Хуткасць мае значэнне ў авіяцыі. Нельга казаць пра самалёты, не кажучы ўжо пра хуткасць. Яна ўплывае на ўсё — лётныя характарыстыкі, паліўную эфектыўнасць і час палёту. Але не ўся хуткасць аднолькавая.
Пілоты маюць справу з некалькімі паветраныя хуткасціПрыблізная паветраная хуткасць (IAS), калібраваная паветраная хуткасць (CAS), сапраўдная паветраная хуткасць (TAS) і наземная хуткасць — усе яны служаць розным мэтам. Калі вы іх не разумееце, вы не разумееце палёту.
Адна з найважнейшых? ТАС. Гэта рэальная хуткасць руху самалёта ў паветры, на якую не ўплывае вецер. А вось цікавая частка: сапраўдная паветраная хуткасць павялічваецца па меры набору вышыні.
Чаму гэта адбываецца? Усё проста — шчыльнасць паветра змяняецца з вышынёй. Чым вышэй вы падымаецеся, тым разрэджанейшае паветра, тым меншы супраціў, тым хутчэй самалёт рухаецца ў атмасферы. Нават калі паказаная паветраная хуткасць паказвае меншае значэнне, сапраўдная паветраная хуткасць працягвае расці.
Калі вы хочаце ведаць, чаму сапраўдная паветраная хуткасць павялічваецца з вышынёй, як яна вымяраецца і чаму гэта важна, гэты дапаможнік усё растлумачыць — без лішняй інфармацыі, толькі рэальныя веды, неабходныя пілотам.
Што такое сапраўдная паветраная хуткасць?
У авіяцыі хуткасць — гэта ўсё. Але не ўся хуткасць аднолькавая.
Ісцінная паветраная хуткасць (TAS) — гэта рэальная хуткасць паветранага судна, якое рухаецца ў паветры. Яна адрозніваецца ад таго, што вы бачыце на індыкатары паветранай хуткасці. Гэта лічба? Гэта паказаная паветраная хуткасць (IAS), і гэта не расказвае ўсёй гісторыі.
На малых вышынях TAS і IAS амаль аднолькавыя. Але па меры набору вышыні шчыльнасць паветра падае, і самалёт рухаецца хутчэй у больш разрэджаным паветры. Гэта азначае, што ваш TAS павялічваецца, нават калі ваш IAS застаецца ранейшым.
Чаму гэта важна? Пілоты выкарыстоўваюць TAS для планавання палётаў, навігацыі і эканоміі паліва. Чым вышэйшая сапраўдная паветраная хуткасць, тым карацейшы час палёту. У вышынным крэйсерскім палёце TAS — гэта лічба, якая сапраўды мае значэнне.
Ісцінная паветраная хуткасць супраць паказанай паветранай хуткасці
Тое, што вы бачыце на індыкатар хуткасці паветра не з'яўляецца вашай рэальнай хуткасцю ў паветры. Вось тут і паяўляецца розніца паміж сапраўднай паветранай хуткасцю (TAS) і паказанай паветранай хуткасцю (IAS).
Індыкатар паветранай хуткасці (ІПАХ) самалёта паказвае паветраную хуткасць. Ён заснаваны на дынамічным ціску з трубкі Піто. Але вось у чым загвоздка: чым вышэй вы ляціце, тым разрэджанейшае паветра і тым меншы ціск вымярае трубка Піто.
Ісцінная паветраная хуткасць (ІПАХ) — гэта рэальная хуткасць у паветры, папраўленая на вышыню і змены ціску. Яна павялічваецца з вышынёй, таму што ў разрэджаным паветры самалёт сутыкаецца з меншым супрацівам.
Пілот на вышыні 35 000 футаў можа бачыць хуткасць палёту 250 вузлоў, але яго сапраўдная хуткасць палёту можа перавышаць 450 вузлоў. Гэта велізарная розніца.
Вось што вам трэба ведаць:
- IAS прызначаны для кіравання паветранымі суднамі—ён паведамляе пілотам, ці знаходзяцца яны ў бяспечных межах.
