Mach, Ias, Tas

[juil789]

ho letto su una rivista aeronautica dei brevi accenni al machmetro, all'anemometro (che indica la Ias indicated airspeed) e alla differenza di questa rispetto alla Tas (true airspeed). Siccome il breve accenno non mi è stato molto chiaro potete dirmi qualcosa voi (anche riguardo a come funzionano questi strumenti)

Grazie e ciaooooo

[Einherjar]

La true airspeed indica la velocita effettiva dell'aria uitile quindi a scopi di navigazione e ogni qualvolta serve sapere la velocita effettiva (venti a parte)

 

La Indicated airspeed invece tiene conto della densita dell'aria , e quindi con l'aumentare di quota, al diminuire della densita dell'aria la indicated airspeed diviene via via sempre minore della Tas. In pratica la IAS di dice a quanta TAS a bassa quota corrisponde la velocita in IAS a una determinata altezza , divenendo cosi un utile strumento per determinare velocita di stallo ecc.

 

Esempio mettendo che l'aereo abbia sempre la stessa TAS, la IAS indicata variera con l'altezza , tipo 540 a 10000 ft , 490 a 15000 , 450 a 20000 , mentre magari la Tas si aggira sui 600.

Al livello del mare TAS e IAS si equivalgono.

Grosso modo e cosi anche se ho fatto delle semplificazioni grossolane.

[juil789]

La true airspeed indica la velocita effettiva dell'aria uitile quindi a scopi di navigazione e ogni qualvolta serve sapere la velocita effettiva (venti a parte)

 

La Indicated airspeed invece tiene conto della densita dell'aria , e quindi con l'aumentare di quota, al diminuire della densita dell'aria la indicated airspeed diviene via via sempre minore della Tas. In pratica la IAS di dice a quanta TAS a bassa quota corrisponde la velocita in IAS a una determinata altezza , divenendo cosi un utile strumento per determinare velocita di stallo ecc.

 

Esempio mettendo che l'aereo abbia sempre la stessa TAS, la IAS indicata variera con l'altezza , tipo 540 a 10000 ft , 490 a 15000 , 450 a 20000 , mentre magari la Tas si aggira sui 600.

Al livello del mare TAS e IAS si equivalgono.

Grosso modo e cosi anche se ho fatto delle semplificazioni grossolane.

 

ecco scusa ma il pitot che lavora sull'aria (quindi penso si autoregola in base alla densità quindi alla quota) indica la Ias ?

e se tu mettiamo sei a 30.000 piedi con Ias 600, come fai a sapere la tas ?

c'e' uno strumento che calcola la Tas simulando una densità dell'aria che non esiste a 30.000 piedi?

[Star104G]

ecco scusa ma il pitot che lavora sull'aria (quindi penso si autoregola in base alla densità quindi alla quota) indica la Ias ?

e se tu mettiamo sei a 30.000 piedi con Ias 600, come fai a sapere la tas ?

c'e' uno strumento che calcola la Tas simulando una densità dell'aria che non esiste a 30.000 piedi?

 

il più semplice sistema i misurazione della velocità è costituito di un pitot, un tubo e un anemometro. potrebbe non esserci nient'altro, e solitamente gli strumenti degli aeroplani da aeroclub (ma anche quelli STBY degli aerei più grandi) utilizzano questo sistema. come vedi, apparte la lampadina dentro il quadrante, non cè niente di elettrico, e quindi nessuna autoregolazione!!!

non avrebbe senso che ci fosse, dato che si vola sempre in IAS, nel senso che a te interessa sapere la velocità del tuo aeroplano relativamente all'aria che ti circonda, e non rispetto a terra! non vado oltre per non confonderci poi con la Ground Speed vera e propria, che è effettivamente inferiore alla TAS.

 

mi spiego meglio:

 

a quota 0 hai 250kts di IAS e circa 250kts di TAS, il tuo aeroplano è nel suo pieno inviluppo.

ad alta quota magari ti trovi a 250kts di TAS ma a 100kts di IAS, e il tuo aeroplano a 90 IAS stalla! cosa è più importante sapere?

 

poi comunque ad alte quote e velocità si viaggia in MACH e non in IAS, perchè si evitano gli errori di misurazione causati dalla minore densità dell'aria.

 

per calcolare la TAS esistono computer (solitamente si chiamano Air Data Computer) che la calcolano in base agli input di pressione statica e dinamica.

