نمایشگر سرعت هوا

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
Diagram showing the face of a true airspeed indicator typical for a faster single engine aircraft

نمایشگر سرعت هوا ابزاری است که در هواپیما برای نشان دادن سرعت هوا به خلبان بر حسب فوت بر ساعت به کار می رود.

کاربرد[ویرایش]

نشانگر سرعت هوا توسط خلبان در طی تمام فازهای پرواز از جمله برخاست، صعود، کروز، نزول و فرود به منظور حفظ سرعت هوابا توجه به نوع هواپیما و شرایط عملیاتی که در کتابچه راهنمای عامل مشخص شده است، به کار می رود.

در میان ابزارهای پرواز، نشانگر سرعت هوا، علاوه بر افق مجازی به عنوان یک ابزار مرجع برای کنترل گام در طول صعود، پایین آمدن و چرخش مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین از نشانگر سرعت هوا برای تعیین موقعیت با استفاده از محاسبات - هنگامی که سرعت، زمان و تحمل به عنوان پارامترهای هدایتگر در غیاب ابزار کمکی نظیر NDBs, VORs or GPS. مورد استفاده قرار می گیرند- استفاده می شود.

A high sensitivity "540 degree" airspeed indicator used in a glider. The pointer swings past zero (top), but the colored arcs do not overlap. The needle shows an indicated سرعت هوا of 60 knots.

در هواپیماهای سبک[ویرایش]

نشانگر سرعت هوابه عنوان علامت از یک سری رنگهای استاندارد برای باندها و خطوط در صفحه ابزار استفاده می کند. محدوده سفید محدوده نرمال سرعت عمل برای هواپیما باتغییرارتفاع برای برخاست و نشست است. محدوده سبز محدوده نرمال سرعت عمل برای هواپیمابدون تغییرات ارتفاعی است. محدوده زرد محدوده ای است که بخاطر سرعت بالای هواپیما،کنترل آن باید با احتیاط بیشتری همراه باشد.

خط قرمز VNEیا سرعت غیر مجازرا نشان میدهد.این بیشترین سرعتی است که تحت هیچ شرایطی هواپیما نباید از آن تجاوز کند. خط قرمز پس از باند زرد قرار می گیرد که ناحیه خطراست و از VNO (حداکثر سرعت کروز)تاVNE می باشد. باند سبز از VS1 تاVNOمی باشد. VS1 سرعت توقف با لغزنده و اهرم فرود منقبض شده است. باند سفید از VSO تا VFEقرار دارد. VSOسرعت توقف با لغزنده افزوده شده است و VFE حداکثر سرعتی است که در آن صعود یا نزول توصیه شده است

Airspeed indicator markings for a light multiengine airplane.

در هواپیماهای بزرگ[ویرایش]

نشانگر (نمایگر) سرعت هواپیما به طور خاص برای مونیتورینگ سرعت هنگام راه اندازی هواپیمامهم است. به هر حال در هواپیماهای بزرگ سرعت آن می تواند با توجه به ارتفاع از سطح افق فرودگاه، وزن و دمای هواپیما متفاوت باشد به همین دلیل دامنه رنگ شده مبتنی بر ASI در هواپیماهای سبک استفاده نمی‌شود.در عوض دستگاه اشاره گرهای متحرکی با نام bugs دارد که این ممکن است به وسیله پیلوت (راهنما) از پیش تنظیم شده باشد تا سرعت مناسب مناسب را برای شرایط فعلی نشان دهد.


هواپیمای جت مانند هواپیمای با موتور پیستونی سرعت بهینه حداکثر یعنیVNOو VNE ندارد ولی در عوض حداکثر سرعت عامل VMOو حداکثر میزان سرعت ماخ MMO را دارد. به منظور مشاهده کردن هر دو محدوده خلبان هواپیمای جت الزاماً هم نشانگر سرعت هوایی و هم ماخ سنج را با هر یک از خطوط قرمز مناسب احتیاج دارد. در هواپیما های عمومی جت: ماخ سنج با یک ابزار که شامل جفت نشانگر هم مرکز می باشد، تر کیب می شود. یکی برای نشان دادن سرعت هوایی و دیگری برای نشان دادن عدد ماخ.

