空速的测量rev1

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APM2 APM2 中文快速入门指南- 第一篇硬件和常用软件-rev1

APM2 APM2 中文快速入门指南- 第一篇硬件和常用软件-rev1

APM2 中文快速入门指南-第一篇硬件和常用软件ArduPilotMega(APM)是市面上最强大的基于惯性导航的开源自驾仪(并且是最便宜的之一!)特性包括:∙免费开源固件,支持飞机(“ArduPlane”),多旋翼(四旋翼,六旋翼,八旋翼,十旋翼等),直升机(“ArduCopter”)和地面车辆(“ArduRover”)!∙通过点击式程序简化设置和固件上传。

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在Windows下使用图形任务规划设定工具(苹果下可用模拟器)。

Arduino的编程环境,也是完全跨平台的。

∙自动起飞,降落和特殊动作命令,例如视频和照相控制∙完整支持Xplane和Flight Gear 半硬件仿真∙包括继电器,可以根据任务脚本控制触发任何设备,∙硬件包括:o三轴陀螺仪o三轴加速度计o输出数字化6轴或9轴融合数据,包括旋转矩阵、四元数、欧拉角和原始数据格式o三轴角速度传感器(陀螺仪),感度高至131 LSBs/dps量程±250, ±500, ±1000, 和±2000dpso三轴加速度计,可编程量程±2g, ±4g, ±8g 和±16go测量高度的空气压力传感器o10Hz的GPS模块o监视电池状态的电压传感器o16MB板上数据记录存储器,日后会支持TF卡扩展。

任务数据自动记录,并可以导出为KML的格式o三轴磁力计o(可选)空速传感器o(可选)电流传感器APM对于玩家的要求较深的航模知识玩飞控的想法符合实际有一定的电子基础略懂英文及编程APM1和APM2的差别APM1和APM2之间的主要差别在传感器。

⑥空速

⑥空速
进行计算尺计算时, 是标准气压高 是标准气压高, 进行计算尺计算时,H是标准气压高, tH是该高度上的静温。 是该高度上的静温。 例:BAS370KM/h,飞行高度 ,飞行高度5000米,空 米
中温度为-30°,求TAS是多少? 是多少? 中温度为- ° 是多少
TAS=465 KM/h = 2、心算方法 、
三、空速的换算
(一)表速与真空速的换算 一 表速与真空速的换算 BAS CAS IAS EAS TAS
机械误差和空气动力学误差一般不修正, 机械误差和空气动力学误差一般不修正,小型低速 飞机对空气压缩性误差一般也不修正, 飞机对空气压缩性误差一般也不修正,故只修正空 气密度误差。 气密度误差。
1、尺算方法
(2)空气密度误差 △Vp) 空气密度误差( 空气密度误差
方法误差
空气压缩性修正量误差:低速飞行时较小, 空气压缩性修正量误差:低速飞行时较小,6000m以 以 下飞行时不用修正, 下飞行时不用修正,但6000m以上必须修正 以上必须修正 空气密度误差
修正补偿机构进行修正, 修正补偿机构进行修正,现广泛采用 领航计算尺计算修正, 领航计算尺计算修正,用于小型低速飞机
二、测量空速的仪表
根据动压与空速之间的函数关系, 基本原理:根据动压与空速之间的函数关系,利 用开口膜盒测量动压表示空速的。 用开口膜盒测量动压表示空速的。
(一)仪表空速表 一 仪表空速表
测量:仪表空速 测量:
(二)仪表真空速表 二 仪表真空速表
测量: 测量:表真速
(三)真空速表 三 真空速表
测量:真空速 测量:
在中、低空,通常高度每升高 在中、低空,通常高度每升高1000米,TAS 米 约增加5%。 比IAS约增加 %。 约增加

