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空速{Indicated Airspeed(IAS)}——最不准却最常用的速度值

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发表于 2011-11-18 15:57:01 |只看该作者 |倒序浏览

飞行中的空速
   Indicated Airspeed(IAS)：这个是空速计测量出来外部动态气压(aerodynamic pressure)显示的速度值，只和压力有关，是最不准的也是最常用的。
　　Calibrated Aiespeed(CAS)：修正速度。人工修整了IAS误差，可以从飞行员手册上读出来，基本作用是来判定速度是否超过法定限制，特别是在低速下。
　　然后是一个公式：
　　V^2 = 2*q/p  （q是空速计测出的动态空气压力，p是空气密度）。
　　不同高度的空气密度是不同的，所以以海平面空气密度p0为标准就得出Equivalent Airspeed(EAS)：当量空速。因为这里p0是固定的，所以EAS大小只和动态气压有关。飞机机体结构强度限度基本上只受到空气压力的影响，所以关于飞机机体强度限度的速度值是用EAS。
　　最后是最精确的True Airspeed(TAS)：
　　TAS^2 = 2*((q*T)/(p*T0)) = EAS^2 * (p0/p) * (T/T0)。这里T是温度（单位K，273加摄氏温度），p0和T0是海平面的空气密度和标准温度（1013.24hPa、288.15K），这个公式实际意思就是用飞机周围实际的空气密度和温度来代替EAS中使用的默认标准值。
　　根据这个公式，在飞机爬升的时候，空气密度p变小，TAS增加；周围温度下降，TAS下降。一般用每增加1000英尺，IAS多增加2%就是TAS来估算。
　　最后，在海平面的时候，根据公式显然TAS=EAS=CAS。
　　举例如下：
　　海平面：TAS=EAS=CAS=332，IAS=333
　　20000英尺高度：EAS=325，CAS=335，IAS=333，TAS=445！
　　马赫数：就是TAS和音速的比值，因为音速仅仅和温度有关，所以M数类似EAS，主要是空气动力方面的参数。
　　M =  TAS / (39*开方（273+SAT）)，SAT是指周围静止空气的温度。
　　根据公式 V^2 = 2*q/p  (q是空速计测出的动态空气压力，p是空气密度)，变形一下得到q=V^2 * p /2，所以可以看出速度V越大、空气密度p越大，那么动态压力q也越大。这就是为什么躲导弹的时候要向低空俯冲加速，速度越大，低空空气密度越大，动态压力消耗导弹能量越快，一旦他的固体发动机烧完了，能量就会迅速下降，而你的优势恰恰就是喷气发动机可以持续加速，而且高度越低空气密度越大，喷射气体质量越多就推力越大。这就是为什么导弹的气动指标都非常吓人，但是飞机依然可以依靠持续加速的法宝来甩开导弹，飞机的机动性还是决定空战的主要因素。当然以后冲压发动机的导弹出现就死菜了。
　　还有个重要的速度，就是地速GS(ground speed)。下面摘录自CFSO里面A340-300的文章:
　　仪飞教材中有一段公式：
　　　　　　　飞行高度中气温+(绝对温度×标准大气压)
　　TAS=IAS×────────────────────
　　　　　　　标准温度+(绝对温度×飞行高度中大气压)
　　也就是：
　　　　　　　标准温度+(绝对温度×飞行高度中大气压)
　　IAS=TAS×────────────────────
　　　　　　　飞行高度中气温+(绝对温度×标准大气压)