空速的測量rev1

1、2.32.3空速的測量計算空速的測量計算 飛機(jī)相對于空氣運動的速度叫飛機(jī)相對于空氣運動的速度叫空速空速。測定空速的原理。測定空速的原理通過測量飛機(jī)與空氣相對運動時產(chǎn)生的動壓求得通過測量飛機(jī)與空氣相對運動時產(chǎn)生的動壓求得空速?？账佟?單位：公里單位：公里/小時（小時（KM/H） 海里海里/小時（小時（NM/H）（節(jié)）（）（節(jié)）（knots） 本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容： 空速及其種類空速及其種類 測量空速的儀表測量空速的儀表 空速的換算空速的換算 一、空速及其種類一、空速及其種類1.儀表空速儀表空速(BAS)2.修正表速修正表速(CAS)3.指示空速指示空速(IAS)4.當(dāng)量空速當(dāng)量空速(EAS)

2、5.真空速真空速(TAS)6.馬赫數(shù)馬赫數(shù)(M數(shù)數(shù))：M=TAS/a二、測量空速的儀表二、測量空速的儀表 基本原理基本原理：根據(jù)動壓與空速之間的函數(shù)關(guān)系，利用開口：根據(jù)動壓與空速之間的函數(shù)關(guān)系，利用開口膜盒測量動壓表示空速的。膜盒測量動壓表示空速的。 (一一)儀表空速表儀表空速表 測量：儀表空速測量：儀表空速 (二二)儀表真空速表儀表真空速表 測量：表真速測量：表真速 (三三)真空速表真空速表 測量：真空速測量：真空速Q(mào)指示空速測量 指示空速表測量總壓與靜壓之差，即動壓，并把它轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)海平面狀態(tài)下（靜壓為101.325103帕或760毫米汞柱，溫度為15C）的速度單位。它實質(zhì)上是一個動壓測量

3、儀表，在標(biāo)準(zhǔn)海平面狀態(tài)下它所指示的空速（表速）值與真實空速相吻合，非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下或海平面以上，指示空速將偏離真實空速。高度愈高，偏差愈大。迎角一定時，升力和阻力的大小直接取決于動壓，因此指示空速對保證安全飛行防止失速具有重大的意義，尤其是在起飛和著陸階段。 Q真實空速測量 理論和實驗證明，動壓q與空速v之間有如下關(guān)系:q1/2V2(1+)其中為考慮氣體壓縮性所引入的修正系數(shù)，它與空速和靜溫有關(guān)；為大氣密度，與大氣靜壓和靜溫密切相關(guān)。因此真實空速信號可通過測量動壓、靜壓和靜溫而獲得。據(jù)此設(shè)計的真實空速表因必須引入靜溫信號，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下，靜溫是靜壓的單一函數(shù)，這樣就把真實空速看作只

4、是動壓和靜壓的函數(shù)，由此得到的真實空速稱為有局部溫度修正的真實空速，因為在非標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下，只能部分補償溫度的影響，測得的只是真實空速的近似值。Q馬赫數(shù)測量 馬赫數(shù)是真實空速與飛機(jī)所在高度上的音速之比，后者與大氣靜溫有關(guān)。由理論分析可知，馬赫數(shù)是動、靜壓比值（或總、靜壓比值）的函數(shù)。因此馬赫數(shù)表與真實空速表的基本結(jié)構(gòu)相似。在接近音速飛行時，飛機(jī)的某些部位會出現(xiàn)局部激波，使阻力急劇增加，飛機(jī)的穩(wěn)定性和操縱性變壞，甚至產(chǎn)生激波失速。這時的馬赫數(shù)指示具有與低速飛行時的指示空速相類似的重要作用。馬赫數(shù)還是超音速飛行時衡量飛機(jī)各部位氣動特性的主要參數(shù) 221vq2)()1 (21TASqHHqTAS)1

