Скорость самолета в чем измеряется – Скорости летящего самолета. Аэробус и Боинг. — Авиатор

Скорости летящего самолета. Аэробус и Боинг.

Стартуем с азов: скорости большинства современных самолётов измеряются в узлах. Узел — это морская миля (1.852 км) в час. Связано это с навигационными задачами которые пришли ещё со времён мореплавателей. Морская миля — это минута широты.

Приборная скорость отображается в левой колонке на главном пилотажном дисплее (PFD), здесь же индицируются взлётные скорости V1, Vr и V2. На навигационном дисплее отображаются скорости TAS (истинная скорость) и GS. Давайте разберём каждую скорость по отдельности.

Для начала изучим приборную скорость (IAS). Если вы во время полёта спросите пилота: «Какова наша скорость?» — в первую очередь он укажет вам на индикатор скорости слева от авиагоризонта на главном пилотажном дисплее (PFD). При пилотировании это, пожалуй, наиболее важная скорость, именно она характеризует несущие свойства планера в текущей момент, независимо от высоты полёта. Именно по ней исчисляются взлетные, посадочные, V-сваливания и другие ключевые скорости самолёта.

Каким же образом определяется приборная скорость? На самолетах установлены приемники воздушного давления (ПВД) они же трубки Пито (Pitot tubes). Исходя из динамического давления, замеренного с их помощью, и рассчитывается приборная скорость.

Важный момент, в формуле расчёта приборной скорости используется константа, стандартное давление на уровне моря. А вы же помните, что с увеличением высоты, давление изменяется? Соответственно, приборная скорость совпадает со скоростью относительно земли только у поверхности.

Ещё один интересный факт: какой образ вам приходит в голову, когда вы слышите о пионерах авиации? Кожаная коричневая куртка, шлем с очками и длинный белый шелковый развивающийся шарф. Согласно некоторым легендам, шарф и был первым примитивным индикатором приборной скорости!

Теперь рассмотрим верхний левый угол навигационного дисплея. Здесь отображается наша скорость относительно земли GS (Ground Speed). Это та самая скорость, которую докладывают пассажирам во время полёта. Она определяется, в первую очередь, по данным от спутниковых систем, таких, как GPS. Также её используют для контроля при рулении, так как при малых скоростях на трубки Пито не создаётся достаточный динамический напор для определения IAS.

Чуть правее TAS (True Air Speed) — истинная воздушная скорость, скорость относительно окружающей самолет воздушной среды. Все фотографии сделаны примерно в один момент времени. Как видите, скорости значительно различаются между собой.

Приборная скорость IAS составляет чуть менее 340 узлов. Истинная скорость относительно воздуха TAS — 405 узлов. Скорость относительно поверхности GS — 389. Теперь-то, я думаю, вы понимаете, почему они отличаются.

Также хочу ещё отметить число Маха. Немного упрощая, это скорость тела относительно скорости звука в данной среде. Она отображается под колонкой приборной скорости и составляет в нашей ситуации 0,637.

Теперь обсудим взлётные скорости. Три основных взлётных скорости V1, Vr и V2, обозначения стандартны для всех самолетов, которые имеют больше одного двигателя, начиная с малютки Beechcraft 76 и заканчивая гигантом Airbus A380, они всегда располагаются именно в такой последовательности. Давайте представим, что наш A320 стоит на полосе, чеклист выполнен, разрешение диспетчера получено, мы полностью готовы к взлёту.

Вы перемещаете рычаги управления двигателями на 40%, убеждаетесь в стабилизации оборотов и устанавливаете взлетный режим. Первой будет достигнута скорость V1 (148 узлов в наших условиях). Это скорость принятия решения, проще говоря, после достижения V1, взлёт уже не может быть прерван, в том числе, в случае серьезного отказа. Даже если у вас отказал двигатель, а V1 уже достигнута, вы должны продолжать взлёт. До V1 в этой ситуации вы инициируете процедуру прерванного взлёта, включаете реверс, срабатывает автоматическое торможение, выпускаются спойлеры, и вы успеваете остановиться до конца полосы.

Но у нас всё хорошо, двигатели работают штатно и, после V1, пилотирующий пилот убирает руку с рычагов управления двигателями. Приближается скорость Vr (rotate speed, 149 узлов). На этой скорости пилотирующий пилот тянет штурвал (в нашем случае sidestick) на себя и поднимает носовую стойку шасси в воздух.

В это же мгновение наступила V2, в нашей ситуации Vr и V2 скалькулировались одинаковыми, но зачастую V2 превосходит Vr. V2 — безопасная скорость. В случае отказа одного из двигателей будет поддерживаться именно V2, она гарантирует безопасный градиент набора высоты. Но, как вы помните, у нас всё замечательно, активен режим SRS, и поддерживается скорость V2+10 узлов.

На PFD во время взлёта V1 обозначена голубым треугольником, точкой цвета маджента — Vr, треугольником цвета маджента — V2.

Итак, вы узнали, что же такое взлетные скорости и с чем их едят, а теперь давайте узнаем, как их готовить, и от чего же они всё-таки зависят. Сейчас мы уже подняли наш прекрасный A320 в воздух, но давайте отмотаем время немного вспять.

Представим, что мы готовимся к вылету, и настало время рассчитать скорости V1, Vr и V2. На дворе 21 век, и чудеса прогресса подарили нам электронный лётный портфель (EFB — специально обученный iPad с необходимым комплектом софта) Какую же именно информацию нужно внести в этот портфель, чтобы магия единичек и ноликов рассчитала нам скорости? Прежде всего, длину взлетной полосы. Мы с вами готовимся к вылету с полосы 14 правая столичного аэропорта Домодедово. Её длина 3500 метров.

Настаёт момент истинны. Вносим нашу взлетную массу и центровку. Решаем, можем ли мы вообще взлететь с этой полосы, или придётся оставить пару сотен бутылок из дьюти фри и четырёх самых тучных пассажиров на земле 🙂

Поскольку 3500 метров — это более, чем достаточно для взлёта, продолжаем вносить данные. На очереди Превышение аэродрома над уровнем моря, Составляющая ветра, Температура воздуха, Состояние полосы (мокрая/сухая), Взлётный режим тяги, Положение закрылок, Использование паков (система кондиционирования) и антиобледенительных систем. Вуаля, скорости готовы, осталось только внести их в MCDU.

