Viteza de zbor. Una dintre cele mai importante caracteristici pentru orice aeronavă. Suntem cu toții obișnuiți cu planul neapărat „rapid“. Toate asociațiile lucrează numai în această direcție. la fel ca viteza. Practic, nimeni nu minte o plimbare „cu vântul“ de pe masina ta (cu excepția cazului, desigur, poliția nu a intervenit). Și informații despre trafic este ușor de obținut. Doar uita-te la vitezometrul, care este cuplat mecanic sau electronic cu roata. viteză a roții ne dă viteza maximă cu care masina este pe drum.
Dar, mai degrabă ceea ce despre avionul? Nu fapt în aer rutier, care ar putea merge. Numai mediu cu care aeronava este contactat direct - este aer. Asta e el, că și-a petrecut cea mai mare parte informațiile sale despre mișcarea și primește. In ceea ce privește viteza de zbor, este destul de clar că mai repede avionul zboara, cu atât mai mult îl împinge fluxul de aer contra (de mare viteză sau de presiune dinamică). Prin urmare, ar fi logic să se determine viteza de zbor, în funcție de valoarea acestei presiuni. Precum și, de altfel, și presiunea atmosferică și altitudinea. Într-adevăr, cu cât avionul zboară, presiunea atmosferică este mai mică. Pe înălțime, cu toate acestea, să fie discutate într-un articol viitor, dar acum pe ordinea de zi a vitezei de zbor.
Pentru colectarea și prelucrarea acestor date privind aeronavele moderne, există sisteme speciale. Unul dintre numele pentru ei - sistem de date a aerului (SHS).
Activitatea unui astfel de sistem de senzori care colectează date pentru a determina viteza de zbor se bazează pe două invenții de vârstă deja venerabile. Primul - un tub Pitot. A fost inventat în 1732 de către omul de știință francez A.Pito. El a fost implicat în sisteme hidraulice, care este, studiind fluxul de lichid în conducte. După cum știm legile sisteme hidraulice, în anumite circumstanțe, este aplicabil pentru gaze naturale, și anume aer. Și avem în viitor și vom păstra în minte.
Schema Pitot clasice
tub Pitot este L - în formă de tub, al cărui un capăt este plasat în (aer) fluxul de viteză. Acest flux în tubul este inhibată, ceea ce face o suprapresiune, pentru care dimensiunea și poate fi văzut pe rata de curgere, care este în mod esențial viteza de zbor, în cazul în care tubul este instalat într-o aeronavă. În general, principiul este destul de simplu.
Cu toate acestea, aici nu trebuie să uităm despre un alt lucru important. Tot ceea ce se află în interiorul atmosferei terestre, acolo sub presiune constantă ambiantă (statică). Aproape că nu simt (cu excepția cazului, desigur, toate cu sănătate), dar este acolo si intr-un fel are un impact asupra aproape toate procesele fizice care au loc în jurul nostru, adică toată viața noastră. La fel ca în „DMB“ film:
- Și eu nu văd ... Și el - acolo!
Serios, deși, presiunea pe care le primim la frânarea fluxului de aer în tubul Pitot - așa-numita presiune totală. Este, de fapt, egală cu suma celorlalte două presiuni.
Presiune totală = presiunea dinamică (cap de viteză) + presiune statică.
presiune dinamică, este numit capul de viteză, este aceeași presiune, ceea ce ne dă viteza de zbor. Presiune statica - este presiunea exercitată de noi inconspicuous (ca Gopher). Iar atunci când se măsoară viteza ar fi cu siguranta luate în considerare, pentru că este la diferite puncte în spațiu pot avea sensuri diferite, în special cu modificarea altitudinii, și, astfel, au un impact asupra valorii vitezei măsurate de zbor.
Acum, pentru ușurința înțelegerii, eu aduc un cuplu de formule. Este pentru ușurința înțelegerii, deși nu este în tradiția site-ului. Deci, obzovem (ca profesorul meu de fizică), presiunea totală P dinamic - P1, statică - P0. viteza de zbor (debit) - V. Și avem nevoie de un parametru fizic, cum ar fi ρ densitatea aerului. Cred că toată lumea de la școală amintesc ce este.
presiune dinamică este exprimată printr-o formulă P1 = ρV² / 2.
Ca rezultat, avem ecuația: P = P0 + P1 = P0 + ρV² / 2
De foarte ușor pentru a obține viteza de zbor necesare: V = √ ((2 (P - P0)) / ρ)
Pe baza acestei expresii simple, funcționează toate aeronavele de aviație (zbor) viteza de instrumente de măsură. Ca un exemplu, puteți conduce o viteză indicator destul de simplu de aeronave cu viteză redusă, US-350.
După cum vedeți, trebuie să se determine viteza de zbor, aveți nevoie pentru a măsura presiunea totală a debitului și a presiunii statice. tub Pitot clasic oferă doar presiunea totală. Prin urmare, statică trebuie să fie măsurat separat. Pentru a evita acest inconvenient, tubul Pitot a fost îmbunătățit.