- TAS прызначаны для навігацыі— ён паказвае, з якой хуткасцю самалёт насамрэч рухаецца ў паветры.
- Чым вышэй ляціш, тым большая розніца паміж IAS і TAS.
Вось чаму TAS мае значэнне — гэта лічба, якая ўплывае на час палёту, паліўную эфектыўнасць і агульную прадукцыйнасць.
Уплыў вышыні на сапраўдную паветраную хуткасць
Чым вышэй падымаешся, тым хутчэй ляціш. Але чаму?
Усё зводзіцца да шчыльнасці паветра. На меншых вышынях паветра гусцейшае, што стварае большы супраціў самалёту. Па меры павелічэння вышыні малекулы паветра распаўсюджваюцца, памяншаючы супраціўленне. Пры меншым супраціве самалёт рухаецца хутчэй у паветры, нават калі індыкатар хуткасці паказвае меншую лічбу.
Цяпер пагаворым пра тэмпературу. З павелічэннем вышыні тэмпература падае, што яшчэ больш уплывае на шчыльнасць паветра. Халоднае паветра шчыльнейшае за цёплае, таму самалёт адчувае меншы супраціў і больш высокі ўзровень аэрадынамічнай хуткасці ў больш халодных умовах на крэйсерскай вышыні.
Вось чаму хуткасць палёту на вялікай вышыні (TAS) павялічваецца па меры набору вышыні. Самалёт, які ляціць на вышыні 35 000 футаў (10 500 метраў) з індыкатарнай паветранай хуткасцю (IAS) 250 вузлоў, можа мець хуткасць палёту на вялікай вышыні больш за 450 вузлоў. Гэта велізарная розніца. Разуменне гэтага мае ключавое значэнне для планавання расходу паліва, навігацыі і эфектыўнасці палётаў на вялікай вышыні.
Разлік сапраўднай паветранай хуткасці
Пілоты не здагадваюцца пра сапраўдную хуткасць палёту. Яны яе разлічваюць.
Існуе простая формула для пераўтварэння IAS у TAS:
Такім чынам, калі вы ляціце на вышыні 10 000 футаў з хуткасцю палёту ў 200 вузлоў, ваша сапраўдная паветраная хуткасць складае прыкладна 240 вузлоў. Чым вышэй вы падымаецеся, тым большая розніца.
Большасць пілотаў не разлічваюць гэта ўручную кожны раз. Яны выкарыстоўваюць калькулятары TAS — убудаваныя ў сучасную авіяцыйную электроніку або даступныя ў якасці інструментаў планавання палётаў. Гэтыя калькулятары прымаюць такія ўваходныя дадзеныя, як вышыня, тэмпература і ціск, каб імгненна атрымаць паказанні TAS.
Карацей кажучы, TAS — гэта не тое, што вы ацэньваеце. Гэта тое, што вы разлічваеце. А на вялікіх вышынях менавіта лічба мае значэнне.
Формула сапраўднай паветранай хуткасці
Ісцінная паветраная хуткасць (TAS) — гэта не тое, што пілоты ацэньваюць, а тое, што яны вылічваюць. Разуменне формулы для сапраўднай паветранай хуткасці мае вырашальнае значэнне для дакладнага планавання палёту і навігацыі.
Стандартная формула для сапраўднай паветранай хуткасці
Матэматычная формула:
Тлумачэнне ключавых зменных
- Паказаная паветраная хуткасць (IAS): Хуткасць, паказаная на індыкатары хуткасці паветра. Яна не ўлічвае вышыню або змены тэмпературы.
- Вышыня ціску: Вышыня над узроўнем мора, папраўленая на стандартны атмасферны ціск (29.92 цалі ртутнага слупка або 1013.25 гПа).
- Тэмпература: Уплывае на шчыльнасць паветра, што, у сваю чаргу, уплывае на сапраўдную хуткасць палёту. Халаднейшае паветра на вялікіх вышынях памяншае супраціўленне паветра, павялічваючы TAS.
