Скорость полета самолета и трубка Пито АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ

От винта! Мои опыты с авиасимулятором FlightGear Блог Алексея Воронина

История, краеведение, сельское хозяйство, лесоводство, биология, IT…

Лет шесть-семь назад я увлекался полетами в популярном в те времена авиасимуляторе «Ил-2 Штурмовик»:

Прошли годы и я решил опять полетать. Изучив современные авиасимуляторы, я выбрал для себя реалистичный симулятор с открытым (под лицензией GNU GPL) кодом FlightGear (www.flightgear.org), доступный для Windows, Linux, Mac (объем дистрибутива около 1,6 Гбайт).

Я начал обучение на версии FlightGear 2017.2.1 (последняя версия — FlightGear 2018.3.2). Для полноценного ощущения полета я подключил джойстик.
При запуске симулятора нам предлагается по умолчанию полет на самолете Cessna 172P Skyhawk («Небесный ястреб » ):


Cessna 172 — самый массовый (!) самолет в истории авиации.
Особенности этого самолета — шасси не убираются, фиксированный шаг винта.

В полете Cessna управляется элеронами (1), рулем высоты (2) и рулем направления (3):

Итак, мы сидим в кресле левого пилота. Что же дальше?

Для управления элеронами используется перемещение штурвала (ручки джойстика) влево-вправо, рулем высоты — вперед-назад.

Руль направления управляется педалями — может поворачиваться вправо (нажатие правой педали — клавиши ENTER ), влево (нажатие левой педали — клавиши ):

На земле управление рулем направления совмещено с управлением рулевым колесом:


органы управления:
1 — переключатель генератора
2 — переключатель батареи
3 — стартер
4 — РУД (ручка управления двигателем)
5 — рычаг управления смесью
6 — рукоятка праймера (насоса впрыска топлива)
7 — рычаг стояночного тормоза
8 — штурвал
9 — рычаг управления положением закрылков
10 — колесо триммирования руля высоты
11 — педали


основные приборы:
1 — индикатор приборной скорости
2 — авиагоризонт — сверху расположена шкала крена, в центре — шкала тангажа
3 — альтиметр (высотомер) — длинная стрелка показывает сотни футов, короткая — тысячи
4 — индикатор скольжения
5 — гирокомпас (индикатор направления)
6 — вариометр (индикатор вертикальной скорости)

Переключать виды (из кабины, снаружи…) можно, нажимая клавишу v .
Перемещать взгляд, можно мышкой, удерживая нажатой правую кнопку.
Для приближения/удаления используются клавиши x / SHIFT + x

Взлет
Итак, как же взлететь?

Для взлета необходимо выполнить такие действия (предварительно переключив клавиатуру на английскую раскладку):

  • ставим тягу на 20 % — подводим курсор мышки к рычагу управления газом (курсор принимает вид вертикальной двусторонней стрелки) и крутим колесико мыши или крутим колесико на джойстике
  • ставим насыщение смеси на 100 %, перемещая рычаг регулирования состава смеси вперед до упора
  • включаем основной переключатель (MASTER) аккумулятора (BAT, 24 В) и генератора (ALT, 28 В) — ON
  • включаем оба магнето (переводя переключатель MAGNETOS в положение BOTH — самолет оборудован двумя независимыми магнето) — нажимаем клавишу SHIFT и удерживая ее, нажимаем три раза клавишу >
  • подкачиваем топливо три раза (три «шприца»), нажимая левой кнопкой мышки на рукоятку праймера (при холодном двигателе, причем в холодную погоду может понадобиться до шести «шприцев»)
  • запускаем двигатель — нажимаем клавишу s (переводя переключатель MAGNETOS в положение START) и держим, пока двигатель не заработает устойчиво
  • ожидаем прогрева двигателя несколько секунд!
  • повышаем тягу до 100 %, перемещая рычаг регулирования состава смеси вперед до упора (FULL) — самолет стоит на полосе с запущенным двигателем, готовый к началу движения:
  • снимаем стояночный тормоз — нажимаем клавиши SHIFT + b — и начинаем движение
  • подавая штурвал немного от себя, выдерживаем направление движения по полосе
  • при достижении взлетной скорости (55 KIAS) берем штурвал на себя, поднимая переднее колесо, и взлетаем
  • набор высоты начинаем при скорости 70 — 80 KIAS