 

se vuoi approfondire ci sono altre discussioni interessanti su questo tema

Modificato 8 Ottobre 2010 da Star104G

[juil789]

il più semplice sistema i misurazione della velocità è costituito di un pitot, un tubo e un anemometro. potrebbe non esserci nient'altro, e solitamente gli strumenti degli aeroplani da aeroclub (ma anche quelli STBY degli aerei più grandi) utilizzano questo sistema. come vedi, apparte la lampadina dentro il quadrante, non cè niente di elettrico, e quindi nessuna autoregolazione!!!

non avrebbe senso che ci fosse, dato che si vola sempre in IAS, nel senso che a te interessa sapere la velocità del tuo aeroplano relativamente all'aria che ti circonda, e non rispetto a terra! non vado oltre per non confonderci poi con la Ground Speed vera e propria, che è effettivamente inferiore alla TAS.

 

mi spiego meglio:

 

a quota 0 hai 250kts di IAS e circa 250kts di TAS, il tuo aeroplano è nel suo pieno inviluppo.

ad alta quota magari ti trovi a 250kts di TAS ma a 100kts di IAS, e il tuo aeroplano a 90 IAS stalla! cosa è più importante sapere?

 

poi comunque ad alte quote e velocità si viaggia in MACH e non in IAS, perchè si evitano gli errori di misurazione causati dalla minore densità dell'aria.

 

per calcolare la TAS esistono computer (solitamente si chiamano Air Data Computer) che la calcolano in base agli input di pressione statica e dinamica.

 

se vuoi approfondire ci sono altre discussioni interessanti su questo tema

 

quindi se ho ben capito il pitot da la IAS

 

un computer deriva la TAS in base ai vari input

 

e la velocità in Mach come si ricava ?

 

IAS

-------------------------------------

velocità suono alla quota

 

quindi la calcola un computer ?

non c'è uno strumento diretto per i Mach

 

Hola

[Star104G]

quindi se ho ben capito il pitot da la IAS

 

un computer deriva la TAS in base ai vari input

 

e la velocità in Mach come si ricava ?

 

IAS

-------------------------------------

velocità suono alla quota

 

quindi la calcola un computer ?

non c'è uno strumento diretto per i Mach

 

Hola

 

se tu avessi pazienza e tabelle adeguate potresti calcolarteli tranquillamente da te

riguardo al calcolo del num di MACH io ho lavorato solo su macchine che la calcolano tramite computer.

penso però che i primi IAS/MACH indicator "calcolassero" meccanicamente i parametri (sto pensando tipo all'F-104 o al DC-9/50...)

[Hobo]

Non era mach = TAS / velocità del suono a quella quota ?

 

Siccome poi la velocità del suono si riduce con la quota perchè l'aria è più rarefatta, TAS dovrebbe avvicinarsi sempre più a mach, o no?

 

(La TAS da quel che so è la velocità dell'aria corretta per l'errore di densità, dovuto al fatto che salendo l'aria è meno densa. TAS e IAS coincidono solo a livello del mare).

Modificato 8 Ottobre 2010 da Hobo

[Star104G]

Non era mach = TAS / velocità del suono a quella quota ?

 

Siccome poi la velocità del suono si riduce con la quota perchè l'aria è più rarefatta, TAS dovrebbe avvicinarsi sempre più a mach, o no?

 

(La TAS da quel che so è la velocità dell'aria corretta per l'errore di densità, dovuto al fatto che salendo l'aria è meno densa. TAS e IAS coincidono solo a livello del mare).

 

yes off course Hobo, per calcolare il Mach si parte ovviamente dalla TAS, ma puoi partire, in maniera indiretta anche da IAS, tanto son sempre correlate!

 

cosa intendi con TAS che si avvicina a Mach?!

TAS si misura in Kts o Km/h, Mach è un numero puro!

forse intendi che ad una certa temperatura 1Mach è circa uguale a 1000Km/h?

 

 

@juil789

mi pare di ricordare che effettivamente all'IAS/MACH indicator del DC-9 arrivavano solo tubi di dati aria, quindi era proprio lo strumento a fare il calcolo meccanico!

