Hava hızı - Airspeed

Bir hava hızı göstergesi , hava hızını gösteren bir uçuş aletidir . Bu hava hızı göstergesi, çok motorlu bir uçak için standartlaştırılmış işaretlere sahiptir .

Uçaklarda hava hızını ölçmek için pitot tüpleri bulunur .

In havacılık , hava hızı olan hız bir bir uçak için göreli hava . Hava hızını nitelendirmek için ortak kurallar arasında şunlar yer alır:

• Belirtilen hava hızı ("IAS"), bir Pitot-statik sisteme bağlı bir hava hızı göstergesinde okunan ;
• Kalibre edilmiş hava hızı ("CAS"), pitot sistemi konumu ve kurulum hatası için ayarlanmış belirtilen hava hızı;
• Eşdeğer hava hızı ("EAS"), sıkıştırılabilirlik etkileri için ayarlanmış kalibre edilmiş hava hızı ;
• Gerçek hava hızı ("TAS"), hava yoğunluğuna göre ayarlanmış eşdeğer hava hızı ve aynı zamanda uçağın içinde uçtuğu havadaki hızıdır.

Kalibre edilmiş hava hızı tipik olarak belirtilen hava hızının birkaç knot içindeyken eşdeğer hava hızı, uçak irtifası arttıkça veya yüksek hızlarda CAS'tan biraz düşer.

EAS sabiti ile, uçak irtifası arttıkça gerçek hava hızı artar. Bunun nedeni hava yoğunluğunun yüksek irtifa ile azalmasıdır.

Hava hızının ölçümü ve gösterimi normalde bir uçakta pitot-statik sisteme bağlı bir hava hızı göstergesi ("ASI") ile gerçekleştirilir . Pitot-statik sistem, pitot basıncını ( durgunluk , toplam veya ram basıncı olarak da adlandırılır) ölçmek için gelen hava akışına bakan bir veya daha fazla pitot sondası (veya tüpü) ve havadaki statik basıncı ölçmek için bir veya daha fazla statik bağlantı noktası içerir. akış. Bu iki basınç, bir IAS okuması vermek için ASI tarafından karşılaştırılır.

Birimler

Hava hızı genellikle deniz mili (kn) olarak verilir . 2010'dan bu yana, Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO) , hava hızı (ve pistlerde rüzgar hızı için saniyede metre) için saatte kilometre (km/s) kullanılmasını tavsiye ediyor , ancak fiili düğüm standardının kullanılmasına izin veriyor ve belirlenmiş bir tarihi yok ne zaman duracağı konusunda.

Rusya ve Çin'deki havacılık endüstrisinin yanı sıra Rus/Çin uçaklarını uçuran hava mürettebatı şu anda hava hızını raporlamak için km/s kullanıyor. Günümüz Avrupa planör uçaklarının çoğu da hava hızını saatte kilometre olarak gösterir. Alman 2. Dünya Savaşı uçakları gibi bazı eski uçaklar da hava hızını saatte kilometre olarak gösteriyordu.

Ancak yüksek irtifa uçuşlarında, Mach sayısı bazen hava hızını bildirmek için kullanılır. Bazen, saatte mil (mph) veya saniyede metre dahil olmak üzere hava hızı için başka birimler de kullanılır .

Belirtilen hava hızı

Belirtilen hava hızı (IAS), cihaz, konum ve diğer hatalar için düzeltilmemiş hava hızı göstergesi okumasıdır (ASIR). Mevcut EASA tanımlarından: Belirtilen hava hızı, hava hızı sistemi hataları için düzeltilmemiş deniz seviyesinde standart atmosfer adyabatik sıkıştırılabilir akışını yansıtacak şekilde kalibre edilmiş pitot statik hava hızı göstergesinde gösterildiği gibi bir uçağın hızı anlamına gelir.

Eski Sovyet bloğunun dışında, çoğu hava hızı göstergesi hızı deniz mili ( saatte deniz mili ) olarak gösterir. Bazı hafif uçaklarda hızı saatte mil veya kilometre olarak gösteren hava hızı göstergeleri bulunur .