《空中领航学》3.3空速的测量计算

《空中领航学》3.3空速的测量计算

HQNE
TAS
300
-10°
5000
305
200
-10°
2000
196
380
-5°
4000
385
395
-20°
6000
400
第一组
表速
V真
V用
tH
真速表用 H
TAS表 TAS
(三)马赫数与真空速的换算
(三)马赫数与真空速的换算
⒈关系 TAS=1224√(273+tH)/288 ·Ma
TAS ∝ Ma (tH)
“Ma一定: tH↑,TAS↑;H↑,TAS↓”
⒉尺算方法
例如:Ma数表指示为0.4,飞行高度HQNE为5000米, 空中温度为-30℃,求TAS为多少?
TAS=450 km/h
表速
第一组
V真
V用
tH
Ma数×1000 TAS
课堂练习
• MaTAS
HQNE
tH
Ma
5000
-30°
0.4
TAS (km/h)
空气动力误差ΔVq:空气流经空速管时产生弯曲和紊乱,使 空速管接受的全压和静压不准确引起的误差。ΔVq通常在BAS 的±2%以内,部分机型已经减小到1.5~2km/h。
空气压缩性修正系数误差ΔVε:由于空气压缩性修正系数ε变 化所引起的误差。低空低速飞行ΔVε比较小,6000m高度以下 飞行可不进行修正,超过6000m则应予修正。
300
5000
-10°
392
180
4500
-15°
225
(二)表真速与真空速的换算
例如:表真速450 KM/h ,飞行高度HQNE4000米,空中 温度是-30℃,求真空速是多少?

转有关空速的知识

转有关空速的知识

转有关空速的知识然后是一个公式: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EquivalentAirspeed(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TrueAirspeed(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=33320000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。

2.3空速测量

2.3空速测量
真空膜盒 支点静压开口膜盒 Nhomakorabea全压
(三)马赫数与真空速的换算 三 马赫数与真空速的换算
1、换算关系 、 2、尺型 、 例:M数指示为 ,飞行高度 QNE为 数指示为0.4,飞行高度H 数指示为 5000米,空中温度为-30℃,求TAS为 米 空中温度为- ℃ 为 多少? 多少? TAS=450 KM/h =
课堂练习
IAS→ IAS→TAS
IAS(BAS) 140 200 190 120 180 210 HQNE 5400 1800 2100 2700 4500 9000 tH -20 +2 +1 -4 -15 -40 TAS
184 218 212 136 230 342
M→TAS →
HQNE 5000 4000 8000 10000 tH -30 -15 -40 -45 M 0.4 0.5 0.8 0.7 TAS (Km/h)
450 580 882 762
结束
返回
返回
返回
电动高度空速表
返回
返回
返回
在中、低空,通常高度每升高 在中、低空,通常高度每升高1000米,TAS 米 约增加5%。 比IAS约增加 %。 约增加
(二)表真速与真空速的换算 二 表真速与真空速的换算
飞行高度H 例:EAS=450 KM/h ,飞行高度 QNE4000 = 米,空中温度是-30℃,求真空速是多少? 空中温度是- ℃ 求真空速是多少? TAS=435 KM/h =
二、测量空速的仪表
根据动压与空速之间的函数关系, 基本原理:根据动压与空速之间的函数关系,利 用开口膜盒测量动压表示空速的。 用开口膜盒测量动压表示空速的。
(一)仪表空速表 一 仪表空速表

03空速表、马赫数表、全静压系统

03空速表、马赫数表、全静压系统

5、使用 单位:节 1节=1海里/小时
白色:襟翼操作速度范围。 进近着陆,速度一般限制 在此范围。
绿色:飞机正常操作速 度范围。除在平稳气流 中飞行时,速度均不应 超过此速度。 黄色:警戒速度范围。 飞机处于平稳气流中, 飞行员时刻处于警戒状 态时才可在此范围飞。
红色线:极限速度。超 过此速度飞行,可能会 对飞机造成损坏或结构 破坏。
力系数越大。
升力垂直于飞行速度方向,它将飞机支托在空中,克服 飞机受到的重力影响,使其自由翱翔。
拉力
Pull
升力
Lift
重力
Weight
阻力
Drag
升力的产生原理
上下表面存在压力差,在垂直于(远前方)相对气流方 向的分量,就是升力。 机翼升力的着力点,称为压力中心(Center of Pressure)
现代飞机装有三套大气数据数据计算机,其中机长使用一套, 副驾驶员使用一套,一套备用。
大气数据计算机的发展 模拟式ADC:以采用机电模拟式计算装置为特性(如 函数凸轮装置)。 数字式DADC:以采用微型计算机实现参数解算处理为 特性(需要A/D转换)。 混合式大气数据计算机:即可以输出模拟信号又可以 输出数字信号。
静压孔
静压孔周围喷一圈红漆,其下面标有注意事项。要求保 持圈内的清洁和平滑,并且静压孔上的小孔不能变形或堵塞。 目的是防止出现气流干扰,影响正确的指示。
在清洗飞机或退漆时,应该用专用颜色鲜艳的盖子堵住 静压孔。便于在下一次航班前将堵盖摘下。
全压管:感受全压,并通过 导管将气压输给空速表等仪 表。通常位于机身的前部、 机翼下部或垂直安定面等和 气流充分接触的地方。
动压:气流受到阻碍,气流 速度降低,气流动能转为的 压能。它等于全压与静压的 差值。全压指气流受阻滞后, 气流速度降低为零时的压力。 静压指气体未受到扰动时具 有的压力。飞机上用全压管、 静压孔或全静压管收集气流 全压和静压。