5、 (2Q指示空速又稱表速，是修正了儀表誤差后，空速表的指示速度。該速度的常用英文縮寫為IAS。飛行員在飛行中主要使用指示空速。航空器飛行手冊和使用手冊中，性能圖表上所使用的速度也是指示空速。航空器的空速通常是通過安裝在航空器上的儀器來量度 Q校正空速是在指示空速數(shù)值經(jīng)過位置誤差修正后的空速表讀數(shù)，其英文縮寫形式為CAS。位置誤差是由于安裝在航空器上一定位置的總、靜壓管處的氣流方向會隨具體型號航空器和迎角而改變，影響了總、靜壓測量的準(zhǔn)確度，從而導(dǎo)致的空速誤差。校正空速（）與指示空速（）的關(guān)系為：Q式中是位置誤差修正值，通過試飛得到并在飛行手冊中給出相關(guān)的值，它與飛機(jī)迎角、襟翼位置、地面效應(yīng)、風(fēng)向

6、及其他影響因素有關(guān)。 校正空速多用于表示飛行試驗的速度，如失速速度和起飛速度，但在飛行手冊中的起飛速度仍用指示速度表示。Q當(dāng)量空速是在校正空速數(shù)據(jù)經(jīng)過具體高度的絕熱壓縮流修正后的空速表讀數(shù)，其英文縮寫形式為EAS。當(dāng)量空速不僅是總、靜壓壓差的函數(shù)，還與飛行高度的壓強(qiáng)有關(guān)，這就要求對應(yīng)每一個氣壓高度制作一種對應(yīng)于總、靜壓差的當(dāng)量速度刻度盤，這顯然是不可能的，所以通常采用以海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為基準(zhǔn)的當(dāng)量速度刻度盤，這種表的讀數(shù)只有在海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下才是準(zhǔn)確的，對其他高度都需要進(jìn)行修正，該修正稱作附加的絕熱壓縮流修正。當(dāng)量空速（Ve）與校正空速（Vc）的關(guān)系為：Ve=Vc-ocQoc為絕熱壓縮修

7、正值，由公式計算或查表得到，與具體機(jī)型無關(guān)，只與飛行高度和校正空速有關(guān)。 當(dāng)量速度多用于表示飛機(jī)強(qiáng)度計算中所受載荷的速度Q真實空速又稱真空速。表示航空器飛行時相對于周圍空氣的速度，其英文縮寫形式為TAS。由于真空速的刻度盤是按照海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)標(biāo)定的，隨著飛行高度改變，空氣密度也相應(yīng)改變，速度表的指示速度就與航空器相對空氣的真實空速不同了，兩者關(guān)系為：Q其中 是飛行高度上的空氣密度 0是海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣的密度 VT是飛行高度上的真空速 VE是當(dāng)量空速（原來寫的是指示空速，但是參考腳標(biāo)與英文Wiki，覺得應(yīng)該是當(dāng)量空速） Q在飛機(jī)的性能計算中使用真空速 (五五)電動組合空速表電動組合空速表 (大

8、氣數(shù)據(jù)計算機(jī)系統(tǒng)的指示大氣數(shù)據(jù)計算機(jī)系統(tǒng)的指示/顯示部分顯示部分) 1、電動高度空速表、電動高度空速表 2、電動馬赫數(shù)空速表、電動馬赫數(shù)空速表 3、總溫、總溫/靜溫、真空速顯示器靜溫、真空速顯示器 (四四)馬赫數(shù)表馬赫數(shù)表 測量測量：馬赫數(shù)馬赫數(shù)1149. 1) 17 (2381404/300025 . 22542 MMMMMMMhkmTASHHHTPPT000HqTAS)1 (2(六)空速表的誤差1、機(jī)械誤差、機(jī)械誤差(Vi)2、空氣動力誤差、空氣動力誤差(Vq)3、方法誤差、方法誤差 (1)空氣壓縮性修正量誤差空氣壓縮性修正量誤差(V) 6000米以下高度飛行，可不進(jìn)行修正，米以下高度飛行

