Что значит скорость относительно воздуха
Первый принцип относительности
Принцип относительности постоянно всплывает в контексте космических путешествий — например, в статье BBC про запуск планетохода НАСА Curiosity. Статья получилась неплохой, но, как это часто бывает в СМИ, в тексте есть одна серьёзная ошибка. Цитата: «К тому времени, когда планетоход был запущен в сторону Красной планеты, он двигался со скоростью 10 км/с».
Ох ты, божечки мои — 10 километров в секунду! Звучит очень быстро. На шоссе ведь обычно разрешают скорость в 100-120 км/ч.
Но это утверждение совершенно лишено смысла.
На самом деле прямо сейчас вы, сидя на своём кресле, читая эту милую статеечку, движетесь со скоростью 30 км/с. В каком-то смысле. Но никто не будет выписывать вам штраф за превышение или давать награду за то, что вы обогнали пулю (движущуюся медленнее километра в секунду).
Знаете ли вы, что Эйнштейн не изобретал принципа относительности? Изначальный принцип относительности — в который входят утверждения о том, что законы природы не позволяют вам определить, неподвижны ли вы, и, следовательно, ваша скорость обязательно должна определяться относительно другого объекта — восходит по меньшей мере к Галилею, на счёт которого учёные относят формулировку этого принципа. Эйнштейн изменил детали принципа, неожиданным и радикальным способом, но не отбрасывая основную идею Галилея о том, что все скорости необходимо измерять, сравнивая два объекта относительно друг друга.
Галилей понял, что если вы находитесь на судне в спокойных водах, внутри каюты без окон, то вы никак не сможете определить скорость судна. Если вы можете перебрасываться мячиком с другом, находясь на берегу, вы точно так же сможете кидать мячик, если судно движется со скоростью пять километров в час, или пятнадцать, по воде — пока он движется прямо и его не швыряют ветер и волны. В экстремальной версии опыта вы точно так же сможете кидать мяч, находясь на борту реактивного самолёта, двигающегося со скоростями в сотни километров в час, пока не будет турбулентности. Не уверен, что этим можно заниматься на пассажирском самолёте, но вы можете попробовать подпрыгнуть — как это сделал я, когда мне было девять лет, чтобы узнать, что произойдёт; вы обнаружите, что все ощущения будут точно такими же, как и от прыжков на земле. И это хорошо. Если бы принцип относительности Галилея не работал, нам было бы тяжело есть, пить и ходить по самолёту — значок «пристегните ремни» горел бы всё время полёта.
Что на самом деле измеряет спидометр автомобиля? Он измеряет скорость автомобиля относительно земли. Конечно, когда вы путешествуете за рулём, именно эта скорость вам и нужна — вам надо знать, сколько времени займёт у вас перемещение от начальной точки до цели вашего путешествия, и, поскольку обе эти точки не двигаются относительно земли, скорость вашего авто говорит вам о том, сколько времени у вас займёт путешествие между ними.
Но для самолёта имеют значение два измерения. Одно — скорость относительно земли, другое — скорость относительно воздуха. Скорость относительно земли показывает, как быстро вы покрываете расстояние между отправной и конечной точкой. Скорость относительно воздуха показывает, как быстро воздух обтекает крылья самолёта. Именно эта скорость определяет, летит ли самолёт, и как именно. Также максимальной скоростью полёта будет скорость относительно воздуха, а не относительно земли, поскольку двигателям необходимо работать против сопротивления воздуха, которое зависит только от воздушной скорости.
Если бы ветра не было, то воздух и земля поворачивались бы вокруг земной оси ровно один раз в сутки, и скорости земли и воздуха были бы одинаковыми. Но в атмосфере есть сильные ветра, поэтому скорости воздуха и земли могут сильно отличаться. На средних широтах, где живут люди из Северной Америки, Европы и большей части Азии (а также люди из Южной Америки, Южной Африки и Австралии) ветра на высотах, где летают реактивные самолёты, дуют на восток. Большая часть движения воздуха происходит в «струйных течениях», доходящих до тех высот, где летают самолёты. Эта воздушная «река» может двигаться с скоростью от 100 до 250 км/ч относительно земли. Это означает, что самолёт со скоростью относительно воздуха в 800 км/ч будет двигаться относительно земли со скоростью около 700 км/ч, если он летит на запад, и со скоростью порядка 900 км/ч, если он летит на восток. Это грубо объясняет тот факт, почему полёты из Европы в США могут занимать на пару часов больше, чем полёты из США в Европу; скорость самолёта относительно воздуха одинакова в обоих случаях, а скорость относительно земли — нет. Тот же принцип увеличивает длительность путешествия на лодке, если вы идёте вверх по течению, против потока, относительно путешествия вниз по течению. Лодочный мотор позволяет лодке перемещаться с определённой скоростью относительно воды, и эта скорость не совпадает со скоростью относительно берегов, как для путешествий вверх, так и по течению.
