מהירויות טיסה בהתאם לגובה - איך זה עובד?

[dorcami]

אהלן,
מנסיון שלי בסימולטור, ככל שאתה טס יותר גבוה, ככה האוברספיד נהיה יותר מוקדם.
אם אני לדוגמא טסתי היום עם 767, בגובה הים המהירות המקסימאלית הייתה 350 קשר. כשעליתי לFL350, המהירות המקסימלית ירדה ל320 +-.

אח"כ קראתי בויקיפדיה על ה767, שהמהירות מקסימלית שלו ב"גובה נמוך" היא 350 קשר (אל תתפסו אותי במילה) וב"גובה גבוה" 400 קשר.

גם עם הF-15, F-16 ו 18, ככל שאני טס יותר גבוה המטוס כאילו יכול לטוס עד מהירות כלשהיא שהיא נמוכה יותר.

בקיצור זה נשמע לי דפוק קצת והייתי רוצה שמישהו יסביר לי איך זה עובד..
תודה

[falcononeone]

הינה הסבר על מהירויות טיסה:
http://tomer.ifschool.net/prime.pdf

תודה לתומר חיים על ההסבר המעולה, עזר לי להוכיח כמה וכמה פעמים שרוחות משפיעות על משך הטיסה כִּי הִנֵּה יְהוָה בָּאֵשׁ יָבוֹא וְכַסּוּפָה מַרְכְּבֹתָיו
ישעיהו סו טו

[FreeFlight]

וכאן אתה טועה ידידי.

ככל שטסים יותר גבוה באטמוספרה האוויר נעשה יותר ויותר דליל.
המהירות שהמטוס מראה לך נקראת "מהירות אווירית", כלומר, המהירות שבה אתה נע בתוך האוויר. המהירות הזאת נמדדת ע"י צינור פיטו בצד המטוס, ע"י מדידה של לחץ האוויר הוא יכול לקלוט את המהירות שבה אתה טס.

אבל,

כמו שכתבתי למעלה האוויר נעשה יותר ויותר דליל, מה שאומר שהמהירות האווירית יורדת, מכיוון שהפיטו קולט פחות חלקיקי אוויר. כך שככל שאתה יותר גבוה החישוב של המהירות האווירית פחות מדוייקת, ופחות תואמת למהירות האמיתית שלך.
המהירות האמיתית שלך היא המהירות הקרקעית שלך, המרחק שאתה עובר ביחס לקרקע כל שעה.

אז מה שאנחנו מרוויחים כאן בעצם, זה את היכולת לטוס יותר מהר ככל שאתה יותר גבוה. זה מכיוון שלכל מטוס יש מהירות מסויימת שבה מהירות אווירית מהירה מדי פוגעת במטוס, אז ככל שאתה מטפס בגובה, אתה יכול לטוס במהירות קרקעית גדולה יותר ובמהירות אווירית קטנה יותר.

כלומר, אם תטוס ב300 קשר מהירות אווירית בבואינג 747 בגובה של 5000 רגל, המהירות האמיתית שלך תהיה כ300 קשר בערך.
אם תטוס ב300 קשר מהירות אווירית בבאוינג 747 בגובה של 30000 רגל, המהירות האמיתית שלך תהיה כ500 קשר.

אם תטוס בF-16 בגובה של 5000 במהירות של כ600 קשר מהירות אווירית המהירות שלך תהיה מאך 1, בגובה 40000 רגל בעצם אם תטוס ב600 קשר אווירי אתה תהיה במאך 2.

זה מכיוון שהאוויר דליל יותר, אתה יכול לעבור בתוכו יותר מהר מבלי שישפיע עליך.

אבל, המהירות האווירית עדיין משפיעה.
לכל מטוס יש הגבלה של מהירות אווירית, מכיוון שהעוצמה בה פוגע האוויר במטוס במהירות הזאת פוגעת במטוס, לכן עדיין אתה מוגבל לאותה מהירות אווירית, אבל בעצם אתה תטוס בה הרבה יותר מהר.