Aceasta este a doua invenție (sau mai degrabă o îmbunătățire) a celor doi pe care am menționat mai sus. Ea a făcut fizicianul german Ludwig Prandtl, care a numit uneori chiar tatăl aerodinamica moderne. El a combinat măsurarea presiunii totale a debitului și a presiunii statice într-un singur tub. În acest scop, are o deschidere în direcția de curgere și presiune pentru a finaliza o serie de găuri pe suprafață, în mod tipic aranjate într-un inel la presiunea statică. Ambele aceste presiuni sunt, de obicei deversate în containerul sigilat, separate printr-o membrană sensibilă și au mișcarea sa este transmisă indicatorul de apelare la viteza de zbor. Asta e tot. Conceptul este simplu, după cum știți ... Un astfel de dispozitiv numit un tub Prandtl sau Pitot-Prandtl. Figura 1 - Tub Prandtl, 2 - canale, 3 - rata de scală indicator (CSS) 4 - membrană sensibilă.
Schema de tuburi Prandtl (PST).
indicator al vitezei bine prezentat de locuri de muncă în această rolă mică.
Pe aeronave moderne, aceste dispozitive au un nou, mai simplu și mai corect numele: presiunea aerului Receptoare (CVP). Ele furnizează datele primare într-un set complex de sistem de semnale de aer. tub Pitot, în forma sa pură este acum aproape nu se aplică. Cu toate că, în unele locuri acestea sunt încă găsite în avioane mici. Completați-le apoi du-te în mod necesar receptoare de presiune statică sub forma unei plăci cu un număr de găuri în pielea aeronavei.
Cel mai des folosit așa-numitul HDPE combinat. Ele reprezintă tub tipic de design Prandtl. Aceste dispozitive sunt în mod necesar prevăzute cu un sistem puternic de încălzire electrică, deoarece mici găuri pentru măsurarea presiunii în cireasa de aeronave poate fi complet colmatate de gheață, care, desigur, le poate împiedica să funcționeze corect. La opriri Pitot închise cu capace speciale sau capace pentru excluderea obiectelor străine și a mizeriei în deschiderile.
PVD tipice aeronave moderne.
Toate datele furnizate de PVD, așa cum am spus, în cele din urmă transferat la instrumentele speciale săgeată - indicii viteza de zbor. Ele sunt destul de diverse, ca definiții diverse și pentru viteze de zbor al aeronavei. La urma urmei, el se mișcă nu numai cu privire la sol, dar, de asemenea, în raport cu atmosfera, care, în sine este mediul este foarte instabil.
Astfel, viteza aeronavei.
Viteza aerului (cel mai important). Acesta este împărțit în două tipuri:
Adevărat de viteză a aerului (Adevărat Viteza aerului (TAS)) și Indicat Viteza aerului (viteza indicată (IAS))
viteza de zbor indicată - aceasta este viteza cu care pilotul vede în cabina sa cu privire la viteza instrumentului-pointer. Acesta este utilizat pentru a pilota aeronava direct la un moment dat.
Viteza reală - aceasta este aeronava reală în raport cu viteza aerului de zbor. Este folosit pentru navigare. Cunoscând-o, de exemplu, timpul calculat de sosirea la destinația finală și posibila abaterea în acest caz. Această viteză este de obicei imposibilă. Se calculează cu ajutorul vitezei aerului, presiunea aerului și temperatura. Acest lucru ia în considerare instrumentul indicator al ratei de eroare. Ei sunt mereu acolo, la fel ca orice dispozitiv de măsurare de pe teritoriul nostru. Aceste erori (sau erori) sunt:
Instrumentale. Ea apare din cauza imperfecțiunilor și caracteristicile de fabricație ale dispozitivului în sine.
Aerodinamic. Aceste erori în măsurarea presiunii statice. Datorită designului aeronavelor, amplasarea senzorilor și a vitezei de zbor.
Metodica. Aceste erori sunt cauzate de faptul că fiecare indicator al ratei este calculat și calibrat în anumite condiții. În fizică, aceste condiții sunt numite normale. Acest lucru este atunci când presiunea atmosferică este de 760 mmHg iar temperatura aerului de 15 ° C. Dar, de fapt, cu creșterea acestor condiții modifica înălțimea. Și schimbă densitatea aerului și, prin urmare, viteza, ceea ce arată instrumentul, adică instrumentul. Odată cu creșterea la înălțimea instrumentului este întotdeauna mai mică decât viteza reală. Acestea sunt numai în condiții atmosferice normale. Toate aceste erori sunt luate în considerare în forma unor amendamente în cazul în care calculele de navigație.
Viteza de sol (sol de viteză (GS)). Aceasta este viteza aeronavei în raport cu solul. Aceasta se calculează pe baza ratei de adevărat, ținând cont de viteza vântului și utilizate pentru a rezolva sarcini de navigare.
Viteza de croaziera. La această viteză, raportul cerut forța de tracțiune la viteza de zbor este minim. Aceasta este aeronava în acest moment cel mai economic, menținând în același timp o viteză suficientă pentru sarcina. Viteza de croazieră, în general, egal cu 0,7-0,8 maxime. Ea a efectuat zboruri pe termen lung pe rute.
Asta pana cand, probabil, și toate. Cu toate acestea, in concluzie, voi spune despre un detaliu important. Vorbind în acest articol pe curenții de aer și viteze, avem în vedere viteza la 350-400 km / h. Faptul este că, din moment ce aceste rate a manifestat un nou efect al fluxului de aer - compresibilitate. Acesta generează noi eroare metodologică în măsurarea vitezei, care trebuie să fie, de asemenea, luate în considerare. Influența compresibilitate cu creșterea înălțimii și vitezei de zbor crește, se deplasează în efecte supersonice. Dar, zbor la viteza supersonica, tubul Pitot este în acest mod, și alte dispozitive de măsurare de viteză - acesta este subiectul articolului următor ...