2.3空速测量(孟)

2.3空速测量(孟)
仪表误差 位置误差 IAS error
低速飞行时该 误差较大,高 速飞行时可以 忽略
CAS
压缩性误差 Variation
随着飞行高度 增加、飞行速 度增加,空气 压缩性系数变 大。
密度误差 EAS Variation
TAS
同样真空速, 高度增加,表 速会减小,原 因是空 Nhomakorabea密度 减小
二、空速表工作原理
压缩性误差及修正
空速表是根据平均海平面、标准大气条件下的动压与空速的
关系,通过表内的开口膜盒感受动压大小,经传动机构带动 空速指针而设计出来的。随着飞行高度的增加,飞行速度的 增加,空气的抵抗压力的能力逐渐变差,即压缩性系数变大, 从而导致压缩性误差。 在MSL标准大气条件下: 2q IAS CAS=
基本原理:根据动压与空速之间的函数关系,利
用开口膜盒测量动压表示空速的。
Vs0 Range of full flap Vne Vfe
Vs1
Range of flap up Caution Range
Vno
真空速表
三、现代空速系统设计及工作原理
全/静压系统Pitot-Static System 全温探头Pitot tube 迎角(Angle Of Attack)感应元件
CAS-修正表速:BAS修正机械误差后得到 IAS-指示空速:CAS修正空气动力误差后得
到 EAS-当量空速:IAS修正空气压缩性误差后 得到 TAS-真空速:当量空速修正空气密度误差后 得到
一、空速及其种类
空速分类
IAS: Indicated Airspeed
指示空速(起 飞、着陆性能速度、失速速度等) CAS:Calibrated Airspeed 修正空速 EAS:Equivalent Airspeed 当量空速 TAS: True Airspeed 真空速(领航 计算)

