校准空速

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:24:27 #空速,航空术语

校准空速(Calibrated Air Speed)也称为校正空速,为一航空术语,是在修正仪表误差及位置误差后,在空速表(英语:airspeed indicator)上显示的空速,其缩写形式为(CAS),用符号Vc表示。

若是在高速、高海拔的条件下,校准空速还需要修正由于空气可压缩性产生的误差,此时的校准空速也称为当量空速(英语:equivalent airspeed)(equivalent airspeed,EAS)。当航行在海平面,且在国际标准大气条件(15°C,1013 hPa,湿度0%)下所得的校准空速和当量空速及真实空速(英语:true airspeed)(true airspeed,TAS)相同,若当时无风,此速度也与地面速度(英语:ground speed)相同(ground speed,GS)。在其他条件下,校准空速可能会和真空速或地面速度不同。

若校准空速的单位是节,一般会用KCAS的缩写,此时的指示空速(英语:indicated airspeed)缩写则为KIAS。

在航空中,校准空速主要有以下二种应用。

由于全球定位系统及其他先进导航系统的使用,飞行员可以直接读取地面速度(往往也是真实空速),因此上述的第一项应用的重要性已快速降低。但第二项应用仍然非常重要,例如,在飞机载重相同的情形下,飞机在可以在任何高度滚行及爬昇,其校准空速几乎不变,而地面速度及真实空速却有显著的差异。

V速度一般会以指示空速(而不是校准空速)来表示,因此飞行员可以直接从空速表上看到空速和V速度的关系。

由于空速表是量测冲击压强,校准空速会定义为冲击压强的函数。函数中的静压及温度均为常数,一般会以海平面上的值为准。

在速度低于音速时,校准空速如下:

C A S = a 0 5 {\displaystyle CAS=a_{0}{\sqrt {5\left}}}

其中:

若速度已达到超音速,在皮托管前方会出现正震波,根据Rayleigh公式可得:

C A S = a 0 ( 1 / 7 ) {\displaystyle CAS=a_{0}\left^{(1/7)}}

此时需使用迭代法计算校准空速,一开始可假设校准空速 a 0 {\displaystyle a_{0}}

上述公式可以适用在任何的单位,不过 P 0 {\displaystyle P_{0}} a 0 {\displaystyle a_{0}} 也要依使用的单位作调整。例如 P 0 {\displaystyle P_{0}} = 1013.25 hPa, a 0 {\displaystyle a_{0}} = 661.48节。空气的热容比假设为1.4。

当冲击压强 q c {\displaystyle q_{c}} 是由水柱压强计或是精准的压强计量测时,都可以用以上的公式来校正空速表。若使用水柱压强计时,其读值为以毫米为单位的水柱高度,此时的标准压强为10333 mm H 2 0 {\displaystyle H_{2}0}

在高海拔时,可用校准空速再修正可压缩性的误差,得到当量空速(EAS)。若高度低于10,000英尺,速度低于200节,可压缩性误差可省略。

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