أدوات الطيران الأساسية
تقاس سرعة الطائرة بعقد أو أميال في الساعة على مؤشر السرعة داخل قمرة الطائرة. يعتبر مؤشر السرعة الجوية أحد أدوات الطائرات الأساسية وهو ذو أهمية بالنسبة للطيارين لأن الالتزام بسرعات التشغيل الآمنة يعد أمراً حتمياً. لكل طائرة أسطولها الجوي المحدد الذي يجب على الطيار أن يكون مدركًا له. يحتاج الطيارون إلى معرفة السرعة التي تقلع بها الطائرة ، أو الأرض ، أو المماطلة ، أو تعمل بأمان خلال مراحل الطيران المختلفة.
يعمل مؤشر السرعة الجوية بمقارنة الضغط الديناميكي (ضغط هواء الرام) والضغط الثابت. تتعلق هذه المقالة بأدوات الطيران التقليدية مقارنةً بالأنظمة الحديثة المحوسبة الموجودة على الطائرات المتقدمة تقنياً . تعرض مؤشرات سرعة الطيران على عروض الطيران الأساسية المحوسبة الحديثة صورة السرعة بشكل مختلف عما هو موصوف في هذه المقالة ويتم حسابها باستخدام تقنية الاستشعار الحديثة. كما يمكن الحصول على السرعة الجوية من وحدة GPS في الطائرات المجهزة.
كيف تعمل
مؤشر السرعة هو جزء من نظام pitot-static ، وهو نظام ضغط تفاضلي يقيس كل من ضغط الهواء الديناميكي من أنبوب pitot والضغط الثابت من منفذ ثابت. داخل غلاف الآلة يوجد غشاء مختوم يتلقى ضغطًا ثابتًا وديناميكيًا من أنبوب pitot.
كما يتم قياس الضغط الثابت من داخل الغلاف ولكن خارج الحجاب الحاجز. إلغاء الضغوط الثابتة من داخل وخارج الحجاب الحاجز بعضها البعض ، وترك قياس الضغط الديناميكي الكلي ، أو ضغط هواء الرام.
مع تسارع الطائرة ، يزداد الضغط الديناميكي من أنبوب pitot ، مما يؤدي إلى توسيع الحجاب الحاجز. من خلال الربط الميكانيكي ، يظهر هذا القياس لزيادة السرعة الجوية في إبرة مؤشر السرعة الهوائية.
أنواع السرعة
- السرعة الجوية المُشار إليها : IAS هي السرعة الهوائية مقروءة مباشرة من مؤشر السرعة الجوية.
- السرعة الجوية المعايرة : CAS هي السرعة الفعلية للطائرة عبر الهواء ، بعد تعديلها لأخطاء الموقع والأداة. يمكن العثور على السرعة الهوائية المعايرة (كما تقارن بالسرعة الهوائية المشار إليها) في دليل تشغيل الطائرة.
- السرعة الجوية الحقيقية : يتم معايرة TAS (أو ما يعادلها) سرعة الجو المعدلة للضغط ودرجة الحرارة غير قياسي.
- مكافئ السرعة الجوية : EAS هي سرعة جوية معايرة معدلة لأخطاء الانضغاط.
- السرعة الأرضية : السرعة الفعلية للطائرة فوق الأرض ، مقاسة بعقد أو أميال في الساعة. سرعة الأرض هي سرعة جوية حقيقية مصححة لتأثيرات الرياح وتكون مفيدة عند تخطيط الرحلة .
- عدد الماخ : رقم الماخ هو سرعة الطيران الحقيقية للطائرة حيث يتم مقارنتها بسرعة الصوت. تعرف سرعة الصوت بـ Mach 1.0. تتميز الطائرات عالية السرعة بمقاييس Mach بدلاً من مؤشرات السرعة الجوية.
العلامات والقيود
تستخدم الطائرات ذات المحرك الواحد الصغيرة علامات السرعة الجوية المشفرة بالألوان لمساعدة الطيار في العمل بأمان وكفاءة. هذه العلامات مفيدة لأنها تصور سرعات حاسمة للطائرات ، والمعروفة باسم V-speeds.
- القوس الأبيض : يشير القوس الأبيض على مؤشرات السرعة الجوية إلى نطاق التشغيل العادي. داخل القوس الأبيض ، يمكن استخدام اللوحات الكاملة. يشير الجزء العلوي للقوس الأبيض إلى أعلى سرعة يمكن عندها تمديد اللوحات أثناء الطيران ، ويمكن أن تعمل على سرعات خارج القوس الأبيض مع اللوحات السفلية غير آمنة.
- القوس الأخضر : يمثل القوس الأخضر على مؤشر السرعة مدى التشغيل الطبيعي للطائرة.
- القوس الأصفر : القوس الأصفر هو مجموعة تحذيرية من السرعة الهوائية. ينصح بأن الطيارين يعملون فقط في القوس الأصفر في الهواء الهادئ. يمكن أن يكون الطيران بسرعة في نطاق الحذر أثناء الاضطراب غير آمن.
- الخط الأحمر : يوجد في الجزء العلوي من القوس الأصفر خط أحمر يمثل الحد الأقصى المسموح به للطائرة الهوائية.
أخطاء مؤشر السرعة الجوية
سيكون مؤشر السرعة غير فعال إذا كان هناك انسداد لأنبوب pitot أو منفذ ثابت أو كليهما. الانسداد هو الأكثر شيوعًا نتيجة للحشرات أو الماء أو الجليد.
في حالة انسداد أنبوب pitot وفتحة تصريفه ، يعمل مؤشر السرعة مثل مقياس الارتفاع ، مما يظهر زيادة في السرعة الجوية عندما تتسلق الطائرة إلى ارتفاع أعلى وتقلص في السرعة الجوية أثناء الهبوط.
إذا أصبح أنبوب pitot مغلقاً وظل فتحة التصريف مفتوحة ، فسوف ينزف ضغط هواء الرام من خلال فتحة التصريف ، تاركًا فقط ضغطًا ثابتًا في أنبوب pitot. سيكون الضغط الثابت الجديد في أنبوب pitot مساويًا للضغط الثابت من المنفذ الثابت ، وسيقرأ مؤشر السرعة "0".
إذا تم حظر المنفذ الثابت (ولكن ليس أنبوب pitot) ، فسيعمل مؤشر Airspeed ، ولكنه سيكون غير دقيق. بما أن الهواء الساكن يصبح محاصراً داخل الغلاف عند الارتفاع حيث توقفت الآلة عن العمل ، فإن الصعود سوف يسبب سرعة هوائية أقل من المعتاد. عندما تحلق تحت الارتفاع الذي حدث عنده الانسداد ، سيقرأ مؤشر السرعة أعلى من المعتاد.
تجهيزات أو تحضيرات الإسعاف
تم تجهيز بعض الطائرات مع عناصر تسخين أنابيب pitot. يتم استخدام الحرارة Pitot كإجراء وقائي لوقف الجليد من تشكيل عبر أنبوب pitot ويتم تنشيطه عند الطيران في الطقس البارد.
يتم تجهيز العديد من الطائرات الصغيرة بمصدر ثابت بديل يمكن تفعيله عن طريق سحب ذراع في قمرة القيادة في حالة حظر منفذ ثابت. يعتبر الضغط الاستاتيكي الجديد البديل عبارة عن ضغط منخفض عن الضغط المحيط الخارجي أثناء الطيران ، مما يؤدي إلى مؤشرات للأداة غير دقيقة إلى حد ما ، ولكنه يوفر مؤشرًا جيدًا بما يكفي للحفاظ على التحكم الإيجابي في الطائرة.