Прыклад разліку
Дапусцім, пілот ляціць на вышыні 15 000 футаў з індыкатарнай хуткасцю 180 вузлоў.
Выкарыстоўваючы формулу хуткага прыбліжэння:
Гэта азначае, што самалёт фактычна рухаецца па паветры са хуткасцю 234 вузлы, нават калі індыкатар хуткасці паказвае 180 вузлы.
Ісцінная паветраная хуткасць павялічваецца з вышынёй з-за зніжэння шчыльнасці паветра. Вось чаму пілоты выкарыстоўваюць TAS для вызначэння крэйсерскай хуткасці, паліўнай эфектыўнасці і планавання навігацыі.
Сапраўдная паветраная хуткасць і хуткасць на зямлі
Сапраўдная паветраная хуткасць і хуткасць адносна зямлі — гэта не адно і тое ж. Адна — гэта хуткасць палёту ў паветры, другая — хуткасць адносна зямлі.
Ключавое адрозненне
- Сапраўдная паветраная хуткасць (TAS) – Фактычная хуткасць самалёта адносна навакольнага паветра.
- Пуцевая хуткасць (GS) – Фактычная хуткасць самалёта адносна зямлі.
Нават калі хуткасць паветранага судна адносна зямлі (TAS) пастаянная, яго наземная хуткасць змяняецца ў залежнасці ад умоў ветру.
Як вецер уплывае на хуткасць адносна зямлі
- Сустрэчны вецер (вецер, які дзьме супраць самалёта): Запавольвае хуткасць руху па зямлі.
- Папутны вецер (вецер, які штурхае самалёт наперад): Павялічвае хуткасць руху па зямлі.
- Бакавы вецер (вецер дзьме збоку): Уплывае на траекторыю палёту, але не непасрэдна на хуткасць руху наперад.
Чаму пілоты павінны ўлічваць хуткасць адносна зямлі
- Дакладнасць часу палёту – Хуткасць палёту на зямлі вызначае, колькі часу спатрэбіцца, каб дасягнуць пункта прызначэння, а не сапраўдная паветраная хуткасць.
- Планаванне паліва - сустрэчны вецер можа павялічыць расход паліва, запавольваючы хуткасць руху па зямлі, у той час як задні вецер можа знізіць расход паліва.
- Карэкціроўкі навігацыі – Пілоты карэктуюць курс і хуткасць, каб кампенсаваць уздзеянне ветру і заставацца на курсе.
Напрыклад, калі хуткасць паветранага судна складае 250 вузлоў, але яно сутыкаецца з сустрэчным ветрам хуткасцю 40 вузлоў, яго хуткасць адносна зямлі складзе ўсяго 210 вузлоў. З іншага боку, пры папутным ветры хуткасцю 40 вузлоў хуткасць адносна зямлі павялічваецца да 290 вузлоў.
Вось чаму TAS выкарыстоўваецца для вымярэння лётных характарыстык самалёта, але менавіта наземная хуткасць вызначае, наколькі хутка самалёт насамрэч дасягае пункта прызначэння.
Уплыў тэмпературы на сапраўдную паветраную хуткасць
Тэмпература адыгрывае велізарную ролю ў авіяцыі. Яна ўплывае на шчыльнасць паветра, працу рухавіка і, самае галоўнае, на ўзровень паветра ў паветры.
Як тэмпература ўплывае на сапраўдную паветраную хуткасць на розных вышынях
На меншых вышынях паветра больш шчыльнае і стварае большы супраціў, гэта значыць, сапраўдная паветраная хуткасць бліжэй да паказанай паветранай хуткасці. З павелічэннем вышыні тэмпература паніжаецца, паветра становіцца разрэджаным, і сапраўдная паветраная хуткасць павялічваецца.
Але вось у чым загвоздка — тэмпература не падае вечна. Прыкладна на вышыні 36 000 футаў яна стабілізуецца на ўзроўні -56.5°C (-69.7°F) у стандартных атмасферных умовах. Гэтая стабільнасць адыгрывае важную ролю ў разліках TAS на крэйсерскіх вышынях.