Видео моего взлета на Cessna 172P доступно на YouTube по адресу https://youtu.be/Gds623MbgzE

Скорости самолета

KIAS — приборная воздушная скорость (IAS — indicated airspeed) в узлах (K — knots), именно ее значение отображается на индикаторе приборной скорости, подключенном к приемнику воздушного давления (ПВД) — трубке Пито (при измерении приборной скорости соотносится давление набегающего воздушного потока и давление неподвижного воздуха (1013.25 ГПА / 29,92 дюйма рт. ст. — стандартное давление (QNE) при 15° C и нулевой влажности — стандартные атмосферные условия));
эта скорость используется при управлении самолетом — шасси, закрылками, предотвращении сваливания;

Читайте также:  Что такое шток бензонасоса ВАЗ 2101 Ремзона ВАЗ

KCAS — индикаторная воздушная скорость (CAS — calibrated airspeed) в узлах (K — knots) — вычисляется на основании приборной скорости с учетом инструментальной и аэродинамической поправок;

KTAS — истинная воздушная скорость (TAS — true airspeed) в узлах (K — knots) — скорость относительно воздуха — вычисляется на основании индикаторной скорости с учетом реальных давления (высотная поправка) и температуры воздуха (температурная поправка);

KGS — путевая скорость (GS — ground speeed) в узлах (Kknots) — скорость относительно земли — вычисляется на основании истинной скорости с учетом направления и скорости ветра

Высоты самолета

Высотомер отображает приборную высоту (англ. indicated altitude), определяемую барометрическим способом относительно заданного начального давления.

Начальное давление (в дюймах ртутного столба) — число Коллсмана (англ. Kollsman number) задается вращением кремальеры, находящейся под высотомером:

В вышеприведенном примере в окошке (окне Колсманна (Kollsman)) показана заданное начальное давление 29,92 дюйма рт. ст. Это давление (29,92 дюйма рт. ст. или 760 мм рт. ст. или 1013 ГПа (мбар)) принято в качестве международного стандартного давления на уровне моря (QNE « кю-эн-и » — обозначение этого давления в Q-коде).
В рассмотренном случае высотомер при этом показывает условно барометрическую высоту (англ. pressure altitude) — высоту в атмосфере International Standard Atmosphere. Именно эта высота передается ADS-B-транспондером самолета в режиме «C «, а также используется для определения эшелона полета самолета (англ. flight level, FL).
Эшелон полета задается числом, равным сотням футов условно барометрической высоты, например, эшелон FL320 соответствует высоте 32 000 футов.

Для установки начального давления в симуляторе FlightGear необходимо подвести курсор мыши к кремальере, при этом курсор примет вид двусторонней стрелки, и задать давление, вращая колесико мышки: вперед — для увеличения, назад — для уменьшения.

Перед взлетом пилот устанавливает начальное давление согласно одному из двух правил:
QNH ( «кю-эн-эйч » ) — давление в точке измерения, приведенное к уровню моря — в этом случае высотомер показывает высоту над уровнем моря (уровнем Балтийского моря), а на аэродроме — превышение аэродрома над уровнем моря.

Давление QNH сообщается авиадиспетчерами, с помощью местных сводок ATIS и в сводках погоды METAR (METeorological Aerodrome Report).
Пример сводки погоды (METAR) для аэропорта Гомель (UMGG):
UMGG 171100Z 10005MPS 9999 FEW048 SCT100 29/12 Q1023 R10/CLRD// NOSIG :
Q1023 — давление QNH в ГПа (мбар)
или
A29.35 — давление QNH в мм рт. ст.

В ся иностранная авионика рассчитана на QNH.

QFE ( «кю-эф-и » ) — давление на аэродроме (QFE = QNH + эквивалент превышения аэродрома) — обеспечивается нулевая высота на высотомере:

применяется в России (и ранее в СССР) и при полетах военной авиации

Затем при достижении высоты перехода (ВП) (англ. transition altitude, TA) пилот устанавливает стандартное начальное давление QNE.

