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空速是全國科學技術名詞審定委員會公布的一個科技名詞。

漢字作為一種形、音、義三位一體的符號系統[1],源於日月鳥獸之形,作為中華文明之標誌[2],連接中華民族的歷史、現在和未來,方正之間充滿美感。

名詞解釋

空速是指飛行器相對於空氣的速度,單位是KM/H或NM/H,是計算飛行器空氣動力的必要參數,也是飛行器航程推算的重要依據,因而也是飛行器飛行的一個必備參數。根據測量方法上的差異,

空速可分為指示空速、校準空速、當量空速、真實空速等幾種。各種空速的測量則既有傳統的基於流體力學的方法,也有現代基於多普勒頻移的方法。

真實空速

真實空速(True Air Speed),又稱真空速。表示飛行器飛行時相對於周圍空氣運動的速度,其英文縮寫形式為TAS,用符號VT表示。飛行器的飛行真空速定義為飛機的重心相對於空氣氣流的運動速度投影到飛機縱軸對稱平面內的分量。飛機相對於空氣的運動速度也可等價地視為飛機不動而空氣以大小相等方向相反的流速流過飛機。根據流體的貝努利方程,流速可以折算成壓力,即動壓(近似地等於衝壓)。根據空氣動力學,當空氣流速等於或大於聲速時會產生激波。激波前後空氣的壓力與溫度等狀態參數會發生劇烈的變化,這與低速氣流流動時有很大差異,因此流體力學中一般將空氣流速分為小於聲速(亞聲速)和大於聲速(超聲速)兩種情況來討論其壓力、溫度、流速等參數之間的約束關係。

校準空速

校準空速也稱校正空速(Calibrated Air Speed),是指示空速經過修正安裝誤差、儀表指示誤差後,在空速表上顯示的空速,其縮寫形式為(CAS),用符號Vc表示.

若是在高速、高海拔的條件下,校準空速還需要修正由於空氣可壓縮性產生的誤差,此時的校準空速也稱為當量空速(equivalent airspeed,EAS)。當航行在海平面,且在國際標準大氣條件(15°C,1013 hPa,濕度0%)下所得的校準空速和當量空速及真實空速(true airspeed,TAS)相同,若當時無風,此速度也是地面速度(ground speed,GS)。在其他條件下,校準空速可能會和真空速或地面速度不同。

若校準空速的單位是節,一般會用KCAS的縮寫,此時的指示空速縮寫則為KIAS。在航空中,校準空速主要有以下二種應用:

(1)導航時,若要從指示空速得知真實空速,需要先得到校準空速。

(2)在飛行控制中,校準空速(或當量空速)由於描述了作用于飛機表面的動壓強,是主要的參考訊號。在控制飛機時會利用當量空速來進行設計,但當高度變動時,簡易的空速表無法顯示當量空速的數值。由於在海平面上,校準空速會等於當量空速,海拔較高時校準空速也近似當量空速,因此會利用校準空速作為校正空速表的基準。

由於全球定位系統及其他先進導航系統的使用,飛行員可以直接讀取地面速度(往往也是真實空速),因此上述的第一項應用的重要性已快速降低。但第二項應用仍然非常重要,例如,在飛機載重相同的情形下,飛機在可以在任何高度滾行及爬升,其校準空速幾乎不變,而地面速度及真實空速卻有顯著的差異。

參考文獻