Окей, мы обсудили расчёт скоростей с использованием электронного лётного портфеля, но если вы перед рейсом слишком много кидались злыми птичками или, что совсем для пилота зазорно, в танки играли и разрядили свой чудо-девайс? А если вы представитель школы обскурантизма и отрицаете прогресс? Вам предстоит увлекательнейший квест в мир документов с пугающими названиями и содержащимися в них таблицами и графиками.

Для начала проверяем, взлетим ли мы с выбранной полосы: открываем график, в котором по осям разложены необходимые переменные. Ведём пальчиком до пересечения, и, если искомое значение внутри графика, попытка обещает быть удачной.

Далее берём следующий документ и начинаем вычислять V1 Vr и V2. Исходя из веса и выборной конфигурации, получаем значения скоростей. Перемещаясь от таблички к табличке, вносим коррективы, в зависимости от ячейки прибавляем или отнимаем несколько узлов.

И так раз за разом, пока не получите все значения, а их много. Прямо как в первом классе — пальчик передвинул, символ прочитал. Очень занимательно.

Осталось совсем немного: взлететь, на тысяче футов включить автопилот и подождать ещё совсем чуть-чуть. А там уж девчонки касалетки с кормом принесут и можно будет погрузится в школьные воспоминания. А аэрбас сам хорошо летит, главное — не мешайте ему.

Но что-то мы опять замечтались. А тем временем мы оторвались от земли, удерживаем скорость V2+10 узлов и даже успели убрать шасси, чтобы они не мёрзли. На верху ведь холодно, помните? Набирать высоту мы будем без применения процедур по уменьшению шума, пусть все знают, что мы взлетели! Снова старушки на верхних этажах начнут энергично креститься, а дети радостно указывать пальцем в небо на наш блестящий в лучах солнца лайнер.

Не успели мы и глазом моргнуть, как добрались до высоты 1500 футов. Настало время переводить Рычаги Управления Двигателями в режим Climb. Нос опускается ниже, и мы начинаем разгоняться до скорости S-speed, на ней убираем механизацию (Flaps 0), следующий скоростной рубеж — 250 узлов. 10 000 футов, Нос опускается ещё ниже, скорость продолжает увеличиваться быстрее, а высота — медленнее. Выключаем Landing Lights, а самые нетерпеливые уже держат руку на готове для отключения табло «пристегните ремни».

Top of climb, достигнут заданный эшелон полёта, самолет выравнивается, идём с крейсерской скоростью. Самое время пополнить запас калорий!

Ужин на высоте нескольких километров с панорамным видом на окрестности — это прекрасно. Да, еда не тянет на звезду мишлен, зато счёт вам оплатят! Но всё хорошее, как известно, имеет свойство заканчиваться, вот и нам пора снижаться. Опускаем нос, начинаем снижение. После 10 000 футов скорость падает до 250 узлов, продолжаем снижать высоту.

Настало время переходить в фазу подхода (approach phase). При помощи магии аэрбаса (который сам посчитал все скорости) замедляемся до Green dot speed (скорость чистого крыла). Лететь на этой скорости для нас максимально экономично, но вы же помните, что всё хорошее имеет свойство…

Выпускаем закрылки в первое положение, скорость гасится до S-speed. Далее — закрылки 2 и плавно достигаем F-speed. Закрылки 3 и, наконец, закрылки полностью, замедляемся до Vapp. Vapp — минимальная скорость (VLS), но с поправкой на ветер и порывы (минимум 5 максимум 15 узлов).

1000 футов, проверяем соблюдение критериев стабилизированного захода, и, если все в норме, продолжаем снижение. Перед касанием самолет продемонстрирует своё отношение к вам, провозгласив «Retard! Retard! Retard!»» (если вы не сильны в англоязычных обзывательствах, можете воспользоваться интернет-словарём urbandictionary). Устанавливаем малый газ (Idle) и через мгновение мягко касаемся полосы.

moscow.tft.aero

Скорость полета самолета и трубка Пито

Здравствуйте, друзья!

Скорость полета. Одна из важнейших характеристик для любого летательного аппарата. Мы все привыкли, что самолет обязательно означает «быстро». Все ассоциации работают только в этом направлении. Скорость многим нравится. Практически любой человек не прочь прокатиться «с ветерком» на своем авто (если, конечно, полиция не помешает ? ) . И информацию о движении здесь получить несложно. Достаточно взглянуть на спидометр, который механическим или электронным способом соединен с колесом. Скорость вращения колеса дает нам в конечном итоге скорость, с которой автомобиль движется по дороге.

Но а как же быть с самолетом? Нет ведь в воздухе дорог, по которым можно было бы ехать :-). Единственная среда, с которой летательный аппарат контактирует непосредственно — это воздух. Вот от него-то он большую часть информации о своем движении и получает. Что касается конкретно скорости полета, то вполне понятно, что чем быстрее самолет летит, тем сильнее на него давит встречный воздушный поток (скоростной или динамический напор). Отсюда логично было бы определять скорость полета в зависимости от величины этого давления. Так же как, кстати, и с атмосферным давлением и высотой. Ведь чем выше летит самолет, тем атмосферное давление ниже. О высоте, однако, поговорим в одной из следующих статей, а пока на повестке дня скорость полета.

Для сбора и обработки такого рода данных на современных самолетах существуют специальные системы. Одно из названий для них — система воздушных сигналов (СВС).

Работа датчиков такой системы, собирающих данные для определения скорости полета основана на двух уже почтенного возраста изобретениях. Первое — это трубка Пито. Она изобретена в 1732 году французским ученым А.Пито. Он занимался гидравликой, то есть изучал течение жидкости в трубах. Как известно законы гидравлики при определенных условиях вполне применимы для газов, то есть для воздуха. Его мы в дальнейшем и будем иметь ввиду.

Схема классической трубки Пито

Трубка Пито представляет собой L — образную трубку, один конец которой помещен в скоростной (воздушный :-)) поток. Этот поток в трубке тормозится, создавая в ней избыточное давление, по величине которого и можно судить о скорости потока, то есть по сути дела скорости полета, если эта трубка установлена на летательном аппарате. Вобщем-то принцип достаточно простой :-).

