Velocidade real - True airspeed

Um indicador mecânico de velocidade no ar verdadeira para um avião. O piloto define a altitude de pressão e temperatura do ar na janela superior usando o botão; o ponteiro indica a velocidade real na janela inferior esquerda. Aqui, a velocidade é exibida em nós (kn) e milhas por hora (mph).

A velocidade no ar verdadeira ( TAS ; também KTAS , para nós de velocidade no ar verdadeira ) de uma aeronave é a velocidade da aeronave em relação à massa de ar através da qual ela está voando. A verdadeira velocidade do ar é uma informação importante para a navegação precisa de uma aeronave. Tradicionalmente, ele é medido usando um indicador TAS analógico , mas como o Sistema de Posicionamento Global se tornou disponível para uso civil, a importância de tais instrumentos analógicos diminuiu. Visto que a velocidade no ar indicada é um melhor indicador da potência usada e da sustentação disponível, a velocidade no ar real não é usada para controlar a aeronave durante o taxiamento, decolagem, subida, descida, aproximação ou pouso; para esses fins, a velocidade indicada - IAS ou KIAS (velocidade indicada por nós) - é usada. No entanto, como a velocidade indicada mostra apenas a velocidade real através do ar na pressão e temperatura padrão do nível do mar, um medidor TAS é necessário para fins de navegação em altitude de cruzeiro em ar menos denso. O medidor IAS lê muito próximo ao TAS em altitudes mais baixas e em velocidades mais baixas. Em aviões a jato, o medidor TAS geralmente fica oculto em velocidades abaixo de 200 nós (370 km / h). Nenhum deles fornece velocidade precisa sobre o solo , uma vez que ventos de superfície ou ventos de altitude não são levados em consideração.

atuação

TAS é a verdadeira medida do desempenho da aeronave em cruzeiro, portanto, é a velocidade listada nas especificações da aeronave, manuais, comparações de desempenho, relatórios do piloto e todas as situações em que o desempenho de cruzeiro ou endurance precisa ser medido. É a velocidade normalmente listada no plano de vôo, também usada no planejamento de vôo, antes de considerar os efeitos do vento.

Erros de detecção de velocidade do ar

O indicador de velocidade no ar (ASI), impulsionado pelo ar ram em um tubo pitot e ar parado em uma porta estática barométrica, mostra o que é chamado de velocidade no ar indicada (IAS). A pressão diferencial é afetada pela densidade do ar . A relação entre as duas medições depende da temperatura e da pressão, de acordo com a lei dos gases ideais .

Ao nível do mar na Atmosfera Padrão Internacional (ISA) e em baixas velocidades onde a compressibilidade do ar é desprezível (isto é, assumindo uma densidade de ar constante), IAS corresponde a TAS. Quando a densidade do ar ou temperatura ao redor da aeronave difere das condições padrão do nível do mar, o IAS não corresponderá mais ao TAS, portanto, não refletirá mais o desempenho da aeronave. O ASI indicará menos do que o TAS quando a densidade do ar diminuir devido a uma mudança na altitude ou na temperatura do ar. Por esse motivo, o TAS não pode ser medido diretamente. Em vôo, ele pode ser calculado usando uma calculadora de vôo E6B ou seu equivalente.

Para velocidades baixas, os dados necessários são temperatura estática do ar , altitude de pressão e IAS (ou CAS para mais precisão). Acima de aproximadamente 100 nós (190 km / h), o erro de compressibilidade aumenta significativamente e o TAS deve ser calculado pela velocidade Mach. Mach incorpora os dados acima, incluindo o fator de compressibilidade. A instrumentação de aeronaves modernas usa um computador de dados aéreos para realizar esse cálculo em tempo real e exibir a leitura do TAS diretamente no sistema de instrumentos eletrônicos de vôo .

Uma vez que as variações de temperatura têm uma influência menor, o erro ASI pode ser estimado aproximadamente como indicando cerca de 2% menos do que TAS por 1.000 pés (300 m) de altitude acima do nível do mar. Por exemplo, uma aeronave voando a 15.000 pés (4.600 m) na atmosfera de padrão internacional com um IAS de 100 nós (190 km / h), está na verdade voando a 126 nós (233 km / h) TAS.

Use em cálculos de navegação

Para manter uma trilha de solo desejada enquanto voa na massa de ar em movimento, o piloto de uma aeronave deve usar o conhecimento da velocidade do vento, direção do vento e velocidade real do ar para determinar a direção necessária. Veja também triângulo do vento .

