Скорость полета

Номенклатура скоростей, используемых в руководствах Боинг:

- Приборная скорость (Indicated или IAS) - показание указателя воздушной скорости без учёта поправок.

- Индикаторная земная скорость (Calibrated или CAS). Индикаторную земную скорость получают из приборной скорости путём внесения аэродинамической и инструментальной поправок.

- Индикаторная скорость (Equivalent или EAS). Индикаторную скорость получают из индикаторной земной скорости путём внесения поправки на сжимаемость воздуха.

- Истинная скорость (True или TAS). Истинную скорость получают из индикаторной скорости путём внесения поправки на плотность воздуха.

Пояснения к скоростям начнем в обратном порядке.

Истинная скорость самолета – это его скорость относительно воздуха. Измерение воздушной скорости на самолете осуществляется с помощью приемников воздушного давления (ПВД). В них замеряется полное давление заторможенного потока р^* (pitot) и статическое давление р (static). Предположим, что ПВД на самолете – идеальное и не вносит никаких погрешностей и, что воздух несжимаем. Тогда прибор, измеряющий разность полученных давлений, измерит скоростной напор воздуха р^* - р = r*V²/2. Скоростной напор зависит как от истинной скорости V, так и от плотности воздуха r. Поскольку градуировка шкалы прибора производится в земных условиях при стандартной плотности, то в этих условиях прибор будет показывать истинную скорость. Во всех остальных случаях прибор будет показывать отвлечённую величину, называемую индикаторной скоростью V_i = VÖr/r_{стандарт} = VÖD.

Индикаторная скорость V_i играет важную роль не только как величина, необходимая для определения воздушной скорости. В горизонтальном установившемся полете при заданной массе самолета она однозначно определяет его угол атаки и коэффициент подъемной силы.

Учитывая, что при скоростях полета более 100 км/час начинает проявляться сжимаемость воздуха, реальная разница давлений, замеренная прибором, будет несколько больше. Данная величина будет называться земной индикаторной скоростью V_iз (calibrated V_c).

Разность V_i-V_iз называется поправкой на сжимаемость и увеличивается по мере роста высоты и скорости полета.

Летящий самолет искажает статическое давление вокруг себя. В зависимости от точки установки приемника давления прибор будет замерять несколько разные статические давления. Полное давление практически не искажается. Поправка на расположение точки замера статического давления называется аэродинамической (correction for static source position). Также возможна инструментальная поправка на отличие данного прибора от стандарта (у Боинга принята равной нулю). Таким образом, величина, показанная реальным прибором, подключенным к реальному ПВД, называется приборной скоростью (indicated).

На совмещенных указателях скорости и числа М индицируется земная индикаторная (calibrated) скорость от компьютера высотно-скоростных параметров (Air data computer). На комбинированном указателе скорости и высоты индицируется приборная (indicated) скорость, полученная по давлениям, взятым непосредственно из ПВД.

Рассмотрим типичные неисправности, связанные с ПВД.

Обычно экипаж распознает проблемы в процессе взлета или вскоре после отрыва от земли.

В большинстве случаев это проблемы, связанные с замерзанием воды в трубопроводах.

В случае закупорки трубопровода полного давления (pitot probes) указатель скорости не покажет увеличения скорости в процессе разбега на взлете. Однако после отрыва скорость начнет расти, поскольку статическое давление будет уменьшаться. Высотомеры будут работать практически правильно. При дальнейшем наборе скорость будет расти через правильное значение и далее превысит ограничение с соответствующим срабатыванием сигнализации (overspeed warning). Сложность данного отказа в том, что какое-то время приборы будут показывать практически нормальные показания, что может вызвать иллюзию восстановления нормальной работы системы.

В случае закупорки трубопровода статического давления (static ports) в процессе разбега система будет работать нормально, но в процессе набора высоты покажет резкое уменьшение скорости вплоть до нуля. Показания высотомеров останутся на высоте аэродрома. Если пилоты пытаются сохранить требуемые показания скорости путем уменьшения тангажа в наборе высоты, то, как правило, это заканчивается выходом за ограничения по максимальной скорости.

Кроме случаев полной закупорки возможна частичная закупорка или разгерметизация трубопроводов. При этом распознать отказ может быть значительно сложнее. Ключевым моментом является распознание систем и приборов, не затронутых отказом и завершение полета с их помощью. Если есть индикация угла атаки – пилотировать внутри зеленого сектора, если нет – установить тангаж и обороты двигателей N1 в соответствие с режимом полета по таблицам «Unreliable airspeed» в QRH. По возможности выйти из облаков. Попросить помощь у службы движения, учитывая, что они могут иметь неправильную информацию о вашей высоте полета. Не доверять приборам, показания которых были под подозрением, но в данный момент, кажется, работают правильно.

Как правило, надежная информация в этом случае: инерциальная система (положение в пространстве и путевая скорость), обороты двигателей, радиовысотомер, срабатывание stick shaker (приближение к сваливанию), срабатывание EGPWS (опасное сближение с землей).

На графике показана потребная тяга двигателя (сила сопротивления самолета) в горизонтальном полете на уровне моря в стандартной атмосфере. Тяга указана в тысячах фунтов, а скорость – в узлах.

Наивыгоднейшая скорость (скорость минимального лобового сопротивления) в полётной конфигурации самолёта может быть рассчитана по следующей мнемонической формуле: Vнаивыг = 2,2 * (G – 50) + 215

Где G – текущий вес самолёта в тоннах, а результат получится в узлах.

Например: вес 60 тонн. Отнимаем 50, остаётся 10, умножаем на 2,2 - получаем 22, складываем с 215, получаем 237 узлов.

Данная формула получилась из анализа скоростей FMC со странички Climb режим Max angle, поскольку именно на наивыгоднейшей скорости самолёт имеет максимальный угол набора высоты или же минимальный угол снижения при планировании.

Расчётная скорость маневрирования (V_A) – это скорость, ограничения маневрирования самолёта. Если скорость больше или равна V_A, то нельзя использовать полные углы отклонения рулей и выводить самолёт на углы атаки, близкие к критическим, поскольку при этом нагрузки на элементы конструкции могут превысить предельно допустимые значения. (см. http://aviacom.ucoz.ru/Principleflight4.doc стр. 4)

Высота, футы	VA
	275 узлов
	285 узлов
	295 узлов
	310 узлов

Скорости для Classic

V_MO/M_MO (maximum operating limit speed/ Mach) Скорость/ число М максимальные эксплуатационные равны 340 узлов / 0.82 М

На фото V_A для 737-800.

Дата добавления: 2015-05-08