سرعت (هوانوردی)

سرعت در هوانوردی واژه استانداردی است که برای تعریف سرعتهای هوایی مهم یا کاربردی برای کاربر هواپیما به کار می‌رود. این سرعتها از اطلاعات تهیه شده توسط طراح و سازنده هواپیما در طی آزمایشهای هوایی مشتق می‌شوند و در اکثر کشورها باید توسط بازرسان سازمانهای هوانوردی در طی آزمونهای گواهی نوع مورد تأیید قرار گیرند. استفاده از این سرعتها برای رسیدن به حداکثر امنیت پروازی و بهره‌وری هواپیما الزامی است.

انواع سرعت در هوانوردی

یکی از مهمترین آلات دقیق در کاکپیت خلبان، نشان دهنده ی سرعت (Airspeed indicator) میباشد که این نشان دهنده یکی از 6 آلات دقیق اصلی در پرواز است. عوامل متعددی بر روی Airspeed indicator ها اثر میگذارند که در شرایط مختلف نیاز به تصحیح دارند.

نشان دهنده سرعت هواپیما بر اساس اختلاف فشار حساب شده توسط مجرای پیتوت و مجرای استاتیک، سرعت هواپیما را اندازه گیری کرده و آن را به خلبان نشان می دهند.

مجرای پیتوت(Pitot tube) به طور معمول بر روی بال هواپیما یا دماغه ی هواپیما نصب می شود تا در معرض جریان مستقیم نسبی هوا قرار گیرد. این عمل باعث میشود تا جریان نسبی هوا قبل از اینکه توسط بدنه ی هواپیما تحت تاثیر قرار گیرد، وارد مجرای پیتوت شود.

مجرای پیتوت فشار مطلق(Total pressure) را اندازه گیری میکند.

اما بر خلاف مجرای پیتوت، مجرای استاتیک(Static tube) بر روی قسمت کناری بدنه ی هواپیما نصب میشود تا جریان نسبی هوا مستقیما وارد آن نشود و در نتیجه فشار استاتیکی(Static pressure) را محاسبه کند.

البته در هواپیما های کوچک این دو مجرا با یکدیگر ترکیب شده و معمولا در زیر بال نصب میگردند. به اختلاف بین فشار مطلق و فشار استاتیکی، فشار دینامیکی گفته میشود که به عنوان سرعت هواپیما بر روی نشان دهنده ی سرعت به خلبان نشان داده میشود.

انواع سرعت :

1) Indicated airspeed: این نوع سرعت برابر با سرعت هواپیمای شماست که با مقایسه ی بین فشار پیتوت(مطلق) و فشار استاتیکی، مستقیما بر روی نشان دهنده ی سرعت به نمایش در می آید و خلبان این سرعت را مستقیما از روی نشان دهنده ی سرعت می خواند.

هرچه سرعت هواپیما بالاتر برود اختلاف فشار بین فشار پیتوت و استاتیک افزایش می یابد. سازندگان هواپیما این سرعت را به عنوان پایه و اساس Performance هواپیما میدانند.

2)Calibrated airspeed: این سرعت برابر است با سرعت Indicated airspeed که برای خطاهای موجود در خود نشان دهنده و نصب آن تصحیح صورت گرفته باشد. به عنوان مثال، در هواپیماهای آموزشی، در درون نشان دهنده های سرعت چرخدنده هایی موجود میباشد که این چرخدنده ها به علت وجود اصطکاک نمی توانند اطلاعات دقیق سرعت را بر روی نشان دهنده ی سرعت به طور کامل منتقل کنند. در سرعت Cruise اختلاف بین Indicated airspeed و Calibrated airspeed به حداقل میرسد.[1]

سرعت تیک آف هواپیما

پرواز هواپیماهای جت که در خطوط هوایی سراسر جهان کار می کنند، بر اساس مقادیر معین محاسبه شده است که عملکرد ایمن و کارآمد هواپیما را تضمین می کند. از این مقادیر استاندارد می توان سرعت تیک آف هواپیما را نام برد که توسط مهندسان هوا فضا برای یک نوع خاص از هواپیما محاسبه شده می شود، به این ترتیب، سرعت برخاست هواپیماهای مختلف گوناگون است.

اگر چه به سرعت های عملیاتی نام برده شده در ارتباط با تیک آف هواپیما، اصطلاحاتی مانند «حداقل سرعت کنترل» و «حداکثر سرعت لاستیک» داده می شود، اما مقادیر آن‌ها به طور خاص با توجه به هواپیماهای جت که برای محاسبه این مقادیر مورد توجه قرار می گیرند، متفاوت است. به طور کلی سرعت فرود و برخاست هر هواپیما به فاکتورهایی مانند وزن هواپیما، دانسیته (چگالی) هوا و طول باند بستگی دارد.

یک هواپیمای جت در شرایط عادی برای تیک آف، به ترتیب از سه مرحله عبور می کند:

  • ابتدا هواپیما شروع به سرعت گیری روی زمین می کند که به آن take-off roll می گویند.
  • سپس هواپیما شروع به جدا شدن از زمین می کند.
  • در نهایت هواپیما از زمین کنده می شود.

این موارد را می توان به طور کلی، سه مرحله اصلی تیک آف هواپیما دانست؛ اما برای اینکه سرعت تیک آف هواپیما را متوجه شوید، نیاز دارید که بدانید این مراحل چه زیر مجموعه هایی دارد.