Роля міжнароднай стандартнай атмасферы (МСА)
Міжнародная стандартная атмасфера (ISA) забяспечвае арыенцір для тэмпературы, ціску і шчыльнасці паветра на розных вышынях.
Асноўныя каштоўнасці ISA:
- Тэмпература на ўзроўні мора: 15°C (59°F)
- Хуткасць падзення тэмпературы: -2°C на кожныя 1,000 футаў да вышыні 36 000 футаў
- Пастаянная тэмпература вышэй за 36 000 футаў
Пілоты выкарыстоўваюць табліцы ISA для параўнання рэальных умоў са стандартнымі значэннямі. Калі фактычная тэмпература вышэйшая за ISA, сапраўдная паветраная хуткасць будзе вышэйшай за разліковыя значэнні. Калі халаднейшая за ISA, сапраўдная паветраная хуткасць будзе знізіць.
Чаму больш нізкія тэмпературы павялічваюць сапраўдную паветраную хуткасць на вышыні
Халоднае паветра шчыльнейшае за цёплае, што дазваляе рухавікам ствараць большую цягу, а крылам — большую пад'ёмную сілу. Гэтая эфектыўнасць азначае, што на крэйсерскай вышыні самалёты могуць дасягаць больш высокіх сапраўдных хуткасцей без павелічэння расходу паліва.
Boeing 777, які ляціць на вышыні 35 000 футаў, можа мець хуткасць TAS 480 вузлоў у стандартных умовах ISA, але ў больш халодным, чым звычайна, паветры ён можа дасягнуць 500+ вузлоў з той жа магутнасцю.
Вось чаму тэмпература мае значэнне — яна непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць выкарыстання паліва, час палёту і агульныя характарыстыкі самалёта.
Сувязь паміж сапраўднай паветранай хуткасцю і лікам Маха
Калі вы ляціце на вялікіх вышынях, TAS — гэта не адзінае, што мае значэнне, — лік Маха становіцца гэтак жа важным.
Як TAS суадносіцца з лікам Маха
- Сапраўдная паветраная хуткасць (TAS) – Вымярае рэальную хуткасць у паветры.
- Лік Маха (М) – Вымярае хуткасць адносна хуткасці гуку.
З павелічэннем вышыні тэмпература паветра падае, а хуткасць гуку памяншаецца. Гэта азначае, што на вялікіх вышынях самалёт можа рухацца з высокай хуткасцю паветранага шара (TAS), але пры гэтым мець адносна нізкі лік Маха.
Рэактыўны самалёт, які ляціць са хуткасцю 500 вузлоў TAS на ўзроўні мора, ляцеў бы са хуткасцю 0.75 Маха. Але на вышыні 35 000 футаў тая ж хуткасць 500 вузлоў TAS бліжэй да 0.85 Маха з-за меншай хуткасці гуку на вышыні.
Крытычны лік Маха і хуткасны палёт
Крытычны лік Маха (Mcr): хуткасць, з якой паветраны паток над часткамі самалёта дасягае Маха 1 (хуткасць гуку).
Калі паветранае судна перавышае крытычны лік Маха, яно можа сутыкнуцца з ударнымі хвалямі, павелічэннем лабавога супраціўлення і стратай кіравання. Вось чаму большасць камерцыйных самалётаў ляцяць з лікамі Маха ніжэйшымі за крытычныя межы (звычайна 0.78–0.86 Маха для большасці авіялайнераў).
Як пілоты выкарыстоўваюць лік Маха ў крэйсерскім палёце
На меншых вышынях пілоты ўсталёўваюць крэйсерскую хуткасць з дапамогай TAS. Але вышэй за 25 000–30 000 футаў яны пераключаюцца на лік Маха, каб падтрымліваць эфектыўнасць.
