Воздушные скорости в авиации: TAS, IAS, GS и другие

В авиации есть несколько типов воздушной скорости, и все эти скорости важны как для инженеров, так и для пилотов. Всего существует 6 видов воздушной скорости самолета:

• Приборная скорость (IAS)

• Калиброванная воздушная скорость (CAS)

• Истинная скорость полета (TAS)

• Эквивалентная воздушная скорость (EAS)

• Путевая скорость (GS)

• Скорость полета в числах Маха

Разберем подробно каждую из них.

Приборная скорость (IAS)

Indicated AirSpeed (IAS) –– это приборная некорректируемая воздушная скорость, указанная пилоту приборами в кабине пилотов. При пилотировании приборная скорость является главной, так как характеризует несущие свойства планера в текущей момент, независимо от высоты полёта и именно по ней исчисляются взлётные, посадочные, V-сваливания и другие ключевые скорости самолёта. 

Измеряется путём измерения скоростного напора с помощью трубки Пито (приёмника воздушного давления). Мембрана трубки прогибается под воздействием напора воздуха и отклоняет либо стрелку, либо датчик. Увеличивая скорость, увеличивается и скоростной напор — давление на мембрану. 

Производители используют эту воздушную скорость как основу для определения характеристик самолета.

IAS равна 290 узлов

Калиброванная воздушная скорость (CAS)

Сalibrated AirSpeed (CAS) –– это приборная воздушная скорость (IAS), но с поправкой на ошибку установки и погрешность прибора.

Хотя производители стараются свести ошибки воздушной скорости к минимуму, невозможно устранить все ошибки во всем рабочем диапазоне воздушной скорости. На определенных скоростях полета и при определенных ошибок установки приборов могут составлять несколько узлов. Как правило, эти ошибки наиболее велики на низких скоростях. В крейсерском и более высоких диапазонах скоростей IAS и CAS примерно одинаковы.

Калиброванную скорость полета для вашего самолета можно найти в таблице калибровки в руководстве по эксплуатации самолета.

Калиброванная воздушная скорость соответствует истинной воздушной скорости при полете на уровне моря в условиях международной стандартной атмосферы (ISA).

Истинная скорость полета (TAS)

True AirSpeed (TAS) –– это калиброванная воздушная скорость (CAS), но с поправкой на высоту и температуру. Является фактической скоростью, с которой самолет движется в воздухе.

Поскольку плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты, на больших высотах самолет должен лететь быстрее, чтобы вызвать одинаковую разницу между давлением в системе Пито и статическим давлением.

С увеличением высоты TAS увеличивается для данного CAS. Аналогично, при заданном TAS, CAS уменьшается по мере увеличения высоты.

Пилот может определить TAS двумя методами. Самый точный метод - использовать обычный или электронный бортовой компьютер.

Второй метод, который является эмпирическим правилом, позволяет получить приблизительное значение TAS. Просто прибавьте 2 процента к CAS на каждые 1 000 футов высоты. На высоте 10 000 футов вы летите примерно на 20% быстрее, чем указанная приборная скорость (IAS).

TAS используется для планирования полета и при заполнении плана полета.

Эквивалентная воздушная скорость (EAS)

Equivalent AirSpeed (EAS) –– это калиброванная воздушная скорость (CAS), скорректированная с учетом плотности воздуха. В отличие от TAS, EAS начинает действовать только при скорости самолета, превышающей примерно 370 км/ч.

При увеличении скорости самолета проявляется эффект сжимаемости. Воздух сжимается и поступает в трубку Пито, что приводит к переоценке давления. В результате, с повышением высоты EAS становится меньше по сравнению с IAS.

С точки зрения эксплуатации, EAS не является критически важной скоростью для пилотов, так как IAS всегда выше EAS, и это не создает никаких рисков. Однако с конструктивной точки зрения EAS имеет большое значение, поскольку она дает наиболее точное значение давления, действующего на самолет. Поэтому при определении максимальных скоростей для планера EAS оказывается весьма полезной.

Путевая скорость (GS)

Ground Speed (GS) –– это истинная скорость полета (TAS) с поправкой на ветер. Является фактической скоростью самолета над землей.

Путевая скорость важна для навигации и оказывает существенное влияние на время, необходимое для достижения пункта назначения. GS уменьшается при встречном ветре и увеличивается при попутном ветре.

Скорость полета в числах Маха

Число Маха –– это отношение истинной воздушной скорости (TAS) самолета к местной скорости звука (LSS). Отображается на махометре.

Мах изменяется в зависимости от атмосферных условий, температуры и плотности воздуха.

Данная скорость важна для реактивных самолетов, летающих на высоких скоростях.

Это измерение получило свое название от имени австрийского физика и философа Эрнста Маха.

Итог

• Приборная скорость (IAS) - это некорректируемая воздушная скорость, указанная пилоту приборами в кабине пилотов. При пилотировании является главной.

• Калиброванная воздушная скорость (CAS) - это IAS, но с поправкой на ошибку установки и погрешность прибора.

• Истинная скорость полета (TAS) - это CAS, но с поправкой на высоту и температуру. Является фактической скоростью, с которой самолет движется в воздухе.

• Эквивалентная воздушная скорость (EAS) - это CAS, скорректированная с учетом плотности воздуха. В отличие от TAS, EAS начинает действовать только при скорости самолета, превышающей примерно 370 км/ч.

• Путевая скорость (GS) - это TAS с поправкой на ветер. Является фактической скоростью самолета над землей.

• Скорость полета в числах Маха - это отношение истинной воздушной скорости (TAS) самолета к местной скорости звука (LSS).

На этой фотографии, IAS - 310 узлов, TAS - 437 узлов, GS - 453 узла. CAS приблизительна IAS. EAS и числа Махи пилотам Гражданской авиации при пилотировании не важна.