درک تیک آف هواپیمای جت

با اینکه تیک آف به نظر پیچیده می رسد، اما اگر آن ها را به مراحل کوچکتر تقسیم کنید قابل درک تر می شود. وقتی هواپیمایی می خواهد از زمین بلند شود، یک سری مراحل باید انجام گیرد تا این کار به درستی و بدون نقص انجام شود. این مراحل عبارتند از:

  • تیک آف با یک هواپیمایی که در باند ایستاده، شروع می شود. این هواپیما منتظر صدور اجازه ترخیص از سمت برج مراقبت است.
  • زمانی که این اجازه صادر می شود، هواپیما شتاب گرفته و سرعت خود را در باند پرواز زیاد می کند.
  • همزمان با شتاب گرفتن هواپیما، خلبان سرعت و زاویه را چک می کند و مراحل بعدی اجرا می شود.
  • در یک سرعت مشخص که به سرعت روتیشن(rotation speed) معروف است، خلبان توسط فرامیل کنترل دماغه را بالا می دهد و این موقع است که دماغه به سمت بالا می رود.
  • وقتی دماغه از زمین جدا شد، بال های هواپیما نیروی برآی کافی را برای غلبه بر جاذبه زمین تولید می کند. به این صورت توانایی بالارفتن هواپیما بیشتر می شود.
  • به محض اینکه قدرت بالا کشیدن هواپیما بر وزن آن غلبه می کند، چرخ ها نیز از زمین جدا می شوند.

بازه‌های سرعت در هوانوردی

سرعت تصمیم‌گیری
  • V1، سرعت تصمیم گیری (decision speed): این سرعت مشخص می کند که آیا خلبان می توان تیک آف را انجام دهد یا خیر. باید بدانید که این سرعت مشخص می کند که آیا خلبان می تواند هواپیما را متوقف کند یا باید حتما تیک آف را انجام دهد؛ یعنی اینکه اگر یک هواپیما به سرعت v1 رسیده باشد، حتما باید تیک آف انجام شود اما اگر هنوز به این سرعت نرسیده باشد، خلبان می تواند با بستن موتورها (آیدل)، رانش برگردان (ریورس) و همچنین بهره گیری از ترمز، هواپیما را متوقف کند.

سرعت اقدام به بالا کشیدن دماغه
  • VR، سرعت روتیشن (Rotation speed): سرعتی است که طی آن دماغه هواپیما از زمین جدا می شود.

سرعت امن پس از برخاست
  • V2، سرعت امن تیک آف (take-off safety speed): این اصطلاح به سرعتِ هواپیما طی برخاست اولیه یا initial climb گفته می شود. به عبارت دیگر V2 حداقل سرعت ایمن می باشد که اگر پس از به این سرعت رسیدن یکی از موتورها از کار افتاد، خلبان بتواند تیک آف را تکمیل کرده و نرخ اوج گیری لازم را داشته باشد.

مفهوم‌ها

سرعت در هوانوردی در واقع سرعت هواپیما نسبت به هوایی است که از رو به رو به هواپیما برخورد می‌کند و نه سرعت هواپیما نسبت به زمین. به آن معنی که اگر باد مخالف با هواپیما و از جهت رو به رو بوزد، به برخاستن کمک می‌کند و هواپیما مسافت کمتری را بر روی باند طی خواهد کرد.

این سرعت‌ها برای هر پرواز، با توجه به وزن و گرانیگاه هواپیما، قدرت موتورها، غلظت هوای منطقه و طول باند محاسبه شده و در هر بار پرواز متفاوت خواهد بود.

  • زمانی که هواپیما طی شتاب گیری در مرحله take-off roll قرار دارد، خلبان سرعت V1 را یادداشت می کند تا تصمیم بگیرد که آیا می توان تیک آف کرد یا خیر.
  • در سرعت VR دماغه هواپیما از روی زمین بلند می شود که در این اقدام هواپیما نیروی لازم را برای برخاست به دست می آورد.
  • در سرعت Vlof هواپیما از روی زمین بلند می شود که اصطلاح انگلیسی آن Liftoff است.
  • در نهایت هواپیما به سرعت V2 می رسد تا یک فاصله امن را از زمین در یک ارتفاع و سرعت خاص داشته باشد.

سرعت برخاست چند مدل از هواپیما

سرعت تیک آف چند هواپیمای مختلف

سرعت تیک آف وزن تیک آف هواپیما
بوئینگ ۷۳۷ ۱۰۰,۰۰۰ پوند

۴۵,۳۶۰ کیلوگرم

 ۱۵۰ مایل بر ساعت

۲۵۰ کیلومتر بر ساعت

بوئینگ ۷۵۷ ۲۴۰,۰۰۰ پوند

۱۰۸,۸۶۰ کیلوگرم

 ۱۶۰ مایل بر ساعت

۲۶۰ کیلومتر بر ساعت

ایرباس A320 ۱۵۵,۰۰۰ پوند

۷۰,۳۰۵ کیلوگرم

 ۱۷۰ مایل در ساعت

۲۷۵ کیلومتر بر ساعت

ایرباس A340 ۵۷۱,۰۰۰ پوند

۲۵۹,۰۰۰ کیلوگرم

 ۱۸۰ مایل بر ساعت

۲۹۰ کیلومتر بر ساعت

بوئینگ ۷۴۷ ۸۰۰,۰۰۰ پوند

۳۶۲,۸۷۰ کیلوگرم

 ۱۸۰ مایل بر ساعت

۲۹۰ کیلومتر بر ساعت

کنکورد ۴۰۰,۰۰۰ پوند

۱۸۱,۴۳۵ کیلوگرم

 ۲۲۵ مایل بر ساعت

۳۶۰ کیلومتر بر ساعت

جستارهای وابسته

منابع
  1. «انواع سرعت در هوانوردی».
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.