kapitola 4).

RYCHLOMĚRY

zpět na hlavní stranu .. zpět na rozcestník

Rychloměry jsou spolu s výškoměry a variometry třetí základní skupinou barometrických přístrojů.Měří a pilotovi indikují vzdušnou rychlost letu.

Jak rychloměr pracuje ?

Do utěsněného pouzdra přístroje je přiváděn statický tlak vzduchu. Přímo do vnitřní části membrány je přiveden tlak celkový, nebo jinak řečeno dynamický tlak.

Rozdíl těchto dvou tlaků je převeden přes pákový mechanizmus a ozubený převod na ručku přístroje. Ručka tedy opět ukazuje výsledný tlak, ale číselník je cejchován přímo v km/h, popř. jiných veličinách rychlosti.

Celkový tlak pro rychloměr (rychloměry) se odebírají z tzv. pitotovy hubice.Gumovou hadicí, popř. jiným rozvodem tlaku je pak přiveden přímo na výustku rychloměru.Statický tlak je opět odebírán přímo z pitotovy hubice, nebo u některých typů letounů a vrtulníků ze snímače statického tlaku na boku trupu.

Označení u výustek je u ruských přístrojů S = statický a D = celkový tlak.U amerických přístrojů pak S = statický a P = celkový tlak.

Na obrázku vpravo je řez standartním rychloměrem :

 

TYPY JEDNOTLIVÝCH POUŽÍVANÝCH RYCHLOSTÍ :

Přístrojová rychlost - je neopravený údaj rychloměru vestavěného v letadle.

Indikovaná rychlost ( IAS - indicated airspeed ) - je přístrojová rychlost opravená o přístrojovou chybu, která je daná jeho konstrukcí.

Kalibrovaná rychlost ( CAS - calibrated airspeed ) - je indikovaná rychlost opravená o polohovou chybu pitot-statické trubice.

Ekvivalentní rychlost ( EAS - equivalent airspeed ) - je kalibrovaná rychlost opravená o vliv stlačitelnosti vzduchu.

Pravá vzdušná rychlost ( TAS - true airspeed ) - je rychlost letadla vůči okolnímu vzduchu. TAS je ekvivalentní rychlost opravená o vliv výšky.

S rostoucí výškou klesá hustota vzduchu a proto je v nenulové výšce TAS vždy vyšší než EAS. Lze ji přímo změřit, pokud opatříme rychloměr hustotní korekcí ( vřadíme mezi rychloměrnou krabici a ručičku ještě jednu barokrabici na kterou budeme přivádět statický tlak a která ,,započítá,, do údaje rychlosti vliv výšky ).

Traťová rychlost ( GS - ground speed ) je rychlost letadla vůči zemi. Klasickým rychloměrem jí nelze změřit, můžeme jí vypočítat pokud známe TAS a směr a rychlost větru pomocí navigačního trojúhelníku rychlostí. Přímo měřit jí můžeme pomocí GPS, laseru nebo dopplerovským indikátorem rychlosti.

Dalším vyjádřením velikosti rychlosti je tzv. Machovo číslo. Toto číslo vyjadřuje poměr rychlosti letu vůči rychlosti zvuku. V podstatě je to jinak vyjádřená TAS.

BAREVNÉ ZNAČENÍ ROZSAHŮ POUŽITELNÝCH A KRITICKÝCH RYCHLOSTÍ :

Na obrázku dole si můžete prohlédnout rychloměr s použitým barevným značením.

Význam jednotlivých barevných oblouků a jejich ohraničení :

Bílý oblouk - vyjadřuje rozsah rychlostí v kterém je možný let v přistávací konfiguraci letounu ( tj. vysunutý podvozek a vztlakové klapky ). Začíná na pádové rychlosti v přistávací konfiguraci, na obrázku zhruba 65km/h ( VSO ) a končí na maximální přípustné rychlosti s vysunutými vztlakovými klapkami, zde 115km/h ( VFE ).

Zelený oblouk - vyjadřuje bezpečný rozsah letových rychlostí. Začíná na pádové rychlosti bez vysunutých klapek, zde 90km/h (VS1) a končí na maximální normálně dovolené rychlosti, zde 180km/h ( VNO ).

Žlutý oblouk - navazuje na oblouk zelený v VNO,zde 180km/h a končí na maximální přípustné rychlosti letu (VNE),zde 265km/h , která je označená červenou radiální čarou. Při letu v rozsahu žlutém oblouku je nutná zvýšená pozornost a většinou není možno používat plné výchylky řízení, aby nedošlo k překročení přípustného zatížení draku.

 

Na dvou spodních obrázcích bych vám chtěl ukázat jak vypadají některé typy barevných značení...