یک دستگاه جایگزین، نشانگر سرعت هوایی مجاز حداکثر است. این دستگاه عقربه متحرکی دارد که سرعت استاندارد ( سرعتی که از حد انتظار تجاوز نمی‌کند ) را که با تغییرات ارتفاعات تغییر می‌کند را نشان می دهد تا موج ضربه ای با سرعت صوت را از بال هواپیما دور کند. معمولاً عقربه راه راه سفید و قرمز است لذا به عنوان ( bar ber pole) شناخته شده است .متناسب با افزایش ارتفاع که MMO به جای VMO سرعت محدود کننده می شود، bar ber pole به سمت مقادیر کمتر ISA حرکت می کند.

سیستم‌های استفاده شده در هواپیما ای مدرن دو تا نمایشگر سرعت هوایی را به کار می گیرد نمایشگر الکترو نیک بر روی پنل اطلاعات پرواز اولیه و دستگاه مکان یاب مکانیکی سنتی که وقتی پنل الکترونیک از کار افتاد استفاده شود.نوعاًسرعت هوایی به شکل نوار باریکی نشان داده می‌شود . که با سرعت هوایی فعلی متوسط به بالا و پایین حرکت می کند. از رنگ مشابهی برای نشانگر مکانیکی برای نمایش سرعت Vاستفاده می شود.

کارکرد[ویرایش]

همراه با فراز سنج و نمایشگر سرعت عمودی، نمایشگر سرعت هوایی عضوی از سیستم آنتن فشار سنج دستگاه هدایت می‌باشد بنابراین به این دلیل نامیده می‌شود برای آنکه که به وسیله سنجیدن فشار در قلم رو ایستا و پویا آن را به کار می اندازند

Internal mechanism of an airspeed indicator

نمایش گر سرعت هوایی به وسیله سنجش اختلاف بین فشار ایستا ( در یافت کردن از طریق یک پورت ایستا یا بیشتر) و فشار ایستا به خاطر راندن با فشار ضربه هوا که از طریقلوله پیتو دریافت می شود، کار می کند. این تفاوت در فشار به خاطر ضربه فشار اثر فشار نامیده می شود.

پورت‌های ایستا در خارج از هواپیما در جاهایی انتخاب می شوند که برای شناسایی فشار اتمسفری به طور دقیق با کمترین اغتشاش در حضور هواپیما به کار روند. بعضی هواپیماها به منظور سنجش دقیق تر فشار ایستا در طی لغزش به سمت چپ و راست و پایین و سر خوردن، پورت‌های ایستا هم در کنار بدنه هواپیما و هم در کنار دم هواپیما دارد

یخ زدگی مشکل برای لوله‌های پیتو هست وقتی که دمای هوا از انجماد کمتر است و وقتی که رطوبت قابل مشاهده در جو وجود دارد مانند پرواز در هوای ابری و بارانی. برای جلوگیری از تشکیل یخ بر روی لوله از لوله‌های پیتو داغ شده به وسیله جریان الکتریکی، استفاده می شود.

نمایشگر سرعت هواپیما و فراز سنج با انسداد در سیستم ایستا بی اثر، عرضه خواهد شد . به منظور دوری کردن از این مشکل، اگر هواپیماها قصد استفاده در شرایط هواسنجی دستگاه را دارند، به منابع دیگری از فشار ایستا مجهز می شوند .در هواپیما تحت فشار نامناسب منابع فشار ایستای جایگزین معمولاً با بازکردن سیستم فشار ایستا به سمت هوای داخل کا بین بدست می آید این دارای کمترین دقت است ولی هنوز امکان پذیر است .در هواپیما با فشار مناسب یا فشار تنظیم شده در منابع ایستای جایگزین دومین مجموعه از پورت‌های ایستا برروی سطح بیرونی (رویه) هواپیمامی باشد . ولی در مکانی متفاوت با منبع اصلی