В процессе полета пилот может менять начальное давление по указаниям авиадиспетчера.

Истинная высота (высота самолета над земной поверхностью) (англ. above ground level, AGL) отличается от приборной высоты.

Абсолютная высота определяется относительно среднего уровня моря (англ. mean sea level, MSL). Эта высота, обозначенная как «calibrated altitude » выдается сервисом FlightRadar24.

Работа с навигационным компьютером E6B

Навигационный (штурманский) компьютер E6B позволяет быстро решать ряд задач аэронавигации.

определение истинной воздушной скорости

  • определяем условно барометрическую высоту — например, 15 000 футов — и температуру воздуха за бортом — например, -15° С
  • устанавливаем, вращая круг, 15 (15 000 футов) напротив — 15 (-15° С)
  • напротив индикаторной воздушной скорости (KCAS) 14,5 (145 узлов) считываем истинную воздушную скорость (KTAS) 18,3 (183 узла)

определение абсолютной высоты

  • определяем условно барометрическую высоту — например, 10 000 футов — и температуру воздуха за бортом — например, -10° С
  • устанавливаем условно барометрическую высоту 10 (10 000 футов) на вращающемся круге напротив температуры воздуха — 19 (-19° С)
  • определяем приборную высоту — например, 12 000 футов
  • учитывая, что высота 12 000 футов и высота местной станции наблюдения (земной поверхности) 5000 футов, вычисляем истинную высоту: 12000 — 5000 = 7 000 футов
  • напротив разницы высот 70 (7 000 футов) считываем коррекцию высоты 66 (6 600 футов)
  • вычисляем абсолютную высоту: 6600 + 5000 = 11 600 футов — высота над средним уровнем моря

Сейчас доступны приложения для смартфонов, эмулирующие расчетчик E6B.

Также можно самому изготовить такой аналоговый компьютер, распечатав и соединив соответствующие круги с делениями.

Читайте также:  Какой двухсторонний скотч лучше для авто

Отечественным аналогом такого вычислителя является навигационная линейка НЛ-10.

Дополнительные возможности управления самолетом

Для отображения параметров полета на лобовом стекле включаем HUD — нажимаем клавишу h :

Для управления закрылками используются клавиши [ (закрылки вверх) и ] (закрылки вниз).

Для выпуска/уборки шасси используются клавиши g (уборка)/ G (выпуск).

Для включения/выключения огней используется группа переключателей в нижней части приборной панели:

навигационные огни — располагаются на концах крыльев и верхушке руля направления
проблесковый красный маячок — для предотвращения столкновений
проблесковые белые огни — на концах крыльев, для предотвращения столкновений

Для включения/выключения питания авионики используется переключатель в нижней части приборной панели:

Следует отметить, что для пилотирования в симуляторе FlightGear доступно очень большое число различных моделей самолетов, в том числе и созданных энтузиастами.
Вы можете, например, попробовать себя в роли пилота вот такого гигантского четырехмоторного авиалайнера:

На FTP-сервере http://mirrors.ibiblio.org/flightgear/ftp/Aircraft/ для загрузки доступно множество моделей летательных аппаратов:

Можно, например, выбрать архив с самолетом братьев Райт:

Распаковываем его содержимое в папку (dataAircraft), где хранятся модели других летательных аппаратов:

Теперь этот самолет стал доступен в меню:

Выбираем его и выкатываем на взлетную полосу:

Продолжение следует

Скорость самолета. Приборная, истинная, путевая…

Возможно, вы удивитесь, но в авиации все совсем не так как в автомобилестроении. У вас в машине один спидометр который показывает скорость вашего движения. Все просто, чем быстрее вращается колесо, тем выше скорость, у нее всегда одно значение — скорость относительно земли.

Но вот какая история, у самолета все иначе, скоростей здесь гораздо больше.

Приборная скорость (Indicated Airspeed)

То что показывает «спидометр» пилота называется приборная скорость или приборная воздушная скорость.

Дело в том, что для измерения скорости полета самолета используется приемник воздушного давления, то есть скорость измеряется относительно потока воздуха, в котором движется самолет, с допущением, что за бортом так называемые «нормальные условия» (давление 760 мм ст, температура +15 и влажность 0%). Но они ведь не всегда такие, правда?