Однако здесь надо не забывать еще об одной важной вещи. Все, что находится внутри земной атмосферы, существует в ней под постоянным атмосферным (статическим) давлением. Мы его практически не ощущаем (если, конечно, все в порядке со здоровьем :-)), но оно есть и так или иначе оказывает влияние практически на все физические процессы, происходящие вокруг нас, то есть на всю нашу жизнь. Прямо как в фильме «ДМБ» :-):

— Видишь суслика?
— Нет…
— И я не вижу… А он — есть!

Если серьезно, то то давление, которое мы получаем при торможении воздушного потока в трубке Пито – это так называемое полное давление. Оно, на самом деле, равно сумме двух других давлений.

Полное давление = динамическое давление (скоростной напор) + статическое давление.

Это, между прочим, упрощенное изложение уравнения Бернулли, того самого ученого, о котором мы уже упоминали в статье о подъемной силе. Все правильно, ведь в обоих статьях мы говорим о газовых потоках, а это стихия любого летательного аппарата :-).

Динамическое давление, его еще называют скоростной напор, это то самое давление, которое и дает нам скорость полета. Статическое давление – это наше незаметное (как суслик :-)) давление. И при измерении скорости его обязательно надо учитывать, ведь оно в разных точках пространства может иметь различные значения, особенно с изменением высоты полета, и тем самым оказывать влияние на величину измеренной скорости полета.

Теперь для простоты понимания приведу пару формул. Именно для простоты понимания, хоть это и не в традициях сайта :-). Итак обзовем (как говорил мой преподаватель по физике) полное давление Р, динамическое — Р₁, статическое — Р₀ , скорость полета (потока) – V. И еще нам понадобится такой физический параметр, как плотность воздуха ρ. Я думаю все еще со школы помнят, что это такое :-).

Скоростной напор выражается такой формулой Р₁ = ρV²/2.

В итоге мы имеем такое уравнение: Р = Р₀+ Р₁= Р₀+ ρV²/2

Из него очень просто получить искомую скорость полета: V = √((2(Р — Р₀))/ρ)

Исходя из этого несложного выражения работают все авиационные воздушные (аэродинамические) измерители скорости. Как пример можно привести достаточно простой указатель скорости для малоскоростных самолетов УС-350.

Указатель скорости УС-350.

Как видите, нам, чтобы определить скорость полета, нужно измерить полное давление потока и статическое давление. Классическая трубка Пито дает только полное давление. Поэтому статику приходится измерять отдельно. Во избежание этого неудобства трубка Пито была усовершенствована.

Это второе изобретение (а точнее усовершенствование) из тех двух, о которых я говорил выше. Его сделал немецкий ученый-физик Людвиг Прандтль, которого даже иногда называют отцом современной аэродинамики. Он объединил измерение полного давления потока и статического давления в одной трубке. Для этого в ней есть одно отверстие в направлении потока для полного давления и ряд отверстий на поверхности, обычно расположенных по кольцу, для статического давления. Оба эти давления обычно отводятся в герметичные емкости, разделенные чувствительной мембраной и уже ее движение передается на стрелочный указатель скорости полета. Вот и все. Все гениальное просто, как известно :-)… Такое устройство называют трубкой Прандтля или Пито-Прандтля. На рисунке: 1 — трубка Прандтля, 2 — воздуховоды, 3 — шкала указателя скорости (УС), 4 — чувствительная мембрана.

Схема работы трубки Прандтля (ПВД).

Работа указателя скорости неплохо показана в этом небольшом ролике.

На современных летательных аппаратах эти устройства получили новое, более простое и правильное название: приемники воздушного давления (ПВД). Они дают первичные данные в сложный комплекс системы воздушных сигналов. Трубки Пито в чистом виде сейчас практически не применяются. Хотя кое-где в малой авиации они еще встречаются. В комплекте к ним тогда обязательно идут приемники статического давления в виде плиты с рядом отверстий на обшивке летательного аппарата.

Трубка Пито под крылом самолета Cessna 172.

Чаще используются так называемые комбинированные ПВД. Они по конструкции представляют собой типичные трубки Прандтля. Эти устройства обязательно снабжаются мощной системой электрического обогрева, так как небольшие отверстия для замера давлений при обледенении самолета вполне могут быть закупорены льдом, что, конечно, может помешать их корректной работе. На стоянках приемники воздушных давлений закрываются специальными заглушками или чехлами для исключения попадания посторонних предметов и грязи в отверстия.

Типичный ПВД современного самолета.

Приемник воздушного давления на СУ-24М (цифры 1 и 2).

Все данные, выдаваемые ПВД, как я уже говорил, в итоге передаются на стрелки специальных приборов – указателей скорости полета. Они довольно разнообразны, как разнообразны и определения для скоростей полета летательного аппарата. Ведь он передвигается не только относительно земли, но и относительно атмосферы, которая сама по себе среда очень нестабильная.

Итак, скорости летательного аппарата.

Воздушная скорость (самая важная :-)). Она делится на два вида:

Истинная воздушная скорость ( True Airspeed (TAS) ) и Приборная воздушная скорость ( Indicated Airspeed (IAS) )

Приборная скорость – эта та скорость, которую летчик видит в своей кабине на приборе-указателе скорости. Она используется для пилотирования летательного аппарата непосредственно в данный момент времени.

Истинная скорость – это фактическая скорость полета самолета относительно воздуха. Она используется для навигации. Зная ее, например, рассчитывается время прибытия в конечный пункт маршрута и возможные при этом отклонения. Измерить эту скорость обычно невозможно. Она рассчитывается с использованием приборной скорости, давления воздуха и его температуры. При этом учитываются погрешности указателя приборной скорости. Они всегда есть, как у любого измерительного прибора на нашей земле :-). Эти погрешности (или ошибки) бывают:

Инструментальные. Возникают из-за несовершенства и особенностей изготовления самого прибора.

Аэродинамические. Это ошибки, возникающие при замере статического давления. Обусловлены конструкцией самолета, местом расположения датчиков и скоростью полета.