בנוסף לזה, גם מהירות ההזדקרות משפיעה במהירות אווירית מסויימת, ואפילו יותר מסוכנת, זאת בגלל שככל שמטפסים בגובה, פחות אוויר נכנס למנועים ולכן הפעילות שלהם נחלשת, הרבה יותר קשה להאיץ בגובה גבוה מאשר בגובה נמוך, וגם מכיוון שהמהירות האווירית יותר נמוכה, יותר קל להכנס להזדקרות.
שיטה שקיימת היא להתיישר בגובה מסויים בזמן טיפוס, להאיץ למהירות אווירית טובה, ולהמשיך לטפס. ובסוף הטיפוס להאיץ למהירות טובה מתחת למקסימום (נגיד אם המהירות המקסימלית היא 340 קשר, תטוס ב315 מכיוון שהרוח יכולה להקפיץ לך את המהירות האווירית).

וזה הכל.

[falcononeone]

נועם

המונח הוא "מהירות מכשירית" ולא "מהירות אוירית", כאשר מתיחסים למהירות שמוצגת במד המירות.

ולא הבנתי למי התכונת שטועה?כִּי הִנֵּה יְהוָה בָּאֵשׁ יָבוֹא וְכַסּוּפָה מַרְכְּבֹתָיו
ישעיהו סו טו

[FreeFlight]

dorcami טועה.

ומהירות מכשירית היא המהירות האמיתית המתוקנת.

[falcononeone]

נכנס לקישור שנתתי(עמוד 3 אם לדייק)?

המהיריות:
מכשירית(IAS)->מתוקנת(CAS)->אמיתית(TAS)->קרקעית(GS).

את המכשירית אתה רואה במכשיר, ואת המתוקנת אתה מחשב/בודק לפי ספר המטוס.כִּי הִנֵּה יְהוָה בָּאֵשׁ יָבוֹא וְכַסּוּפָה מַרְכְּבֹתָיו
ישעיהו סו טו

[Muli]

בגבהים האלה, ובכלל במטוסים מגביהי טוס ומהירים משתמשים למהירות ביחידות מאך (אחוז ממהירות הקול), השיוט ב-767 הוא בסביבות 0.8 מאך עד כמה שאני זוכר. המהירויות ביחידות הללו נשארות(בקירוב) קבועות לשיוט בכל גובה. לא מודדים בקשר(כי כמו שכתבת המהירות המכשירית בקשרים הולכת וקטנה עם העליה בגובה בשל צפיפות האוויר ההולכת וקטנה שמשפיעה על המהירות כפי שנמדדת בצינור הפיטו).

***עריכה***
הניסוח היותר מדוייק יהייה שבגבהים גבוהים(בד"כ מעל גובה המעבר ל-Flight Level) המהירות העיקרית שאליה מתייחסים אינה מהירות כ-IAS (מהירות מכשירית) אלא המהירות כמספר מאך.

נועם הזכיר מהירות הזדקרות.
ראוי לציין שבשונה ממהירות המקסימום המכשירית המותרת(VMO) שמשתנה עם העליה בגובה, מהירות ההזדקרות המכשירית נשארת קבועה, ואם ההזדקרות תגיע ב-120 קשר מכשירית ב-5,000 רגל, גם ב-40,000 רגל תזדקר באותה מהירות מכשירית של 120 קשר! וזה יקרה מוקדם יותר בגלל כל מה שנכתב למעלה.
לכן יש עדיין התייחסות למד המהירות בלוח השעונים. אבל לצורך קביעת מהירות השיוט בד"כ נשתמש במד המאך.

אם לא תעבור את מהירות המקסימום ביחידות מאך, לא תגיע ל-Overspeed!!