Конечно, когда вы находитесь в самолёте (или в лодке), вы не ощущаете скорости; вам всё равно, равна ли скорость относительно воздуха 800 км/ч или 500 км/ч, поскольку в самолёте вы (и воздух внутри него) не двигаетесь относительно друг друга. Иначе говоря, у вас нет какой-то одной скорости. У вас есть много скоростей относительно других вещей: скорость относительно самолёта (ноль), относительно воздуха снаружи (800 км/ч), относительно земли (быстрее или медленнее, чем скорость относительно воздуха, в зависимости от того, куда вы двигаетесь). Какая из ваших скоростей лучше? Это зависит от того, что вы хотите знать; скорость относительно земли влияет на время путешествия, относительно воздуха — важна для безопасности самолёта и его полётных характеристик, а относительно самолёта — влияет на то, сколько времени уйдёт у вас на путешествие от вашего кресла до туалета.
Что насчёт космического корабля? Корабль, переносивший планетоход Curiosity, перемещался с Земли до Марса. У него есть скорость относительно Земли. У него есть другая скорость, относительно Марса. И ещё одна, отличная, относительно Солнца. Какая из них влияет на время путешествия? Никакая! Начальная и конечная точки перелёта самолёта находятся на фиксированном расстоянии друг от друга, а у космического корабля задачка посложнее, поскольку Марс и Земля двигаются относительно друг друга. И двигаются они довольно сильно во время путешествия длительностью восемнадцать месяцев! Скорость в космосе — вещь непростая, там всё двигается относительно всего остального. Это одна из причин, по которым разработка космических кораблей требует очень серьёзной подготовки!
На самом деле, из-за вращения и округлой формы Земли даже скорости самолёта относительно земли и относительно воздуха становятся немного сложнее. Кроме того, самолёты не всегда летят по кратчайшему маршруту, они могут использовать поток воздуха и проделать большее расстояние, чтобы уменьшить время перелёта. Движения планет и космического корабля, летящих по замкнутым орбитам вокруг Солнца, тоже сложны. Так что если уж погружаться в эту тему, то погружаться весьма глубоко. Но мы пока можем воспользоваться тем, что на небольших временных промежутках все траектории движения близки к прямым линиям, и это позволяет нам обращаться к принципу относительности Галилея.
Вернёмся к вам, сидящему на стуле. Вы можете решить, что вы неподвижны, но это не так. Во-первых, Земля уносит вас с собой, вращаясь вокруг своей оси со скоростью порядка 1000 км/ч — в зависимости от широты, на которой вы находитесь. Ещё быстрее Земля движется вокруг Солнца, и все мы несёмся вместе с нею со скоростью порядка 30 км/с относительно Солнца. Вы этого не чувствуете по двум причинам. Во-первых, чувствовать можно то, к чему прикасаешься, а к солнцу вы не прикасаетесь. Вы прикасаетесь к стулу, к воздуху в комнате, а поскольку относительно них вы неподвижны, вы не чувствуете движения. Во-вторых, ваше движение идёт почти по прямой линии (она не прямая, но очень медленно изгибается), поэтому принцип относительности Галилея применяется к вам, к вашему стулу и комнате.
А Солнце движется вокруг центра нашей Галактики — Млечного пути, этого гигантского мегаполиса звёзд, на задворках которого мы живём — со скоростью порядка 220 км/с. «Куда ты пойдешь, туда и я пойду» — Земля движется вокруг Солнца, поэтому наша скорость относительно центра Галактики примерно такая же, как и у Солнца. А Галактика движется относительно других галактик со скоростями ещё большего порядка — но их мы тоже не ощущаем.