Методические. Эти ошибки обусловлены тем, что каждый указатель скорости рассчитывается и тарируется под определенные условия. В физике такие условия называются нормальными. Это когда атмосферное давление равно 760 мм рт.ст., а температура воздуха 15° С. Но на самом деле с подъемом на высоту эти условия меняются. Меняется и плотность воздуха и следовательно скорость, которую показывает прибор, то есть приборная. С подъемом на высоту приборная скорость всегда меньше истинной. Они равны только при нормальных атмосферных условиях. Все эти погрешности учитываются в виде поправок при навигационных расчетах.

Путевая скорость (Ground Speed (GS)). Это скорость летательного аппарата относительно земли. Она рассчитывается на основании истинной скорости с учетом скорости ветра и используется при решении навигационных задач.

Крейсерская скорость. При этой скорости величина отношения потребной тяги к скорости полета минимальна. То есть летательный аппарат на этом режиме максимально экономичен при сохранении скорости, достаточной для выполнения задачи. Крейсерская скорость обычно равна 0,7-0,8 от максимальной. На ней выполняются долговременные полеты по маршрутам.

Вот пока, пожалуй, и все. Однако в завершение скажу об одной важной детали. Говоря в этой статье о воздушных потоках и скоростях, мы имели ввиду скорости до 350-400 км/ч. Дело в том, что начиная с этих скоростей проявляется новый эффект воздушного потока – сжимаемость. Она порождает новую методическую ошибку в измерении скорости, которую тоже надо учитывать. Влияние сжимаемости с ростом высоты и скорости полета растет, переходя в эффекты сверхзвука. Но скорость полета на сверхзвуке, трубка Пито на этом режиме и другие приборы измерения скорости — это уже тема следующей статьи…

До новых встреч :-)…

P.S. В заключении предлагаю вам посмотреть дополнительный ролик, рассказывающий о трубках Пито и Прандтля.

No related posts.

avia-simply.ru

Скорость — База знаний

Воздушная скорость

Скорость ЛА относительно воздуха. Различают два вида воздушной скорости:

истинная воздушная скорость (TAS)

Действительная скорость, с которой ЛА движется относительно окружающего воздуха за счёт силы тяги двигателя(ей). Вектор скорости в общем случае не совпадает с продольной осью ЛА. На его отклонение влияют угол атаки и скольжение ЛА;

скорость по прибору (IAS)

Скорость, которую показывает прибор, измеряющий воздушную скорость. На любой высоте эта величина однозначно характеризует несущие свойства планера в данный момент. Значение приборной скорости используется при пилотировании ЛА;

Путевая скорость (GS)

Скорость ЛА относительно земли. Зависит от воздушной скорости, скорости и направления ветра. Значение рассчитывается или измеряется при помощи технических средств самолётовождения. Используется при решении навигационных задач.

Крейсерская скорость

Воздушная скорость горизонтального полета, при которой величина отношения потребной тяги к скорости полета минимальна. На крейсерской скорости военная авиация совершает обычно свои боевые действия, а гражданская — рейсы по маршрутам, трассам. Скорость крейсерская составляет 0,7-0,8 максимальной скорости полета.

Число М (число Маха)

Число́ Ма́ха — в механике сплошных сред — отношение локальной скорости потока к местной скорости звука. Зачастую используется упрощённое определение числа Маха как отношения скорости тела, движущегося в газовой среде, к скорости звука в данной среде. Такое определение не вполне корректно, так как скорости потоков в окрестностях движущегося тела зависят от его формы.

Чаще всего такое определение используется в оценочных характеристиках ЛА: их скорость задаётся безразмерным числом в формате «M n «, где «n «-десятичное число. Например, «скорость M 2 » — обозначает что скорость летательного аппарата в 2 раза превышает скорость звука. Пересчёт такой скорости в линейную скорость затруднён, так как скорость звука в воздухе зависит от его плотности (и, соответственно, высоты полёта) и температуры. Вместе с тем шкала скоростей Маха широко применяется в авиации, так как аэродинамические свойства и условия обтекания летательных аппаратов при близких значениях числа Маха также близки.

VMO/MMO

Максимальная эксплуатационная (допустимая) скорость. Скорость, которую нельзя превышать ни при каких условиях. Для выражения служит приборная воздушная скорость в узлах или число М.

Vs

Минимальная приборная скорость (с внесенными аэродинамической и инструментальной поправками), при которой самолет управляем в заданных условиях.

Vso

Скорость сваливания в посадочной конфигурации.(минимальная скорость в посадочной конфигурации)

V1

Скорость принятия решения. Это расчитанная для данных условий взлета скорость, до достижения которой должно быть принято решение о продолжении или прекращении взлета. Причем оставшейся располагаемой дистанции должно хватать как для прерванного, так и для продолженного взлета (даже с учетом потери тяги отказавшего двигателя, если таковое произошло). В дистанцию продолженного взлета входит остаток ВПП, а в дистанцию прерванного взлета — остаток ВПП + КПБ.

V1 зависит от многих факторов, так

www.avsim.su

Методы измерения скорости полета

ДАТЧИКИ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОЛЕТА
1. Назначение датчиков измерения скорости полета

Полет самолета характеризуется рядом параметров одним, из которых является скорость.

Скорость полета самолета можно измерить по отношению к воздушной среде или относительно Земли, причем можно рассматривать как горизонтальную, так и вертикальную составляющие скорости. Различают следующие скорости полета: истинную воздушную, приборную, путевую и вертикальную.

Истинной воздушной скоростью называется скорость движения самолета относительно воздушных масс.

Приборной (индикаторной) скоростью называется истинная воздушная скорость, приведенная к нормальной плотности воздуха. Если полет происходит при нормальной плотности воздуха (ρ = 1,225 кг/м³), то приборная скорость совпадает с истинной.

Путевой скоростью называется горизонтальная составляющая скорости движения самолета относительно Земли. Путевая скорость равна геометрической сумме горизонтальных составляющих истинной воздушной скорости и скорости ветра.

Вертикальной скоростью называют вертикальную составляющую скорости движения самолета относительно Земли.

