سرعة جوية مكافئة

احسب السرعة الجوية المكافئة EAS من السرعة الجوية المشار إليها IAS ونسبة الكثافة σ=ρ/ρ₀ وفق التقريب EAS = IAS × √σ (بإهمال تصحيح الانضغاطية عند ماخ المنخفض). تُدخل IAS بالعقدة وσ بلا وحدة بين 0 و1، فتظهر EAS بالعقدة محوّلة أيضًا إلى م/ث وكم/ساعة؛ وهي السرعة التي تُعبّر مباشرة عن الضغط الديناميكي مهما كان الارتفاع.

خطوات الاستخدام

السرعة الجوية المكافئة (EAS) هي سرعة الطائرة بالنسبة للهواء بعد تصحيح تأثير الكثافة على السرعة الجوية المشار إليها (IAS). يتم حسابها باستخدام الصيغة: EAS = IAS × √(σ)، حيث σ هي نسبة كثافة الهواء الفعلي إلى كثافة الهواء عند مستوى سطح البحر في الظروف القياسية (1.225 كجم/م³). تُستخدم EAS في حسابات الديناميكا الهوائية لأنها ترتبط مباشرة بالضغط الديناميكي (q = 0.5 × ρ × V²)، مما يجعلها مقياسًا موحدًا لقوى الرفع والسحب بغض النظر عن الارتفاع. الخطوة الأولى: أدخل قيمة السرعة الجوية المشار إليها (IAS) من مؤشر السرعة في قمرة القيادة، وعادةً ما تكون بوحدات مثل عقدة (knots) أو كيلومتر/ساعة. تأكد من أن IAS مقروءة من الجهاز بعد تصحيح الأخطاء الآلية (مثل خطأ الوضع وخطأ المعايرة)، حيث أن EAS الحقيقية تُحسب من CAS (السرعة الجوية المعايرة) وليس IAS مباشرة، لكن في التطبيقات العملية يُستخدم IAS تقريبًا.

الخطوة الثانية: أدخل قيمة نسبة الكثافة (σ). يمكن حساب نسبة الكثافة من خلال الارتفاع الضغطي باستخدام معادلة الغلاف الجوي القياسي. على سبيل المثال، عند مستوى سطح البحر، σ = 1.0، وعند ارتفاع 10,000 قدم، σ ≈ 0.738. في بعض الحالات، يمكن الحصول على σ من أجهزة الطقس أو الأنظمة الملاحية. إذا كنت تستخدم هذه الحاسبة، فربما تحصل على σ من مصدر آخر كالارتفاع ودرجة الحرارة. تذكر أن σ = ρ / ρ₀، حيث ρ هي كثافة الهواء الفعلية وρ₀ هي كثافة الهواء عند مستوى سطح البحر.

الأسئلة الشائعة

هذه السرعات الأربع تشكل تسلسلاً رئيسياً في الطيران لتحويل القراءة من الجهاز إلى سرعة فعلية تستخدم في الملاحة والأداء. IAS هي القراءة المباشرة لمؤشر السرعة، وتتضمن أخطاء من وضع التثبيت ومعايرة الجهاز. CAS تصحح أخطاء الوضع والمعايرة في IAS لتعطي سرعة أدق، لكنها لا تزال تتأثر بكثافة الهواء. EAS تصحح CAS لتأثير انضغاطية الهواء (Compressibility) عند السرعات العالية والماخ العالي، ولكن في السرعات المنخفضة (تحت 200 عقدة) تكون EAS مساوية لـ CAS عملياً. في الممارسة العامة، غالباً ما تُستخدم EAS كمرادف لـ CAS في المحادثات، لكن الفرق يظهر عند السرعات فوق 300 عقدة. TAS هي السرعة الفعلية للطائرة بالنسبة للهواء، وتحسب من EAS عبر TAS = EAS / √(σ). حيث σ هي نسبة الكثافة. لذا، IAS->CAS->EAS->TAS عبارة عن سلسلة من التصحيحات. في حسابات الأداء، تُستخدم EAS لتحديد قوى الرفع والسحب لأن الضغط الديناميكي (q = 0.5 * ρ * V²) يمكن التعبير عنه بـ q = 0.5 * ρ₀ * (EAS)²، مما يجعل EAS ثابتاً عند نفس الضغط الديناميكي بغض النظر عن الارتفاع. لذلك، سرعة التوقف (Stall Speed) تُعطى غالباً بوحدات EAS. بينما تُستخدم TAS للملاحة وحسابات زمن الرحلة. الفهم الجيد لهذه التحويلات ضروري للطيارين لتشغيل آمن وفعال، خاصة في الرحلات الجوية على ارتفاعات عالية حيث تكون σ صغيرة جداً.

