سرعة الهواء المعايرة

تتضمن هذه المقالة قائمة بالمراجع العامة ، لكنها تفتقر إلى الاستشهادات المضمنة الكافية . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة من خلال تقديم استشهادات أكثر دقة. ( سبتمبر 2010 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

في مجال الطيران ، تشير السرعة الجوية المعايرة ( CAS ) إلى السرعة الجوية المصححة لخطأ الجهاز والموقع .

عند الطيران على مستوى سطح البحر في ظل ظروف الغلاف الجوي القياسي الدولي (15 درجة مئوية، 1013 هيكتوباسكال، 0% رطوبة)، تكون سرعة الهواء المعايرة هي نفسها سرعة الهواء المكافئة (EAS) والسرعة الجوية الحقيقية (TAS). وفي حالة عدم وجود رياح، تكون أيضًا هي نفسها سرعة الأرض (GS). وفي ظل أي ظروف أخرى، قد تختلف سرعة الهواء المكافئة عن سرعة الهواء المكافئة وسرعة الهواء الحقيقية للطائرة.

يتم عادةً اختصار سرعة الهواء المعايرة بالعقدة إلى KCAS ، بينما يتم اختصار سرعة الهواء المشار إليها إلى KIAS .

في بعض التطبيقات، وخاصة الاستخدام البريطاني، يتم استخدام تعبير سرعة الهواء المعدلة بدلاً من سرعة الهواء المعايرة. ^[1]

يوجد لـ CAS تطبيقان رئيسيان في مجال الطيران:

• بالنسبة للملاحة، يتم حساب CAS تقليديًا كواحدة من الخطوات بين السرعة الجوية المشار إليها والسرعة الجوية الحقيقية؛
• بالنسبة للتحكم في الطائرات، فإن CAS (وEAS) هما نقاط مرجعية أساسية، حيث إنهما يصفان الضغط الديناميكي المؤثر على أسطح الطائرات بغض النظر عن الكثافة والارتفاع والرياح والظروف الأخرى. يستخدم مصممو الطائرات EAS كمرجع، ولكن لا يمكن عرض EAS بشكل صحيح على ارتفاعات مختلفة بواسطة مؤشر سرعة جوية بسيط (كبسولة واحدة). وبالتالي فإن CAS هو معيار لمعايرة مؤشر السرعة الجوية بحيث يساوي CAS EAS عند ضغط مستوى سطح البحر ويقترب من EAS على ارتفاعات أعلى.

مع الاستخدام الواسع النطاق لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأنظمة الملاحة المتقدمة الأخرى في قمرة القيادة، فإن التطبيق الأول يتضاءل بسرعة في الأهمية - حيث يتمكن الطيارون من قراءة السرعة الأرضية (وسرعة الهواء الحقيقية غالبًا) بشكل مباشر، دون حساب السرعة الجوية المعايرة كخطوة وسيطة. ومع ذلك، يظل التطبيق الثاني بالغ الأهمية - على سبيل المثال، بنفس الوزن، ستدور الطائرة وترتفع بنفس السرعة الجوية المعايرة تقريبًا عند أي ارتفاع، على الرغم من أن السرعة الجوية الحقيقية والسرعة الأرضية قد تختلفان بشكل كبير. تُعطى سرعات V هذه عادةً على أنها IAS وليس CAS، بحيث يمكن للطيار قراءتها مباشرة من مؤشر السرعة الجوية.

نظرًا لأن كبسولة مؤشر سرعة الهواء تستجيب لضغط التأثير ، ^[2] يتم تعريف CAS كدالة لضغط التأثير وحده. يظهر الضغط الثابت ودرجة الحرارة كمعاملات ثابتة محددة بالاتفاقية كقيم قياسية لمستوى سطح البحر. يحدث أن سرعة الصوت هي دالة مباشرة لدرجة الحرارة، لذلك بدلاً من درجة الحرارة القياسية، يمكننا تحديد سرعة قياسية للصوت.

بالنسبة للسرعات دون الصوتية ، يتم حساب CAS على النحو التالي:

${\displaystyle CAS=a_{0}{\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}}$

أين:

• ${\displaystyle q_{c}}$= ضغط التأثير
• ${\displaystyle P_{0}}$= الضغط القياسي عند مستوى سطح البحر
• ${\displaystyle {a_{0}}}$هي السرعة القياسية للصوت عند 15 درجة مئوية

بالنسبة لسرعات الهواء الأسرع من الصوت ، حيث تتشكل صدمة طبيعية أمام مسبار بيتو، تنطبق صيغة رايلي:

${\displaystyle CAS=a_{0}\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)\times \left(7\left({\frac {CAS}{a_{0}}}\right)^{2}-1\right)^{2.5}/\left(6^{2.5}\times 1.2^{3.5}\right)\right]^{(1/7)}}$

يجب حل الصيغة الأسرع من الصوت بشكل تكراري، بافتراض قيمة أولية لـ تساوي . ${\displaystyle CAS}$${\displaystyle a_{0}}$

تعمل هذه الصيغ بأي وحدات بشرط اختيار القيم المناسبة لها. على سبيل المثال، = 1013.25 هيكتوباسكال، = 1,225 كم/س (661.45 عقدة). يُفترض أن نسبة الحرارة النوعية للهواء 1.4.${\displaystyle P_{0}}$${\displaystyle a_{0}}$${\displaystyle P_{0}}$${\displaystyle a_{0}}$

يمكن بعد ذلك استخدام هذه الصيغ لمعايرة مؤشر سرعة الهواء عند قياس ضغط التأثير ( ) باستخدام مقياس ضغط الماء أو مقياس ضغط دقيق. إذا كنت تستخدم مقياس ضغط الماء لقياس ملليمترات الماء، فيمكن إدخال ضغط المرجع ( ) على أنه 10333 مم . ${\displaystyle q_{c}}$${\displaystyle P_{0}}$${\displaystyle H2O}$

على ارتفاعات أعلى، يمكن تصحيح خطأ قابلية الانضغاط في CAS للحصول على سرعة جوية مكافئة (EAS). في الممارسة العملية، يكون خطأ قابلية الانضغاط ضئيلاً عند حوالي 3000 متر (10000 قدم) و370 كم/ساعة (200 عقدة).

• الاختصارات والاختصارات في مجال الطيران
• توصيات منظمة الطيران المدني الدولي بشأن استخدام النظام الدولي للوحدات
• السرعة الجوية المكافئة
• أدوات الطيران
• السرعة الجوية المشار إليها
• سرعة الهواء الحقيقية

• حاسبة مجانية لنظام التشغيل Windows تقوم بالتحويل بين سرعات جوية مختلفة (حقيقية / مكافئة / معايرة) وفقًا للظروف الجوية المناسبة (القياسية وغير القياسية!)
• حاسبة أندرويد مجانية تقوم بتحويل سرعات الهواء المختلفة وفقًا للخصائص الجوية
• محول سرعة الهواء من نيو بايت
• حاسبة السرعة الجوية المعايرة بلغة JavaScript من True Airspeed ومتغيرات أخرى على luizmonteiro.com