Greitis aviacijoje yra svarbus. Kalbant apie lėktuvus, negalima nepaminėti greičio. Jis turi įtakos viskam – našumui, degalų sąnaudoms ir skrydžio laikui. Tačiau ne visas greitis yra vienodas.
Pilotai susiduria su daugybe oro greičiaiIndikuotas oro greitis (IAS), kalibruotas oro greitis (CAS), tikrasis oro greitis (TAS) ir žemės greitis – visi jie atlieka skirtingas funkcijas. Jei jų nesuprantate, nesuprantate skrydžio.
Vienas svarbiausių? TAS. Tai tikrasis orlaivio greitis, judantis oru, kuriam įtakos neturi vėjas. Ir štai kas įdomiausia: tikrasis oro greitis didėja kylant.
Kodėl taip nutinka? Paprasta – oro tankis kinta priklausomai nuo aukščio. Kuo aukščiau kylama, tuo retesnis oras, tuo mažesnis pasipriešinimas, tuo greičiau orlaivis juda atmosfera. Net jei rodomas oro greitis yra mažesnis, tikrasis oro greitis nuolat didėja.
Jei norite sužinoti, kodėl tikrasis oro greitis didėja kylant aukščiui, kaip jis matuojamas ir kodėl tai svarbu, šiame vadove viskas išsamiai paaiškinama – be jokių nesąmonių, tik tikros įžvalgos, kurių reikia pilotams.
Kas yra tikrasis oro greitis?
Aviacijoje greitis yra viskas. Tačiau ne visas greitis yra vienodas.
Tikrasis oro greitis (TAS) yra tikrasis orlaivio greitis, judantis oru. Jis skiriasi nuo to, ką matote oro greičio indikatoriuje. Tas skaičius? Tai yra... nurodytas oro greitis (IAS), ir tai nepasakoja visos istorijos.
Mažame aukštyje TAS ir IAS yra beveik vienodi. Tačiau kylant oro tankis mažėja, ir orlaivis per retesnį orą juda greičiau. Tai reiškia, kad jūsų TAS padidėja, net jei jūsų IAS išlieka toks pats.
Kodėl tai svarbu? Pilotai naudoja TAS skrydžio planavimui, navigacijai ir degalų naudojimo efektyvumui matuoti. Kuo didesnis tikrasis oro greitis, tuo trumpesnis skrydžio laikas. Skrendant dideliame aukštyje, TAS yra išties svarbus skaičius.
Tikrasis oro greitis ir nurodytas oro greitis
Ką matote ant oro greičio indikatorius nėra jūsų tikrasis greitis ore. Štai čia ir atsiranda skirtumas tarp tikrojo oro greičio (TAS) ir indikatoriaus oro greičio (IAS).
Indikuojamas oro greitis (IAS) yra tai, ką rodo orlaivio oro greičio indikatorius (ASI). Jis pagrįstas dinaminiu slėgiu iš Pito vamzdelio. Tačiau štai vienas dalykas – kuo aukščiau skrendama, tuo skystesnis oras ir tuo mažesnį slėgį matuoja Pito vamzdelis.
Tikrasis oro greitis (TAS) yra tikrasis greitis ore, pakoreguotas pagal aukščio ir slėgio pokyčius. Jis didėja didėjant aukščiui, nes retesniame ore orlaivis susiduria su mažesniu pasipriešinimu.
35 000 pėdų aukštyje esantis pilotas gali matyti 250 mazgų IAS greitį, tačiau tikrasis jo oro greitis gali būti didesnis nei 450 mazgų. Tai didžiulis skirtumas.
Štai ką jūs turite žinoti:
- IAS skirtas orlaivių valdymui– tai praneša pilotams, ar jie neviršija saugių ribų.
- TAS skirtas navigacijai– tai rodo, kokiu greičiu orlaivis iš tikrųjų juda oru.
- Kuo aukščiau skrendi, tuo didesnis skirtumas tarp IAS ir TAS.
Štai kodėl TAS yra svarbus – tai skaičius, turintis įtakos skrydžio laikui, degalų naudojimo efektyvumui ir bendram našumui.
Aukščio įtaka tikrajam oro greičiui
Kuo aukščiau kylate, tuo greičiau skrendate. Bet kodėl?
Viskas priklauso nuo oro tankio. Mažesniame aukštyje oras yra tirštesnis, todėl orlaiviui kyla didesnis pasipriešinimas. Didėjant aukščiui, oro molekulės išsisklaido, sumažindamos oro pasipriešinimą. Esant mažesniam pasipriešinimui, orlaivis juda oru greičiau, net jei oro greičio indikatorius rodo mažesnį skaičių.
