Basic Flight Instruments
En flygplans hastighet mäts i knutar eller miles per timme på en airspeed-indikator inuti flygplanets cockpit. Airspeed-indikatorn är ett av de grundläggande luftfartygsinstrument och är av stor betydelse för piloter eftersom överensstämmelse med säkra driftshastigheter är absolut nödvändigt. Varje flygplan har sina egna angivna flyghastigheter som piloten måste vara medveten om. Piloter måste känna till de hastigheter vid vilka ett flygplan kommer att starta, landa, stalla och på annat sätt fungera säkert under olika faser av flygningen.
Airspeed-indikatorn fungerar genom att jämföra dynamiskt tryck (ram lufttryck) och statiskt tryck. Denna artikel gäller konventionella flyghastighetsinstrument i motsats till nyare datoriserade system som finns på tekniskt avancerade flygplan. Airspeed-indikationer på moderna, datoriserade primära flygdisplayer visar avbildningen på olika sätt än vad som beskrivs i denna artikel och beräknas med modern sensorteknik. Airspeed kan också erhållas från en GPS-enhet i utrustade flygplan.
Hur det fungerar
Airspeed-indikatorn är en del av det pitot-statiska systemet, ett differentialtrycksystem som mäter både dynamiskt lufttryck från pitotröret och statiskt tryck från en statisk port. Inuti instrumentets hölje är ett förseglat membran som tar emot både statiskt och dynamiskt tryck från pitotröret.
Statiskt tryck mäts också från insidan av höljet men utanför membranet. Det statiska trycket från både inuti och utsidan av membranet avbryter varandra, vilket ger en mätning av det totala dynamiska trycket eller ramtrycket.
När flygplanet accelererar ökar det dynamiska trycket från pitotröret, vilket ger membranet att expandera. Genom mekanisk koppling visas denna mätning av ökad lufthastighet i lufthastighetsindikatornålen.
Typer av flyghastigheter
- Indikerad flyghastighet : IAS är lufthastigheten läs direkt från airspeed-indikatorn.
- Kalibrerad lufthastighet : CAS är flygplanets faktiska hastighet genom luften, efter justering för positions- och instrumentfel. Den kalibrerade flyghastigheten (som den jämför med angiven flyghastighet) finns i flygplanets bruksanvisning.
- True Airspeed : TAS är kalibrerad (eller motsvarande) lufthastighet justerad för icke-standard tryck och temperatur.
- Ekvivalent lufthastighet : EAS är kalibrerad lufthastighet justerad för komprimerbarhetsfel.
- Markhastighet : Flygplanets faktiska hastighet över marken, mätt i knop eller mil per timme. Groundspeed är sann lufthastighet korrigerad för vindens effekter och är användbar vid flygplanering.
- Mach-nummer : Mach-numret är det sanna flyghastigheten för ett flygplan som det jämförs med ljudets hastighet. Ljudets hastighet är känd som Mach 1.0. Höghastighetsflygplan har Mach-mätare istället för airspeed-indikatorer.
Märkningar och begränsningar
Små flygmotorer använder färgkodade markeringar för att hjälpa piloten att fungera säkert och effektivt. Dessa markeringar är användbara eftersom de visar avgörande flyghastigheter, kända som V-hastigheter.
- White Arc : Den vita ljusbågen på airspeed-indikatorer visar det normala flikintervallet. Inuti den vita ljusbågen kan fulla flikar användas. Den vita bågens övre del indikerar den högsta hastigheten vid vilken flikar kan förlängas under flygningen, och det kan vara osäkert att arbeta med hastigheter utanför den vita ljusbågen med klaffar nedåt.
- Grön båge : Den gröna bågen på en airspeed-indikator representerar flygplanets normala driftsområde.
- Gul båge : Den gula bågen är ett försiktigt utbud av flyghastigheter. Det rekommenderas att piloter endast arbetar i den gula bågen i lugn luft. Att flyga i hastigheter i varningsområdet under turbulens kan vara osäkert.
- Röd linje : På toppen av den gula bågen är en röd linje, som representerar den maximala tillåtna flyghastigheten för flygplanet.
Fel på luftfartsindikatorn
En luftvägsindikator kommer att vara ineffektiv om det finns blockering av pitotröret eller den statiska porten eller båda. Ett blockage är oftast ett resultat av insekter, vatten eller isbildning.
Om pitotröret och dess avloppshål blir blockerade, fungerar luftmätningsindikatorn som en höjdmätare, vilket visar en ökning av flyghastigheten när flygplanet klättrar till en högre höjd och en minskning av flyghastigheten under en nedstigning.
Om pitotröret blockeras och avloppshålet är öppet, blåsar luftens lufttryck ut genom avloppshålet och lämnar endast statiskt tryck i pitotröret. Det nya statiska trycket i pitotröret skulle motsvara det statiska trycket från den statiska porten och airspeed-indikatorn skulle läsa "0".
Om den statiska porten blockeras (men inte pitotröret), fungerar luftmätningsindikatorn, men det kommer att vara felaktigt. Eftersom den statiska luften fångas inuti höljet vid höjden där instrumentet slutat fungera, kommer en stigning att orsaka en lägre än normal flyghastighet. När du flyger under höjden vid vilken blockeringen inträffade läser luftvägsindikatorn högre än normalt.
Nödoperation
Vissa flygplan är utrustade med pitot rörvärmeelement. Pitotvärme används som förebyggande åtgärd för att stoppa is från att bildas över pitotröret och aktiveras vid flygning i kallt väder.
Många små flygplan är utrustade med en alternativ statisk källa som kan aktiveras genom att dra en spak i cockpiten om en statisk port blir blockerad. Det nya alternativa statiska trycket är ett lägre tryck än yttre omgivningstryck under flygningen, vilket resulterar i lite felaktiga instrumentindikationer, men det ger en tillräckligt god indikation för att upprätthålla positiv flygkontroll.