[juil789]

grazie ora devo dire che il discorso Ias,Tas, Mach mi è oggettivamente più chiaro

 

provo a ricapitolare

 

 

sono a 20000' e ho mettiamo 400 kts misurati dal pitot (quindi è la Ias)

 

un altro dato che posso ricavare è la Tas (Ias = Tas + calcoli) che sarà sempre superiore alla Ias

 

a questo punto ricavata la Tas posso ricavare i Mach (Tas + calcoli relativamente alla velocità del suono alla quota)

 

 

ciaociao

Modificato 9 Ottobre 2010 da juil789

[Hobo]

Da quello che sapevo hai capito bene, però non è così semplice, o non sarebbe interessante.

In volo a una certa quota l'indicatore della velocità dell'aria credo che ti dia un'altra cosa che è la CAS (calibrated air speed), che è la "velocità CORRETTA dell'aria", corretta per l'errore dell'anemometro (giusto?).

 

Per mach intendevo velocità del suono. In quota essa si riduce giusto? Quindi se non si tiene conto di questo, salendo si correrebbe il rischio di avvicinarsi alla vel. del suono cosa pericolosa se non si è su un caccia supersonico. Quindi sempre da quello che so io salendo bisogna tenere vel. costante, in questo modo secondo me TAS (e CAS) diminuiscono e non si corrono rischi.

E un'altra cosa, visto che siamo in area tecnica, se si è a 20.000 ft diciamo meglio: siamo a FL 200 (flight level 2 - 0 - 0), quota in piedi diviso 100.

Modificato 9 Ottobre 2010 da Hobo

[Star104G]

o come si dice in U.S.A. "Angel 20"

 

comunque Hobo, hai espresso un ragionamento corretto!

ad alta quota, o comunque a quote di crociera è meglio viaggiare in Mach, poprio perchè lo strumento ci darà la IAS, che è addirittura inferiore alla CAS, e quindi si incorre in valori troppo discordanti.

infatti teoricamente la IAS dovrebbe essere uguale per tutti i sistemi di tutti gli aerei, ma in realtà non è così, a causa degli impianti dati aria che differiscono da un aereo ad un altro!

volare in CAS sarebbe ugualmente troppo macchinoso, e quindi si vola in Mach.

il Mach è più "sicuro" perchè calcolato da appositi strumenti, e perchè consente di controllare in maniera più immediata la nostra velocità in confronto a quella del suono!

 

per fare un esempio:

un aereo potrebbe avere come Vne 450kts IAS a quota 0, ma Mach 0.9 a 30000ft.

infatti se consideriamo solo la Vne in kts, a 450kts a FL300 saremmo già in ampio supersonico, o più probabilmente a pezzi!!

 

inoltre, sugli aerei "moderni", è possibile impostare un modo dell'auto pilota che consente di salire tenendo, in maniera automatica, la velocità costante, sia in IAS che in Mach.

[Hobo]

Da quello che so io è giusto. Poi ci sono le formule e letabelle di correzione delle velocità , ma non mi ciaddentro.

[luigi052]

Ragazzi questa discussione sulle varie velocità ogni tanto riciccia, ma sempre è evidente la grande confusione sotto il cielo.

 

Allora:

 

- tutti gli anemometri del mondo installati su tutti gli aerei del mondo prelevano il flusso dell'aria tramite il tupo di pitot e indicano esclusivamente la IAS (indicated air speed) chè è la velocità dell'aereo nella massa d'aria. Le prestazioni e le limitazioni aerodinamiche di un aereo sono riferite alla IAS.

 

- La CAS è la IAS dopo la correzione dell'errore dello strumento dovuto alla compressione dell'aria e persino dal riscaldamento del tubo a causa dell'attrito e viene usato quasi esclusivamente sugli aerei ad alte prestazione inclusi gli aerei di linea.

 

- La TAS (true air speed) ha la sola funzione di dirci quale è la velocità dell'aereo rispetto al suolo dato che aumentando la quota di volo la densità dell'aria diminusce quindi a parità di IAS l'aereo fa più strada. Quindi la TAS ci serve in volo esclusivamente per la pianificazione/navigazione.

La TAS si ricava correggendo la IAS per densità dell'aria (altitudine), temperatura e pressione e il suo valore si calcola tramite un apposito regolo o calcolatore dove le predette variabili vengono computate. Per quanto mi consta non esistono strumenti diretti di rilevamento della TAS.