Вернёмся к статье с BBC. Космический корабль двигался, если верить газете, со скоростью 10 км/с. Относительно чего? Я бы подумал, что это скорость относительно Земли. Но в статье нужно написать это прямо! Иначе у заявления нет смысла. Поскольку Марс находится дальше от Солнца и двигается по своей орбите медленнее, чем Земля (порядка 24 км в секунду относительно Солнца), возможно, что космический корабль, несмотря на использование ракет, на самом деле замедлился относительно Солнца! То есть, хотя стартовал он, как и остальная Земля, со скоростью в 30 км/с относительно Солнца, затем он мог замедлиться (с точки зрения Солнца), чтобы ему было легче затем совпасть с движением Марса по орбите. Это было бы довольно интересно узнать, но к сожалению, ВВС на этот счёт ничего не сообщила.
А если бы вы были на космическом корабле? По окончанию работы ракет, когда движение космического корабля выровняется, вы не будете ощущать никакого движения. Согласно принципу относительности Галилея, вы не будете знать, в каком направлении движетесь или как быстро вы движетесь по отношению к любой планете или звезде, если только не будете тщательно измерять меняющееся расположение планет в небе и наблюдать, как уменьшается Солнце. И если бы не ваша уверенность в инженерах и учёных, убедивших вас, что ракета отправит вас с необходимой скоростью и в нужном направлении относительно Марса, Земли и Солнца, вы бы не знали, приблизитесь ли вы когда-нибудь к Марсу, или просто будете очень долго дрейфовать в космосе, как ещё одна микропланета, коим несть числа.
Приборная, истинная, путевая скорости на доступном языке
Возможно вы удивитесь, но в авиации все совсем не так как в автомобилестроении. У вас в машине один спидометр который показывает скорость вашего движения. Все просто, чем быстрее вращается колесо, тем выше скорость, у нее всегда одно значение скорость относительно земли.
Но вот какая история, у самолета все иначе, скоростей здесь гораздо больше.
Приборная скорость (Indicated Airspeed)
То что показывает «спидометр» пилота называется приборная скорость или приборная воздушная скорость.
Дело в том, что для измерения скорости движения самолета используется Приемник воздушного давления, то есть скорость измеряется относительно потока воздуха в котором движется самолет с допущением. что за бортом так называемые «нормальные условия» (давление 760 мм ст, температура +15 и влажность 0%). Но они ведь не всегда такие, правда?
Истинная скорость (True Airspeed)
Идем дальше и обнаруживаем истинную воздушную скорость. Это скорость с учетом поправок. Учитывается инструментальная поправка (ведь прибор сам по себе может давать погрешность) аэродинамическая, волновая (возникновение скачков уплотнения на сверхзвуковых и близких к ним скоростях) и методическая.
На высоте уровня моря обе скорости совпадают, а вот с увеличением высоты полета истинная скорость начинает расти и на высоте 12 км истинная может быть в 2 раза выше приборной скорости.
Есть несколько типов указателей скорости (авиационный спидометр): показывающей приборную скорость, показывающий истинную скорость, показывающий приборную скорость и число М и т. д.. В общем, исходя из типа самолета приборы могут быть разными.
Указатель скорости самолета DC-10
Эквивалентная скорость (Equivalent Airspeed)
Скорость применяемая для расчетов инженерами, она учитывает сжимаемость воздуха. Прибора показывающего ее нет.
Скорости выше «воздушные». А вот и:
Путевая скорость (Ground Speed)
Это скорость самолета относительно земли, а не воздуха. В современном мире она измеряется с помощью GPS. Суть в том, что, например, при встречном ветре скорость самолета относительно земли будет меньше, чем при попутном, а относительно воздуха не изменится. Поэтому зная скорость относительно воздуха и скорость ветра можно вычислить свою путевую скорость.
Вертикальная скорость
Это скорость набора высоты или снижения.
Число Маха
Фактически скорость относительно скорости звука
В принципе для пилота самой важной является приборная скорость, она влияет на динамику полета, число М важно для понимания не превысил ли пилот допустимое значения. Истинная и путевая скорости важнее для навигации, эквивалентная для расчетов.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Основы полета Principles of Flight (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 |
Плотность (r).
Плотность измеряется в килограммах на метр кубический (kg/m3).
Плотность воздуха зависит от давления, температуры и влажности.
Плотность, давление и температура воздуха связаны уравнением состояния идеального газа. Из него следует, что плотность прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуре. r
Повышение влажности воздуха уменьшает плотность воздуха, поскольку плотность водяного пара составляет 5/8 от плотности сухого воздуха. Таким образом, кубический метр сухого воздуха будет весить больше, чем влажного, при тех же давлении и температуре.
Стандартная атмосфера (ISA).