Истинная скорость (True Airspeed)

Идем дальше и обнаруживаем истинную воздушную скорость. Это скорость с учетом поправок. Учитывается инструментальная поправка (ведь прибор сам по себе может давать погрешность) аэродинамическая, волновая (возникновение скачков уплотнения на сверхзвуковых и близких к ним скоростях) и методическая.

На высоте уровня моря обе скорости совпадают, а вот с увеличением высоты полета истинная скорость начинает расти и на высоте 12 км истинная может быть в 2 раза выше приборной скорости. Растет разница и с увеличением скорости полета.

Есть несколько типов указателей скорости (авиационный спидометр): показывающей приборную скорость, показывающий истинную скорость, показывающий приборную скорость и число М и т. д… В общем, исходя из типа самолета приборы могут быть разными.

Указатель скорости самолета DC-10

Эквивалентная скорость (Equivalent Airspeed)

Скорость применяемая для расчетов инженерами, она учитывает сжимаемость воздуха. Прибора показывающего ее нет.

Скорости выше «воздушные». А вот и:

Путевая скорость (Ground Speed)

Это скорость самолета относительно земли, а не воздуха. В современном мире она измеряется с помощью GPS. Суть в том, что, например, при встречном ветре скорость самолета относительно земли будет меньше, чем при попутном, а относительно воздуха не изменится. Поэтому, зная скорость относительно воздуха и скорость ветра можно вычислить свою путевую скорость.

Вертикальная скорость

Это скорость набора высоты или снижения. Имеет значения во время взлета и посадки.

Число Маха

Фактически число М, это скорость относительно скорости звука.

В принципе, для пилота самой важной является приборная скорость, она влияет на динамику полета, число М важно для понимания, не превысил ли пилот допустимое его значение. Истинная и путевая скорости важнее для навигации, эквивалентная — для расчетов.

В чем разница между запланированной истинной скоростью полета и фактической истинной скоростью полета?

Мой электронный E6B делает расчеты как для запланированной, так и для фактической истинной скорости полета (давая разные результаты). Мне сказали, что разница связана с предположениями о температуре, но в руководстве нет никаких подробностей. В чем разница между ними?

Когда вы делаете расчет для фактического, используете ли вы CAS или IAS для выполнения истинного расчета? Это шаг, который часто упускается из виду (или невозможно)!

Из руководства для электронного E6B, который, похоже, похож на ваш:

ПЛАНИРУЕМАЯ ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ ПОЛЕТА

Эта функция используется для вычисления истинной скорости полета перед полетом планирование. Он вычислит истинную скорость полета в узлах и число Маха и высота плотности, учитывая высоту давления, температуру и калиброванная скорость полета в узлах.

Читайте также:  Двигатели фольксваген описание,характеристики,виды,фото,видео

ФАКТИЧЕСКАЯ ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ ПОЛЕТА

Эта функция вычисляет истинную скорость полета, число Маха и плотность высота, заданная высота давления, указанная температура в градусах Цельсия и откалиброванная скорость полета.

Руководство не дает больше информации о разнице между двумя расчетами, поэтому мы можем только догадываться…

Оба метода используют высоту давления и калиброванную скорость полета. Одна подсказка заключается в том, что» запланированная «версия использует» температуру», а» фактическая «версия использует»указанную температуру».

Так что мое предположение:

  • вы используете «фактическую» версию в полете, и она ожидает, что вы введете общую температуру воздуха (TAT), считанную с датчика в самолете, который затем преобразуется в температуру наружного воздуха (OAT), чтобы выполнить расчет высоты плотности и истинной воздушной скорости.
  • Вы используете «запланированную» версию для планирования полета, где температура, которую вы имеете в наличии, является овсом.

TAT-это овес плюс повышение температуры из-за того, что воздух был остановлен относительно самолета. Поскольку TAT немного выше, чем OAT, «фактическая» версия должна давать немного меньшую высоту плотности и немного меньшую истинную скорость полета.

Очень возможно, что расчет tas вашего летного компьютера ожидает калиброванную скорость полета, а не указанную скорость полета; разница между этими двумя часто может быть достаточной, чтобы повлиять на ваши результаты на значимую сумму.