Senza computer un calcolo approssimato della TAS può essere fatto incrementando il valore della IAS del 2% ogni 1000 ft di quota. Per esempio 100 KIAS a 10000 ft = 120 KTS. E questa è un'approsimazione molto vicina alla realtà.

 

Conoscere la TAS diviene indispensabile quando si decolla o si atterrra in aeroporti situati in quota dove la densità dell'aria è ovviamente ridotta rispetto a quella del livello del mare.

L'eroporto El Alto di La Paz - Bolivia (una volta ci sono arrivato con un 727 del Lloyd aero boliviano) è siutuato ad un altitudine di circa 13000 ft, quindi secondo il nostro calcolo precedente IAS-TAS sia che decolliamo, sia che atterriamo la nostra velocità al suolo non corrisponderà più a quella indicata, ma andrà modificata secondo la formuletta di prima. Cioè se per esempio la velocita di rotazione (Vr) è di 100 kias le ruote del nostro aereo in quel momento viaggeranno ad una velocità approssimativa di 126 kts, quindi coprendo più spazio nella corsa di decollo. Stesso dicasi per l'atterraggio.

Ora, fintanto che si parla di aviazione generale o commuter turboprop è un conto, ma quando si tratta di jet commerciali, si pensi a un bel 747 a pieno carico, allora la faccenda si complica non poco e peggiora quando anche l'umidità e la temperatura sono più alte del normale.

 

Spero di essere stato sufficientemente chiaro ed esaustivo.

Modificato 10 Ottobre 2010 da luigi052

[Star104G]

 

 

- La TAS (true air speed) ha la sola funzione di dirci quale è la velocità dell'aereo rispetto al suolo dato che aumentando la quota di volo la densità dell'aria diminusce quindi a parità di IAS l'aereo fa più strada. Quindi la TAS ci serve in volo esclusivamente per la pianificazione/navigazione.

La TAS si ricava correggendo la IAS per densità dell'aria (altitudine), temperatura e pressione e il suo valore si calcola tramite un apposito regolo o calcolatore dove le predette variabili vengono computate. Per quanto mi consta non esistono strumenti diretti di rilevamento della TAS.

Senza computer un calcolo approssimato della TAS può essere fatto incrementando il valore della IAS del 2% ogni 1000 ft di quota. Per esempio 100 KIAS a 10000 ft = 120 KTS. E questa è un'approsimazione molto vicina alla realtà.

 

 

e qui si cade nella confusione tra TAS, cioè la velocità reale nell'aria ipotizzata standard e corrispondente alla IAS solo a un'ipotetica quota 0, e la Ground Speed, cioè la velocità dell'aereo proiettata a terra!

[juil789]

e qui si cade nella confusione tra TAS, cioè la velocità reale nell'aria ipotizzata standard e corrispondente alla IAS solo a un'ipotetica quota 0, e la Ground Speed, cioè la velocità dell'aereo proiettata a terra!

e chi ci da la ground speed?

 

 

poi per terminare il vespaio che ho sollevato :-)

la velocità in mach viene preaticamente ricavata dalla Ias o dalla Tas (che sono correlate l'ho capito)

ma il machmetro (se esiste) lavora partendo da una o dall'altra?

[Hobo]

Guarda te lo scrivo come me lo sono messo in testa io, ma a sto punto non so se è corretto. La GS è la velocità del suolo, quindi è la velocità con cui diciamo il suolo "scorre sotto l'aereo" mentre voli, ma a patto che non c'è vento e che voli in linea retta e non in diagonale. La GS non dovrebbe avere alcuna influenza sul tuo volo in sè stesso, cioè per volare fisicamente quello che conta non è tanto la GS, quanto piuttosto la velocità con cui l'aria scorre sul profilo della tua ala, quindi conta l'IAS. La differenza tra IAS e TAS da come l'ho capita io è data dalla dednsità dell'aria, cioè in quota, come dice luigi052 l'aereo va più veloce perchè l'aria è più rarefatta, quindi dovrebbe avere meno resistenza, ma dovrebbe anche volare più veloce per mantenere la portanza sull'ala, dato che l'aria è rarefatta e questo dovrebbe essere la TAS (in quota). ma quindi se io a FL 200 io leggo mettiamo 100 kias, in realtà non vado più veloce?

In questo caso io non ho capito: vado più veloce rispetto al suolo (e quindi arrivo anche prima dove devo andare), o vado più veloce rispetto alla "massa" d'aria in cui volo, o vado più veloce rispetto a entrambi (suolo e massa d'aria)?