Bir hava hızı göstergesi , basınç okumasının basınç yerine hız birimleriyle ifade edildiği bir diferansiyel basınç göstergesidir. Hava hızı, pitot tüpünden gelen ram hava basıncı veya durgunluk basıncı ile statik basınç arasındaki farktan elde edilir . Pitot tüpü öne bakacak şekilde monte edilmiştir; statik basınç, uçağın bir veya her iki tarafındaki statik bağlantı noktalarında sıklıkla tespit edilir. Bazen her iki basınç kaynağı da pitot-statik bir tüp olan tek bir sondada birleştirilir . Statik basınç ölçümü, statik portların, tüm hava hızları ve tutumlarında basıncın gerçek statik basınç olduğu konumlara yerleştirilememesi nedeniyle hataya tabidir. Bu hatanın düzeltmesi , konum hatası düzeltmesidir (PEC) ve farklı uçak ve hava hızları için değişiklik gösterir. Uçak "koordinatsız" uçuşta uçuyorsa, %10 veya daha fazla başka hatalar yaygındır.

kalibre edilmiş hava hızı

Kalibre edilmiş hava hızı (CAS), alet hataları, konum hatası (statik porttaki yanlış basınç nedeniyle) ve kurulum hataları için düzeltilmiş hava hızıdır.

Standart deniz seviyesinde (661.4788 knot) ses hızından daha düşük kalibre edilmiş hava hızı değerleri aşağıdaki gibi hesaplanır:

${\displaystyle V_{c}=A_{0}{\sqrt {5{\Bigg [}{\bigg (}{\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1{\bigg )} ^{\frac {2}{7}}-1{\Bigg ]}}}}$ eksi konum ve kurulum hatası düzeltmesi.

nerede

${\displaystyle V_{c}\,}$ kalibre edilmiş hava hızı,

${\displaystyle q_{c}\,}$olduğu darbe basıncı (inç Hg): toplam basınçta ve statik basınç arasındaki fark,

${\görüntüleme stili P_{0}\,}$29.92126 inç Hg'dir; standart deniz seviyesindeki statik hava basıncı,

${\görüntüleme stili A_{0}\,}$ 661.4788 knot;, standart deniz seviyesinde ses hızı.

Tutarlı bir şekilde kullanılırsa, budak ve inç cıva dışındaki birimler kullanılabilir.

Bu ifade, izentropik sıkıştırılabilir akışa uygulanabilir Bernoulli denkleminin formuna dayanmaktadır . Değerler ve ISA ile tutarlıdır, yani hava hızı göstergelerinin kalibre edildiği koşullar. ${\görüntüleme stili P_{0}}$${\displaystyle A_{0}}$

Eşdeğer hava hızı

Eşdeğer hava hızı (EAS), Uluslararası Standart Atmosferde (sıkıştırılamaz) dinamik basıncın , gerçek hava hızındaki (TAS) ve uçağın uçtuğu irtifadaki dinamik basınçla aynı olduğu deniz seviyesindeki hava hızı olarak tanımlanır . Yani, denklem ile tanımlanır

${\displaystyle {\frac {1}{2}}\rho _{0}(\mathrm {EAS} )^{2}={\frac {1}{2}}\rho (\mathrm {TAS} ) ^{2}}$

nerede

${\görüntüleme stili \rho \,}$olan havanın yoğunluğu uçağı şu anda uçan edildiği irtifada;

${\görüntüleme stili \rho _{0}\,}$Uluslararası Standart Atmosferde deniz seviyesindeki havanın yoğunluğudur (1.225 kg/m ³ veya 0.00237 slug/ft ³ ).

EAS, sıkıştırılamaz dinamik basıncın bir fonksiyonu olan hava hızının bir ölçüsüdür. Yapısal analiz genellikle sıkıştırılamaz dinamik basınç cinsindendir, bu nedenle eşdeğer hava hızı yapısal testler için faydalı bir hızdır. Eşdeğer hava hızının önemi, dalga sürtünmesinin başlangıcının altındaki Mach sayılarında, bir uçaktaki tüm aerodinamik kuvvetlerin ve momentlerin, eşdeğer hava hızının karesiyle orantılı olmasıdır. Bu nedenle, belirli bir eşdeğer hava hızında bir uçağın idaresi ve 'hissi' ve üzerindeki aerodinamik yükler, fiili uçuş koşullarından bağımsız olarak, neredeyse sabittir ve standart deniz seviyesindekilere eşittir.

At standart deniz seviyesi basıncı, CAS ve EAS eşittir. Yaklaşık 200 knot'a kadar CAS ve 10.000 ft (3.000 m) fark önemsizdir, ancak daha yüksek hızlarda ve irtifalarda CAS, sıkıştırılabilirlik nedeniyle EAS'den ayrılır.

Gerçek hava hızı

Gerçek hava hızı ( TMS , aynı zamanda KTAS için, düğüm doğru hava hızı bir uçağın) uçan edildiği hava kütlesi uçağın nispeten hızıdır. Bir uçağın gerçek hava hızı ve yönü , atmosfere göre hızını oluşturur .

