真實速度表

真實速度表

真實速度表測量真實空速,又稱真實空速表。真實空速表示飛行器飛行時相對於周圍空氣運動的速度。

基本介紹

  • 中文名:真實速度表
  • 外文名:True speed table
  • 又稱:真實空速表
  • 作用:測量飛機飛行時的真實空速
飛行速度,原理,計算方法,組成,發展與套用,

飛行速度

航機上所用的速度有四種:指示空速(IAS)、真空速(TAS)、地速(GS)、馬赫數(Mach)。
1、指示空速:就是飛機和空氣相撞的速度,也是空速表上顯示的速度。
2、真空速:飛機事實上在空氣中移動的速度,也就是經氣壓換算成海平面高度的指示空速
3、地速:實際對地速度,無風時就等於真空速。
4、馬赫數:就是音速的N倍。溫度越高,音速越快。
真空速是飛機相對於空氣的實際運動速度,其作用在於導航方面。真空速加上空氣相對於地面的運動速度,就可以得到飛機相對於地面的運動速度,即地速(GS)。
真空速通常都要比空速大。如果空速保持不變,那么真空速的數值就要隨著空氣密度的減小而增加。而空氣密度是隨著高度的遞增而減小,所以當飛機以恆定的空速爬升時,它的真空速逐漸增加。空氣密度也是隨著溫度升高而減小,會明顯地影響飛機某些性能,如起飛距離和爬升速率。例如,在空氣密度較低的高溫高原機場,要達到起飛所需的空速,就需要飛機加速到較大的真空速,同時再加上發動機性能的衰減,所以在高原、高溫機場需要較長的起飛距離。

原理

測量真空速的方法一般有兩種,一種是通過感受動壓、靜壓、氣溫測量真空速;另一種是通過感受動壓、靜壓測量真空速。
通過感受動壓、靜壓、氣溫測量真空速
根據空速與動壓靜壓氣溫的關係式,如用三個感受部分,分別感受動壓、靜壓和氣溫,共同控制儀表的指示,即能指示真空速。
如圖就是這種真實速度表原理圖,如圖1。表中有兩個開口膻盒和一個真空膜盒。其中,第一開口膜盒內部通全壓,外部通靜壓,其變形大小由動壓決定;第二開口膜盒與內裝感溫液體的感溫器相連,其變形大小由氣溫決定(感溫器裝在飛機外面,感受大氣溫度,受熱後液體汽化,壓力增大);真空膜盒感受靜壓,變形大小由靜壓決定。真空膜盒和第二開口膜盒共同控制支點位置,改變傳送比。
真實速度表
圖1 真實速度表原理圖
如果靜壓、氣溫不變而動壓增大,則說明真空速增大。這時,第一開口膜盒膨脹,通過傳送機構,使指針轉角增大。如果動壓、氣溫不變而靜壓減小,也說明真空速增大。這時,真空膜盒膨脹使支點向右移動,減小傳送臂,增大傳送比,在同樣的動壓作用下,指針轉角增大。
如果動壓、靜壓不變而氣溫降低,則說明真空速減小。這時,第二開口膜盒收縮使支點向左移動,減小傳送比,指針轉角減小。由此可知,指針轉角隨動壓增大而增大,隨靜壓減小而增大,隨氣溫降低而減小,它們的關係符合空速與動壓、靜壓、氣溫的關係,可以測量真實速度。
通過感受動壓、靜壓測量真空速
這種真空速表的原理如圖2所示。動壓增大時,開口膜盒膨脹,使指針轉角增大;靜壓減小時,真空膜盒膨脹,支點向右移動,傳動比增大,也使指針轉角增大。從而,儀表的指示可以按照標準大氣條件下,真空速與動壓、·靜壓的關係,隨動壓、靜壓變化,指示出飛機的真空速。
真實速度表
圖2
這種真空速表沒有感受氣溫的部分,真空膜盒不僅反映了靜壓,也反映了溫度對真空速的影響。它的結構比較簡單,使用較廣泛。但是,當外界實際氣溫不等於標準氣溫時,將出現氣溫方法誤差。

計算方法

TAS^2=2*((q*T)/(p*T0))=EAS^2*(p0/p)*(T/T0)。
這裡T是溫度(單位K,273加攝氏溫度),p0和T0是海平面的空氣密度和標準溫度(1013.24hPa、288.15K)

組成

真實空速表測量真實空速,由兩個開口膜盒、真空膜盒、傳送機構和指示部分組成。其中兩個開口膜盒分別敏感動壓和溫度,真空膜盒敏感靜壓,三者共同控制傳送機構,改變傳送比。在標準大氣下,可以簡化真實空速表,保留一個開口膜盒和真空膜盒,通過氣溫與靜壓的相互關係,由真空膜盒敏感溫度和靜壓,開口膜盒敏感動壓而工作。

發展與套用

飛機常用的是組合式空速表,用於綜合測量指示空速和真實空速。
儀表殼體內通以靜壓,開口膜盒內部通總壓,故開口膜盒感受總、靜壓之差,即動壓。在動壓作用下開口膜盒產生的位移經機械解算和傳動機構傳給指示空速指針。動壓與指示空速的函式關係靠膜盒特性和機械解算機構特性的配合來實現。
真空膜盒感受靜壓,用於對指示空速進行校正,以得到局部溫度修正的真實空速指示。
典型的組合空速錶盤面如下圖3所示。
真實速度表
圖3
圖中的2個指針,分別指示“指示空速”和“真空速”。指示空速實際表示的是動壓,它對飛行安全有著重要的意義,因此其指針更粗一些,而細指針則是指示真空速。

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