Modificato 11 Ottobre 2010 da Hobo

[Star104G]

spero di chiudere!

la IAS è inferiore alla TAS perchè man mano che si sale in quota l'aria non ha più la "forza" per spingere la capsula dell'anemometro, per ovviare a questo problema ci calcoliamo la TAS, che ci dice qual'è la nostra velocità reale nell'aria, ma può non interessarci! per capirci una buona parte degli Md80 che ho visto non ha l'indicatore per la TAS

per calcolare la velocità in MACH il Machmetro (che esiste) parte dalla IAS sapendo naturalmente anche la quota!

 

per la GS devi avere qualche base di trigonometria!

l'aereo nel suo percorso in aria percorre un'arco di cerchio di X° che misura Ymetri, questo arco di cerchio proiettato a terra misurerà sempre X° ma avrà naturalmente una lunghezza minore, perchè la circonferenza della terra è minore della circonferenza che stava descrivendo l'aereo con la sua rotta!

quindi la velocità in quota (TAS) sarà maggiore della velocità proiettata a terra (GS) semplicemente perchè, per coprire la stessa distanza angolare, l'aereo in quota dovrà coprire una maggiore distanza metrica!

 

spero di essermi spiegato, in ogni caso, si vola sempre in IAS ok?

[luigi052]

Mi sento di svenire.....

No ragazzi non ci siamo.

 

Per un attimo sgomberiamo il campo e riflettiamo solo sulla IAS, delle altre velocità ci occupiamo dopo.

 

Allora siamo d'accordo che la IAS indica la velocità alla quale un aereo si muove nell'aria ? Sì, bene, andiamo avanti.

Sull'aereo che si muove influiscono due forze, una di trazione indotta dal motore e una di attrito dovuta al flusso dell'aria. Questo flusso è quello che di fatto limita le prestazioni di un aereo in velocità assoluta, cioè un aereo con un dato tipo di motore e un dato tipo di struttura più di una certa velocità non può fare, ne più ne meno che un atleta o un ciclista quando corrono.

Lo spostamento dell'aereo provoca un flusso d'aria che è poi quello che lo sostiene in volo, convogliato nel tubo di pitot che praticamente ne subisce la pressione trasmettendone poi il dato all'anemometro.

L'anemometro ci dice quindi la nostra velocita indicata in Kias.

 

Salendo di quota la densità dell'aria diminuisce, cioè la quantità di molecole per unità cubica diminuisce, l'aereo incrementa proporzionalmente la sua velocità fino a riportare il flusso aereodinamico al livello originale. Quindi se al livello del mare il nostro anemometro indicava 100 Kias anche in quota indicherà 100 Kias.

 

Però a questo punto i 100 Kias rappresenteranno la nostra velocità aerodinamica alla quale bisogna fare SEMPRE riferimento, ma non la velocità di spostamento reale dell'aereo che come abbiamo detto nell'aria più rarefatta si muove più velocimente.

 

Bene allora, quanto andiamo veloci rispetto allo spazio che ci circonda ? E qui parliamo di TAS.

Per sapere a che velocità ci muoviamo dobbiamo eseguire dei calcoli (tramite regolo o computer) che ce lo diranno e il risultato sarà la TAS che ci servirà per pianificare il nostro volo.

 

Quindi quando dobbiamo pianificare un volo il manuale dell'aereo ci dice quale sarà la nostra velocita indicata (IAS) in base alla potenza e alla quota di volo.

Trasformiamo la IAS in TAS in base all'altitudine, temperatura e umidità e sapremo la velocità di spostamento dell'aereo nello spazio, cioè, come gia esemplificato nel mio post precedente, volando con una a 100 Kias a 10000 ft la nostra vera velocità di spostamento nello spazio sarà di 120 Kt (Ktas).

 

Abbiamo ora un dato (TAS) che ci consente di stabilire per esempio quanto tempo ci mettremo a volare dal punto A al punto B.

A questo punto però è necessario considerare una variabile non da poco: il vento che influirà in maniera più o meno significativa sulla pianificazione del nostro volo.

Il vento non è altro che una massa d'aria in movimento che si sposta con velocità e direzione variabile portandosi dentro tutto il suo contenuto, compreso il nostro aereo. Quindi, se il vento soffierà nella stessa direzione del nostro volo favorirà la nostra velocità in caso contrario ci rallenterà. (attenzione , vento o non vento l'anemometro indicherà sempre e comunque i famosi 100 Kias !).