9、，可不進(jìn)行修正，6000米以米以上應(yīng)予以修正。上應(yīng)予以修正。 (2)空氣密度誤差空氣密度誤差( Vp)221vq2)()1 (21TASqHHqTAS)1 (21149. 1) 17 (2381404/300025 . 22542 MMMMMMMhkmTASHHHTPPT000HqTAS)1 (21、機(jī)械誤差（Instrument Error)(Vi)是由于制造不精確和使用中磨損變形引起的。是由于制造不精確和使用中磨損變形引起的。指示的少誤差為正；指示的多誤差為負(fù)。指示的少誤差為正；指示的多誤差為負(fù)。儀表指示的空速叫儀表指示的空速叫表速表速（Basic Airspeed) (BAS)。修正機(jī)械

10、誤差后叫修正機(jī)械誤差后叫修正表速修正表速(Calibrated Airspeed)(CAS)。修正表速修正表速(CAS) =表速（表速（BAS)+(Vi)2、空氣動力誤差（Position Error)（Vp)是是 由于氣流經(jīng)過空速管時產(chǎn)生彎曲和紊亂引起由于氣流經(jīng)過空速管時產(chǎn)生彎曲和紊亂引起的的。指示的少誤差為正；指示的多誤差為負(fù)。指示的少誤差為正；指示的多誤差為負(fù)。修正該誤差后叫修正該誤差后叫指示空速指示空速(Indicated Airspeed)(IAS)。指示空速指示空速(IAS) =修正表速（修正表速（CAS)+ Vp3、空氣壓縮性修正量誤差(Compressibility Error

11、)(V） 是由于空氣壓縮性修正系數(shù)變化引起的。是由于空氣壓縮性修正系數(shù)變化引起的。 該誤差使指示的比實際的大，均為負(fù)值。該誤差使指示的比實際的大，均為負(fù)值。 修正該誤差后，叫修正該誤差后，叫當(dāng)量空速當(dāng)量空速（Equivalent Airspeed) (EAS)。 當(dāng)量空速當(dāng)量空速(EAS)=指示空速（指示空速（IAS)+ V 空氣壓縮性修正量誤差表標(biāo)準(zhǔn)大氣300Km/h4005006007008004000m-2-4-6-10-16-236000-3-6-11-18-27-398000-4-9-17-28-41-5310000-6-13-24-40-56-8012000-9-19-39-56-

12、78-984、空氣密度誤差（Density Error)(Vd) 是由于飛行高度上的空氣密度與標(biāo)準(zhǔn)海平面空是由于飛行高度上的空氣密度與標(biāo)準(zhǔn)海平面空氣密度不一致引起的。氣密度不一致引起的。 通常指示的比實際的小，誤差為正。通常指示的比實際的小，誤差為正。 修正該誤差后的空速叫真空速（修正該誤差后的空速叫真空速（True Airspeed）。）。 該誤差可以根據(jù)相應(yīng)公式，利用計算器進(jìn)行修該誤差可以根據(jù)相應(yīng)公式，利用計算器進(jìn)行修正。正。 （高度單位為米）628. 25 . 0)0000226. 01 ()288273(QNEHHtEASTAS例題：1、H=5000ft tH=10o EAS=130k

13、t 求求TAS=?2、H=8000ft tH=10o TAS=184kt 求求EAS=?例題：1、H=5000ft tH=10o EAS=130kt 求求TAS=136kt2、H=8000ft tH=10o TAS=184kt 求求EAS=160kt空速計算題：Press Height(HQNE) Temp IAS TAS4000ft +10o 135 6500 -01o 160 1500 +25o 125 10000 -10 o 140 8000 zero 170 7000 +05o 150 空速計算題：Press Height(HQNE) Temp IAS TAS4000ft +10o 1

14、35 (144)6500 -01o 160 (175)1500 +25o 125 (131) 10000 -10 o 140 (161)8000 zero 170 (192)7000 +05o 150 (168)(三）測量空速的儀表1、儀表空速表、儀表空速表 是根據(jù)海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下動壓與空速的關(guān)系，是根據(jù)海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下動壓與空速的關(guān)系，通過開口膜盒感受動壓，使指針指示空速的。測出的通過開口膜盒感受動壓，使指針指示空速的。測出的是儀表空速。是儀表空速。2、儀表真空速表（組合型空速表） 是在前者的基礎(chǔ)上，增加了一個真空膜盒，補是在前者的基礎(chǔ)上，增加了一個真空膜盒，補償高度引起的空氣密度誤