Большинство самолетов не имеют формулы для преобразования или достаточной информации для преобразования скоростей полета, отличных от указанных в руководстве. Это означает, что» CAS», используемый для расчетов TAS, часто фактически является IAS.

Хорошая мысль, но обе функции принимают откалибрированную скорость воздуха как входной сигнал.

Вы конвертируете указанную скорость воздуха в калиброванная перед вводом в компьютер? Это шаг, который обычно сложнее сделать, поскольку преобразование из IAS в CAS часто недоступно.

Мой электронный E6B делает расчеты как для запланированной, так и для фактической истинной скорости полета (давая разные результаты). Мне сказали, что разница связана с предположениями о температуре, но в руководстве нет никаких подробностей. В чем разница между ними?

Когда вы делаете расчет для фактического, используете ли вы CAS или IAS для выполнения истинного расчета? Это шаг, который часто упускается из виду (или невозможно)!

Из руководства для электронного E6B, который, похоже, похож на ваш:

ПЛАНИРУЕМАЯ ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ ПОЛЕТА

Эта функция используется для вычисления истинной скорости полета перед полетом планирование. Он вычислит истинную скорость полета в узлах и число Маха и высота плотности, учитывая высоту давления, температуру и калиброванная скорость полета в узлах.

ФАКТИЧЕСКАЯ ИСТИННАЯ СКОРОСТЬ ПОЛЕТА

Эта функция вычисляет истинную скорость полета, число Маха и плотность высота, заданная высота давления, указанная температура в градусах Цельсия и откалиброванная скорость полета.

Руководство не дает больше информации о разнице между двумя расчетами, поэтому мы можем только догадываться…

Оба метода используют высоту давления и калиброванную скорость полета. Одна подсказка заключается в том, что» запланированная «версия использует» температуру», а» фактическая «версия использует»указанную температуру».

Так что мое предположение:

  • вы используете «фактическую» версию в полете, и она ожидает, что вы введете общую температуру воздуха (TAT), считанную с датчика в самолете, который затем преобразуется в температуру наружного воздуха (OAT), чтобы выполнить расчет высоты плотности и истинной воздушной скорости.
  • Вы используете «запланированную» версию для планирования полета, где температура, которую вы имеете в наличии, является овсом.

TAT-это овес плюс повышение температуры из-за того, что воздух был остановлен относительно самолета. Поскольку TAT немного выше, чем OAT, «фактическая» версия должна давать немного меньшую высоту плотности и немного меньшую истинную скорость полета.

Очень возможно, что расчет tas вашего летного компьютера ожидает калиброванную скорость полета, а не указанную скорость полета; разница между этими двумя часто может быть достаточной, чтобы повлиять на ваши результаты на значимую сумму.

Большинство самолетов не имеют формулы для преобразования или достаточной информации для преобразования скоростей полета, отличных от указанных в руководстве. Это означает, что» CAS», используемый для расчетов TAS, часто фактически является IAS.

Хорошая мысль, но обе функции принимают откалибрированную скорость воздуха как входной сигнал.

Вы конвертируете указанную скорость воздуха в калиброванная перед вводом в компьютер? Это шаг, который обычно сложнее сделать, поскольку преобразование из IAS в CAS часто недоступно.

Ссылка на основную публикацию
Сколько стоит баббит б83 или б16 цена за 1 кг лома этой и других марок в пунктах приема
Что такое баббит Производитель, цена, марка Фото и Видео Баббит представляет собой созданный сплав металлов в искусственных условиях, который обладает...
Сколько километров от грозного до краснодара
Расстояние от Пятигорска О Тебе, Кавказ, суровый царь земли… К нашему всеобщему счастью и сожалению недругов наша страна имеет огромные...
Сколько классов страхования по осаго
Как определить класс при страховании ОСАГО Стоимость страховки складывается из нескольких составляющих, одним из которых является класс страхования. Большинство владельцев...
Сколько стоит бензин в Японии Цена бензина в Японии 2019
Цены в Токио ���� сколько нужно денег в 2020 году – Бюджет поездки - TripLinks 33 € (4,163.3 ¥ /...
Adblock detector