Prendiamo quindi la nostra TAS e corregiamola per intensità e direzione del vento. Tale operazione ci fornirà la GS (ground speed) nonchè la prua da mantenere per seguire la rotta che collega i punti A e B.

 

La GS, al contrario della TAS, può essere misurata direttamente e istantameamente per mezzo del DME e del GPS, altrimenti lo si fa col sistema antico, cioè cronometro e punti di rilevamento.

 

Speriamo di aver scritto qualcosa di comprensibile.........

Modificato 12 Ottobre 2010 da luigi052

[Star104G]

por*a miseria, lo dico io che non riesco mai a trovare le parole per spiegarmi scrivendo

luigi ha dato la miglior spiegazione che si poteva dare

 

pilota o ingegnere?

Modificato 13 Ottobre 2010 da Star104G

[luigi052]

por*a miseria, lo dico io che non riesco mai a trovare le parole per spiegarmi scrivendo

luigi ha dato la miglior spiegazione che si poteva dare

 

pilota o ingegnere?

 

Pilota, oramai arruginito, ma sempre pilota.

[Pier59]

Caro Luigi052, la tua definizione dei modi di definire le velocità è corretto, ma molti si chiederanno perchè per volare vengono utilizzate almeno 3 se non 4 maniere diverse di esprimere una velocità; forse partendo dallo scenario iniziale in cui un'aeromobile si trova in volo arrivando in seguito ad esaminare le necessità di pilotaggio e navigazione, sempre forse chiariremo ulteriormente il problema anche per chi non è del settore.

Ci proviamo allora:

Scenario: un'aeromobile in volo, come tutti sanno, si trova immerso in una massa d'aria (bolla) che segue certe dinamiche in termini di velocità (su tutti e 3 gli assi) di direzioni e di pressione, ovviamente questo aeromobile è influenzato da tutti questi fattori, e qui facciamo un'esempio concreto: il mio aeromobile è una mongolfiera, dentro alla "cesta" non percepisco alcun movimento non sento alcun vento relativo (per semplicità supponiamo che velocità direzione e quota della massa d'aria siano costanti) e quindi sono "fermo", a terra invece chi mi guarda mi vede in movimento, infatti rispetto a lui mi muovo alla stessa velocità della bolla d'aria in cui sono "immerso", quindi pur muovendomi rispetto al terreno il mio sistema (mongolfiera) è in stato di quiete.

 

Aumentiamo di livello il nostro esperimento: la bolla d'aria del sistema di cui sopra in cui è immerso il mio aeromobile (non più una mongolfiera) ha una velocità al suolo di 100 Km/h. (esprimo i valori con il sistema metrico decimale per essere compreso anche dai non tecnici) ed il mio aeromobile ha una velocità di sostentamento minima di 90 Km/h, bene chi mi guarda da terra, se volo alla velocità minima di sostentamento, mi vede transitare a 190 Km/h io invece dall'anemometro leggo una IAS Indicated Air Speed di 90 km/h Ok? Molto bene, fermiamoci un'attimo e consolidiamo: io sono in volo sul mio aeromobile e sullo strumento leggo una velocità IAS e siccome tutte le prestazioni del mio aeromobile sono espresse in velocità IAS ho tutto quello che mi serve per volare in sicurezza (la velocità IAS è la velocità vera con la quale il mio aeromobile si muove all'interno della massa d'aria, perciò tutte le prestazioni caratteristiche di esso devono essere espresse dal costruttore in velocità IAS, l'unica velocità certa rilevata dal sistema anemometro / pitot / presa statica), quindi non scenderò mai per nessuna ragione al disotto dei 90 Km/h indicati dal mio strumento: l'anemometro. per chi mi guarda e mi vede transitare invece ad una velocità di 100 Km/h (la famosa velocità della bolla d'aria di prima) + i 90 Km/h della mia velocità indicata dall'anemometro, se questo terrestre mi misura la velocità (magari con la pistola laser della polizia) ottiene la mia GS Ground Speed: la velocità al suolo; che è di 190 Km/h; fermiamoci un attimo.

