Скорость полета. Классификация скоростей.
В аэронавигации различают воздушную и путевую скорости полета.
Воздушная скорость (V) - этоскорость полета ВС относительно воздушной среды. В свою очередь, воздушная скорость подразделяется на:
- приборную (Vпр) – это скорость, которую показывает указатель скорости (УС - 350; УС - 450);
- индикаторную (Vинд) – это приборная скорость, исправленная на величину инструментальной поправки данного указателя скорости;
- истинную (Vи) – это действительная скорость движения воздушного судна, относительно воздушной массы.
Скорость полета является векторной величиной. Для ее определения необходимо знать и модуль, и направление. В общем случае вектор воздушной скорости не совпадает с продольной осью ВС, а несколько отклонен от нее под влиянием угла атаки и угла скольжения ВС.
Это отклонение незначительно и не оказывает существенного влияния на точность решения навигационных задач, поэтому в аэронавигации принято считать, что вектор воздушной скорости совпадает с продольной осью ВС и лежит в горизонтальной плоскости.
2. Общий принцип измерения воздушной скорости основан на измерении скоростного напора воздуха q. Под скоростным напором понимают разность полного и статического давлений, воспринимаемых приемником воздушных давлений (ПВД) при полете ВС.
Скоростной напор q = 
V2/2. Из формулы видно, что он зависит от плотности воздуха на высоте полета и квадрата скорости. По замеренному скоростному потоку можно определить воздушную скорость.
ПОС
V
Рис. 1. Воздушная скорость полета.
. На воздушных судах применяются указатели воздушной скорости двух типов:
- указатель скорости типа УС (УС-250, УС-350);
- комбинированный указатель скорости типа КУС (КУС-730/1100,
КУС-1200 и др.).
Указатели типа УС имеют одну стрелку, указывающую приборную скорость. Указатели типа КУС имеют две стрелки, указывающие приборную и истинную воздушные скорости полета.
Воздушная скорость не зависит от направления и скорости ветра.
Воздушная скорость зависит от летно-технических характеристик ВС и режима работы силовой установки.
Путевая скорость ( W ) - скорость полета ВС относительно земли. Она зависит от воздушной скорости (V), скорости (U) и направления ветра (δн).
Путевая скорость является результирующей векторного сложения вектора воздушной истинной скорости (V) и вектора ветра (U).
V U 
W
Рис. 2. Путевая скорость полета.
Погрешности указателя скорости, их учет. Определение воздушной
Истинной скорости полета.
Указателю скорости присущи инструментальные, аэродинамические и методические погрешности.
Инструментальные погрешности (ΔVи). Это погрешности, которые возникают по тем же причинам, что и аналогичные погрешности барометрического высотомера (погрешности оцифровки шкалы, трения в передаточном механизме и т.д.). Они определяются в лабораторных условиях и по результатам проверки составляются таблицы инструментальных поправок, которые помещаются в кабине пилотов.
Аэродинамические погрешности ( 
V а). Это погрешности, которые возникают в результате неточного измерения полного и особенно статического давления в зоне установки ПВД. Они определяются при летных испытаниях ВС и указываются в РЛЭ для каждого типа ВС.
Методические погрешности (ΔVм)Это погрешности, которые возникают вследствие несовпадения фактических условий атмосферы со стандартными условиями, положенными в основу тарировки шкалы указателя скорости. Эти погрешности подразделяются на две группы:
- погрешности от изменения плотности воздуха;
- погрешности от изменения сжимаемости воздуха.
а). Погрешности от изменения плотности воздуха возникают вследствие несовпадения стандартной массовой плотности воздуха на уровне моря
= 0.125 кгс/м, которая положена в основу тарировки шкалы указателя скорости, с плотностью воздуха на высоте полета.
По мере увеличения высоты, плотность воздуха уменьшается, поэтому показания указателя скорости будут меньше истинной воздушной скорости. В практике методическая поправка на изменение плотности воздуха учитывается с помощью НЛ или расчетом в уме.
б). Погрешности в следствии сжимаемости воздуха возникают
из-за изменения сжимаемости воздуха на высоте полета относительно сжимаемости воздуха на уровне моря, принятой при тарировке шкалы указателя скорости.
На малых скоростях и высотах сжимаемость воздуха незначительна. С увеличением скорости и высоты полета сжимаемость возрастает, что приводит к увеличению плотности воздуха, а следовательно, и скоростного напора, вызывающего завышение показаний указателя скорости.
При расчете истинной воздушной скорости поправку на изменение сжимаемости воздуха алгебраически прибавляют к приборной скорости, а при определении приборной скорости - наоборот.
При скоростях полета до 400 км/ч и высотах до 3000 м поправка на изменение сжимаемости воздуха незначительна и ею можно пренебречь
Расчет воздушной истинной скорости для указателя
Скорости (УС – 350, УС - 450).
Последовательность выполнения расчета:
V пр - приборная скорость (определяется по УС).
+
ΔVи = Vинд (индикаторная скорость).
+
ΔVм = Vи (истинная скорость).
ΔVи – инструментальная поправка (определяется по графику).
ΔVм – методическая поправка (определяется с помощью НЛ – 10 м).
Пример расчетов.
Дано: Решение.
Vпр = 200 км/ч. 1. Определяем температуру воздуха на высоте полета;
ΔVинд = + 5 км/ч. t н = t 0 – 6,50 * Н км = 8 – (6,5 * 1,2) ≈ 00
Н полета = 1200 м. 2. Определяем индикаторную скорость (Vпр.испр);
t 0 = + 80 Vинд = Vпр + ΔVинд = 200 + 5 = 205 км/ч
3. Методическую температурную поправку учитываем
на НЛ – 10м по приведенному «ключу».
 |
Ответ: V истинная = 215 км/ч.
Расчет приборной скорости по известной истинной.
Его выполняют по формуле:
V пр = V и - (± V м) - (± V и).
Как видно из формулы, приборную скорость определяют в порядке, обратном расчету истинной воздушной скорости.
Пример. Н760 пр = 1500 м; tH = -10°; Vпр = 180 км/ч. Определить приборную скорость.
Решение. 1. Вводим в истинную воздушную скорость с помощью НЛ методическую поправку на изменение плотности воздуха: V пр.испр = 172 км/ч.
2. Находим по бортовой таблице инструментальную поправку указателя скорости: 
Vи = +2 км/ч.
3. Определяем приборную скорость: V пр = V пр.испр - (
V и) = 172 - (+2) = 170 км/ч.
Расчет приборной и истинной воздушной скорости счетом в уме.
Для расчетов в уме необходимо запомнить значение методических поправок на изменение плотности воздуха для различных высот, которые даются в процентах от скорости полета:
Нпр. м, 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Vм %, 5 10 15 20 25 30
Из приведенных выше данных видно, что до высоты 6000 м на каждые 200 м методическая поправка на изменение плотности воздуха составляет 1% от скорости полета.
При определении истинной воздушной скорости методическая поправка прибавляется к приборной скорости, а при определении приборной скорости - вычитается из истинной воздушной скорости.
Примечание:
Предлагаемая методика определения скоростей счетом в уме, целесообразна при положительных значениях температуры воздуха (t н) на высоте полета.
Пример. Н760 пр = 1200 м; Vпр = 195 км/ч; Vи = + 5 км/ч. tн = + 100. Определить истинную воздушную скорость счетом в уме.
Решение. 1. Вводим в приборную скорость инструментальную поправку:
V пр.испр = V пр + (± V и) = 195 + (+5) = 200 км/ч.