Приборная (индикаторная) скорость позволяет с определенной точностью судить о величине скоростного напора в полете, от величины которого зависят аэродинамические силы, действующие на самолет, характеристики устойчивости и управляемости и главное – минимальная безопасная скорость полета. Т.е., информация о величине приборной скорости необходима летчику для пилотирования. Информация об истинной воздушной и путевой скоростях требуется для решения задач самолетовождения.

На самолетах уходящего поколения высотно-скоростные параметры представлялись летчику на приборах, конструктивно совмещавших измерительную и индикаторную части. Приборы, чаще всего, состояли из датчика и указателя, размещенных или в одном корпусе, или соединенных между собой дистанционной передачей. Датчик измерял и преобразовывал информацию в электрический сигнал, а указатель представлял ее на лицевой панели прибора.

На современных ВС, где отображение полетной информации производится на экранах многофункциональных дисплеев, традиционное понимание приборов, как измерительных устройств с отображением информации, уходит в прошлое. На их место приходят информационные комплексы высотно-скоростных параметров (ИК ВСП). ИК ВСП принимает и измеряет необходимый параметр (в нашем случае – скорость), преобразует его в сигнал “удобный” для восприятия вычислительной системой самолетовождения (ВСС). ВСС, в свою очередь, решает задачи по обработке и передаче информации о том или ином параметре (скорости, высоте и т.д.) на индикацию и в системы которые в этой информации нуждаются.

Изменение формы решения задачи индикации высотно-скоростных параметров, тем не менее, не отменяет методов их измерения.

К основным методам измерения скорости относятся:

аэрометрический метод, основан на измерении скоростного (динамического) напора воздуха, функционально связанного со скоростью полета;
доплеровский метод измерения скорости полета, который сводится к измерению доплеровского сдвига частот отраженного от земли радиосигнала;
инерциальный метод, основан на измерении ускорений и однократном интегрировании полученных сигналов. При этом соответствующие составляющие ускорения движения самолета определяются с помощью акселерометров (датчиков измерения ускорений). Этот метод позволяет определять, помимо путевой скорости, координаты местонахождения самолета, истинный курс, путевой угол и ряд других параметров. Инерциальный метод нашел самое широкое применение в авиации, прежде всего, для решений вопросов навигации, для определения местоположения самолета – в инерциальных навигационных системах и будет рассмотрен ниже.

Для решения же задач пилотирования и самолетовождения (частично) вышеперечисленные виды скоростей определяются ИУ, в основу построения которых положены первые два метода измерения, а именно барометрический и доплеровский. Причем первый из них имеет главенствующее значение. Аэрометрические давления к ним подводятся от приемников воздушных давлений (ПВД).

Приемники воздушных давлений

Для правильного функционирования пилотажно-навигационных ИУ, основанных на измерении параметров встречного потока воздуха, к ним необходимо подвести полное и статическое давления, что осуществляется через ПВД, расположенные вне самолета. Такой приемник представляет собой совокупность двух концентрических трубок (рис.10.1). Внутренняя трубка открыта с торца навстречу потоку и служит для восприятия давления воздуха при полном торможении, т. е. с помощью этой трубки получают полное давление р_п. Внешняя трубка с торца закрыта, но имеет ряд отверстий на боковой поверхности. Эти отверстия должны располагаться в зоне неискаженного статического давления.

Рис. 10.1. Принципиальная схема приемника полного и статического давлений

Приемник полного давления выполняется в виде трубки, направленной открытым концом навстречу воздушному потоку (рис. 10.2).

Приемники статического давления исполняются в следующих вариантах:

а) в виде отверстий, расположенных на поверхности фюзеляжа самолета в таких точках, где давление равно статическому; при этом для повышения жесткости обшивки фюзеляжа на ней располагаются плиты со статическими отверстиями, соединенными внутри самолета с трубопроводами, подводящими статическое давление к соответствующим приборам;

б) в виде укрепленного на крыле или фюзеляже самолета вытянутого цилиндра, ось которого направлена вдоль воздушного потока, а на поверхности, в точках, где давление равно статическому, сделаны отверстия.

Рис. 10.2. Приемник полного давления:

1 – камера; 2 – козырек; 3 – дренажное отверстие; 4 – корпус; 5 – обогревательный элемент; 6 – трубка; 7, 8 – соединительные провода; 9 – камера; 10 – штепсельный разъем; 11 – штуцер, 12 – трубопровод; 13 – фланец; 14 – прокладка

На рис. 10.3 показан вариант ПВД, принимающего как статическое, так и полное давления. На поверхности цилиндра имеется утолщение – компенсирующий контур (аэродинамический компенсатор), имеющее форму двух встречных конусов и предназначенное для выравнивания статического давления на поверхности контура при определенных режимах полета.

Внутри приемника имеются три герметичные камеры, сообщающиеся с расположенными на поверхности приемника отверстиями С₁, С₂ и С₃ и выведенные соответственно на штуцера 1, 2 и 3. Кроме того, в передней части приемника

Рис. 10.3. Приемник воздушного давления (ПВД) с компенсирующим контуром

имеется центральное отверстие П, воспринимающее полное давление, выведенное на штуцер 4.

Особенностью данного типа ПВД является то, что при полете с дозвуковой скоростью давление в камере С₃ близко к статическому, а в камерах C₁ и С₂ значительно отличается от него; при полете же со сверхзвуковой скоростью давление в камере С₃ значительно отличается от статического, но при этом давления в камерах С₁ и С₂ близки к статическому. Поэтому при полете на дозвуковых скоростях используется камера С₃, а на сверхзвуковых скоростях – камера С₁ или С₂. Перевод магистрали статического давления на питание от той или другой камеры производится автоматически с помощью пневматического переключателя, срабатывающего при переходе скорости через скорость звука.

Точность воспроизведения статического давления зависит от геометрической формы и размеров компенсирующего контура (углов α, β и диаметра D), а также от расстояния между приемником и самолетом. Поэтому приемники выпускаются в различных модификациях, отличающихся величинами α, β, D, кроме того, подбирается оптимальное расстояние между ПВД и самолетом.