Per chi non sapesse come funziona Il mio anemometro possiamo dire (semplificando) che è collegato al famoso tubo di pitot, un tubicino posto in una zona dove non ci sono interferenze aerodinamiche significative e quindi è investito dal flusso d'aria del mio movimento, ed alla presa statica, una apertura posta all'esterno della fusoliera in una zona in aria il più calma possibile e quindi comparando i 2 valori attraverso una capsula molto simile a quella di un barometro mi fornisce la IAS, però c'è un problema, per quanto ottimizzate le posizioni del pitot e della presa statica comunque risentiranno di alcune interferenze dovute ad una serie di fenomeni esterni causati dall'aerodinamica dell'aeromobile, mica posso montare un pitot 20 m. davanti al muso del mio aeromobile in aria assolutamente "pulita", quindi ogni costruttore fornisce una serie di tabelle che in base alle caratteristiche tecniche ed aerodinamiche del suo aeromobile indica i fattori di correzione di tale velocità, abbiamo così la CAS ovvero Calibrated Air Speed o Computed Air Speed (in quest'ultimo caso la velocità CAS è corretta dallo strumento ed è indicata in modo molto chiaro ed inequivocabile che si tratta di velocità CAS, non voglio approfondire come, direttamente sullo strumento). Benissimo direte voi allora la Cas a che Casio serve!!! Ok immaginate che siamo in volo assieme ad altri 40 aeromobili di tipo diverso, per volare l'indicazione della IAS a me va benissimo, ma chi ho intorno ha valori diversi di IAS dai miei avendo aeromobili diversi con caratteristiche diverse e tabelle di correzione diverse e per di più a me non note, anche per loro quanto leggono sui propri anemometri va benissimo per volare in sicurezza, quindi se tra noi, per informarci a vicenda della nostra velocità, e prevedere le nostre reciproche posizioni nel tempo diamo la velocità IAS (supponendo di volare tutti alla stessa velocità) ognuno darà la velocità di 90 Km/h IAS letta, ma le velocità relative tra tutti noi saranno un po' diverse, qualcuno andrà più piano, qualcuno più forte, con evidenti risultati un tantino "antipatici" per il semplice fatto che chi riteniamo debba essere in un dato punto in realtà in quel punto non c'è e di conseguenza noi perdiamo la consapevolezza della situazione reale essendo la velocità uno dei fattori determinanti oltre alla prua e alla quota per sapere dove si trova un'altro aeromobile rispetto a noi. Quindi visto che tutti conosciamo o possiamo ricavare rapidamente la velocità CAS, e se comunichiamo quella, ognuno di noi parlerà nella stessa lingua e i 90 Km/h saranno realmente 90 Km/h per tutti, ecco a cosa serve la CAS!!! Ok va bene ora sappiamo cosa è la CAS e a cosa può servire!

 

Aumentiamo ancora di livello: La mia IAS ora è di 200 Km/h, saliamo a quota 3000 m., l'aria intorno a me diventa più rarefatta, le molecole d'aria che entrano nel pitot sono di meno, quindi in teoria sul mio anemometro dovrei vedere una riduzione di velocità, invece no!!! se l'aria è meno densa causerà meno attrito al mio aeromobile che per magia andrà più velocemente quindi la IAS non cambierà, le caratteristiche di prestazione del mio aeromobili rimangono le stesse, invece per chi mi vede da terra in realtà andrò più veloce, poco importa per volare, ma importa se devo navigare e cioè andare dal punto A al punto B, va bene che ho la GS la quale ovviamente non è calcolata con la pistola della polizia, ma è rilevata utilizzando sistemi radio (VOR DME ILS ecc.) e più recentemente il GPS oppure quando non esisteva nulla di tutto ciò si utilizzava un'altro sofisticato strumento: il cronometro: infatti misurando il tempo impiegato per sorvolare 2 riferimenti al suolo di cui è nota la distanza (usare le mappe please) abbiamo la GS oltre che la componente di vento laterale, la prua relativa da mantenere ecc. ecc. ecc.; torniamo a noi, quindi per avere la mia velocità all'aria "vera" (attenzione per aria non intendo l'elemento aria ma lo spazio attorno a me), a questo punto dovrò tener conto della pressione, della temperatura dell'aria, della densità dell'aria in base alla quota, e per velocità maggiori, della coprimibilità dell'aria allora per questo scopo avrò un'altra indicazione di velocità la TAS: True Air Speed che mi serve per conoscere ad esempio la direzione del vento conoscendo la velocità al suolo o per conoscere la velocità al suolo conoscendo la velocità e la direzione del vento, insomma so come mi sto muovendo in un preciso momento nello spazio, quindi a questo punto posso navigare, piccolo esempio, su di un'aeromobile piccolo facciamo un Cessna 172 è di importanza fondamentale utilizzare la TAS per seguire lo sviluppo del volo in quanto mi permette di stimare i tempi di navigazione dal punto A al punto B, tenendo conto della componente vento, della prua relativa, del tempo di volo e una piccola e simpatica cosetta, il carburante consumato per raggiungere B da A e quindi se ce la farò a raggiungere B oppure, se non voglio andare a raccogliere tartufi od arare un podere, se mi conviene pensare ad uno scalo tecnico intermedio.