高度的测量及计算rev1

高度的测量及计算rev1


平均海平面
QFE QNH QNE
注意:有些机场终端区使用场压飞行,则公布过渡高TH。
高度表的拨正程序
起飞前
调修正海压QNH ,指示机场标高加座舱高度
(若调场压QFE,则指示座舱高度)。
上升至TA
转动气压调整钮,拨正为QNE 1013HPa。
下降至TL
转动气压调整钮,从QNE 1013HPa拨正为QNH(QFE)。
要求所有的民用飞机 都必须实际上按照对 应的英制高度层飞行
44900
41100 39100 37100 35100 33100 31100 29100 26600 24600 22600 20700 18700 16700 14800 12800 10800 8900 6900 4900 3000
13100 12200 11600 11000 10400 9800 9200 8400 7800 7200 6600 6000 5400 4800 4200 3600 3000 2400 1800 1200 600 180o 179o 12500 11900 11300 10700 10100 9500 8900 8100 7500 6900 6300 5700 5100 4500 3900 3300 2700 2100 1500 900
1、规定过渡高和过渡高度层的机场
2、未规定过渡高和过渡高度层的机场
3、高原机场
过渡高(TH)或过渡高度(TA) 是以场压(QFE)或修正海压(QNH)为基准面 的一个规定高度。在此高度及其以下,一律按 场压或海压高飞行。 过渡高度层(TL) 是在过渡高度之上,可以使用的一个最低飞行 高度层。在此高度层及其以上,一律按标准气 压高飞行。
一、高度及种类
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(高度单位为米)
例题:
1、H=5000ft tH=-10o EAS=130kt
求TAS=? 2、H=8000ft 求EAS=? tH=+10o TAS=184kt
例题:
1、H=5000ft tH=-10o EAS=130kt
求TAS=136kt 2、H=8000ft tH=+10o TAS=184kt 求EAS=160kt
例:BAS370KM/h,飞行高度5000米,空中温度为
-30°,求TAS是多少?
TAS=465 KM/h
2、心算方法
在中、低空,通常高度每升高1000米,TAS比IAS约 增加5%。
(二)表真速与真空速的换算 例:EAS=450 KM/h ,飞行高度HQNE4000米,
空中温度是-30℃,求真空速是多少? TAS=435 KM/h
2、空气动力误差 (Position Error)(ΔVp)
是 由于气流经过空速管时产生弯曲和紊乱引起 的。
指示的少误差为正;指示的多误差为负。
修正该误差后叫指示空速(Indicated Airspeed)(IAS)。
指示空速(IAS) =修正表速(CAS)+ ΔVp
3、空气压缩性修正量误差(Compressibility
是在前者的基础上,增加了一个真空膜盒,补 偿高度引起的空气密度误差。 该表既能用粗针指示仪表空速,又能用细针指 示近似的真空速。
3、真空速表是在前者的基础上,又增加了同感温器相
连的开口膜盒,补偿由于温度变化引起的空气密度误差。 指示的是真空速。
4、马赫数指示器(M数表)
指示的是马赫数,即飞机真空速与飞行高 度上音速的比值。
马赫数测量
马赫数是真实空速与飞机所在高 度上的音速之比,后者与大气静温有关。由理 论分析可知,马赫数是动、静压比值(或总、 静压比值)的函数。因此马赫数表与真实空速 表的基本结构相似。在接近音速飞行时,飞机 的某些部位会出现局部激波,使阻力急剧增加, 飞机的稳定性和操纵性变坏,甚至产生激波失 速。这时的马赫数指示具有与低速飞行时的指 示空速相类似的重要作用。马赫数还是超音速 飞行时衡量飞机各部位气动特性的主要参数
Error)(ΔVε)
是由于空气压缩性修正系数变化引起的。
该误差使指示的比实际的大,均为负值。 修正该误差后,叫当量空速(Equivalent Airspeed) (EAS)。 当量空速(EAS)=指示空速(IAS)+ ΔVε
空气压缩性修正量误差表标准大气
300
Km/h
400
500
600
700
800
校正空速是在指示空速数值经过位置误差修正后的空速
表读数,其英文缩写形式为CAS。位置误差是由于安装 在航空器上一定位置的总、静压管处的气流方向会随具 体型号航空器和迎角而改变,影响了总、静压测量的准 确度,从而导致的空速误差。校正空速()与指示空速 ()的关系为:
式中是位置误差修正值,通过试飞得到并在飞行手册中
给出相关的值,它与飞机迎角、襟翼位置、地面效应、 风向及其他影响因素有关。 校正空速多用于表示飞行试 验的速度,如失速速度和起飞速度,但在飞行手册中的 起飞速度仍用指示速度表示。
当量空速是在校正空速数据经过具体高度的绝热压缩流
修正后的空速表读数,其英文缩写形式为EAS。当量空 速不仅是总、静压压差的函数,还与飞行高度的压强有 关,这就要求对应每一个气压高度制作一种对应于总、 静压差的当量速度刻度盘,这显然是不可能的,所以通 常采用以海平面标准大气状态为基准的当量速度刻度盘, 这种表的读数只有在海平面标准大气条件下才是准确的, 对其他高度都需要进行修正,该修正称作附加的绝热压 缩流修正。当量空速(Ve)与校正空速(Vc)的关系 为:Ve=Vc-oc oc为绝热压缩修正值,由公式计算或查表得到,与具体 机型无关,只与飞行高度和校正空速有关。 当量速度多 用于表示飞机强度计算中所受载荷的速度