15、差。償高度引起的空氣密度誤差。 該表既能用粗針指示儀表空速，又能用細(xì)針指該表既能用粗針指示儀表空速，又能用細(xì)針指示近似的真空速。示近似的真空速。3、真空速表、真空速表是在前者的基礎(chǔ)上，又增加了同感溫器相是在前者的基礎(chǔ)上，又增加了同感溫器相連的開口膜盒，補償由于溫度變化引起的空氣密度誤差。連的開口膜盒，補償由于溫度變化引起的空氣密度誤差。指示的是真空速。指示的是真空速。4、馬赫數(shù)指示器（、馬赫數(shù)指示器（M數(shù)表）數(shù)表）指示的是馬赫數(shù)，即飛機(jī)真空速與飛行高指示的是馬赫數(shù)，即飛機(jī)真空速與飛行高度上音速的比值。度上音速的比值。HHtMTAStTASaTASM2732027320四、速度、距離、時間換算（

16、一）尺算（一）尺算1、原理、原理按比例關(guān)系進(jìn)行計算。按比例關(guān)系進(jìn)行計算。2、方法、方法 （1）時間以分為單位）時間以分為單位（2）時間以秒為單位）時間以秒為單位計算時，應(yīng)注意計算器刻度的比例關(guān)系。計算時，應(yīng)注意計算器刻度的比例關(guān)系。四、速度、距離、時間換算（一）尺算（一）尺算1、原理、原理按比例關(guān)系進(jìn)行計算。按比例關(guān)系進(jìn)行計算。2、方法、方法 （1）時間以分為單位）時間以分為單位（2）時間以秒為單位）時間以秒為單位計算時，應(yīng)注意計算器刻度的比例關(guān)系。計算時，應(yīng)注意計算器刻度的比例關(guān)系。（1）時間以分為單位V150210180240300350T10 70 2010 6S252456024503

17、56（2）時間以秒為單位V240360300430380205T15 24 30 25 17 70S12.42.531.84（二）心算例題：例題：1、V190節(jié)，求節(jié)，求12分鐘的飛過距離。分鐘的飛過距離。2、V210節(jié)，求飛行節(jié)，求飛行63海里所需時間。海里所需時間。3、V190節(jié)，求七分鐘的飛過距離。節(jié)，求七分鐘的飛過距離。4、V230節(jié)，求飛行節(jié)，求飛行50海里所需時間。海里所需時間。5、7分鐘飛了分鐘飛了27海里，求速度。海里，求速度。1、六分鐘距離法、六分鐘距離法 六分鐘飛過的距離是一小時的十分之一，以六分鐘飛過的距離是一小時的十分之一，以此為基準(zhǔn)進(jìn)行推算。此為基準(zhǔn)進(jìn)行推算。2、分段

18、求和法、分段求和法 將時間分為六分鐘的整倍數(shù)和一、二分鐘的將時間分為六分鐘的整倍數(shù)和一、二分鐘的零頭，進(jìn)行推算。零頭，進(jìn)行推算。計算器的其它計算一、單位換算一、單位換算1、海里、公里、英里換算、海里、公里、英里換算2、米、英尺換算、米、英尺換算3、公斤、磅換算、公斤、磅換算二、燃料或潤滑油體積與重量換算二、燃料或潤滑油體積與重量換算三、燃油消耗量與時間（里程）換算三、燃油消耗量與時間（里程）換算四、密度高度計算四、密度高度計算三、空速的換算三、空速的換算(一一)表速與真空速的換算表速與真空速的換算 BAS CAS IAS EAS TAS 機(jī)械誤差和空氣動力學(xué)誤差一般不修正，小型低速飛機(jī)對空機(jī)械誤差和空氣動力學(xué)誤差一般不修正，小型低速飛機(jī)對空氣壓縮性誤差一般也不修正，故只修正空氣密度誤差。氣壓縮性誤差一般也不修正，故只修正空氣密度誤差。