С целью обеспечения расчетов летных характеристик самолетов и градуировки приборов в ИКАО приняты стандартные значения параметров атмосферы по высоте – стандартная атмосфера (ISA).
На уровне моря – температура t0 = 15°С, давление p0 = 1013,25 hPa, плотность r0 = 1,225 kg/m3.
Температура равномерно понижается на 1,98°С на каждую 1000 футов до высоты 36090 футов (11000 метров) и далее сохраняется постоянной –56,5°С.
С увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, потому что влияние на плотность уменьшения давления преобладает над влиянием понижения температуры.
Движущаяся масса воздуха обладает кинетической энергией (KE = ½ m V2) и будет оказывать силу на любой объект, расположенный у неё на пути.
Если воздух попадёт в замкнутое пространство и будет остановлен, то его кинетическая энергия полностью перейдет в энергию давления, это и будет скоростной напор.
Если быть более точным, то полученное давление будет суммой скоростного напора и статического давления, поскольку статическое давление присутствует всегда. Данная сумма называется полным давлением.
Скоростной напор является общей составляющей всех аэродинамических сил, действующих на самолет, и определяет нагрузки, испытываемые конструкцией самолета от набегающего потока воздуха.
Измерение скоростного напора.
Все аэродинамические силы зависят от скоростного напора, поэтому знание его величины очень важно для пилотирования самолета.
Для измерения скоростного напора используют два приёмника – полного (трубка Пито) и статического давления. Затем подают оба давления в замкнутое пространство, разделённое диафрагмой. Таким образом, на диафрагму действует разница поступающих давлений, которая соответствует скоростному напору.
Данный прибор проградуирован в единицах скорости полёта, но он будет индицировать скорость самолета только при стандартной плотности воздуха на уровне моря (1,225 kg/m3).
Во всех остальных случаях показания прибора будут отличаться от истинной (относительно воздуха) скорости самолета. Индицируемая скорость называется приборной скоростью, и она имеет первостепенное значение для пилотирования.
Взаимосвязь между воздушными скоростями.
Приборная скорость (Indicated speed; IAS) – величина, полученная при измерении скоростного напора в приборе (ASI) (см. рисунок выше).
Индикаторная земная скорость (Calibrated speed; CAS).
Изменение углов атаки и скольжения в полете меняет картину обтекания самолета. Это может неблагоприятно сказываться на точность восприятия давлений датчиками (особенно приёмниками статического давления). Также сам прибор может обладать погрешностями. Эти ошибки устраняют введением соответствующих поправок. Таким образом, индикаторная земная скорость это приборная скорость с учетом аэродинамической и инструментальной погрешности.
Индикаторная скорость (Equivalent speed; EAS).
Воздух – сжимаемая среда. Поэтому воздух сжатый внутри приёмника полного давления будет иметь повышенную плотность. Особенно это проявляется на больших скоростях полёта и ведёт к погрешностям индикации. Индикаторную скорость получают из индикаторной земной скорости путём введения поправки на сжимаемость.
Истинная скорость (True speed; TAS; V).
Скорость относительно воздуха. Все скорости, рассмотренные ранее, фактически скоростями не являются, а представляют собой величину скоростного напора набегающего потока. Истинную скорость получают из индикаторной путём введения поправки на различие фактической плотности окружающего воздуха от стандартной.
Скорость звука (а). Звук – это «слабые» волны давления, которые распространяются в атмосфере сферически от своего источника. Скорость распространения звука пропорциональна корню квадратному из абсолютной (по шкале Кельвина) температуры воздуха. Скорость звука у земли в стандартной атмосфере равна 340 м/с (660 узлов).
Отношение истинной скорости полета к местной скорости звука называется числом Маха.
Критическое число Маха (MCRIT).
Это такое число Маха, когда скорость воздушного потока возле какой либо части самолета (обычно возле точки максимальной толщины профиля крыла) впервые достигает скорости звука.
Погрешности и поправки.
Ещё раз отметим, что индикатор приборной скорости является манометром, измеряющим перепад давлений. Он проградуирован в единицах скорости из условий стандартной плотности воздуха.
В работе этого прибора бывают следующие погрешности:
— Инструментальная погрешность (Instrument error).
Эта ошибка может возникнуть из-за несовершенства конструкции или погрешностей изготовления прибора. В наше время подобные погрешности очень малы, и их можно проигнорировать. На тех самолетах, где инструментальную погрешность надо учитывать, соответствующие поправки внесены в таблицу индикаторной земной скорости (calibrated).