ב-767 יש לך במד המהירות מחוג עם פסים אדומים שמייצג את המהירות מקסימום המותרת, אם תטפס בגובה ותסתכל עליו תראה איך שהוא משתנה עם השינוי בגובה. בכל מקרה אם לא תעבור אותו(את המחוג עם הפסים האדומים), לא תיכנס ל-Overspeed.
אתה יכול לערוך ניסוי פשוט:
תעבור בחלון המהירות ב-MCP(הטייס האוטומטי) מ-IAS לתצוגת MACH, המהירות תופיע כשבר עשרוני קטן מ-1. תקבע מהירות לטיפוס ב-מאך(קח בחשבון שמאך 1 זה בערך 660קשר בגובה פני הים, לכן טיפוס ב 0.35-0.4 הוא סביר), ותן למטוס לטפס במהירות הזאת עד גובה 40,000.
תסתכל במד המהירות שמצד שמאל ותראה כמה דברים: קודם כל מספר המאך בחלון העליון של השעון נשאר קבוע במספר המאך שקבעת ב-MCP לכל אורך הטיפוס. ובמקביל תראה שהמהירות המכשירית הולכת וקטנה ככל שתטפס גבוה יותר(בגלל כל ההסבר למעלה בתשובות לשאלה שלך) ובמקביל גם המחוג עם הפסים האדומים(VMO) משתנה בהתאם בסקאלת המהירות.


דרך אגב, מה זה מהירות? דרך ביחידת זמן! נבדוק במהלך שעה כמה דרך(במייל) עושה המטוס.
מהירות אמיתית היא הדרך שהמטוס עושה בתוך גוש האויר(לא ביחס לקרקע). כלומר "נסמן בצבע" את נקודת ההתחלה בתוך גוש האוויר(לא ביחס לקרקע) ובסוף שעה נעצור את המטוס ונמדוד את המרחק שעבר מהנקודה ש"צבענו". המרחק במיילים הוא המהירות בקשר(מייל לשעה, ומדדנו הרי שעה).
ככל שהאוויר דליל יותר כך תהייה פחות התנגדות אוויר והמטוס יעבור יותר מרחק בשעה. לכן המהירות האמיתית תלך ותגדל ככל שנעלה בגובה. אבל במד המהירות מכיוון שהוא מודד לחץ אוויר בצינור הפיטו יקרה הדבר ההפוך->לחץ אוויר יורד(אוויר יותר דליל) פחות לחץ על הממברנה של מד המהירות ייתן מהירות קטנה יותר על המכשיר ככל שנעלה בגובה.
אבסורד לא? אנחנו מטפסים ובפועל טסים יותר ויותר מהר אבל השעון מראה שאנחנו טסים יותר ויותר לאט.. עכשיו אתה יכול להבין למה שימוש במספר מאך יותר הגיוני(בגבהים הגבוהים. ססנה שמטפסת ל-5,000 יכולה להסתדר עם IAS ואין לה מה לעשות עם מספר מאך)

מהירות קרקעית לוקחת בחשבון תנועה של כל גוש האוויר שבתוכו נמצא המטוס ע"י הרוח. לצורך כך לא נצבע את נקודת ההתחלה של המטוס בגוש האוויר אלה על הקרקע ממש מתחת למטוס ומדידת המרחק תיעשה בקרקע והמרחק שהמטוס יעשה למעשה יכלול גם את המרחק שעשה בתוך גוש האוויר וגם את המרחק שהרוח הסיעה את הגוש אוויר הזה.

מהירות מכויילת היא בסה"כ מהירות מכשירית שלוקחת בחשבון סטיות וטעויות שנגרמות בגלל הצנרת, ועוד גורמים במערכת שמשנים את התנועה החופשית של האוויר מפתח צינור הפיטו ועד הממברנה במד המהירות. יצרן המטוס מבצע ניסוי ומכין טבלת המרה שבה מול כל מהירות מכשירית כפי שמופיעה בשעון מופיעה המהירות המכשירית אם הצנרת הייתה אידאלית ולא הייתה משנה את הזרימת אוויר.

אז זהו, דור שאלת איך זה עובד, ככה זה עובד
נראה לי שזה סוגר פחות או יותר את ענייני המהירויות של המטוס.מולי