На больших самолетах, в целях повышения надежности, устанавливают несколько приемников полного и статического давлений.

studfiles.net

Средняя и максимальная скорость пассажирского самолета Боинг

Скоростные характеристики воздушного судна в пути показывают различные значения, но эти параметры не совпадают с цифрами, которые указаны в технологических бумагах. Такие критерии измеряются по высоте полета и направлению курса лайнера, причем летчик не влияет на подобные значения – их устанавливает диспетчер. Кроме того, здесь оказывают влияние и потоки воздуха, что значительно воздействует на ускорение при полете. Наконец, известна путевой коэффициент, который измеряет скорость авиалайнера в соотношении к поверхности земли. Проясним отдельные детали этого вопроса.

Изучаем основы

Поскольку коэффициенты передвижения воздушного судна измеряют время перелета, такие данные становятся важными критериями при разработке новых моделей бортов. Мы поэтапно рассмотрим вопрос, какая скорость у самолета при полете – ведь подобная проблема занимает и авиаторов, и пассажиров. Отметим, что современные модификации лайнеров способны передвигаться с показателями в 210–800 километров в час. Однако это значение – не предел возможностей.

Вопрос изучения скорости пассажирского лайнера интересен и авиаторам, и обычным людям — ведь этот показатель определяет время перелета

Сверхзвуковые борта перемещаются намного стремительнее. Самый быстрый лайнер преодолевает барьер в 8 200,8 км/ч. Правда, сейчас подобные суда не эксплуатируются в гражданской авиации из-за ничтожной гарантии безопасности. Кроме того, причиной отказа здесь послужили и такие нюансы:

Сложности конструирования. Обтекаемую форму сверхскоростных судов сложно совместить с габаритами пассажирского борта.
Перерасход топлива. Такие модели потребляют увеличенное количество авиационного топлива, вследствие этого авиабилеты для пассажиров на подобные перелеты обходятся дороже обычных рейсов;
Отсутствие аэродромов. В мире не так много посадочных площадок, которые способны разрешить посадку сверхзвукового борта.
Частые поломки. Превышение допустимых пределов скоростных показателей чревато обязательным проведением внеплановых диагностических и ремонтных работ.

Учитывая немалое число других причин, ключевым моментом отказа от эксплуатации воздушного судна такого типа остается отсутствие достаточной безопасности пассажиров.

Мировая классификация бортов

Специалисты в авиации насчитывают несколько разновидностей и моделей летательных аппаратов: по параметрам крыльев, виду шасси, характеру взлета. По темпу передвижения воздушные суда разделяют на 4 вида. Здесь авиаторы выделяют дозвуковые, трансзвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые модели. Отметим, что современная гражданская авиация использует лайнеры первой категории, хотя в некоторых европейских государствах конструкторы испытывают модификации бортов второй группы.

Сегодня лидером среди гиперзвуковых моделей стал беспилотник NASA X-43a, скорость которого превышает 11 000 км/ч

Лидерство среди гиперзвуковых моделей сегодня досталось беспилотнику Х-43А, который принадлежит NASA. Аппарат передвигается с показателем в 11 231 километров в час. Для сравнения, гражданские авиалайнеры набирают до 900 километров в час. Ранее для пассажирских перевозок использовали всего два сверхзвуковых судна. Это модель Ту-144 и лайнер «Конкорд». Но сегодня производители работают над новыми модификациями, которые в скором времени начнут эксплуатироваться.

Сегодня известны случаи незавершенных вариантов сверхзвуковых летательных аппаратов. Здесь примером послужит модификация Боинга Sonic Cruiser. Начатый проект разработчики не смогли закончить по различным причинам. Кроме того, в Америке закон запрещает полеты на бортах, которые преодолевают звуковой барьер. Однако в странах ЕС подобного запрета нет, если аппарат не причиняет звуковой удар.

Темп ускорения трансзвуковых авиалайнеров равен скорости звука, а сверхзвуковых и гиперзвуковых моделей – превосходит такое значение. Эти самолеты сегодня используются в военной отрасли. Скоростные характеристики штурмовиков, истребителей и бомбардировщиков-беспилотников равны аналогичным показателям космических кораблей. Гиперзвуковые разработки пока эксплуатируются редко. Их возможности передвижения на порядок превосходят показатели трансзвуковых моделей. Первым лайнер с подобной функциональной нагрузкой появился в начале 60-х годов в Америке. Его использовали для космических перелетов, поскольку борт набирал высоту более ста километров.

Скоростной коэффициент гражданской авиации

Способность ускорения у пассажирских лайнеров авиаторы разделяют на крейсерские и максимальные показатели. Обратите внимание, что эта величина – отдельный критерий, который не сравнивается со звуковым барьером. При значениях крейсерских параметров авиаторы отмечают, что значения темпа перелета здесь на 60% ниже заявленных критериев максимальных величин передвижения борта. Ведь судно с пассажирами не разовьет полную мощность двигателя.

У совеменных лайнеров различают максимальную и крейсерскую скорость, причем во время полета самолет вырабатывает 60 — 81% максимального ресурса

У разных моделей авиалайнеров скоростные характеристики отличаются. Ту 134 передвигается с показателями в 880 км/час, Ил 86 – в 950. Большинство людей задают вопрос, с какой скоростью летит пассажирский самолет Боинг. Такие борта набирают ускорение с 915 до 950 километров в час. Наивысшее значение для современного гражданского авиалайнера составляет сегодня приблизительно 1 035 километров в час. Определенно, подобные параметры меньше скорости звука, но при этом разработчики достигли ошеломляющих результатов.

В технической документации конструкторы указывают оба значения ускорения. Средняя скорость пассажирского самолета рассчитывается разработчиками от значения максимального показателя. Эта цифра составляет до 81% высочайшего темпа перелета.

Если идет речь о пассажирских авиалайнерах, такие аппараты характеризуются невысокими крейсерскими и максимальными скоростями. Приведем следующие характеристики определенных моделей лайнеров, где значения указаны в км/ч:

Аэробус A380: наивысший показатель – 1019, крейсерское ускорение – 900;
Боинг 747: предельное значение – 989, стандарт при полете – 915;
Ил 96:максимальная скорость – 910, крейсерское значение – 875;
Ту 154М: наивысшее ускорение – 955, нормальный темп – 905;
Як 40: максимальный критерий – 550, нормальная скорость – 510.