تفاوت‌ها[ویرایش]

Lift Reserve Indicator as installed

نمایشگر رزرو شدهٔ خیز یا LRI بعنوان جایگزین یا پشتیبان برای نمایشگر سرعت هواپیما در طی مراحل بحرانی پرواز تدارک دیده شده است. این ابزار خوبی است ولی بندرت در هواپیمای سبک و جت‌های ترابری معمولی یافت می شود. نمایشگر عادی سرعت هواپیما از حساسیت و دقت کمتری برخوردار است هنگامی که سرعت هوا کاهش می یابد درنتیجه نمایشگر سرعت هواپیمای معمولی اطلاعاتی که از اعتبار کمتری برای خلبان برخوردار است وقتی که سرعت هواپیما تا مرز توقف کاهش می یابد، تهیه می کند. سرعت واقعی توقف هواپیما با شرایط هواپیما هم تغییر پیدا می‌کند خصوصاً تغییرات در وزن ناخالص و بار سطح بال هواپیما در طی مانور. ASI کاملاً خلبان را از چگونگی بی حرکتی در طی این مانورها آگاه نمی‌کند، در حالی که LRI این کار را انجام می دهد.

همانطور که در بالا ذکر شد افت سرعت در هر زمانی و در هر سرعت هواپیما که باشد LRI به خلبان بطور مستقیم نشان می دهد .بنابراین برای استفاده خلبان هم واضح تر و هم آسان تر هست – LRI فشار تفاضلی دینامیکی و زاویه آغاز به عملیات را استفاده می‌کند . این وسیله برای شروع کار خیلی سریع است و به طور فزاینده ای در سرعت‌های کند دقیق می‌باشد . در نتیجه اطلاعاتی که از اعتبار بیشتری برخوردار است برای خلبان وقتی که سرعت هواپیما کاهش می یابد و شرایط بحرانی می‌شود فراهم می کند.

LRIیک ناحیهٔ 3 گانه از نمایش زرد- سفید- سبز است.در طول پرواز ناحیه سبز به خوبی بالای توقف است در جایی که کنترل‌ها محکم می شود، زاویه حمله کم است، و پتانسیل بالاآمدن بال بی استفاده، زیاد است.ناحیه سفید نزدیک به توقف جایی که کنترل کردن پرواز راحت تر است زاویه حمله بالاست و پتانسیل بالا بردن بال استفاده نشده کم می‌شود . بالای ناحیه قرمز شروع به افت سرعت را تعیین می‌کند . شدت افت سرعت افزایش می یابد و قتی که ضربه عقربه عمیقتر در ناحیه قرمز، در طی پرواز کردن نمایشگر ذخیره پرتاب فشار دینامیکی را برای اقدام کردن استفاده می کند.عقربه ناحیه قرمز بالا نخواهد آمد تا اینکه توانایی کافی سرعت هواپیما برای پرواز در دسترس باشد.

خلبان دستگاه مکان یاب را برای نشان دادن حد و مرز ناحیه قرمز و سفید کنش سرعت هواپیمایی حداقلی در ارتفاعات تنظیم میکند.به منظور نشان دادن اینکه هواپیما در ارتفاعات کم، پتانسیل بالابردن بال قبل از نقطهٔ اوج دارد. از زمانی که بال افت خواهد کرد در همان درجه حمله با سرعتی از هواپیما به محض آنکه به طور مناسب تنظیم شد.نمایشگر ذخیره پرتاب هر زمانی افت سرعت هواپیما به حالت وی‍‍‍‍ژه در می آید.لبهٔ سفید و قرمز نشان داده خواهد شد.این شامل افت سرعت فرود آمدن افت سرعت صعود کردن افت سرعت شتاب گرفتن میشود.پس از تنظیم سرعت خط مشکی در مرکز ناحیهٔ سفید زاویه صعود حداکثری و زاویه فرود حداکثری با پرتاب ذخیرهٔ کافی برای فروزش فرود نشان میدهد.با این شیوه خلبان میتواند از LRI برای تعیین زمان دقیق استفاده می‌کند برای برخیزش هواپیمابا پیچش بر سطح زمین حداقلی وزاویهٔ صعود ترکیبی حداکثری.