Levý obrázek je rychloměr Winter s rozsahem rychlosti 0 - 200km/h a s nevyhovujícím barevným značením. Na obrázku vpravo je pak ten samý přístroj , ale s barevným značením , které jsem předělal přesně podle parametrů konkrétního letounu i s doplněním číslice 120km/h. Ta je v případě tohoto letounu důležitá kvůli vysouvání vztlakových klapek.

Na spodním obrázku je rychloměr s rozsahem 0 - 340 km/h a s trošku jiným uspořádáním barevného značení. Význam a symbolika je ale stejná.

 

Tolik o barevném značení a teď se podíváme trošku na teorii tlakových poměrů.

Tlakové poměry v rozvodech statického a dynamického/celkového tlaku si můžeme představit názorněji podle obrázků zobrazených níže...

1). Na prvním obrázku je letoun na zemi, v klidu, čili bez pohybu. Rozdíl červeného-celkového tlaku a modrého-statického tlaku je nulový a rychloměr tudíž ukazuje hodnotu rychlosti " 0 " ( pro názornost neuvádím jednotky, ale mohou to být km/h, knoty atd. )

2). Na druhém obrázku je již situace mírně komplikovanější. Letící stroj ( zde pro názornost letoun ) se pohybuje dopřednou rychlostí, která v tlakovém znázornění odpovídá zvětšené červené šipce. Jelikož letoun není v nulové výšce, změnil se tlakový poměr i v statické větvi, zde znázorněn menší modrou šipkou ( ve skutečnosti je tlak menší, protože jak víme, s rostoucí výškou se tlak vzduchu co ? ... snižuje, neboli klesá ). Rozdíl těchto tlaků odpovídá rychlosti, kterou nám ukazuje rychloměr, zde hodnota " 80 ". Rychlost je to takzvaná " vzdušná " , neboť nám indikuje rychlost pohybu letounu vůči okolnímu vzduchu.

3). Poslední změna nastane, pokud letoun letí v ještě větší výšce, než na obr.2, ale stejnou dopřednou rychlostí. Celkový tlak se nám nezmění, ale poklesne nám statický tlak vzduchu, zde znázorněn opět menší modrou šipkou. Co se stane s ručkou rychloměru? Rychlost, kterou ukáže rychloměr, se sníží oproti obrázku č.2 Letoun tedy ve větší výšce poletí menší dopřednou rychlostí vůči okolnímu vzduchu. Této rychlosti se také říká rychlost přístrojová.

Pro tuto vlastnost rychloměrů se používají u letadel létajících ve větších výškách rychloměry s další membránou. Jedná se ale o menbránu výškoměrnou, která reguluje pákové poměry v převodovém mechanizmu přístroje. Ručka nám pak ukazuje rychlost opravenou o výškovou chybu, tzv. pravou vzdušnou rychlost / skutečnou rychlost letounu vůči okolnímu vzduchu opravenou o chybu výšky. Například ve vojenských stíhacích letounech se používají rychloměry, které mají ručky dvě. Jedna ukazuje rychlost bez korekce-indikovanou, druhá pak rychlost korigovanou-pravou.

Pozn. I ... POKUD LETOUN NELETÍ V NULOVÉ NADMOŘSKÉ VÝŠCE A V BEZVĚTŘÍ, JE RYCHLOST INDIKOVANÁ VŽDY NIŽŠÍ NEŽ PRAVÁ VZDUŠNÁ RYCHLOST.

........

Jak vidět na obrázcích níže, některé typy stupnic a rozsahů, které se používají u leteckých rychloměrů se mohou značně lišit :

     

Pro doplnění prostorové představy o tom, jak vypadá letecký rychloměr si můžete udělat z obrázku níže :

 

To je pohled z venku, ale jak to vypadá uvnitř si můžeme trochu přiblížit na dalším obrázku a poté popsat pod ním...

Vývodkou celkového tlaku se do vnitřního prostoru membrány dostává tlak z pitotovi trubice. Okolo membrány proti tomuto tlaku pak působí tlak statický. Přes zdvihátko / táhlo se pohyb úměrný rozpínání membrány přenáší na pákový mechanizmus, který přes hrabici ( no, to je takové podivné polo-ozubené kolo ) otáčí pastorkem. Ten je na společné hřídelce s ručkou přístroje. Proti tomuto pohybu působí stočený vlásek, který odstraňuje vůle a nepřesnosti v převodech. Je nám tedy asi nyní jasné, že zdvih membrány je úměrný úhlu pootočení ručky. Samozřejmě nám tento jednoduchý princip trošku komplikují pákové poměry přenosu a síla/tlak vlásku na převod.

Seřízením všech těchto sil, poměrů a převodů se provádí mechanická kalibrace všech mechanických rychloměrů.

Přidám ještě dva názorné obrázky ... jeden ten vlevo je bez značek, druhý vpravo, ten samý přístroj, je pak s novým barevným značením limitů rychlostí.

 

zpět na hlavní stranu .. zpět na rozcestník