Указанная воздушная скорость - Indicated airspeed

Указанная воздушная скорость (МСФО) это скорость полета читать прямо из индикатор воздушной скорости (ASI) на самолете, управляемом пито-статическая система.^[1] Он использует разницу между общим давлением и статическим давлением, обеспечиваемым системой, для механического или электронного измерения. динамическое давление. Динамическое давление включает термины как для плотности, так и для воздушной скорости. Так как указатель воздушной скорости не может знать плотность, он откалиброван по конструкции с учетом стандарт уровня моря плотность атмосферы при расчете воздушной скорости. Поскольку фактическая плотность будет значительно отличаться от этого предполагаемого значения при изменении высоты воздушного судна, IAS значительно отличается от истинная воздушная скорость (TAS), относительная скорость между самолетом и окружающей воздушной массой. Калиброванная воздушная скорость (CAS) - это МСФО, скорректированный с учетом инструмента и ошибка положения.^[1]

Указанная воздушная скорость самолета в узлах обычно сокращается. КИАС за "Узлы -Указанная воздушная скорость »(ст. KCAS за калиброванная воздушная скорость и КТАС за истинная воздушная скорость ).

IAS - важная ценность для пилота, потому что именно указанные скорости указаны в руководство по летной эксплуатации самолета для таких важных значений производительности, как скорость сваливания. Эти скорости в терминах истинной воздушной скорости значительно различаются в зависимости от высота плотности. Однако на типичных гражданских рабочих скоростях аэродинамическая конструкция самолета реагирует только на динамическое давление, и самолет будет работать так же при том же динамическом давлении. Так как это то же самое динамическое давление управляет указателем воздушной скорости, самолет всегда будет, например, сваливаться на опубликованном указал воздушная скорость (для текущей конфигурации) независимо от плотности, высоты или истинной воздушной скорости.^[2]

Кроме того, IAS указывается в некоторых правилах, а также диспетчерской службой управления воздушным движением при управлении пилотами, поскольку индикатор воздушной скорости отображает эту скорость (по определению) и является основным эталоном воздушной скорости пилота при работе ниже трансзвуковой или же сверхзвуковой скорости.

Расчет

Указанная воздушная скорость, измеренная трубка Пито можно выразить следующим уравнением, полученным из Уравнение Бернулли.

${\displaystyle u={\sqrt {\frac {2(p_{t}-p_{s})}{\rho }}}}$

ПРИМЕЧАНИЕ: Вышеприведенное уравнение применимо только к условиям, которые можно рассматривать как несжимаемые. Почти во всех условиях жидкости считаются несжимаемыми. При определенных условиях газы можно считать несжимаемыми. Видеть Сжимаемость. Эффекты сжатия можно исправить с помощью Постоянная Пуассона. Эта компенсация соответствует Эквивалентная воздушная скорость.

${\displaystyle u={\sqrt {{\frac {2\gamma }{\gamma -1}}{\frac {p_{s}}{\rho }}\left[\left({\frac {p_{t}}{p_{s}}}\right)^{\frac {\gamma -1}{\gamma }}-1\right]}}}$

куда:

• ${\displaystyle u}$ указана воздушная скорость в м / с;
• ${\displaystyle p_{t}}$ застой или полное давление в паскалях;
• ${\displaystyle p_{s}}$ статическое давление в паскалях;
• и ${\displaystyle \rho }$ плотность жидкости в ${\displaystyle kg/m^{3}}$.
• ${\displaystyle \ \gamma \,}$ это Постоянная Пуассона газа при постоянном давлении для нагрева при постоянном объеме (1,4 для воздуха).

IAS против CAS

IAS - это не фактическая скорость по воздуху, даже когда самолет находится на уровне моря в условиях международной стандартной атмосферы (15 ° C, 1013 ° C). 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 (калиброванная воздушная скорость). Несмотря на это, основной эталон воздушной скорости пилота, ASI, показывает IAS (по определению). Связь между CAS и IAS известна и задокументирована для каждого типа и модели самолета.

IAS и V скорости

Руководство пилота самолета обычно дает критические V скорости как IAS, те скорости, указанные индикатором воздушной скорости. Это связано с тем, что самолет ведет себя одинаково при одном и том же IAS, независимо от того, какой TAS: например, Пилот, совершающий посадку 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 должны значительно отличаться между двумя посадками.

В то время как IAS можно надежно использовать для мониторинга 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 безопасна, никогда не превышайте скорость (сокращенно V_NE), указывается на нескольких разных высотах в руководствах по эксплуатации более быстрых самолетов, как показано в приведенной ниже таблице.

Дайвинг ниже	МСФО миль / ч	МСФО км / ч
30,000 футов (9,100 м)	370	595
25000 футов (7600 м)	410	660
20000 футов (6100 м)	450	725
15000 футов (4600 м)	490	790
10000 футов (3000 м)	540	870

Ссылка: Заметки пилота для Буря V Сабля IIA Двигатель - Министерство авиации A.P.2458C-PN

IAS и навигация

Для навигации необходимо преобразовать IAS в ТАС и / или путевая скорость (GS), используя следующий метод:

• исправить IAS на калиброванная воздушная скорость (CAS) с использованием таблицы поправок для конкретного самолета;
• исправить CAS на истинная воздушная скорость (TAS) с использованием температуры наружного воздуха (OAT), барометрической высоты и CAS на E6B бортовой компьютер или аналогичные функции на большинстве GPS;
• конвертировать TAS в путевая скорость (GS), учитывая эффект ветер.

С появлением Доплеровский радар навигация и, в последнее время, GPS приемники с другим передовым навигационным оборудованием, которое позволяет пилотам читать путевая скорость непосредственно, расчет TAS в полете становится ненужным для целей навигационных оценок.

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

Другие воздушные скорости

Из IAS также можно рассчитать следующие скорости:

• преобразовать CAS в эквивалентная воздушная скорость (EAS), учитывая эффекты сжимаемости (не обязательно на малой скорости или малой высоте); EAS используется авиастроителями и некоторыми высотными летательными аппаратами, такими как U-2 и SR-71;
• конвертировать EAS в истинная воздушная скорость (TAS), учитывая различия в высота 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 путевая скорость (GS) и Махметр. Скорость относительно земли показывает фактическую скорость самолета по сравнению с землей. Обычно это связано с GPS или аналогичная система. Путевая скорость - это просто помощь пилоту, чтобы оценить, 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. Сверхзвуковой самолет, как и Конкорд и военные истребители, используют Махметр в качестве основного средства измерения скорости, за исключением взлета и посадки.

Некоторые самолеты также имеют индикатор скорости такси для использования 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).

Смотрите также

• Акронимы и сокращения в авионике
• Рекомендации ИКАО по использованию Международной системы единиц
• Скорость воздуха
• Калиброванная воздушная скорость
• Эквивалентная воздушная скорость
• Летные инструменты
• спутниковая система навигации
• Истинная воздушная скорость

Рекомендации

1. Клэнси, Л.Дж. (1975), Аэродинамика, Раздел 3.9, Pitman Publishing Limited, Лондон. ISBN  0-273-01120-0
2. Кермод, A.C.,Механика полета, 8-е издание - стр. 64. Longman Group Limited, Лондон ISBN  0-582-23740-8

Библиография

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