Среди достижений конструкторов СССР — пассажирский сверхзвуковой лайнер Ту-144, скорость которого превышала 2 000 км/ч

Фирма Boeing сейчас занимается производством воздушного судна, которое способно ускоряться до 5 000 километров в час. Но не стоит рассчитывать на максимальное передвижение лайнера при перелете, ведь пилоты летают на средней скорости в целях безопасности клиентов авиалиний и избежания износа деталей двигателя.

Сила взлета воздушного судна Боинг 737

Немаловажно разобраться, с какой скоростью взлетает самолет. Почти каждый лайнер отрывается от земли в соответствии с индивидуальными техническими параметрами. При этом параметры подъема превышают вес летательного аппарата, иначе судно не оторвется от взлетной полосы. Рассмотрим детали этой процедуры на примере Боинга 737. Подобный процесс происходит в такой последовательности:

Набор оборотов. Передвижение воздушного судна начинается, когда двигатель достигает примерно 810 оборотов в минуту. Пилот аккуратно спускает тормоза, и при этом держит рычаг управления на нейтралке.
Ускорение. Воздушное судно набирает скоростные показатели при движении борта на 3-х колесах.
Отрыв от земли. Чтобы произошел взлет, судно ускоряется до значения в 185 километров в час. Когда требуемый показатель достигнут, летчик медленно оттягивает рукоять, которая ведет к отклонению щитков и поднятию носа борта. После этого лайнер продолжает движение уже на 2 колесах.
Набор высоты. Когда выполнены перечисленные действия со стороны пилота, лайнер движется, пока не наберет ускорения в 225 километров в час. Когда требуемое значение достигнуто, самолет взлетает.

Скорость при взлете самолета зависит от массы модели — у Боинга 737 этот показатель составляет 225 км/ч, а у Boeing 747 — 275 км/ч

Правда, последний показатель варьируется в зависимости от модификации летательного аппарата. Боинг 747 способен оторваться от земли при наборе значения в 275 километров в час, а Як 40 взлетает, когда приборы покажут цифру в 185 км/ч. Информацию о максимальной высоте полета гражданских бортов читатели найдут здесь.

Нюансы отрыва от земли

Для правильной работы авиалайнеров разработчикам важно выявить скорость модификации судна при наборе высоты. Этот процесс длится с момента движения борта по взлетно-посадочной полосе до полноценного отрыва летательного аппарата от поверхности земли. Процедура взлета пройдет успешно, если масса подъема превышает значения веса авиалайнера. Для различных марок и моделей подобные показатели отличаются.

На скорость пассажирского борта при взлете оказывают влияние и внешние факторы: направление ветра, движение воздушных масс, влажность и качество покрытия взлетно-посадочной полосы

Чтобы оторвать шасси от асфальта, необходима огромная сила самолета, а добиться такого результата удастся при достаточном ускорении воздушного судна. Исходя из сказанного, у тяжеловесных лайнеров подобные показатели выше, а у легких – ниже. Кроме того, на этот процесс влияют следующие нюансы:

направление и скорость ветра;
поток воздуха;
влажность;
структура и исправность взлетной полосы.

Иногда возникают ситуации, что максимальных скоростных характеристик недостаточно для взлета. Обычно для подобных случаев характерны порывы ветра против движения борта. Здесь для отрыва от земли потребуется сила, которая вдвое превышает стандартные значения. В обратных ситуациях, когда дует попутный ветер, лайнеру потребуется развить скорость до минимальных параметров.

Приземление

Самый ответственный процесс перелета – это посадка воздушного судна. Прежде чем сесть, пилот выводит авиалайнер к аэродрому и готовится к приземлению. Эта процедура проходит в несколько таких этапов:

постепенное снижение высоты;
выпрямление;
удерживание пробега.

Скорость при посадке лайнера определяет лишь масса этого борта

Для воздушных аппаратов с высокой массой приземление начинается с высоты в 25 м, а для легких моделей посадка доступна и с девяти метров. Скорость пассажирского самолета во время захода на посадку напрямую определяется весом авиалайнера.

Полезно изучить информацию, как перестать бояться летать на самолетах.

Летчики не часто развивают максимальную скорость из-за соблюдения необходимых методов предосторожности. Поэтому надеяться, что время перелета будет минимальным из-за высоких скоростных параметров модели нецелесообразно. Здесь уместно ориентироваться на крейсерское значение ускорения.

: Вопрос изучения скорости пассажирского лайнера интересен и авиаторам, и обычным людям — ведь этот показатель определяет время перелета

: Сегодня лидером среди гиперзвуковых моделей стал беспилотник NASA X-43a, скорость которого превышает 11 000 км/ч

: У совеменных лайнеров различают максимальную и крейсерскую скорость, причем во время полета самолет вырабатывает 60 — 81% максимального ресурса

: Среди достижений конструкторов СССР — пассажирский сверхзвуковой лайнер Ту-144, скорость которого превышала 2 000 км/ч

: Скорость при взлете самолета зависит от массы модели — у Боинга 737 этот показатель составляет 225 км/ч, а у Boeing 747 — 275 км/ч

: На скорость пассажирского борта при взлете оказывают влияние и внешние факторы: направление ветра, движение воздушных масс, влажность и качество покрытия взлетно-посадочной полосы

: Скорость при посадке лайнера определяет лишь масса этого борта

: Сегодня конструкторы корпорации Boeing занялись разработкой модели пассажирского лайнера, способного достигать скорость в 5 000 км/ч

: При успешном взлете пилот добивается набора оборотов двигателя, ускоряется, постепенно отрываясь от земли, и набирает высоту

nasamoletah.ru

Ответы@Mail.Ru: как измеряется скорость самолета

3 варианта. Обычно есть все три Датчик воздушного давления (трубка Пито, Вам писали… ) Тепловой датчик скорости потока (трубка с нагревателоем и термопарой Радиолокационный допплеровский измеритель

Измеряется помощью прибора, который называется «трубка Пито». Это на самом деле ДВЕ трубки, одна из которых загнута и ориентирована входным концом по направлению полёта, а вторая ориентирована строго вниз (перпендикулярно направлению набегающего потока воздуха) . Ясен пень, что в первой трубке, изогнутой, этот самый набегающий поток создаёт избыточное давление, причём разность давлений в трубках зависит от скорости. Вот по этой разности давлений и измеряют. Обратите внимание, что скорость измеряется относительно ВОЗДУХА, а не относительно земли. Поэтому необходимо вводить поправки на ветер. Или пользоваться другими принципами — радиолокационными (допплеровский эффект) или по системам спутниковой навигации.