Calculando a velocidade real

Vôo de baixa velocidade

Em baixas velocidades e altitudes, IAS e CAS estão próximos da velocidade equivalente (EAS). O TAS pode ser calculado em função do EAS e da densidade do ar:

${\ displaystyle \ mathrm {TAS} = \ mathrm {EAS} {\ sqrt {\ frac {\ rho _ {0}} {\ rho}}},}$

Onde

${\ displaystyle \ mathrm {TAS}}$ é a verdadeira velocidade do ar,

${\ displaystyle \ mathrm {EAS}}$ é a velocidade equivalente,

${\ displaystyle \ rho _ {0}}$ é a densidade do ar ao nível do mar na Atmosfera Padrão Internacional (15 ° C e 1013,25 hectopascais, correspondendo a uma densidade de 1,225 kg / m ³ ),

${\ displaystyle \ rho}$ é a densidade do ar em que a aeronave está voando.

Vôo de alta velocidade

O TAS pode ser calculado como uma função do número de Mach e da temperatura estática do ar:

${\ displaystyle \ mathrm {TAS} = {a_ {0}} M {\ sqrt {T \ over T_ {0}}},}$

Onde

${\ displaystyle {a_ {0}}}$ é a velocidade do som ao nível do mar padrão (661,47 nós (1.225,04 km / h; 340,29 m / s)),

${\ displaystyle M}$ é o número Mach,

${\ displaystyle T}$ é a temperatura estática do ar em Kelvin ,

${\ displaystyle T_ {0}}$ é a temperatura ao nível do mar padrão (288,15 K).

Para cálculo manual de TAS em nós, onde o número de Mach e a temperatura estática do ar são conhecidos, a expressão pode ser simplificada para

${\ displaystyle \ mathrm {TAS} = 39M {\ sqrt {T}}}$

(lembrando que a temperatura está em Kelvin).

Combinar o acima com a expressão para o número de Mach dá uma expressão para TAS como uma função da pressão de impacto , pressão estática e temperatura estática do ar (válido para fluxo subsônico):

${\ displaystyle \ mathrm {TAS} = a_ {0} {\ sqrt {{\ frac {5T} {T_ {0}}} \ left [\ left ({\ frac {q_ {c}} {P}} + 1 \ direita) ^ {\ frac {2} {7}} - 1 \ direita]}},}$

Onde:

${\ displaystyle q_ {c}}$ é a pressão de impacto,

${\ displaystyle P}$ é a pressão estática.

Os sistemas de instrumentos eletrônicos de voo (EFIS) contêm um computador de dados do ar com entradas de pressão de impacto, pressão estática e temperatura total do ar . Para calcular o TAS, o computador de dados do ar deve converter a temperatura total do ar em temperatura estática do ar. Esta também é uma função do número de Mach:

${\ displaystyle T = {\ frac {T _ {\ text {t}}} {1 + 0,2M ^ {2}}},}$

Onde

${\ displaystyle T _ {\ text {t}} =}$ temperatura total do ar.

Em aeronaves simples, sem um computador de dados de ar ou medidor de velocidade, a velocidade do ar real pode ser calculada como uma função da velocidade do ar calibrada e da densidade do ar local (ou temperatura do ar estática e altitude de pressão, que determinam a densidade). Alguns indicadores de velocidade no ar incorporam um mecanismo de régua de cálculo para realizar esse cálculo. Caso contrário, pode ser executado usando este miniaplicativo ou um dispositivo como o E6B (uma régua de cálculo circular portátil ).

Veja também

Referências

Bibliografia

• Navegação aérea . Departamento da Força Aérea. 1 de dezembro de 1989. AFM 51-40.
• Clancy, LJ (1975), Aerodynamics , Capítulo 3. Pitman Publishing Limited, London. ISBN   0-273-01120-0
• Kermode, AC, Mechanics of Flight , Capítulo 2. (Oitava edição 1972) Pitman Publishing Limited, London. ISBN   0-273-31623-0
• Gracey, William (1980), "Measurement of Aircraft Speed ​​and Altitude" (11 MB), NASA Reference Publication 1046.

links externos

• Uma calculadora gratuita do Windows que converte entre várias velocidades do ar (verdadeira / equivalente / calibrada) de acordo com as condições atmosféricas apropriadas (padrão e não padrão!)
• Aplicativo Android para conversão de velocidade no ar em diferentes condições atmosféricas
• Velocidade do ar verdadeira, equivalente e calibrada no MathPages
• Conversor de velocidade do ar newbyte
• avc.obsment.com - Calculadora de velocidade verdadeira.
• Calcule a velocidade real, Mach, pressão de ar de impacto do tubo de Pitot e muito mais em luizmonteiro.com