У льотній справі важливо точно знати, з якою швидкістю рухається літак — але “швидкість” — це поняття багатогранне. Існують різні типи швидкості, які розрізняються залежно від того, що саме вимірюється і які корекції враховуються: швидкість відносно повітря, землі, вплив атмосферних умов, помилки приладів тощо.
П’ять ключових термінів:
- IAS — Indicated Airspeed (індикована швидкість)
- CAS — Calibrated Airspeed (калібрована швидкість)
- EAS — Equivalent Airspeed (еквівалентна швидкість)
- TAS — True Airspeed (істинна повітряна швидкість)
- GS — Ground Speed (швидкість над землею)
Визначення та пояснення
| Позначення | Назва | Що показує / як вимірюється | Корекції / Відмінності |
|---|---|---|---|
| IAS | Indicated Airspeed | Швидкість, яку показує прилад у кабіні. Вимірюється через pitot-static систему. | Не враховує помилки приладів, положення датчиків, температуру чи густину повітря. |
| CAS | Calibrated Airspeed | IAS, скоригована на приладові й позиційні помилки. | Не враховує компресійні ефекти чи умови атмосфери. |
| EAS | Equivalent Airspeed | CAS, скоригована для ефектів стиснення повітря (compressibility). | Близька до CAS при малих висотах і швидкостях; важлива при швидкостях близьких до звукових. |
| TAS | True Airspeed | Швидкість літака через масу повітря, скоригована для температури, тиску, густини. | Застосовується в навігації, розрахунку пального, часу польоту. |
| GS | Ground Speed | Швидкість відносно земної поверхні (TAS ± вплив вітру). | Не показує взаємодію з повітрям; потрібна для навігації, маршруту, часу прибуття. |
Зв’язки між швидкостями
| Перехід | Що враховується / додається |
|---|---|
| IAS → CAS | Помилки приладів, позиційні помилки |
| CAS → EAS | Компресійні ефекти повітря при високих швидкостях |
| EAS → TAS | Корекція за температуру, тиск, густину повітря |
| TAS → GS | Вітер (хвостовий, лобовий або боковий) |
Для чого використовується кожен тип швидкості
| Тип швидкості | Застосування |
|---|---|
| IAS | Для керування літаком: зліт, посадка, маневри. Орієнтир для V-швидкостей (V_NE, V_FE, V_SL тощо). |
| CAS | Технічні та сертифікаційні розрахунки. Використовується для точніших аеродинамічних даних. |
| EAS | Аеродинамічні розрахунки навантажень на конструкцію літака, особливо на великих швидкостях. |
| TAS | Навігація, планування польоту, витрата пального, оцінка ефективності. |
| GS | Розрахунок часу прибуття, диспетчеризація, орієнтування за GPS, реальна швидкість над землею. |
Особливі випадки та практичні поради
- На малих висотах і швидкостях: різниця між IAS, CAS, EAS зазвичай незначна.
- На великих висотах і швидкостях: TAS може значно перевищувати IAS. Наприклад, IAS може бути 250 вузлів, але TAS — понад 450.
- Компресійні ефекти стають важливими при швидкостях, близьких до Mach 0.3 і вище.
- Сучасні літаки мають Air Data Computer, який автоматично обчислює TAS і число Маха.
Формули та кількісні співвідношення
- EAS = TAS × √(ρ / ρ₀)
де ρ — поточна густина повітря,
ρ₀ — густина на рівні моря в стандартній атмосфері (ISA). - Правило 2 %
Приблизно, на кожні 1 000 футів підйому TAS збільшується на ~2 % при незмінному IAS. - Ground Speed = TAS ± вітер
- Хвостовий вітер → GS > TAS
- Лобовий вітер → GS < TAS
- Боковий вітер впливає на трек і час, але не на GS напряму.
Підсумовуючи:
- IAS, CAS, EAS, TAS і GS — це не просто різні показники однієї величини. Це різні поняття з різною фізичною природою.
- Їхнє розуміння критично важливе для безпеки польотів, ефективного управління літаком, навігації та технічного проєктування.
- Пілоти орієнтуються на IAS / CAS для маневрів, TAS і GS — для маршруту, EAS — для інженерних розрахунків.