— Аэродинамическая погрешность (Position error; Pressure error).
Эта погрешность может проявляться в неправильном измерении статического и полного давлений. На давление, воспринимаемое приёмником статического давления, оказывает влияние место его установки на фюзеляже, выпуск механизации крыла, близость земли и т. п. Поэтому принятое давление может отличаться от статического давления невозмущённого потока.
Погрешности в измерении полного давления могут возникнуть, если поток будет набегать на приёмник полного давления не прямо, а под углом (при изменении угла атаки самолёта).
— Поправка на сжимаемость (Compressibility error).
При полете на больших числах М, скоростной напор не определяется выражением
Q = ½ r V2, а увеличивается за счёт сжимаемости. Таким образом, если не вводить поправку, то прибор будет показывать ошибку в сторону увеличения.
При пилотировании самолета используются большое количество контрольных (опорных) скоростей, таких как Vs, V1, V r, V2 и так далее. Всё это индикаторные земные (Calibrated) скорости, потому что они относятся к пилотированию самолёта на малых скоростях. Тем не менее, все требуемые поправки внесены, и данные скорости представляются в руководстве по летной эксплуатации для пилотов, как приборные (IAS).
Vmo – максимально допустимая в эксплуатации скорость, является индикаторной (EAS), поскольку это большая скорость. Но в руководстве по летной эксплуатации она также приведена, как приборная (IAS).
В качестве итога можно сделать следующее замечание: Самолету, взлетающему с аэродрома при низком атмосферном давлении и/или высокой температуре воздуха и/или высокой влажности, потребуется развить более высокую скорость относительно воздуха (TAS), чтобы достичь требуемого уровня скоростного напора (IAS).
Глава 3 Основные законы аэродинамики
Основополагающий закон физики гласит, что масса и энергия не могут быть созданы или уничтожены, а только могут переходить из одной формы в другую.
Рассмотрим поток воздуха через трубу, сужающуюся в середине. Массовый расход воздуха за единицу времени в любом сечении данной трубы одинаков. Его можно найти как произведение площади сечения (А) на скорость (V) и на плотность (r).
Уравнение непрерывности выглядит так: A * V * r = Constant
Относительная скорость.
Относительная скорость – это физическая величина, равная векторной разности скоростей, заданных относительно неподвижной системы отсчета.
При изучении механического движения в первую очередь подчеркивается его относительность. При изучении различных свойств движения тела предполагается, что рассматривается абсолютное движение (т. е. движение, отнесенное к неподвижным осям). Во многих случаях возникает необходимость определить относительное движение, отнесенное к системе отсчета, движущейся по отношению к неподвижным осям.
Относительное движение точки по отношению к подвижной системе отсчета может рассматриваться как абсолютное движение, и обладает всеми свойствами абсолютного движения.
Движение можно рассматривать в разных системах отсчета. Выбор системы отчета диктуется удобством: ее нужно выбрать так, чтобы изучаемое движение и его закономерности выглядели по возможности проще. Для перехода от одной системы отсчета к другой необходимо знать, какие характеристики движения изменяются и каким образом, а какие остаются неизменными.
Исходя из опытов можно утверждать, что при рассмотрении движений, происходящих со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света, время неизменно во всех системах отсчета, что означает, что при измерении в любой системе отсчета промежуток времени между двумя событиями одинаков.
Что же касается пространственных характеристик, то положение тела изменяется при переходе к другой системе отсчета, однако при этом не меняется пространственное расположение этих двух событий.
Теперь рассмотрим изменение скорости движения тел при переходе от одной системы отсчета к другой, которая движется относительно первой.
Рассмотрим пример переправы на пароме, движущемся поступательно относительно берегов (относительно земли). Вектор перемещения пассажира относительно берегов обозначим через Δr, а относительно парома – через Δr´. Перемещение парома относительно земли за то же время Δt обозначим через ΔR. В этом случае
Разделим равенство почленно на промежуток времени Δt, в течение которого произошли эти перемещения. Перейдя к пределу Δt >0, получим аналогичное соотношение для скоростей:
Из формулы (2) следует, что относительная скорость двух тел одинакова во всех системах отсчета. При переходе к новой системе отсчета к скорости каждого тела прибавляется один и тот же вектор V скорости системы отсчета. Поэтому разность векторов скоростей тел υ – υ´ не изменяется. Относительная скорость тел абсолютна.