TAS TAS M a 20 273 t H TAS 20 273 t H M
四、速度、距离、时间换算
(一)尺算 1、原理 按比例关系进行计算。
2、方法
(1)时间以分为单位 (2)时间以秒为单位 计算时,应注意计算器刻度的比例关系。
四、速度、距离、时间换算
240
360
300
430
380
205
15″ 24″ 30″ 25″ 17″ 70″ 1 2.4 2.5 3 1.8 4
(二)心算
例题: 1、V=190节,求12分钟的飞过距离。 2、V=210节,求飞行63海里所需时间。 3、V=190节,求七分钟的飞过距离。 4、V=230节,求飞行50海里所需时间。
1 2 q v 2
1 2 q (1 ) H (TAS ) 2
2q TAS (1 ) H
指示空速又称表速,是修正了仪表误差后,空
速表的指示速度。该速度的常用英文缩写为IAS。 飞行员在飞行中主要使用指示空速。航空器飞 行手册和使用手册中,性能图表上所使用的速 度也是指示空速。航空器的空速通常是通过安 装在航空器上的仪器来量度
真实空速测量
理论和实验证明,动压q与空速v之间 有如下关系:q=1/2ρV2(1+ε)其中ε为考虑气体压缩性所 引入的修正系数,它与空速和静温有关;ρ为大气密度, 与大气静压和静温密切相关。因此真实空速信号可通过 测量动压、静压和静温而获得。据此设计的真实空速表 因必须引入静温信号,结构较为复杂。在标准大气状态 下,静温是静压的单一函数,这样就把真实空速看作只 是动压和静压的函数,由此得到的真实空速称为有局部 温度修正的真实空速,因为在非标准大气状态下,只能 部分补偿温度的影响,测得的只是真实空速的近似值。
§2.3空速的测量计算
飞机相对于空气运动的速度叫空速。测定空速的原理
通过测量飞机与空气相对运动时产生的动压求得 空速。
单位:公里/小时(KM/H)
海里/小时(NM/H)(节)(knots)
本节主要内容:
空速及其种类 测量空速的仪表 空速的换算
一、空速及其种类
1.仪表空速(BAS)
2.修正表速(CAS)
4000m
6000 8000 10000 12000
-2
-3 -4 -6 -9
-4
-6 -9 -13 -19
-6
-11 -17 -24 -39
-10
-18 -28 -40 -56
-16
-27 -41 -56 -78
-23
-39 -53 -80 -98
4、空气密度误差
(Density Error)(ΔVd)
三、燃油消耗量与时间(里程)换算
四、密度高度计算
三、空速的换算
(一)表速与真空速的换算 BAS CAS IAS EAS TAS
机械误差和空气动力学误差一般不修正,小型低速飞机对空 气压缩性误差一般也不修正,故只修正空气密度误差。
1、尺算方法
进行计算尺计算时,H是标准气压高,tH是 该高度上的静温。
T0 PH H 0 P0 TH
2q TAS (1 ) H
1、机械误差
(Instrument Error)(ΔVi)
是由于制造不精确和使用中磨损变形引起的。 指示的少误差为正;指示的多误差为负。 仪表指示的空速叫表速(Basic Airspeed) (BAS)。 修正机械误差后叫修正表速(Calibrated Airspeed)(CAS)。 修正表速(CAS) =表速(BAS)+(ΔVi)
即动压,并把它转换为标准海平面状态下(静 压为101.325×103帕或760毫米汞柱,温度为 15°C)的速度单位。它实质上是一个动压测量 仪表,在标准海平面状态下它所指示的空速 (表速)值与真实空速相吻合,非标准状态下 或海平面以上,指示空速将偏离真实空速。高 度愈高,偏差愈大。迎角一定时,升力和阻力 的大小直接取决于动压,因此指示空速对保证 安全飞行防止失速具有重大的意义,尤其是在 起飞和着陆阶段。
是由于飞行高度上的空气密度与标准海平面空 气密度不一致引起的。
通常指示的比实际的小,误差为正。
修正该误差后的空速叫真空速(True Airspeed)。
该误差可以根据相应公式,利用计算器进行修 正。
273 t H 0.5 ( ) TAS 288 2.628 EAS (1 0.0000226 H QNE )
T0 PH H 0 P0 TH
2q TAS (1 ) H
(六)空速表的误差
1、机械误差(△Vi)
2、空气动力误差(△Vq)
3、方法误差
(1)空气压缩性修正量误差(△V)
6000米以下高度飞行,可不进行修正,6000米以 上应予以修正。
(2)空气密度误差( △Vp)
1500
10000 8000 7000
+25o 125
-10 o 140 zero 170 +05o 150
(131)
(161) (192) (168)
(三)测量空速的仪表
1、仪表空速表 是根据海平面标准大气条件下动压与空速的关系, 通过开口膜盒感受动压,使指针指示空速的。测出的 是仪表空速。
2、仪表真空速表(组合型空速表)
5、7分钟飞了27海里,求速度。
1、六分钟距离法
六分钟飞过的距离是一小时的十分之一,以 此为基准进行推算。
2、分段求和法
将时间分为六分钟的整倍数和一、二分钟的 零头,进行推算。
计算器的其它计算
一、单位换算
1、海里、公里、英里换算 2、米、英尺换算 3、公斤、磅换算 二、燃料或润滑油体积与重量换算
(一)尺算 1、原理 按比例关系进行计算。
2、方法
(1)时间以分为单位 (2)时间以秒为单位 计算时,应注意计算器刻度的比例关系。
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