Jak mierzy się prędkość samolotu: od IAS do Macha

W tym artykule przyjrzymy się, jakie rodzaje prędkości istnieją w samolocie i dlaczego nie wszystkie są równie ważne dla pilota.

IAS – Prędkość wskazywana (Indicated Air Speed)

Pilot odczytuje ją z podstawowego przyrządu w kokpicie – prędkościomierza. Podaje on bezpośredni odczyt z rurki Pitota, która mierzy ciśnienie dynamiczne powietrza. To właśnie ten typ jest najistotniejszy dla pilotów, ponieważ to IAS niej zależą siły aerodynamiczne działające na samolot.

TAS – Rzeczywista prędkość powietrzna (True Air Speed)

Jest obliczana na podstawie IAS, z uwzględnieniem gęstości powietrza, która zmniejsza się na większych wysokościach. Tak więc im wyżej lecimy, tym wskazania TAS będą niższe, pomimo że lecimy w tym samym tempie. Jest używana do planowania lotów i nawigacji, ponieważ odzwierciedla, jak szybko samolot porusza się w danym środowisku powietrznym.

GS – Prędkość względem ziemi (Ground Speed)

To szybkość, z jaką samolot porusza się względem ziemi. Jest to TAS skorygowana o wpływ wiatru – dodaje się prędkość wiatru tylnego lub odejmuje wiatru czołowego.

CAS – Poprawiona prędkość wskazywana (Calibrated Air Speed)

To prędkość wskazywana (IAS) skorygowana o błędy wynikające z instalacji systemu pomiarowego i przyrządów. Jest bliższa rzeczywistej szybkości w warunkach standardowych i używana w specyficznych obliczeniach aerodynamicznych. Wciąż nie uwzględnia zmienności gęstości powietrza związanego z wysokością.

Czym jest liczba Macha?

Jest to stosunek szybkości samolotu do prędkości dźwięku w danym ośrodku. Mach 1 oznacza prędkość dźwięku, Mach 2 – dwukrotność tej wartości itd.

Przykład: Samolot lecący z Mach 0.8 porusza się z prędkością równą 80% prędkości dźwięku.

Dlaczego na dużych wysokościach korzysta się z Macha?

Na dużych wysokościach (zwykle powyżej 10 000 metrów) piloci używają współczynnika Macha zamiast węzłów z kilku powodów:

1. Przy tej samej liczbie Macha, charakterystyki aerodynamiczne samolotu pozostają podobne, niezależnie od wysokości.
2. Używanie Macha pomaga pilotom uniknąć nieintencjonalnego przekroczenia bariery dźwięku.
3. Optymalna prędkość przelotowa dla wielu samolotów jest wyrażona w Machach.

Trzeba wiedzieć, że ta sama liczba Macha zależy od temperatury powietrza, która zmienia się wraz z wysokością. I tak Mach 1 na poziomie morza to około 1225 km/h, ale na wysokości 11 000 metrów to już tylko około 1062 km/h.