Kalibrovaná rychlost letu - Calibrated airspeed

Kalibrovaná rychlost letu (CAS) je uvedeno rychlost vzduchu opraveno pro přístroj a chyba polohy.

Při letu na úrovni hladiny moře za podmínek mezinárodní standardní atmosféry (15 ° C, 1013 hPa, 0% vlhkost) je kalibrovaná rychlost vzduchu stejná jako ekvivalentní rychlost (EAS) a skutečná rychlost (TAS). Pokud je bezvětří, je také stejný jako pojezdová rychlost (GS). Za jakýchkoli dalších podmínek se CAS může lišit od TAS a GS letadla.

Kalibrovaná rychlost letu v uzlech se obvykle zkracuje na KCAS, zatímco indikovaná rychlost letu je zkrácena jako KIAS.

V některých aplikacích, zejména v britském použití, výraz usměrněná rychlost letu se používá místo kalibrované rychlosti letu.^[1]

Praktické aplikace CAS

CAS má dvě hlavní aplikace v letectví:

pro navigaci se CAS tradičně počítá jako jeden z kroků mezi indikovanou rychlostí letu a skutečnou rychlostí letu;
pro řízení letadla jsou CAS (a EAS) primárními referenčními body, protože popisují dynamický tlak působící na povrchy letadel bez ohledu na hustotu, nadmořskou výšku, vítr a další podmínky. EAS používají jako reference konstruktéři letadel, ale EAS nelze správně zobrazit v různých nadmořských výškách pomocí jednoduchého indikátoru rychlosti letu (jedna kapsle). CAS je tedy standardem pro kalibraci rychloměru, takže CAS se rovná EAS při tlaku na hladinu moře a přibližuje se EAS ve vyšších nadmořských výškách.

S rozšířeným používáním GPS a další vyspělé navigační systémy v kokpitech, první aplikace rychle klesá na důležitosti - piloti jsou schopni číst rychlostní stupeň (a často skutečnou rychlost) přímo, aniž by vypočítali kalibrovanou rychlost jako mezikrok. Druhá aplikace však zůstává kritická - například při stejné hmotnosti se letadlo bude otáčet a stoupat přibližně stejnou kalibrovanou rychlostí v jakékoli nadmořské výšce, i když skutečná rychlost a rychlost se mohou výrazně lišit. Tyto V rychlosti jsou obvykle uvedeny spíše jako IAS než CAS, aby je pilot mohl číst přímo z rychloměru.

Výpočet z nárazového tlaku

Vzhledem k tomu, že kapsle indikátoru rychlosti reaguje nárazový tlak,^[2] CAS je definován jako funkce samotného nárazového tlaku. Statický tlak a teplota se jeví jako pevné koeficienty definované konvencí jako standardní hodnoty hladiny moře. Stává se, že rychlost zvuku je přímá funkce teploty, takže místo standardní teploty můžeme definovat standardní rychlost zvuku.

Pro podzvukový rychlosti, CAS se počítá jako:

${ displaystyle CAS = a_ {0} { sqrt {5 vlevo [ vlevo ({ frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 vpravo) ^ { frac {2} {7 }} - 1 vpravo]}}}$

kde:

${ displaystyle q_ {c}}$ = nárazový tlak
${ displaystyle P_ {0}}$ = standardní tlak na hladině moře
${ displaystyle {a_ {0}}}$ je standardní rychlost zvuku při 15 ° C

Pro nadzvukový rychlosti letu, kde se před Pitotovou sondou vytvoří normální šok, použije se Rayleighův vzorec:

${ displaystyle CAS = a_ {0} left [ left ({ frac {q_ {c}} {P_ {0}}} + 1 right) times left (7 left ({ frac {CAS } {a_ {0}}} vpravo) ^ {2} -1 vpravo) ^ {2,5} / vlevo (6 ^ {2,5} krát 1,2 ^ {3,5} vpravo) vpravo] ^ {(1 / 7)}}$

Nadzvukový vzorec musí být vyřešen iterativně, za předpokladu počáteční hodnoty pro ${ displaystyle CAS}$ rovná ${ displaystyle a_ {0}}$ .

Tyto vzorce fungují v jakýchkoli jednotkách za předpokladu odpovídajících hodnot pro ${ displaystyle P_ {0}}$ a ${ displaystyle a_ {0}}$ jsou vybrány. Například, ${ displaystyle P_ {0}}$ = 1013,25 hPa, ${ displaystyle a_ {0}}$ = 1225 km / h (661,45 kn). The poměr konkrétních ohřevů pro vzduch se předpokládá 1,4.

Tyto vzorce lze poté použít ke kalibraci rychloměru při nárazu ( ${ displaystyle q_ {c}}$ ) se měří pomocí vody manometr nebo přesný manometr. Pokud používáte vodní manometr k měření milimetrů vody, referenční tlak ( ${ displaystyle P_ {0}}$ ) lze zadat jako 10333 mm ${ displaystyle H_ {2} 0}$ .

Ve vyšších nadmořských výškách lze CAS opravit kvůli chybě stlačitelnosti ekvivalentní rychlost (EAS). V praxi je chyba stlačitelnosti zanedbatelná pod asi 3 000 m (10 000 stop) a 370 km / h (200 kn).

Viz také

Reference

^ Clancy, L. J. (1975) Aerodynamika, str. 31, 32. Pitman Publishing Limited, Londýn. ISBN 0 273 01120 0
^ Někteří autoři v oboru stlačitelných toků používají místo rázového tlaku pojem dynamický tlak nebo stlačitelný dynamický tlak.

Bibliografie

Blake, Walt (2009). Metody výkonu Jet Transport. Seattle: Obchodní letadla Boeing.
Gracey, William (1980), „Měření rychlosti a výšky letadla“ (11 MB), s. 15, NASA Reference Publication 1046.

externí odkazy

[1] Clancy, L. J. (1975) Aerodynamika, str. 31, 32. Pitman Publishing Limited, Londýn. ISBN 0 273 01120 0

[2] Někteří autoři v oboru stlačitelných toků používají místo rázového tlaku pojem dynamický tlak nebo stlačitelný dynamický tlak.

[1]

[2]