Набери в Википедии- трубка Пито.

Прибор- трубка Пито. Устанавливается на носке крыла и принимает давление набегающего и не завихрённого потока воздуха. Погрешность в 5 км/час уже малозаметна в полёте (при крейсерской скорости 400). Посмотрите на правое крыло ЛА5 <img src=»//content-6.foto.my.mail.ru/mail/soklena1983/_answers/i-107.jpg»> А на приборной доске Скорость в верхнем левом углу <img src=»//content-7.foto.my.mail.ru/mail/soklena1983/_answers/i-108.jpg»>

ДИСС — доплеровский измеритель скорости и угла сноса самолёта (вертолёта)

touch.otvet.mail.ru

Скорость современных пассажирских самолетов

Самолетом можно перевезти несколько сотен человек с одной точки Земли в другую всего за несколько часов. Современные пассажирские лайнеры обладают большой скоростью, что делает процесс полета намного короче. А это позволяет нам больше путешествовать и узнавать мир.

Средняя скорость пассажирского самолета

Современные авиалайнеры легко развивают скорость в 500 км/ч. Но и эта цифра не является пределом возможностей самолетов. Оптимальный средний показатель скорости, это 800 км/ч.

Минимальная скорость

Чтобы самолет смог продолжить свой полет, его скорость должна быть как минимум 220 км/час. Этот показатель применяется к самолету Boeing 737-800.

Максимальная скорость

Все те же пассажирские самолеты компании Boeing, но уже другой модификации – 737-500, способны развивать максимальную скорость равную 910 км/ч.

У первых пассажирских самолетов, средняя скорость была 100 км/ч. Сейчас эта цифра кажется смешной, так как в наше время любая машина, при необходимости, легко достигнет этой отметки.

Скорость Боинг 747 и Боинг 737

Самолет Boeing 737 является самым продаваемым в мире. За всю историю существования компании, «737» переправили больше 12 миллиардов человек. Максимальная скорость, которую может достигать самолет – 917 км/ч. А вот нормально летать сможет при минимальной скорости в 330 км/ч.

Несомненно, самым узнаваемым самолетом компании Боинг является модель 747. С 1969 по 2005 год, этот самолет являлся наиболее вместительным, габаритным и тяжелым пассажирским самолетом.

Boeing 747 один из немногих современных самолетов, который может достигать скорости 1150 км/ч. Этот Боинг 747-400 оснащен двухпалубной компоновкой, общая вместимость самолета – 520 пассажиров.

Знали ли вы, что Boeing 747 – рекордсмен среди самолетов по дальности перелетов. В 1989 году был совершен беспосадочный перелет из Великобритании, а конкретнее, из Лондона, в Сидней. Самолет преодолел расстояние в 20 тысяч километров за 20 часов и 9 минут. Примечательно то, что перелет совершался без груза и пассажиров.

Скорость самолета Ту-154 и Ту-144

Отечественный пассажирский самолет Ту-154 был разработан в далеких 60-х годах прошлого века и предназначался для транспортировки 152 – 180 человек. Максимальная скорость — 950 км/ч.

Самолет Ту-144 является советской разработкой самолета сверхзвуковой скорости с максимальным показателем в 2 430 км/ч.

Скорость сверхзвукового пассажирского самолета

Разработчики умудрились произвести сверхзвуковые самолеты, которые могут развивать скорость в 2,5-3 раза больше, нежели обычный авиалайнер. Не сложно подсчитать, что разогнать такой самолет можно примерно на 2500 км/ч.

Однако они же давно отказались от производства так называемых самолетов со сверхзвуковыми скоростями. Почему? Причин несколько:

Безопасность. Самолеты, предназначенные для работы на сверхзвуковых скоростях, должны обладать максимально обтекаемой формой корпуса. Разбирающиеся в конструктивных особенностях построения самолета понимают, что чем дольше длина лайнера, тем сложнее добиться такой формы. Если не соблюдать этих особенностей, это грозит тем, что во время достижения сверхзвуковой скорости, корпус лайнера может попросту распасться на кусочки.
Экономическая сторона. Все самолеты со сверхзвуковой скоростью имеют небольшую экономичность топлива, и в отличие от более медленных лайнеров, скорее расходуют ее. Билеты на рейс таким самолетом в разы дороже, нежели на обычный рейс.
Не подготовленность аэропортов. Самолеты со сверхзвуковой скоростью являются масштабными, объемными агрегатами. Чтобы посадить такой самолет нужно специальное, отдельное место.
Частый технический осмотр. Исходя из того, что самолет работает на сверхбыстрых скоростях, уход за ним должен проводиться практически после каждого рейса, чтобы не пропустить возможной поломки. Естественно, авиаперевозчики не желают покупать и пользоваться активами, постоянно нуждающимися в ремонте.

Несмотря на ряд недостатков этого самолета, некоторые компании всерьез рассматривают возможность их производства и эксплуатации самолета, достигающего сверхзвуковых скоростей.

Вопрос-ответ

С какой скоростью взлетает пассажирский самолет?

Самолеты компании Boeing и Airbus имеют примерно одинаковую скорость взлета – 270 км/ч.

Скорость пассажирского самолета при посадке

Скорость посадки пассажирского самолета измеряется в зависимости от веса аппарата и самих условий посадки. Для каждого самолета это число индивидуально и может колебаться в пределах 150-230 км/ч.

В современном мире сложно представить жизнь без самолетов. Благодаря высокой скорости, они готовы доставить вас в нужную точку земного шара за относительно короткое время. Возможно, в скором времени авиакомпании начнут производить самолеты, обладающие еще большей скоростью и грузоподъемностью. Что же, нам остается только ждать.

pilotgid.ru

Корзина

Скорость самолета в чем измеряется – Скорости летящего самолета. Аэробус и Боинг.