 

Facciamo un ultimo salto di livello, ora voliamo su un bellissimo F104, in condizioni di volo subsonico sapere la mia IAS e la TAS va benissimo, ma ad un certo punto, quando comincio a volare veramente forte ho bisogno di un riferimento univoco che mi dia le informazioni di velocità certe indipendentemente dalla quota e dall'aria, ecco quindi che ci viene in aiuto un nuovo valore il cosidetto Valore di Mach, infatti, in fisica, gli unici due riferimenti assoluti di velocità che non cambiano mai (se sono assoluti) indipendentemente dalla quota, dalla pressione e dalla densità dell'aria sono la velocità di propagazione del suono e quella della luce, ovviamente, per il momento, la seconda non è utilizzabile ;-) quindi la velocità del suono per noi diventa un riferimento certo, quindi la mia velocità dopo i fatidici 450 nodi di verrà indicata dal cosidetto Machmetro (sul 104 S era uno strumento separato) in cui fatto 1 la velocità del suono in quell'istante la velocità di Mach viene espressa in frazioni di 1 (0,. - 0.9 - 1.0 - 1.1 - 1.2) ecc.; a cosa mi serve l'indicazione di velocità espressa in Mach??? molto semplice, il mio bellissimo spillone quando comincia ad avvicinarsi a Mach 1.0 comincia ad innervosirsi, i comandi diventano più duri lui comincia a vibrare a scalciare a cercare di rallentare in quanto le onde acustiche davanti al muso e a tutte le superfici esposte diventano una bariera contro la quale il nostro purosangue non vuole schiantarsi ci troviamo nel famoso regime transonico, alcuni elementi strutturali del velivolo vanno riconfigurati automaticamente o manualmente pena gravissime o catastrofiche avarie, una per tutte: i coni delle prese d'aria devono essere estratti in modo che le onde soniche non entrino nel motore in quanto causerebbero un anomalo funzionamento, spegnimento o danni molto gravi allo stesso, per cui, controllato che funzioni tutto, do manetta Full Military + AB e magicamente il mio Machmetro indica Mach 1.1 sono in regime supersonico magicamente tutto si calma diventa tranquillo, il rumore percepito nella cabina si fa più ovattato e il mio bravo spillone fa quello per per cui è stato progettato fare: CORRERE!!!. Abbandonando la vena poetica che improvvisamente mi ha preso, ora pensiamo che sapere che il mio spillone vibra e scalcia volando a Mach1 mi fa stare tranquillo (ecco l'utilità del Machmetro), infatti la IAS che la TAS non mi danno valori attendibili, mentre se tutto ciò accade a velocità Mach 0.8 forse è meglio che cominci a vedere le cecklist di emergenza e magari stare pronto a tirare quella maniglia gialla e nera nel caso corra il rischio che il mio bravo spillone mi si disintegri intorno, chiaro no a cosa serve!!!

Questo post estremamente lungo e verboso spero serva a qualcuno nel frattempo saluto tutti ringraziando se qualcuno corregge le eventuali inesattezze commesse. A presto

[windsaber]

Il numero di Mach, se non erro, si misura col metodo delle sovrappressioni. Ovvero p1/p0. P1 è la sovrappressione di arresto misurata mediante il tubo di pitot, p0 la pressione esterna senza influenze. Nel machmetro ci sono tante rotelle e rotelline che collegate al manometro del tubo di pitot e al barometro danno direttamente il numero di mach. Sul machanemometro è ancora più complicato non me lo ricordo. Spero di non aver scritto strafalcioni