Чаму? Таму што лік Маха застаецца нязменным пры змяненні шчыльнасці паветра, што робіць яго больш надзейным для крэйсерскіх палётаў на вялікай вышыні.
Пілот, які ляціць са хуткасцю Маха 0.82 на вышыні 35 000 футаў, можа мець хуткасць палёту ў 480 вузлоў, але на вышыні 40 000 футаў падтрыманне хуткасці Маха 0.82 можа азначаць хуткасць палёту бліжэй да 500 вузлоў.
Вось чаму сапраўдная паветраная хуткасць і лік Маха ідуць рука аб руку — адно вымярае рэальную хуткасць, а другое забяспечвае бяспечны і эфектыўны палёт на вялікай вышыні.
Чаму сапраўдная паветраная хуткасць мае значэнне
TAS — гэта больш, чым проста лічба, гэта ключавы фактар навігацыі, паліўнай эфектыўнасці і бяспекі палётаў.
Чаму пілоты залежаць ад TAS
Навігацыя і планаванне палётаў – Пілоты выкарыстоўваюць TAS для разліку разліковага часу прыбыцця (ETA), расходу паліва і аптымальнай крэйсерскай хуткасці. Паколькі індыкатарная паветраная хуткасць змяняецца з вышынёй, сапраўдная паветраная хуткасць забяспечвае больш надзейнае вымярэнне для далёкамагістральных рэйсаў.
Эфектыўнасць выкарыстання паліва і эканомія выдаткаў – Авіякампаніі аптымізуюць хуткасць палёту ў паветра (TAS) для максімальнай эканоміі паліва. Рэактыўны самалёт, які рухаецца са хуткасцю Маха 0.82 і мае хуткасць палёту ў 480 вузлоў, эфектыўна пакрывае большую частку зямлі, зніжаючы выдаткі на паліва і захоўваючы пры гэтым хуткасць.
Прадукцыйнасць і бяспека – Ісцінная паветраная хуткасць дапамагае вызначыць хуткасць свальвання, хуткапад'ёмнасць і бяспечныя эксплуатацыйныя межы самалёта. Яна таксама адыгрывае пэўную ролю ў разліках ліку Маха, гарантуючы, што самалёт не перавысіць свае крытычныя межы Маха на вялікіх вышынях.
Роля індыкатараў TAS у сучасных самалётах
Большасць самалётаў маюць сістэмы авіёнікі якія аўтаматычна разлічваюць сапраўдную паветраную хуткасць з улікам тэмпературы, барометрычнай вышыні і паказанай паветранай хуткасці. У старых самалётах пілоты абапіраюцца на ручныя разлікі або бартавыя кампутары.
Для вышынных палётаў TAS з'яўляецца найбольш важным паказчыкам хуткасці, асабліва ў рэактыўных авіялайнерах і самалётах далёкага радыусу дзеяння.
Conclusion
TAS павялічваецца з вышынёй — і гэта важна для кожнага пілота.
Па меры павышэння вышыні шчыльнасць паветра памяншаецца, што памяншае супраціўленне і павялічвае хуткасць палёту ў паветры (TAS). Хоць паказчыкавая хуткасць палёту можа заставацца ранейшай, TAS набірае вышыню, што дазваляе самалёту пакрываць большую тэрыторыю з большай эфектыўнасцю.
Разуменне TAS у параўнанні з IAS, яго ўплыву на паліўную эфектыўнасць і яго сувязі з лікам Маха мае важнае значэнне для дакладнага планавання палёту.
Для пілотаў сапраўдная паветраная хуткасць — гэта не проста тэхнічная дэталь, а найважнейшы інструмент для бяспечнага, эфектыўнага і дакладнага палёту. Незалежна ад таго, кіруюць яны невялікім самалётам ці камерцыйным рэактыўным самалётам, TAS адыгрывае ролю на кожным этапе палёту.
Звяжыцеся з камандай Florida Flyers Flight Academy India сёння па адрасе + 91 (0) 1171 816622 каб даведацца больш пра Курс прыватнай наземнай школы пілотаў.
