表盘上的速度
不一定是飞机的真实速度
空速表读到的数字只是起点。往上修位置误差、压缩性误差、密度误差,才得到飞机相对空气的真实速度;再叠上风,才是相对地面的地速。这一页把五种速度、表盘上的四段色弧、法规里的速度限制,以及速度与迎角的关系一次讲完。
01 空速五兄弟:一条修正链条
- IAS
- 指示空速,又称表速:按海平面标准大气条件下动压与空速的关系得出;手册中的各种速度限制常用指示空速表示
- CAS
- 修正表速:IAS 修正位置误差(空气动力误差)后得到
- EAS
- 当量空速:CAS 修正空气压缩性误差;常用于表示强度计算中所受载荷
- TAS
- 真空速:EAS 修正密度误差,飞机相对空气运动的真实速度;用于空气动力、性能与领航计算
- GS
- 地速:飞机相对地面的速度;顺风 GS > TAS,逆风 GS < TAS
注 · 私照大纲把链条表述成"仪表空速 → CAS → IAS"(修正顺序与商照版相反),两版定义都有,考哪科记哪科。另记一个结论:等表速爬升,高度越高空气越稀,真空速随高度增大。
02 空速表内部:一张膜盒量动压
动手试试
拖滑杆:真速/高度/气温变 → 密度与动压变 → 膜盒变形 → 指针转;海平面时 表速 = 真速,越高表速比真速越小
① 全压进膜盒内 · 静压进表壳内(膜盒外)
② 压差 = 动压 → 膜盒变形 → 传动机构 → 指针转
动压公式:q = Pt − Ps(全压 − 静压);v = √( 2q / ρ₀ )(ρ₀ = 海平面标准密度)
③ 标定基准是海平面标准大气 ρ₀:海平面时 表速 = 真速
④ 高处密度小:同样动压对应更大真速 → 表速 < 真速;等表速爬升,真空速随高度增大
本演示忽略压缩性修正(IAS ≈ EAS);完整修正链条「表速 → 校正 → 当量 → 真速」见 01
- 测什么
- 动压(全压 − 静压),不直接测速度
- 结构
- 开口膜盒:全压管的全压送进膜盒内;静压孔来的静压送进表壳内、膜盒外;压差使膜盒变形,经传动机构带动指针
- 标定基准
- 按海平面标准大气(密度 ρ₀)下动压与空速的关系刻度
- 高空后果
- 高处密度小,同样动压对应更大真实速度:表速 < 真空速;等表速爬升,真空速随高度增大
注 · 皮托管必须正对气流安装;地面检查注意加温与防堵(虫、冰)。空速管与静压孔的堵塞故障处置见 07。
03 表盘色弧:白襟绿正黄警红限
- 白弧
- 白 襟翼操作范围:下限为着陆形态(起落架和襟翼放下)下最小稳定飞行速度或失速速度 VS0;上限为襟翼完全放下后的最大速度 VFE
- 绿弧
- 绿 正常操作范围:下限为光洁形态下最小稳定飞行速度或失速速度 VS1;上限为最大结构强度巡航速度 VNO
- 黄弧
- 黄 警戒范围:只有处于平稳气流中、飞行员时刻戒备时才能进入;下限 VNO,上限 VNE
- 红线
- 红 极限速度 VNE:超出后机体有损坏与解体的危险
注 · 口诀:白襟绿正黄警红限。色弧的下限都对应"该形态下的失速速度",这决定了空速表同时也是失速预警的第一道防线。
04 V 速度总表
| 代号 | 全称 | 含义 |
|---|---|---|
| VS0 | 着陆构型失速速度 | 着陆构型下的失速速度或最小稳定飞行速度 |
| VS1 | 特定构型失速速度 | 光洁(特定)构型下的失速速度或最小稳定飞行速度 |
| VFE | 襟翼放下最大速度 | 着陆形态飞行速度范围 VS0 ~ VFE;超过 VFE 放襟翼有结构损伤风险 |
