De snelheid van een vliegtuig wordt gemeten in knopen of mijl per uur op een airspeed-indicator in de cockpit van het vliegtuig. De luchtsnelheidsindicator is een van de basisinstrumenten van het vliegtuig en is van belang voor piloten omdat de naleving van veilige bedrijfssnelheden noodzakelijk is.
Elk vliegtuig heeft zijn eigen gespecificeerde luchtsnelheden die de piloot moet bewust zijn. Piloten moeten de snelheden weten waarop een vliegtuig opstijgt, landt, stallet, en anders veilig werkt tijdens verschillende fasen van de vlucht.
De airspeed indicator werkt door dynamische druk (ram luchtdruk) en statische druk te vergelijken. Dit artikel heeft betrekking op conventionele luchtsnelheidsinstrumenten in tegenstelling tot nieuwere geautomatiseerde systemen die worden gevonden op technologisch geavanceerde vliegtuigen. Airspeed-indicaties op moderne, geautomatiseerde primaire vluchtweergave tonen luchtsnelheid anders dan beschreven in dit artikel en worden berekend met behulp van moderne sensorteknologie. Luchtspoed kan ook worden verkregen bij een GPS-eenheid in uitgeruste vliegtuigen.
Hoe het werkt
De airspeed-indicator maakt deel uit van het pitot-statisch systeem, een differentiaaldruksysteem dat zowel de dynamische luchtdruk van de pitotbuis meet als de statische druk van een statische poort. Binnen de behuizing van het instrument is een verzegeld diafragma dat zowel statische als dynamische druk van de pitotbuis ontvangt. Statische druk wordt ook gemeten vanuit de behuizing maar buiten het diafragma.
De statische druk van zowel de binnen- als de buitenkant van het diafragma elimineert elkaar, waarbij een meting van de totale dynamische druk of de luchtluchtdruk wordt gelaten.
Naarmate het vliegtuig versnelt, neemt de dynamische druk van de pitotbuis toe, waardoor het membraan zich uitstrekt. Door middel van mechanische koppeling wordt deze meting van verhoogde luchtsnelheid getoond in de luchtsnelheidsindicatornaald.
Soorten Luchtspoelen
-
Aangewezen Luchtsnelheid : IAS is de luchtsnelheid die direct vanaf de luchtsnelheidsindicator wordt gelezen.
-
Gecalibreerde Luchtspoed : CAS is de werkelijke snelheid van het vliegtuig door de lucht, nadat deze is aangepast voor positie- en instrumentfouten. De gekalibreerde luchtsnelheid (zoals het vergelijkt met de aangegeven luchtsnelheid) is te vinden in het handboek van het vliegtuig.
-
True Airspeed : TAS is gekalibreerde (of gelijkwaardige) airspeed aangepast voor nonstandard druk en temperatuur.
-
Equivalent Airspeed : EAS is gekalibreerde luchtsnelheid aangepast voor compressibiliteitsfouten.
-
Groundspeed : De werkelijke snelheid van het vliegtuig over de grond, gemeten in knopen of mijl per uur. Groundspeed is de ware luchtsnelheid gecorrigeerd voor de effecten van wind, en is handig bij het plannen van de vlucht.
-
Mach Nummer : Het Mach nummer is de echte luchtsnelheid van een vliegtuig, aangezien het vergeleken wordt met de geluidsnelheid.De snelheid van geluid staat bekend als Mach 1. 0. Hoge snelheid vliegtuigen hebben Mach meters in plaats van airspeed indicatoren.
Markeringen en beperkingen
Kleine vliegtuigen met een enkelvoudige motor gebruiken kleurgecodeerde luchtsnelheidsmerkingen om de piloot veilig en efficiënt te bedienen. Deze markeringen zijn nuttig omdat ze cruciale vliegtuigsnelheden, bekend als V-snelheden, afbeelden.
-
Witte boog : De witte boog op de airspeed-indicatoren geeft het normale flap werkbereik weer. Binnenkant van de witte boog, kunnen volle flaps worden gebruikt. De bovenkant van de witte boog geeft de hoogste snelheid aan waarmee flaps tijdens de vlucht kunnen worden verlengd, en bij snelheden buiten de witte boog met klepjes kan het onveilig zijn.
-
Green Arc : De groene boog op een airspeed-indicator geeft het normale bereik van het vliegtuig weer.
-
Gele Boog : De gele boog is een voorzichtig bereik van luchtsnelheden. Het wordt geadviseerd dat piloten alleen in de gele boog in rustige lucht werken. Vliegen bij snelheden in het waarschuwingsgebied tijdens turbulentie kan onveilig zijn.
-
Rode lijn : Aan de bovenkant van de gele boog staat een rode lijn, die de maximaal toegestane snelheid voor het vliegtuig vertegenwoordigt.
Foutmeldersfout
Een luchtsnelheidsindicator is ondoeltreffend als er een blokkering van de pitotbuis of de statische poort is, of beide. Een verstopping is meestal het gevolg van insecten, water of ijsvorming.
Als de pitotbuis en het afvoergat geblokkeerd zijn, fungeert de luchtsnelheidsindicator als een hoogtemeter, waarbij de luchtsnelheid stijgt wanneer het vliegtuig naar een hogere hoogte klimt en een afname in de luchtsnelheid tijdens een afdaling.
Als de pitotbuis wordt geblokkeerd en het afvoergat geopend blijft, zal de luchtluchtdruk door het afvoergat uitblazen, waardoor alleen statische druk in de pitotbuis wordt gelaten. De nieuwe statische druk in de pitotbuis zou gelijk zijn aan de statische druk van de statische poort en de luchtsnelheidsindicator zou '0' lezen.
Als de statische poort wordt geblokkeerd (maar niet de pitotbuis), zal de airspeed-indicator werken, maar het zal onjuist zijn. Aangezien de statische lucht in de behuizing wordt opgesloten op de hoogte waar het instrument stopte werken, zal een klim een lager dan normale luchtsnelheid veroorzaken. Bij het vliegen onder de hoogte waarop de blokkering plaatsvond, zal de airspeed-indicator hoger lezen dan normaal.
Noodoperatie
Sommige vliegtuigen zijn uitgerust met pitotbuisverwarmingselementen. Pitot-warmte wordt gebruikt als preventieve maatregel om ijs te voorkomen dat het over de pitotbuis wordt gevormd en wordt geactiveerd bij het vliegen in koud weer.
Veel kleine vliegtuigen zijn uitgerust met een alternatieve statische bron die kan worden geactiveerd door een hendel in de cockpit te trekken in het geval dat een statische poort wordt geblokkeerd. De nieuwe alternatieve statische druk is een lagere druk dan de buitentemperatuur tijdens de vlucht, wat resulteert in enigszins onnauwkeurige instrumentindicaties, maar het geeft een goede indicatie om positieve vliegtuigcontrole te handhaven.
Basisvlieginstrumenten: de altimeter
Conventionele vliegtuighoogtemeters werken door de atmosferische druk op de vlieghoogte van de vliegtuig te meten en te vergelijken het naar een vooraf ingestelde drukwaarde.