في الغلاف الجوي القياسي (ISA)، يتم حساب σ كنسبة كثافة الهواء عند ارتفاع معين إلى كثافة الهواء عند سطح البحر (1.225 كجم/م³). الصيغة الدقيقة تعتمد على طبقة الغلاف الجوي. على سبيل المثال، في طبقة التروبوسفير (حتى 11 كم)، تنخفض درجة الحرارة بمعدل 6.5°C لكل كيلومتر، ويمكن حساب الكثافة عبر قانون الغازات المثالية. معادلة تقريبية شائعة: σ = (T/T₀)^( -g/(R*L) - 1 ) * (P/P₀) حيث T هي درجة الحرارة، P الضغط، لكن غالباً ما تستخدم جداول قياسية. في الواقع، تتأثر σ بشكل كبير بدرجة الحرارة والضغط الجوي الفعليين. على سبيل المثال، في يوم حار، تكون الكثافة أقل مما هو قياسي عند نفس الارتفاع الضغطي، مما يجعل σ أصغر. كذلك تغيرات الضغط الناتجة عن المنخفضات أو المرتفعات الجوية تؤثر على الكثافة. الطيارون يحصلون على σ من خلال أجهزة مثل نظام البيانات الجوية (ADC) أو من خلال حسابات الارتفاع ودرجة الحرارة. في الحاسبات البسيطة، قد يفترض المستخدم σ بناءً على الارتفاع تحت الظروف القياسية، لكن التصحيح لدرجة الحرارة مهم للدقة. على سبيل المثال، عند ارتفاع 10,000 قدم في يوم قياسي، σ = 0.738 تقريبًا. لكن إذا كانت درجة الحرارة أعلى بـ 10°C من القياسي، تنخفض الكثافة بنسبة حوالي 3.3%، وتصبح σ أصغر.

السرعة الهيكلية القصوى (VNE) هي السرعة التي لا يجب تجاوزها لتجنب تلف هيكل الطائرة بسبب الاهتزازات (رفرفة) أو الأحمال الديناميكية الهوائية المفرطة. يتم التعبير عن VNE بوحدات EAS لأن الضغط الديناميكي (q) هو المسبب المباشر للأحمال على الهيكل، و q = 0.5 * ρ₀ * (EAS)². بما أن ρ₀ ثابت (كثافة سطح البحر القياسية)، فإن EAS يقيس الضغط الديناميكي بشكل مستقل عن الارتفاع. على سبيل المثال، إذا كانت VNE لطائرة هي 200 عقدة EAS، فهذا يعني أن الحد الأقصى للضغط الديناميكي المسموح به هو 0.5 * 1.225 * (200*0.5144)^2 ≈ 1519 باسكال. عند مستوى سطح البحر، EAS تساوي IAS تقريبًا، لذا يقرأ الطيار 200 عقدة على المؤشر. لكن على ارتفاع 20,000 قدم مع σ=0.5، إذا كانت IAS تشير إلى 200 عقدة، فإن EAS = 200 * √0.5 ≈ 141.4 عقدة، وهو أقل من 200، فلا خطر. لكن إذا حاول الطيار زيادة السرعة إلى أن تصل IAS إلى 282.8 عقدة (لأن 282.8 * √0.5 = 200 عقدة EAS)، عندها يكون الضغط الديناميكي مساوياً للحد الأقصى. لذا، استخدام IAS كحد سيكون خطيراً لأنه سيسمح بسرعات أعلى في الارتفاعات المنخفضة. لذلك، الطيارون يراقبون EAS (أو عبر جداول تحويل) لضمان عدم تجاوز VNE في جميع الارتفاعات. باختصار، EAS يوفر قياساً موحداً للضغط الديناميكي، مما يحمي الهيكل من الأحمال الزائدة بغض النظر عن كثافة الهواء.

حسابات مدى الطائرة واستهلاك الوقود تعتمد بشكل أساسي على TAS (السرعة الحقيقية) والرياح، وليس IAS أو EAS مباشرة. لكن العلاقة بين TAS و IAS تتوسطها EAS. للحصول على TAS، نستخدم TAS = EAS / √(σ). لذلك، إذا استخدم الطيار IAS كمعادل لـ TAS دون تصحيح الكثافة، فسيخطئ في تقدير سرعته الحقيقية. على سبيل المثال، عند ارتفاع 30,000 قدم، حيث σ ≈ 0.3، فإن TAS تكون حوالي 1.826 ضعف IAS (لأن 1/√0.3 ≈ 1.826). لذا، إذا كان IAS 200 عقدة، TAS تكون 365 عقدة. إذا حسب الطيار زمن الرحلة بناءً على 200 عقدة، فسيظن أن الرحلة ستستغرق ضعف الوقت الفعلي تقريباً، مما يؤدي إلى تقدير خاطئ للوقود. لحسن الحظ، تستخدم الطائرات الحديثة أنظمة إدارة طيران تحول تلقائياً إلى TAS. ومع ذلك، في الطائرات الصغيرة أو عند الحسابات اليدوية، من الضروري تصحيح السرعة. كما أن استهلاك الوقود يتناسب مع قوة المحرك المطلوبة، والتي تعتمد على السرعة الحقيقية وكثافة الهواء. لذلك، معرفة TAS بدقة من خلال EAS وتحويلات الكثافة أمر حيوي للتخطيط الدقيق للرحلة.

سرعة جوية مكافئة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

حاسبات ذات صلة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة