O que impede que um Machmeter seja o indicador de velocidade no ar padrão?

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A velocidade no ar é mais precisa quando exibida por um Machmeter do que quando exibida por um indicador de velocidade . Não é afetado pelas mudanças de temperatura / densidade do ambiente. Ainda é afetado por erro de posição, portanto, deve indicar algo entre IAS e CAS .

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O que impede ter uma escala Machmeter em nós e Mach, e usar o Machmeter no lugar do indicador de velocidade, como o instrumento padrão de velocidade no ar?

Existem tais instrumentos:


Fonte (Do manual de voo do avião da FAA)

    
por mins 05.07.2017 / 15:16

3 respostas

O tacômetro com base no multímetro não indicaria algo entre o IAS e o CAS, indicaria o TAS, mas para o mesmo instrumento e os erros de posição que o indicador de velocidade normal tem.

No entanto, o indicador de velocidade do ar não indica a verdadeira velocidade do ar e isso é intencional .

O EAS, que o indicador de velocidade no ar tem como objetivo mostrar, é uma medida de pressão dinâmica. Como o levantamento, que também inclui a eficácia das superfícies de controle, é proporcional à pressão dinâmica e o arrasto também é uma função da pressão dinâmica, a maioria das características de manuseio depende da pressão dinâmica. Portanto, o valor indicado pelo indicador de velocidade é exatamente o que o piloto quer saber.

Os únicos efeitos que dependem de outras velocidades são o flutter aeroelástico, que depende da velocidade real e dos efeitos de compressibilidade, que dependem do número de Mach. Ambos limitam a velocidade máxima segura. É por isso que as aeronaves rápidas também precisam do Machmeter. Mas eles ainda precisam da velocidade indicada.

¹ Ambos os instrumentos usam os mesmos dois valores brutos obtidos do sistema pitot-static: pressão total e estática. O indicador de velocidade no ar mostra a raiz quadrada da diferença (porque a pressão dinâmica é proporcional ao quadrado da velocidade), o Machmeter mostra a razão para algum expoente fracionário. Assim, todos os erros afetam da mesma maneira e, em instrumentos eletrônicos, são compensados na mesma medida.

² Sistemas eletrônicos em aviões modernos dizem para mostrar CAS, corrigindo todos os erros que possam estimar razoavelmente.

    
05.07.2017 / 20:11

...Machmeter scale both in knots and Mach numbers

A resposta simples é que, diferentemente do say (MPH vs KTS), os equivalentes mudam com a altitude, de modo que uma escala teria que se mover. Por exemplo, ao nível do mar, Mach 1 é de aproximadamente 661 Kts. em comparação, a 35.000 pés, seus 574 Kts. Embora um indicador de velocidade do ar também sofra de correções similares, as balanças MPH / KTS estão sempre alinhadas. A calibração IAS / TAS cria um problema semelhante, mas geralmente é aceitável corrigir uma vez que a altitude de cruzeiro tenha sido atingida (ou você está pelo menos em uma situação de subida de cruzeiro e livre para lidar com essa correção). A verdade é que a maioria dos modernos cockpit de vidro lidam com isso para você.

Uma outra coisa a considerar é unidades. Mach Number, estritamente falando, é unit-less enquanto a velocidade é medida como Distance / Time muitos podem dizer que estas duas coisas não podem estar no mesmo instrumento.

O fato é que você poderia imprimi-los no mesmo instrumento, desde que uma escala fosse constantemente ajustada. Eu presumo (com base na foto) que os medidores Mach podem ter um problema com baixas leituras, o que poderia ser um problema para coisas como rotulagem de estantes etc.

Você também pode querer dar uma olhada no exemplo descrito aqui.

    
05.07.2017 / 15:23

A agulha mover-se-ia muito pouco em velocidades aerodinâmicas mais baixas e estaria sujeita à não-linearidade. A velocidade segue diretamente de $ p_ {total} - p_ {static} $, enquanto o número Mach é uma fração. Da Wikipedia:

$$ M = \ sqrt {5 \ left [\ left (\ frac {p_t} {p_s} \ right) ^ \ frac {2} {7} -1 \ right]} $$

No início da escala, há muito pouca mudança relativa e muito pouco movimento da agulha, e conforme a velocidade aumenta, há mais movimento da agulha por nó.

Um gráfico da pressão dinâmica $ \ Delta $ como uma fração da pressão estática (no nível do mar na atmosfera ISO) mostra isso. A 200 nós, a pressão dinâmica é de apenas 6% da pressão estática. Qualquer atrito no equipamento de medição terá grandes efeitos na precisão e linearidade da leitura de velocidade até este ponto. Apenas a velocidades de > 200 nós, o gradiente começa a ser razoavelmente utilizável.

    
05.07.2017 / 16:38