Что значит скорость относительно воздуха
2.1. Аэродинамический метод измерения воздушной скорости
Воздушной скоростью полета называется скорость перемещения самолета относительно воздуха. При этом различают истинную воздушную скорость и приборную скорость. Истинной воздушной скоростью называется скорость перемещения ВС относительно воздушной массы. Истинная скорость Vист используется экипажем в целях самолетовождения. Приборная скорость Vпр используется летчиком для пилотирования. Vпр определяется скоростным напором воздуха и включает погрешности прибора и ПВД.
Направление вектора воздушной скорости относительно продольной оси ВС характеризуется углами атаки и скольжения, так как вектор воздушной скорости в общем случае не совпадает с продольной осью самолета. Однако в самолетовождении принято считать, что вектор скорости совпадает с продольной осью самолета и лежит в горизонтальной плоскости, потому что для самолетов углы атаки и скольжения невелики.
Для установления зависимости между скоростью полета и скоростным напором рассмотрим тонкую струю воздуха, протекающую через сечения I и II (рис.1.). В сечении II поставим ПВД, соединенный с манометром указателя воздушной скорости.
Рис.1. К аэродинамическому методу измерения воздушной скорости
Для горизонтальной струи зависимость между скоростью, давлением и плотностью воздуха в сечениях I и II характеризуется уравнением Бернулли:
,
Первое сечение располагается на таком удалении от самолета, где поток воздуха не искажен. В этом случае имеем равенство: V1 = Vист — истинной воздушной скорости; P1 = Pн = Pст — атмосферному (статическому ) давлению воздуха на высоте полета; P2 = Pп — полному давлению, которое подается в ЧЭ указателя воздушной скорости.
Скорость элементарной струи воздуха у входа в ПВД относительно ЛА (сечение II) равно нулю, то есть V2 = 0. С учетом этого рассмотренное выше уравнение можно записать в виде:
.
.
Разность Pп — Pст называется динамическим давлением q или скоростным напором. Выразим удельный вес воздуха g Н через массовую плотность r н и ускорение свободного падения g.
Подставив полученное значение g Н в формулу, представленную выше, получим:
.
Из формулы видно, что q зависит от плотности воздуха и квадрата скорости полета. Решив формулу относительно V, имеем:
.
Выразим r н через значения статического давления воздуха Pн, его абсолютной температуры на высоте полета Tн, газовой постоянной R и ускорение силы тяжести g:
.
Подставив это выражение для нахождения V и обозначив Pн = Pст, получим:
.
Из формулы видно, что при малых скоростях полета для определения Vист необходимо измерять динамическое давление, статическое давление и температуру воздуха на высоте полета.
При переходе к скоростям, превышающим 400 км/ч, необходимо учитывать сжимаемость воздуха. Сжатие воздуха у входа в ПВД сопровождается изменением его удельного веса и внутренней энергии. Существует следующая зависимость между внутренней энергией газа, давлением и его удельным весом:
,
где к = Ср / СV — отношение удельной теплоемкости газа при постоянном давлении к удельной теплоемкости его при постоянном объеме (для воздуха к = 1.4).
Подставив данное выражение в уравнение Бернулли, получим:
.
,
.
Для адиабатического процесса имеется равенство, именуемое уравнением Менделеева-Клапейрона,
,
.
.
.
Откуда, вводя опять динамическое давление q = Рп — Рст, найдем окончательно:
.
Из формулы видно, что для Vист, превышающих 400 км/ч, необходимо знать: динамическое и статическое давления и температуру воздуха на высоте полета.
Эта формула справедлива лишь для дозвуковых скоростей. Для сверхзвуковых скоростей имеется следующая зависимость, приводящаяся без вывода:
.
Считая величины k,g и R практически постоянными, можно записать общую зависимость для Vист:
В указателях приборной скорости измеряется только динамическое давление. Замер давления осуществляется специальным ЧЭ. Показания прибора будут совпадать с Vист только на уровне моря. С подъемом на высоту статическое давление уменьшается, поэтому прибор будет давать заниженные показания.
В указателях Vист измеряются два параметра: динамическое и статическое давления на высоте полета. Замер давлений производится разделенными ЧЭ. Такой прибор показывает Vист только в случае совпадения фактической температуры воздуха на высоте полета с ее стандартным значением. В противном случае он показывает скорость, близкую к истинной.
Чтобы закрепить усвоенный материал, пожалуйста, пройдите следующий тест
Чтобы перейти в начало страницы, нажмите СЮДА!