Dowiedz się o wskaźniku prędkości lotu

Prędkość samolotu jest mierzona w węzłach lub milach na godzinę na wskaźniku prędkości w kokpicie samolotu. Wskaźnik prędkości jest jednym z podstawowych przyrządów lotniczych i ma znaczenie dla pilotów, ponieważ bezwzględne jest przestrzeganie bezpiecznych prędkości roboczych. Każdy samolot ma własne określone prędkości, o których pilot musi wiedzieć. Piloci muszą znać prędkości, z którymi samolot będzie startował, lądował, przeciągał się i działał w inny sposób bezpiecznie w różnych fazach lotu.

Wskaźnik prędkości działa poprzez porównanie ciśnienia dynamicznego (ciśnienia powietrza tłoka) i ciśnienia statycznego. Ten artykuł odnosi się do konwencjonalnych przyrządów do pomiaru prędkości lotu, w przeciwieństwie do nowszych systemów komputerowych znalezionych w zaawansowanych technologicznie samolotach. Wskazania prędkości na nowoczesnych komputerowych ekranach głównych przedstawiają prędkość lotu inną niż opisana i są obliczane przy użyciu nowoczesnej technologii czujników. Prędkość lotu można również uzyskać z urządzenia GPS w wyposażonym samolocie.

Jak to działa

Wskaźnik prędkości powietrza jest częścią systemu Pitota-statycznego, układu różnicowego ciśnienia, który mierzy zarówno dynamiczne ciśnienie powietrza z rurki Pitota, jak i ciśnienie statyczne z portu statycznego. Wewnątrz obudowy urządzenia znajduje się szczelna membrana, która otrzymuje ciśnienie statyczne i dynamiczne z rurki Pitota.

Ciśnienie statyczne jest również mierzone od wewnątrz obudowy, ale na zewnątrz membrany. Ciśnienie statyczne zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz membrany znoszą się nawzajem, pozostawiając pomiar całkowitego ciśnienia dynamicznego lub ciśnienia powietrza nurnika.

Gdy samolot przyspiesza, ciśnienie dynamiczne z rurki Pitota wzrasta, powodując rozszerzenie membrany. Poprzez połączenie mechaniczne ten pomiar zwiększonej prędkości jest pokazywany na igle wskaźnika prędkości.

Rodzaje prędkości lotu

• Wskazana prędkość lotu: IAS to prędkość lotu odczytana bezpośrednio ze wskaźnika prędkości.
• Kalibrowana prędkość lotu: CAS to rzeczywista prędkość statku powietrznego w powietrzu, po dostosowaniu do błędów pozycji i instrumentu. Skalibrowana prędkość lotu (w porównaniu do wskazanej prędkości) znajduje się w podręczniku obsługi samolotu.
• Prawdziwa prędkość lotu: TAS jest skalibrowany (lub równoważny), prędkość powietrza dostosowana do niestandardowego ciśnienia i temperatury.
• Równoważna prędkość lotu: EAS jest skalibrowaną prędkością powietrza, dostosowaną do błędów ściśliwości.

• Prędkość na ziemi: Rzeczywista prędkość samolotu nad ziemią, mierzona w węzłach lub milach na godzinę. Prędkość naziemna to prawdziwa prędkość lotu skorygowana o wpływ wiatru i jest przydatna podczas planowania lotu.
• Liczba Macha: Liczba Macha jest prawdziwą prędkością lotu samolotu w porównaniu z prędkością dźwięku. Prędkość dźwięku znana jest jako Mach 1.0. Szybki samolot ma mierniki Macha zamiast wskaźników prędkości.

Oznaczenia i ograniczenia

Małe, jednosilnikowe samoloty wykorzystują oznaczenia prędkościami oznaczone kolorami, aby ułatwić pilotowi bezpieczną i wydajną pracę. Oznaczenia te są pomocne, ponieważ przedstawiają kluczowe prędkości samolotu, znane jako prędkości V.

• Biały łuk: Biały łuk na wskaźnikach prędkości przedstawia normalny zasięg działania klapy. Wewnątrz białego łuku można użyć pełnych klap. Górna część białego łuku wskazuje najwyższą prędkość, z jaką klapy mogą być wydłużane podczas lotu, a praca z prędkościami spoza białego łuku z klapkami w dół może być niebezpieczna.
• Zielony łuk: Zielony łuk na wskaźniku prędkości przedstawia normalny zasięg działania samolotu.
• Żółty łuk: Żółty łuk to ostrzegawczy zakres prędkości lotniczych. Zaleca się, aby piloci działali na żółtym łuku tylko w spokojnym powietrzu. Latanie z prędkością w zakresie ostrzeżenia podczas turbulencji może być niebezpieczne.

• Czerwona linia: Na górze żółtego łuku znajduje się czerwona linia, która reprezentuje maksymalną dopuszczalną prędkość lotu samolotu.

Błędy wskaźnika prędkości

Wskaźnik prędkości będzie nieskuteczny, jeśli nastąpi zablokowanie rurki Pitota lub portu statycznego lub obu. Blokada jest najczęściej wynikiem owadów, wody lub lodu.

Jeśli rurka Pitota i jej otwór spustowy zostaną zablokowane, wskaźnik prędkości działa jak wysokościomierz, pokazując wzrost prędkości, gdy samolot wspina się na większą wysokość i zmniejsza prędkość podczas zniżania.

Jeśli rurka Pitota zostanie zablokowana, a otwór spustowy pozostanie otwarty, ciśnienie powietrza nurnika wypłynie przez otwór spustowy, pozostawiając tylko ciśnienie statyczne w rurce Pitota. Nowe ciśnienie statyczne w rurce Pitota byłoby równoważne ciśnieniu statycznemu z portu statycznego, a wskaźnik prędkości spadłby na „0.”

Jeśli port statyczny zostanie zablokowany (ale nie rurka Pitota), wskaźnik prędkości będzie działał, ale będzie niedokładny. Ponieważ statyczne powietrze zostaje uwięzione wewnątrz obudowy na wysokości, na której instrument przestał działać, wznoszenie spowoduje niższą niż normalna prędkość. Podczas lotu poniżej wysokości, na której nastąpiło zablokowanie, wskaźnik prędkości będzie wyższy niż normalnie.

Operacja awaryjna

Niektóre samoloty są wyposażone w elementy grzejne rurki Pitota. Ciepło Pitota jest wykorzystywane jako środek zapobiegawczy, aby zatrzymać tworzenie się lodu nad rurą Pitota i jest aktywowany podczas lotu w zimne dni.

Wiele małych samolotów jest wyposażonych w alternatywne źródło statyczne, które można aktywować przez pociągnięcie dźwigni w kokpicie w przypadku zablokowania statycznego portu. Nowe zmienne ciśnienie statyczne jest niższym ciśnieniem niż zewnętrzne ciśnienie otoczenia podczas lotu, co powoduje nieznaczne niedokładne wskazania przyrządu, ale zapewnia wystarczająco dobre wskazanie do utrzymania dodatniego sterowania samolotem.