| VNO | 最大结构巡航速度 | 正常飞行速度范围 VS1 ~ VNO |
| VNE | 极限速度 | 超出该速度飞机机体将有损坏与解体的危险(表上红线) |
| VA | 设计机动速度 | 全偏舵或强烈操纵时不得超过的速度 |
| VLE | 起落架放下最大速度 | 起落架在放下位允许飞行的最大速度 |
| VLO | 起落架操纵最大速度 | 收放起落架时允许的最大速度;收、放速度不同时分别标为 VLO(收上)和 VLO(放下) |
| VAT | 进近速度 | 取 1.3 × VS0 与 1.23 × VS1g 中的较大者,用于确定进近速度 |
注 · 这九个代号里,VS0、VS1、VFE、VNO、VNE 直接画在表盘色弧上(见 03);VAT 出现在着陆性能考点里。所有手册速度限制都按指示空速给出。
05 法规速度限制
- 全空域限制
- 修正海平面气压高度 3000m(10000ft) 以下,指示空速不大于 460km/h(250kt)
- 机场附近限制
- 距机场中心 7.5km(4nm) 范围内、离地高度 750m(2500ft) 以下,指示空速不大于 370km/h(200kt)
- 豁免条件
- 前者:经局方批准并得到空中交通管制同意;后者:经空中交通管制批准
- 基准
- 两条限制都是指示空速(IAS),不是真空速
注 · 记忆:"一万英尺二百五,两千五百英尺两百"。机场附近低空同时落入两个区间时,按更严的 200kt 执行。
06 速度 · 迎角 · 姿态
- 迎角
- 翼弦与相对气流的夹角;判断迎角大小的依据是相对气流方向
- 俯仰角
- 机身纵轴与水平面的夹角;平飞状态下机头抬得越高,仰角越大
- 关键结论
- 迎角相同,飞行状态(爬升 / 平飞 / 下降)可以完全不同
- 速度与迎角
- 平飞时:迎角大 → 升力系数大 → 所需速度小;迎角小 → 升力系数小 → 所需速度大
- 襟翼
- 襟翼偏角大 → 升力系数大 → 平飞所需速度小;偏角小 → 所需速度大
注 · 实际飞行中,平飞所需速度主要随迎角改变:大迎角 = 小速度,小迎角 = 大速度。临界迎角与失速速度留到"失速图解"单独讲。
07 故障与误差识别
皮托管堵 · 排水孔未堵
被困空气从排水孔漏走 → 空速表读数逐渐降至 0;高度表、升降速度表正常
基准状态:5000 ft · 110 kt 平飞
皮托管 + 排水孔全堵
全压被封闭 → 空速表变成「高度表」:高于堵塞高度偏大,低于偏小
基准状态:堵塞前 5000 ft · 110 kt 平飞
静压孔堵塞
静压断供 → 高度表冻结在堵塞高度、升降速度表归零、空速表说谎
处置:立即转换备用静压源(见卡 4)
备用静压源(座舱)
座舱压力比外界低(螺旋桨滑流)→ 空速表偏大、高度表偏高、升降速度表短时指示爬升
基准状态:5000 ft · 110 kt 平飞
| 修正链条上的误差 | 来源 | 在哪一环修正 |
|---|---|---|
| 机械误差 | 表内传动机构的机械误差 | 定期校验(链条起点之前) |
| 位置误差 | 皮托管、静压孔安装位置的气流畸变 | IAS → CAS |
| 压缩性误差 | 高速下空气可压缩 | CAS → EAS |
| 密度误差 | 高度、温度偏离海平面标准大气 | EAS → TAS |
注 · 空速表是反映最灵敏的仪表之一,遭遇风切变时空速表会首先出现急剧变化。它和高度表、升降速度表同属全静压系统,任何一块异常都先交叉检查另两块。