnivå,
- er 661.4788 knop; lydens hastighet ved standard havnivå.
Andre enheter enn knuter og centimeter kvikksølv kan brukes hvis de brukes konsekvent.
Dette uttrykket er basert på formen av Bernoullis ligning som gjelder isentropisk komprimerbar strømning. Verdiene for og er i samsvar med ISA, dvs. forholdene der lufthastighetsindikatorene er kalibrert.
Tilsvarende flyhastighet
Ekvivalent lufthastighet (EAS) er definert som lufthastighet ved havnivå i den internasjonale standardatmosfæren der det (komprimerbare) dynamiske trykket er det samme som det dynamiske trykket ved den sanne lufthastigheten (TAS) og høyden som flyet flyr i. Det vil si at den er definert av ligningen
hvor
- er tettheten av luft i høyden flyet for tiden flyr til;
- er tettheten av luft ved havnivå i den internasjonale standardatmosfæren (1,225 kg / m 3 eller 0,00237 slug / ft 3 ).
EAS er et mål på lufthastighet som er en funksjon av ukomprimerbart dynamisk trykk. Strukturanalyse er ofte når det gjelder komprimerbart dynamisk trykk, så ekvivalent lufthastighet er en nyttig hastighet for strukturell testing. Betydningen av ekvivalent lufthastighet er at alle de aerodynamiske kreftene og momentene på et fly er ved proporsjoner med kvadratet til den tilsvarende lufthastigheten, ved Mach-tall under begynnelsen av bølgekraft. Dermed er håndteringen og "følelsen" av et fly, og de aerodynamiske belastningene på det, ved en gitt ekvivalent lufthastighet, nesten nesten konstant og lik de som er på standard havnivå uavhengig av de faktiske flyforholdene.
Ved standard havnivåtrykk er CAS og EAS like. Opptil ca. 200 knop CAS og 10.000 fot (3.000 m) er forskjellen ubetydelig, men ved høyere hastigheter og høyder avviker CAS fra EAS på grunn av kompressibilitet.
Ekte flyhastighet
Den virkelige flyhastigheten ( TAS ; også KTAS , for knuter ekte flyhastighet ) til et fly er hastigheten på flyet i forhold til luftmassen det flyr i. Den virkelige flyhastigheten og kursen til et fly utgjør dens hastighet i forhold til atmosfæren.
Bruk av ekte flyhastighet
Den sanne flyhastigheten er viktig informasjon for nøyaktig navigering av et fly. For å opprettholde en ønsket første spor mens flyr i en bevegende luftmassen, må piloten i et luftfartøy bruke kunnskap om vindhastighet, vindretning, og sann lufthastighet for å bestemme den ønskede overskriften. Se vindtrekant .
TAS er det virkelige målet for flyytelse i cruise, og det er derfor hastigheten som er oppført i flyspesifikasjoner, håndbøker, sammenligning av ytelse, pilotrapporter og enhver situasjon når cruise- eller utholdenhetsytelse må måles. Det er hastigheten som normalt er oppført på flyplanen, også brukt i flyplanleggingen , før du vurderer effekten av vind.
Siden angitt flyhastighet er en bedre indikator på tilgjengelig kraft og løft tilgjengelig, brukes ikke ekte flyhastighet til å kontrollere flyet under taxi, start, klatring, nedstigning, innflyging eller landing; for disse formål indikert hastighet - IAS eller KIAS (knop indikert flyhastighet) - brukes.
Måling av ekte flyhastighet
Ekte flyhastighet er relatert til Mach-nummeret og lydens hastighet av
Både Mach-tallet og lydhastigheten kan beregnes ved hjelp av målinger av slagtrykk , statisk trykk og utetemperatur .
På havnivå i den internasjonale standardatmosfæren (ISA) og ved lave hastigheter der luftkompressibiliteten er ubetydelig (og det kan derfor antas en konstant lufttetthet), tilsvarer TAS CAS. Over omtrent 100 knop (190 km / t) øker kompressibilitetsfeilen betydelig.
Under flyging kan den beregnes ved hjelp av en E6B-flykalkulator eller tilsvarende.
Siden temperaturvariasjoner har mindre innflytelse, kan ASI-feilen omtrent estimeres til å indikere omtrent 2% mindre enn TAS per 1000 fot (305 m) høyde over havet. For eksempel flyr et fly med 4572 fot i den internasjonale standardatmosfæren med en IAS på 100 knop (190 km / t) faktisk med 126 knop (233 km / t) TAS.
Se også
- ICAOs anbefalinger om bruk av det internasjonale systemet for enheter
- Forkortelser i avionikk
- Flyinstrumenter
- Bakkehastighet
- Manøvreringshastighet
- V-hastigheter
Referanser
Bibliografi
- Glauert H. (1947). "2" . Elements of Aerofoil and Airscrew Theory . Cambridge University Press. ISBN 9781139241953.
- William Gracey (mai 1980). Måling av flyets hastighet og høyde (PDF) . NASA.
- Få tak i flyets ytelse (PDF) . Støtte for flyoperasjoner og linjeassistanse . Airbus kundeservice. Januar 2002.
Eksterne linker
- Kevin Brown. "Sanne, ekvivalente og kalibrerte lufthastigheter" . MathPages .
Kalkulatorer
- Dan Israel Malta. "MaltApplication" . Aeronautical and Atmospheric Calculator, windows og android applikasjoner.
- Luiz Monteiro. "Altimetri" . Kalkulatorer faktor komprimerbarhet, oppvarming på grunn av friksjon og andre variabler.
- Luiz Monteiro. "Vind og tid - hastighet - avstand" . Gjør rede for endringer i drivstofftetthet på grunn av temperatur.
- Baruch Kantor. "Atmosfærisk kalkulator" . NewByte Flight Dynamics.