Dabar pakalbėkime apie temperatūrą. Didėjant aukščiui, temperatūra krenta, o tai dar labiau veikia oro tankį. Šaltas oras yra tankesnis nei šiltas, todėl orlaivis šaltesnėmis sąlygomis kreiseriniame aukštyje patiria mažesnį pasipriešinimą ir didesnį TAS.
Štai kodėl TAS didėja orlaiviui kylant aukščiau. Lėktuvo, skrendančio 35 000 pėdų aukštyje ir kurio nurodytas oro greitis (IAS) yra 250 mazgų, TAS gali siekti daugiau nei 450 mazgų. Tai didžiulis skirtumas. To supratimas yra labai svarbus planuojant degalų sąnaudas, navigaciją ir užtikrinant efektyvumą skrydžiuose dideliame aukštyje.
Tikrojo oro greičio skaičiavimas
Pilotai ne spėja tikrojo oro greičio. Jie jį apskaičiuoja.
Yra paprasta formulė, kaip konvertuoti IAS į TAS:
Taigi, jei skrendate 10 000 pėdų aukštyje, o IAS yra 200 mazgų, jūsų tikrasis oro greitis yra maždaug 240 mazgų. Kuo aukščiau kylate, tuo didesnis skirtumas.
Dauguma pilotų to neskaičiuoja rankiniu būdu kiekvieną kartą. Jie naudoja TAS skaičiuotuvus – įmontuotus šiuolaikinėje avionikoje arba prieinamus kaip skrydžio planavimo įrankius. Šie skaičiuotuvai ima tokius duomenis kaip aukštis, temperatūra ir slėgis, kad pateiktų momentinį TAS rodmenį.
Esmė? TAS nėra kažkas, ką įvertinate. Tai kažkas, ką apskaičiuojate. O dideliame aukštyje iš tikrųjų svarbus yra skaičius.
Tikrojo oro greičio formulė
Tikrasis oro greitis (TAS) nėra pilotų įvertintas rodiklis, o apskaičiuojamas. Tikrojo oro greičio formulės supratimas yra labai svarbus norint tiksliai planuoti skrydį ir naviguoti.
Standartinė tikrojo oro greičio formulė
Matematinė formulė:
Paaiškinti pagrindiniai kintamieji
- Nurodytas oro greitis (IAS): Oro greičio indikatoriuje rodomas greitis. Jis neatsižvelgia į aukščio ar temperatūros pokyčius.
- Slėgio aukštis: Aukštis, pakoreguotas pagal standartinį atmosferos slėgį (29.92 inHg arba 1013.25 hPa).
- Temperatūra: Įtakoja oro tankį, kuris savo ruožtu turi įtakos tikrajam oro greičiui. Šaltesnis oras dideliame aukštyje sumažina oro pasipriešinimą, padidindamas TAS.
Skaičiavimo pavyzdys
Tarkime, pilotas skrenda 15 000 pėdų aukštyje, o nurodytas oro greitis yra 180 mazgų.
Naudojant greito aproksimavimo formulę:
Tai reiškia, kad orlaivis iš tikrųjų juda oru 234 mazgų greičiu, nors oro greičio indikatorius rodo 180 mazgų.
Tikrasis oro greitis didėja kylant aukščiui dėl mažesnio oro tankio. Štai kodėl pilotai naudoja TAS kreiseriniam greičiui, degalų naudojimo efektyvumui ir navigacijos planavimui.
Tikrasis oro greitis ir žemės greitis
Tikrasis oro greitis ir žemės greitis nėra tas pats. Vienas yra jūsų greitis ore, o kitas – jūsų greitis žemės atžvilgiu.
Pagrindinis skirtumas
- Tikrasis oro greitis (TAS) – Tikrasis orlaivio greitis, palyginti su jį supančiu oru.
- Antžeminis greitis (GS) – Faktinis orlaivio greitis žemės atžvilgiu.
Net jei orlaivio TAS yra pastovus, jo greitis žemės atžvilgiu kinta priklausomai nuo vėjo sąlygų.
Kaip vėjas veikia žemės greitį
- Priešpriešinis vėjas (vėjas pučia prieš orlaivį): Sulėtina žemės greitį.
- Pakelinis vėjas (vėjas stumia orlaivį į priekį): Padidina greitį žemės atžvilgiu.
- Šoninis vėjas (vėjas pučia iš šono): Įtakoja skrydžio trajektoriją, bet tiesiogiai ne greitį pirmyn.
Kodėl pilotai turi atsižvelgti į žemės greitį
- Skrydžio laiko tikslumas – Žemės greitis lemia, kiek laiko užtruks pasiekti kelionės tikslą, o ne tikrasis oro greitis.