Gerçek hava hızının kullanımları

Gerçek hava hızı, bir uçağın doğru navigasyonu için önemli bilgilerdir. Hareket eden bir hava kütlesi içinde uçarken istenen bir yer rotasını sürdürmek için , bir uçağın pilotu, gerekli istikameti belirlemek için rüzgar hızı, rüzgar yönü ve gerçek hava hızı bilgisini kullanmalıdır. Rüzgar üçgenine bakın .

TAS, seyir halindeki uçak performansının gerçek ölçüsüdür, bu nedenle uçak spesifikasyonlarında, kılavuzlarda, performans karşılaştırmalarında, pilot raporlarında ve seyir veya dayanıklılık performansının ölçülmesi gereken her durumda listelenen hızdır. Rüzgarın etkilerini dikkate almadan önce , uçuş planlamasında da kullanılan, normalde uçuş planında listelenen hızdır .

Belirtilen hava hızı, kullanılan gücün ve mevcut kaldırmanın daha iyi bir göstergesi olduğundan, taksi, kalkış, tırmanış, alçalma, yaklaşma veya iniş sırasında uçağı kontrol etmek için gerçek hava hızı kullanılmaz; bu amaçlar için Belirtilen hava hızı – IAS veya KIAS (düğüm belirtilen hava hızı) – kullanılır.

Gerçek hava hızı ölçümü

Bir uçak için hızı deniz mili (kn) ve saatte mil (mph) olarak gösteren mekanik bir gerçek hava hızı göstergesi . Pilot, düğmeyi kullanarak üst pencerede basınç yüksekliğini ve hava sıcaklığını ayarlar; iğne, sol alt pencerede gerçek hava hızını gösterir.

Gerçek hava sürati ile ilgilidir Mach sayısı ve sesin hızı ile ${\görüntüleme stili M}$ ${\görüntüleme stili c}$

${\displaystyle \mathrm {TAS} =cM}$

Hem Mach sayısı hem de ses hızı, darbe basıncı , statik basınç ve dış hava sıcaklığı ölçümleri kullanılarak hesaplanabilir .

Uluslararası Standart Atmosferde (ISA) deniz seviyesinde ve hava sıkıştırılabilirliğinin ihmal edilebilir olduğu düşük hızlarda (ve dolayısıyla sabit bir hava yoğunluğu varsayılabilir), TAS, CAS'a eşittir. Yaklaşık 100 knot (190 km/s) üzerinde, sıkıştırılabilirlik hatası önemli ölçüde artar.

Uçuşta, bir E6B uçuş hesaplayıcısı veya eşdeğeri kullanılarak hesaplanabilir.

Sıcaklık değişimleri daha küçük bir etkiye sahip olduğundan, ASI hatasının kabaca deniz seviyesinden 1000 fit (305 m) yükseklikte TAS'tan yaklaşık %2 daha az olduğunu gösterdiği tahmin edilebilir. Örneğin, uluslararası standart atmosferde 100 knot (190 km/s) IAS ile 15.000 feet (4.572 m) hızla uçan bir uçak, aslında 126 knot (233 km/s) TAS'da uçmaktadır.

Ayrıca bakınız

• Uluslararası Birimler Sisteminin kullanımına ilişkin ICAO tavsiyeleri
• Aviyoniklerdeki kısaltmalar ve kısaltmalar
• Uçuş aletleri
• Yer hızı
• manevra hızı
• V hızları

Referanslar

bibliyografya

• Glauert H. (1947). "2" . Aerofoil ve Pistole Teorisinin Unsurları . Cambridge Üniversitesi Yayınları. ISBN'si 9781139241953.
• William Gracey (Mayıs 1980). Uçak Hız ve İrtifa Ölçümü (PDF) . NASA.
• Uçak performansıyla başa çıkmak (PDF) . Uçuş Operasyonları Desteği ve Hat Yardımı . Airbus Müşteri Hizmetleri. Ocak 2002.

Dış bağlantılar

• Kevin Brown. "Doğru, Eşdeğer ve Kalibre Edilmiş Hava Hızları" . Matematik Sayfaları .

hesap makineleri

• Dan İsrail Malta. "Mal Uygulaması" . Havacılık ve Atmosfer Hesaplayıcı, windows ve android uygulamaları.
• Luiz Monteiro'nun fotoğrafı. "Altimetri" . Hesaplayıcılar, sıkıştırılabilirliği, sürtünmeden kaynaklanan ısınmayı ve diğer değişkenleri hesaba katar.
• Luiz Monteiro'nun fotoğrafı. "Rüzgar ve Zaman - Hız - Mesafe" . Sıcaklık nedeniyle yakıt yoğunluğundaki değişiklikleri hesaba katın.
• Baruch Kantor. "Atmosferik Hesap Makinesi" . NewByte Uçuş Dinamiği.