خطوات الاستخدام
السرعة الجوية الحقيقية (TAS) هي السرعة التي تتحرك بها الطائرة بالنسبة للكتلة الهوائية المحيطة، وتختلف عن السرعة الجوية المشار إليها (IAS) بسبب تغيرات كثافة الهواء مع الارتفاع ودرجة الحرارة. لحساب TAS بدقة، اتبع الخطوات التالية: الخطوة 1: أدخل السرعة الجوية المشار إليها (IAS) بوحدات مثل عقدة (knots) أو كيلومتر/ساعة (km/h). هذه هي القراءة التي تراها على مؤشر السرعة الجوية (ASI) في قمرة القيادة، وهي مصححة للأخطاء الآلية ولكن لا تأخذ في الاعتبار تغيرات الكثافة. الخطوة 2: أدخل كثافة الهواء الحالية (ρ) بوحدات مثل كجم/م³. يمكن الحصول على هذه القيمة من جداول الغلاف الجوي القياسي أو من أجهزة قياس الكثافة على متن الطائرة. كلما زاد الارتفاع، قلت كثافة الهواء. الخطوة 3: استخدم المعادلة: TAS = IAS × √(ρ₀/ρ)، حيث ρ₀ هي كثافة الهواء القياسية عند سطح البحر (1.225 كجم/م³ في الظروف القياسية). الجذر التربيعي لنسبة الكثافة يعوض عن تأثير انخفاض الكثافة على السرعة. الخطوة 4: ستحصل على TAS بنفس وحدات IAS. تذكر أن TAS تزداد مع الارتفاع حتى مع ثبات IAS، لأن الهواء أقل كثافة يحتاج إلى سرعة حقيقية أكبر لإنتاج نفس الضغط الديناميكي.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على السرعة الجوية الحقيقية بخطوات الحل كاملة.
الحل
الحل:
المعطيات: IAS = 150 عقدة، ρ = 0.904 كجم/م³، ρ₀ = 1.225 كجم/م³.
نسبة الكثافة: ρ₀/ρ = 1.225 / 0.904 ≈ 1.3551.
الجذر التربيعي: √1.3551 ≈ 1.164.
إذن TAS = 150 × 1.164 ≈ 174.6 عقدة.
التفسير: على ارتفاع 10000 قدم، تكون السرعة الجوية الحقيقية أعلى بحوالي 16.4% من السرعة المشار إليها. هذا يعني أن الطائرة تتحرك عبر الهواء أسرع مما يشير إليه المؤشر.
التحقق: يمكن استخدام قانون الغاز المثالي لحساب الكثافة إذا كانت درجة الحرارة معروفة. في هذا المثال، يفترض أن الكثافة معطاة.
الحل
الحل:
أولاً، نحتاج إلى حساب كثافة الهواء عند هذا الارتفاع. في الجو القياسي، عند 18000 قدم، الضغط P = 46.563 كيلوباسكال (من جداول)، درجة الحرارة T = -20.6°C = 252.55 كلفن. باستخدام قانون الغاز المثالي: ρ = P / (R · T)، حيث R = 287.058 جول/(كجم·كلفن).
ρ = 46563 / (287.058 × 252.55) ≈ 46563 / 72480 ≈ 0.6427 كجم/م³.
الآن، نسبة الكثافة ρ₀/ρ = 1.225 / 0.6427 ≈ 1.906.
الجذر التربيعي = √1.906 ≈ 1.380.
إذن TAS = 200 × 1.380 ≈ 276 عقدة.
التفسير: في طبقة التروبوسفير العليا، يزداد الفرق بين IAS وTAS بشكل كبير. هنا TAS أعلى بنسبة 38% من IAS. هذا يؤثر على أداء الطائرة، خاصة في التخطيط لاستهلاك الوقود والوصول إلى الوجهة.