- Kuro planavimas - priešvėjinis gali padidinti degalų sąnaudas sulėtindamas žemės greitį, tuo tarpu a pavėjui gali sumažinti degalų sąnaudas.
- Navigacijos koregavimai – Pilotai koreguoja kryptis ir greičius, kad kompensuotų vėjo poveikį ir išliktų kurso.
Pavyzdžiui, jei orlaivio TAS yra 250 mazgų, bet jis susiduria su 40 mazgų priešpriešine vėjo kryptimi, jo žemės greitis yra tik 210 mazgų. Kita vertus, pučiant 40 mazgų pavėjui, žemės greitis padidėja iki 290 mazgų.
Štai kodėl TAS naudojamas orlaivio našumui matuoti, tačiau greitis, kurį lėktuvas pasiekia kelionės tikslą, priklauso nuo žemės.
Temperatūros įtaka tikrajam oro greičiui
Temperatūra vaidina didžiulį vaidmenį aviacijoje. Ji veikia oro tankį, variklio darbą ir, svarbiausia, TAS.
Kaip temperatūra veikia tikrąjį oro greitį skirtinguose aukščiuose
Žemesniame aukštyje oras yra tankesnis ir sukuria didesnį pasipriešinimą, o tai reiškia, kad tikrasis oro greitis yra artimesnis nurodytam oro greičiui. Didėjant aukščiui, temperatūrai krenta, oras tampa retesnis, o tikrasis oro greitis didėja.
Tačiau štai kur esmė – temperatūra nekrenta amžinai. Maždaug 36 000 pėdų aukštyje ji stabilizuojasi ties -56.5 °C (-69.7 °F) standartinėmis atmosferos sąlygomis. Šis stabilumas vaidina svarbų vaidmenį skaičiuojant TAS kreiseriniame aukštyje.
Tarptautinės standartinės atmosferos (ISA) vaidmuo
Tarptautinė standartinė atmosfera (ISA) pateikia temperatūros, slėgio ir oro tankio etaloną skirtinguose aukščiuose.
Pagrindinės ISA vertybės:
- Jūros lygio temperatūra: 15 °C (59 °F)
- Temperatūros svyravimų dažnis: -2 °C kas 1,000 pėdų iki 36 000 pėdų
- Nuolatinė temperatūra virš 36 000 pėdų
Pilotai naudoja ISA lenteles, kad palygintų realias sąlygas su standartinėmis vertėmis. Jei faktinė temperatūra yra aukštesnė nei ISA, tikrasis oro greitis bus didesnis nei apskaičiuotos vertės. Jei šaltesnė nei ISA, tikrasis oro greitis bus sumažinti.
Kodėl šaltesnė temperatūra padidina tikrąjį oro greitį aukštyje
Šaltesnis oras yra tankesnis nei šiltas, todėl varikliai gali sukurti didesnę trauką, o sparnai – didesnę keliamąją jėgą. Šis efektyvumas reiškia, kad kreiseriniame aukštyje orlaiviai gali pasiekti didesnį tikrąjį oro greitį nedidindami degalų sąnaudų.
Standartinėmis ISA sąlygomis 35 000 pėdų aukštyje skrendančio „Boeing 777“ lėktuvo TAS greitis gali siekti 480 mazgų, tačiau esant šaltesniam nei įprastai orui, esant tokiam pačiam galios nustatymui, jis gali pasiekti daugiau nei 500 mazgų.
Štai kodėl temperatūra yra svarbi – ji tiesiogiai veikia degalų naudojimo efektyvumą, skrydžio laiką ir bendrą orlaivio našumą.
Tikrojo oro greičio ir Macho skaičiaus ryšys
Kai skrendate dideliame aukštyje, TAS nėra vienintelis svarbus dalykas – Macho skaičius tampa ne mažiau svarbus.
Kaip TAS susijęs su Macho skaičiumi
- Tikrasis oro greitis (TAS) – Matuoja tikrąjį greitį ore.
- Macho skaičius (M) – Matuoja greitį, palyginti su garso greičiu.
Didėjant aukščiui, oro temperatūra krenta, o garso greitis mažėja. Tai reiškia, kad dideliame aukštyje orlaivis gali judėti dideliu TAS, tačiau vis tiek santykinai mažu Macho skaičiumi.
Reaktyvinis lėktuvas, skriejantis 500 mazgų TAS greičiu jūros lygyje, skristų 0.75 Macho greičiu. Tačiau 35 000 pėdų aukštyje tas pats 500 mazgų TAS greitis yra artimesnis 0.85 Macho greičiui dėl mažesnio garso greičio tokiame aukštyje.
Kritinis Macho skaičius ir greitasis skrydis
Kritinis Macho skaičius (Mcr): greitis, kuriuo oro srautas virš orlaivio dalių pasiekia 1 Macho greitį (garso greitį).
Jei orlaivis viršija kritinį Macho skaičių, jis gali patirti smūgines bangas, padidinti pasipriešinimą ir prarasti valdymą. Štai kodėl dauguma komercinių lėktuvų skraido Macho skaičiais, esančiais žemiau kritinių Macho ribų (daugumai keleivinių lėktuvų tai paprastai yra 0.78–0.86 Macho).
Kaip pilotai naudoja Macho skaičių kruiziniame skrydyje
Mažesniame aukštyje pilotai kreiserinį greitį nustato naudodami TAS. Tačiau aukščiau nei 25 000–30 000 pėdų jie pereina prie Macho skaičiaus, kad išlaikytų efektyvumą.
Kodėl? Nes Macho skaičius išlieka pastovus priklausomai nuo kintančio oro tankio, todėl jis yra patikimesnis skrydžiams dideliame aukštyje.
Piloto, skrendančio 0.82 Macho greičiu 35 000 pėdų aukštyje, TAS gali siekti 480 mazgų, tačiau 40 000 pėdų aukštyje išlaikant 0.82 Macho greitį TAS gali būti artimesnis 500 mazgų.
Štai kodėl tikrasis oro greitis ir Macho skaičius yra neatsiejami – vienas matuoja tikrąjį greitį, o kitas užtikrina saugų ir efektyvų skrydį dideliame aukštyje.
Kodėl svarbus tikrasis oro greitis
TAS yra daugiau nei tik skaičius – tai pagrindinis navigacijos, degalų naudojimo efektyvumo ir skrydžių saugos veiksnys.
Kodėl pilotai pasikliauja TAS?
Navigacija ir skrydžio planavimas – Pilotai naudoja TAS, kad apskaičiuotų numatomą atvykimo laiką (ETA), degalų sąnaudas ir optimalų kreiserinį greitį. Kadangi nurodytas oro greitis kinta priklausomai nuo aukščio, tikrasis oro greitis yra patikimesnis matavimas ilgų nuotolių skrydžiams.
Degalų naudojimo efektyvumas ir sąnaudų taupymas – Oro linijos optimizuoja TAS, kad degalų ekonomija būtų maksimali. Reaktyvinis lėktuvas, skrendantis 0.82 Macho greičiu ir 480 mazgų TAS, efektyviau įveikia didesnį plotą, sumažindamas degalų sąnaudas ir išlaikydamas greitį.
Našumas ir saugumas – Tikrasis oro greitis padeda nustatyti orlaivio smukos greitį, kilimo greitį ir saugaus naudojimo ribas. Jis taip pat atlieka svarbų vaidmenį skaičiuojant Macho skaičių, užtikrinant, kad orlaivis neviršytų kritinių Macho ribų dideliame aukštyje.
TAS indikatorių vaidmuo šiuolaikiniuose orlaiviuose
Dauguma orlaivių turi avionikos sistemos kurie automatiškai apskaičiuoja tikrąjį oro greitį, atsižvelgdami į temperatūrą, barometrinį aukštį ir nurodytą oro greitį. Senesniuose orlaiviuose pilotai pasikliauja rankiniais skaičiavimais arba skrydžio kompiuteriais.
Didelio aukščio skrydžiams TAS yra svarbiausias greičio rodiklis, ypač reaktyviniuose lėktuvuose ir tolimojo nuotolio orlaiviuose.
Išvada
TAS didėja didėjant aukščiui – ir tai svarbu kiekvienam pilotui.
Kylant aukščiui, oro tankis mažėja, todėl sumažėja pasipriešinimas ir padidėja TAS. Nors nurodytas oro greitis gali išlikti toks pats, TAS kyla, todėl orlaivis gali efektyviau įveikti didesnį plotą.
Norint tiksliai planuoti skrydį, būtina suprasti TAS ir IAS, jų įtaką degalų naudojimo efektyvumui ir ryšį su Macho skaičiumi.
Pilotams tikrasis oro greitis yra ne tik techninė detalė – tai labai svarbi saugaus, efektyvaus ir tikslaus skrydžio priemonė. Nesvarbu, ar skraidoma mažu orlaiviu, ar komerciniu reaktyviniu lėktuvu, TAS atlieka svarbų vaidmenį kiekviename skrydžio etape.
Susisiekite su „Florida Flyers Flight Academy India“ komanda šiandien telefonu + 91 (0) 1171 816622 sužinoti daugiau apie Privatūs pilotų antrinės mokyklos kursai.