انواع سرعت سنج‌های هوا[ویرایش]

کاراترین سرعت بهینه مقاومت جبهه ای و مطلق پرتاب در دسترس، سرعت کاهش یافته و دیگر اطلاعات ایرودینامیک بستگی به سنجش دارد نه سرعت حقیقی هوا اکثر هواپیماها اختلاف کمی بین سرعت هوای واقعی و سرعت دستگاه مکان یاب شاید نشان میدهند.این تفاوت خطای موقعیت نامیده میشود، که عمدتاً به خاطر حس کردن نادقیق فشار ایستا است. معمولاً غیر ممکن است برای یافتن جایگاهی برای پورت‌های ایستا که تمام زاویه حمله در فشار 1 اتمسفر در ارتفاعات پرواز کردن هواپیما به طور دقیق احساس می شود.

اصول برنولی تعیین می‌کند که فشار کلی در یک راستا ثابت است.فشار پیتو برابر با فشارکلی است. بنابراین فشار پیتو در تمام اطراف هواپیما ثابت است و دچار خطای جایگاه نمی‌شود.

. جایگاه پورت‌های ایستا بایستی توسط طراح هواپیما به طوردقیق انتخاب شودزیرا خطای جایگاه باید در تمام سرعت‌ها در محدودهٔ دامنه عملیات کاهش یابد.معمولاً چارچوب سنجش مخصوص برای انواع هواپیما تهیه می شود.

در سرعت‌های بالا و ارتفاعات، سرعت سنجیده شده هوا بایستی بیشتر تصحیح شود .خطای تراکم افزایش می یابد زیرا اثر فشار منجر به تراکم هوا در لوله پیتو خواهد شد .معادله کالیبراسیون برای تراکم پذیری به حساب می آید ولی تنها در فشار در دریای استاندارد در ارتفاعات دیگر اصلاح خطای تراکم ممکن است بدست آمده باشد از چارچوبی. درعمل خطای تراکم قابل چشم پوشی است کمتر از حد 3000 تا 1000 پا و سرعت 100 تا 300 متر بر ثانیه اشکال سرعت هواپیمایی سنجیده شده است.

سرعت هواپیمای واقعی می تواند محاسبه شود بعنوان تابعی از سرعت هواپیما و غلظت هوای منطقه یا دما و ارتفاعات فشار که غلظت را تعیین می کند. برخی از نمایشگرها ی سرعت هواپیما تشکیل می دهند ساز وکار قاعده سر خوردن برای اینکه به این نتیجه برسیم. در غیر این صورت می تواند با ماشین حسابی مانند E6B انجام شود و قاعده سر خوردن دایره ای دستی برای تخمین سریع سرعت واقعی هوا 2% به ارتفاع 300 تا 1000 پایی اضافه می کنیم. برای نمایشگر سرعت هواپیما.نمایشگر سرعت هواپیما سرعت 52متر بر ثانیه و 100 خطا در 3000 متر و 1000 متر بالا تر از سطح دریاسرعت واقعی هوا 62متر بر ثانیه و 120 خطا می باشد.

همچنین مشاهده کنید[ویرایش]

منابع[ویرایش]

Installing and flying the Lift Reserve Indicator, article and photos by Sam Buchanan http://home.hiwaay.net/~sbuc/journal/liftreserve.htm

 This article incorporates public domain material from the United States Government document "Airplane Flying Handbook".
 This article incorporates public domain material from the United States Government document "Instrument Flying Handbook".
 This article incorporates public domain material from the United States Government document "Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge".