Como calcular a velocidade real e o que ela é (guia)
Pergunte a um piloto de corrida qual é sua velocidade máxima e a resposta será fácil. Não são necessários cálculos. O mesmo se aplica a um velocista ou maratonista. A velocidade no mundo da aviação, entretanto, é um tema mais complexo. Não temos apenas um tipo de velocidade no ar, mas muitos, e cada um tem uma finalidade diferente.
Pergunte a um piloto de corrida qual é sua velocidade máxima, e a resposta é fácil. Não são necessários cálculos. O mesmo se aplica a um velocista ou maratonista. A velocidade no ar no mundo da aviação, no entanto, é um tópico mais complexo. Não temos apenas um tipo de velocidade no ar, mas muitos, e cada um tem um propósito diferente.
Hoje vamos nos concentrar na velocidade real, incluindo uma revisão do que é velocidade real, como calcular a velocidade real e o propósito da velocidade real.
O que é velocidade real?
A FAA define velocidade real ou TAS como "a velocidade real de uma aeronave em relação ao ar não perturbado". A velocidade real é uma velocidade calculada que foi ajustada para altitude e ar não padrão. A velocidade real é usada para propósitos de navegação e desempenho da aeronave.
Como você mede e calcula o TAS usando uma regra prática?
O método da regra de ouro é o menos preciso, mas o mais rápido e fácil de estimar a velocidade real. A regra geral é que a velocidade real é um adicional de aproximadamente 2% maior do que a velocidade indicada para cada 1.000 pés acima do nível do mar.
Como você mede e calcula o TAS usando um aplicativo de voo?
A maneira mais fácil de calcular o TAS com precisão é ter um aplicativo de dispositivo digital que faça isso por você. Tudo o que você precisa fazer é reunir os dados e inseri-los para que seu aplicativo possa lidar com todos os cálculos de bastidores. Siga as etapas abaixo para calcular a velocidade real usando um aplicativo de voo:
· Determinar a altitude de cruzeiro
· Obter a configuração da pressão barométrica do METAR atual
· Selecione a velocidade média de cruzeiro esperada
· Localizar a temperatura na altitude de cruzeiro
· Variáveis de entrada no aplicativo
Depois que todas as informações forem inseridas no aplicativo, ele gerará um valor real de velocidade para você, sem precisar fazer cálculos matemáticos.
Como você mede e calcula o TAS manualmente?
O método final para determinar sua velocidade real é fazer uma série de cálculos manualmente usando outras variáveis conhecidas.
Ao aprender a calcular manualmente a velocidade real do ar (TAS), lembre-se de que a TAS não pode ser medida diretamente. Ela é calculada usando outras variáveis, incluindo temperatura do ar externo (OAT), altitude de pressão e velocidade indicada do ar (IAS), dependendo do método de cálculo usado.
Para aqueles que querem entender mais sobre a matemática real que acontece nos bastidores dos aplicativos de computador de voo, pegue sua calculadora E6B e siga os passos abaixo para aprender como calcular a velocidade real:
Medir a velocidade indicada
A velocidade indicada é medida usando o sistema pitot-estático . A velocidade indicada é baseada na diferença de pressão de ar medida entre as pressões estática e dinâmica fora da aeronave. Essa leitura é convertida em velocidade e deslocada no medidor indicador de velocidade na cabine.
Embora o medidor de velocidade do ar faça os cálculos para nós, a equação para a velocidade indicada é:
Na equação acima, representa a densidade do ar na atmosfera padrão. Inclui valores de pressão estática e dinâmica, enquanto é apenas o valor da leitura da pressão estática.
Há uma diferença crescente entre as velocidades indicadas e reais conforme você ganha altitude porque o tubo pitot que fornece dados para o indicador de velocidade está medindo a pressão, não a velocidade, e a pressão diminui com a altitude. Assim, manter uma velocidade indicada consistente durante a subida significa que a velocidade real precisará aumentar. Da mesma forma, manter uma velocidade real consistente em uma subida resultará em uma leitura decrescente da velocidade indicada.
Por essas razões, não podemos simplesmente usar a leitura de velocidade indicada (IAS) em nosso medidor como um substituto para a velocidade real. Devemos modificar o IAS com base em variáveis conhecidas para chegar à nossa velocidade real.
Converter velocidade indicada em velocidade calibrada
Uma vez que você tenha a leitura de velocidade indicada, você deve converter a velocidade indicada em velocidade calibrada. Isso corrige erros de instrumento e posição gerados pela natureza do sistema pitot-estático.
Leia a velocidade indicada no medidor indicador de velocidade e consulte a tabela de calibração específica da aeronave, encontrada na Seção 5 do manual de operação do piloto (POH), para determinar a velocidade calibrada correspondente.
Calcular a velocidade equivalente (se aplicável)
Em seguida, os livros didáticos dirão para converter a velocidade calibrada para a velocidade equivalente. Esta etapa corrige os efeitos de compressibilidade e é necessária se você estiver voando em velocidades acima de 200 nós CAS e em altitudes acima de 10.000'.
Em velocidades mais baixas e altitudes mais baixas, a diferença entre a velocidade calibrada e a velocidade equivalente é insignificante. Se esse for o caso, você pode pular para a próxima etapa e usar a velocidade calibrada obtida na etapa anterior como uma substituição para a velocidade equivalente.
Para pilotos que precisam calcular a velocidade equivalente, isso pode ser feito usando primeiro outras variáveis para calcular a pressão de impacto que considera os efeitos de compressibilidade. Precisaremos saber a pressão de impacto e a pressão estática para começar. Essas variáveis serão então usadas para determinar o número de Mach e, subsequentemente, nossa velocidade equivalente.
A série de equações para chegar à nossa velocidade equivalente dessa maneira é a seguinte:
Nas equações acima, representa a pressão de impacto, M é o número de Mach, P é a pressão estática, é a pressão estática ao nível do mar (ISA) e é a velocidade sônica ao nível do mar (ISA)
Use a velocidade equivalente para calcular a velocidade real
Por fim, agora que você reuniu todas as variáveis necessárias, use a seguinte equação para determinar a velocidade real do ar, modificando a velocidade equivalente para as variáveis de altitude de temperatura e pressão:
Na equação acima, TAS é a velocidade real, EAS representa a velocidade equivalente, é a densidade do ar ao nível do mar e é a densidade real do ar na altitude atual.
Lembre-se de que se você estiver voando abaixo de 10.000 pés e a velocidades de 200 nós CAS ou menos, você pode substituir sua velocidade calibrada pela velocidade equivalente nesta equação.
Por que você calcula a velocidade real?
Agora que passamos pela matemática alucinante do piloto , ou permitimos que a tecnologia faça isso por nós, qual é o propósito de calcular a velocidade real? A velocidade real é usada principalmente para fins de planejamento de voo e em especificações de desempenho de aeronaves. É o tipo de velocidade no qual os gráficos de desempenho em seu POH são baseados e é usado ao navegar por pilotagem ou estimativa.
Ao planejar um voo, seu formulário de plano de voo da FAA solicitará a velocidade real. Essa velocidade é especialmente útil para o planejamento de voos cross-country mais longos, pois, se você basear suas estimativas de consumo de combustível e tempo de voo na velocidade indicada em vez da velocidade real, suas estimativas provavelmente estarão significativamente erradas em altitudes mais altas e velocidades mais rápidas. Reservar um tempo para calcular a velocidade real, seja qual for o meio escolhido, permite que você planeje seu voo com mais precisão e eficácia.
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