Skalibrowana prędkość lotu - Calibrated airspeed

Skalibrowana prędkość lotu ( CAS ) jest wskazywaną prędkością lotu skorygowaną o błąd instrumentu i pozycji .

Podczas lotu na poziomie morza w warunkach międzynarodowej atmosfery standardowej (15 ° C, 1013 hPa, 0% wilgotności), prędkość kalibrowana jest taka sama, jak prędkość równoważna (EAS) i rzeczywista (TAS). Jeśli nie ma wiatru, jest to również to samo, co prędkość względem ziemi (GS). W innych warunkach CAS może różnić się od TAS i GS statku powietrznego.

Skalibrowana prędkość lotu w węzłach jest zwykle określana skrótem KCAS , podczas gdy prędkość wskazywana jest skrótem KIAS .

W niektórych zastosowaniach, zwłaszcza brytyjskim, zamiast prędkości kalibrowanej używa się wyrażenia „ prędkość skorygowana” .

Praktyczne zastosowania CAS

CAS ma dwa podstawowe zastosowania w lotnictwie:

w nawigacji, CAS jest tradycyjnie obliczany jako jeden z etapów pomiędzy wskazaną prędkością lotu a rzeczywistą prędkością lotu;
dla sterowania statkiem powietrznym, CAS (i EAS) są głównymi punktami odniesienia, ponieważ opisują ciśnienie dynamiczne działające na powierzchnie statku powietrznego niezależnie od gęstości, wysokości, wiatru i innych warunków. EAS jest używany jako odniesienie przez projektantów samolotów, ale EAS nie może być poprawnie wyświetlany na różnych wysokościach za pomocą prostego (pojedynczej kapsuły) wskaźnika prędkości. Dlatego CAS jest standardem do kalibracji wskaźnika prędkości tak, aby CAS był równy EAS przy ciśnieniu na poziomie morza i zbliżony do EAS na wyższych wysokościach.

Wraz z powszechnym stosowaniem GPS i innych zaawansowanych systemów nawigacyjnych w kokpitach, znaczenie pierwszej aplikacji gwałtownie spada - piloci są w stanie odczytać prędkość względem ziemi (i często rzeczywistą prędkość lotu) bezpośrednio, bez obliczania prędkości kalibrowanej jako kroku pośredniego. Drugie zastosowanie pozostaje jednak krytyczne - na przykład przy tej samej wadze samolot będzie się obracał i wznosił w przybliżeniu z tą samą skalibrowaną prędkością na dowolnej wysokości, nawet jeśli rzeczywista prędkość lotu i prędkość względem ziemi mogą się znacznie różnić. Te prędkości V są zwykle podawane jako IAS, a nie CAS, tak aby pilot mógł je odczytać bezpośrednio ze wskaźnika prędkości.

Obliczenie na podstawie ciśnienia uderzenia

Ponieważ kapsuła wskaźnika prędkości reaguje na ciśnienie uderzenia , CAS definiuje się jako funkcję samego ciśnienia uderzenia. Ciśnienie statyczne i temperatura pojawiają się jako stałe współczynniki zdefiniowane przez konwencję jako standardowe wartości poziomu morza. Tak się składa, że prędkość dźwięku jest bezpośrednią funkcją temperatury, więc zamiast standardowej temperatury możemy zdefiniować standardową prędkość dźwięku.

Dla prędkości poddźwiękowych CAS oblicza się jako:

${\ Displaystyle CAS = a_ {0} {\ sqrt {5 \ lewo [\ lewo ({\ Frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 \ prawo) ^ {\ Frac {2} {7 }} - 1 \ right]}}}$

gdzie:

${\ displaystyle q_ {c}}$ = ciśnienie uderzenia
${\ displaystyle P_ {0}}$ = standardowe ciśnienie na poziomie morza
${\ displaystyle {a_ {0}}}$ to standardowa prędkość dźwięku przy 15 ° C

W przypadku prędkości naddźwiękowych , gdzie przed sondą Pitota powstaje normalny wstrząs, stosuje się wzór Rayleigha:

${\ Displaystyle CAS = a_ {0} \ lewo [\ lewo ({\ Frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 \ prawo) \ razy \ lewo (7 \ lewo ({\ Frac {CAS } {a_ {0}}} \ right) ^ {2} -1 \ right) ^ {2.5} / \ left (6 ^ {2.5} \ times 1,2 ^ {3.5} \ right) \ right] ^ {(1 / 7)}}$

Wzór naddźwiękowy należy rozwiązać iteracyjnie, przyjmując początkową wartość równą . ${\ displaystyle CAS}$ ${\ displaystyle a_ {0}}$

Te formuły działają w dowolnych jednostkach, pod warunkiem że wybrane są odpowiednie wartości i . Na przykład = 1013,25 hPa, = 1225 km / h (661,45 kN). Przyjmuje się, że stosunek ciepła do powietrza wynosi 1,4. ${\ displaystyle P_ {0}}$ ${\ displaystyle a_ {0}}$ ${\ displaystyle P_ {0}}$ ${\ displaystyle a_ {0}}$

Wzorów tych można następnie użyć do kalibracji wskaźnika prędkości, gdy ciśnienie uderzenia ( ) jest mierzone za pomocą manometru wodnego lub dokładnego manometru. Jeśli do pomiaru milimetrów wody używany jest manometr wodny, ciśnienie odniesienia ( ) można wprowadzić jako 10333 mm . ${\ displaystyle q_ {c}}$ ${\ displaystyle P_ {0}}$ ${\ displaystyle H_ {2} 0}$

Na wyższych wysokościach CAS można skorygować pod kątem błędu ściśliwości, aby uzyskać równoważną prędkość powietrza (EAS). W praktyce błąd ściśliwości jest pomijalny poniżej około 3000 m (10 000 stóp) i 370 km / h (200 kn).

Languages

In other projects

Skalibrowana prędkość lotu - Calibrated airspeed

Zawartość

Praktyczne zastosowania CAS

Obliczenie na podstawie ciśnienia uderzenia

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia

Linki zewnętrzne