Bài giảng Dẫn đường và quản lý không lưu: Chương 4 - TS. Hà Duyên Trung

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Viện Điện tử - Viễn thơng

DẪN ĐƯỜNG VÀ
QUẢN LÝ KHƠNG LƯU
(ET5290)
TS. Hà Dun Trung

Bộ môn Điện tử Hàng không – Vũ trụ

CuuDuongThanCong.com

/>

Tốc Độ Bay

CuuDuongThanCong.com

/>

Nội Dung
 1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay theo phương

pháp khí động học
 2 Sai số của phương pháp khí động học khi đo khơng tốc

 3 Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M
 4 Phân loại khơng tốc

 5 Các phương pháp giải tìm khơng tốc trên thước E6B
 6 Nguyên lý cấu tạo và làm việc của đồng hồ không tốc.

CuuDuongThanCong.com

/>

Giới thiệu
Một số khái niệm:
Không tốc : là tốc độ chuyển động của máy bay so với
mơi trường khơng khí.
Đồng hồ không tốc: là một áp kế kiểu màng đo động áp

mà trên vành phân chia của đồng hồ chia theo đơn vị tốc độ.
Không tốc : giúp phi công giữ máy bay theo tốc độ bay

cần thiết và đảm bảo an toàn cho hoạt động bay.

CuuDuongThanCong.com

/>

1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay
theo phương pháp khí động học
 Phương pháp khí động học
Phương trình D.Bec-nu-li đối với chất khí
V12 P1 E1 V22 P2 E 2
+ + =
+ + =const.
2g γ1 A 2g γ 2 A

Trong đó : V : vận tốc dịng khí,

P : áp suất, g gia tốc trọng lực,
E : năng lượng phần chất khí,
A : đương lượng cơ của nhiệt chất khí

CuuDuongThanCong.com

/>

1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay
theo phương pháp khí động học
 Phương pháp khí động học
Khơng khí sẽ chuyển động chậm lại và bằng khơng khi đi
qua ống khơng tốc V2 = 0, phương trình D.Bec-Nu-li có dạng:
V12 P2 P1 E 2 -E1
=
- +
2g γ 2 γ1
A

TH1: Khơng khí khơng bị nén (ɣ1= ɣ2 và E1=E2) tốc độ
dưới 400km/h

γ 2
P2 -P1 = V1
2g
CuuDuongThanCong.com

/>

1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay

theo phương pháp khí động học
 Phương pháp khí động học

2
V
đặt P2 – P1 = q và γ =ρ vậy q=ρ 1 hay là V= 2q
2
g


TH2: Khơng khí bị nén (tốc độ lớn hơn 400km/h)
Định luật 1 của thủy khí động học : dQ = APdv + dE

Trong đó : dQ

– vi phân của nhiệt

APdv – công của đơn vị nhiệt
v

– dung tích riêng, bằng 1/ɣ

dE

– sự thay đổi của năng lượng bên trong.

CuuDuongThanCong.com

/>

1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay
theo phương pháp khí động học
 Phương pháp khí động học
Tích phân từng phần 2 vế phương trình trên ta được:
P2

P1

P1

E 2 -E1
=  Pdv=  Pdv-P1V1 -P2V2  VdP
A
P1
P2
P2
Thay v=1/ɣ
P1

E 2 -E1 P1 P2 dP
= - -
A
γ1 γ 2 P2 γ
CuuDuongThanCong.com

/>

1 Nguyên lý cơ bản đo không tốc máy bay
theo phương pháp khí động học
 Phương pháp khí động học

Phương trình Puắc Xơn đối với q trình đoạn nhiệt :
P1v1k = Pvk = const, K = Cp/Cv = 1,41 là chỉ số đoạn nhiệt
1
k

1
k

P
P P1
P
Thay v = 1/ɣ ta được k = k từ đó γ=γ1   =γ1 1
γ γ1
 P1 
P1 k

Ta có biểu thức tốc độ của đồng hồ là :
 P – tinh áp


ρ - mật độ khơng khí

 k- chỉ số đoạn nhiệt
 q - động áp
CuuDuongThanCong.com

k-1


2p k  q  k 

V=
.
 +1 -1

ρ k-1  p 


/>

2 Sai số của phương pháp khí động học
khi đo không tốc
Sai số được chia làm 3 loại :
Sai số cấu tạo : cũng giống tính chất của đồng hồ đo độ
cao, hiệu chỉnh bằng cách lấy đồng hồ mẫu chuẩn so sánh
rồi thành lập bảng hiệu chỉnh độ sai cấu tạo.
Sai số khí động học : do ống thu khí áp đặt khơng song
song với dịng khí động và do cảm ứng đúng tĩnh áp gây
nên
Sai số do phương pháp : do tính tốn để làm vành số
của đồng hồ không phù hợp điều kiện thực tế khi bay.

CuuDuongThanCong.com

/>

3 Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M
 Nguyên lý :
Thay P=ρgRT ta có tốc độ của máy bay được xác định bởi
công thức:
k-1

2gRk
q
V=
.VT ( p +1) k -1
k+1
Thay g = 9,81 m/s2. R = 29,27 (hằng số chất khí) và k = 1,41
ta được :
k-1

V=44,44 T ( qp +1) k -1
Không tốc thực cơ bản của máy bay ( tại nhiệt độ Tt)
CuuDuongThanCong.com

Vt =44,44 Tt ( qp +1)

k-1
k

1

/>

3 Đo không tốc thực nhờ thước HL-10M
Nguyên lý :
Đồng hồ KYC lập vành đo theo điều kiện tiêu chuẩn nên chỉ :
q
p

VKYC =44,44 Ttc ( +1)

k-1
k

1

Chia phương thứ nhất cho phương trình thứ hai ta được :
Vt =VKYC

Tt
273+t
=VKYC
Ttc
288-0,0065H dh

Logarit hóa phương trình ta được :

LgVt = lgVKYC + 0,5lg(273+tH) – 0,5lg(288-0,0065Hdh)
Chính điều này giúp chế tạo thước HL-10M
CuuDuongThanCong.com

/>

Ví dụ

 Cho tốc độ đồng hồ do kim nhỏ VKYC = -20km/h
và V = 950km/h. ΔV cấu tạo = -20km/h. Nhiệt độ
trên cao tH = -60o. Tính tốc độ tiêu chuẩn?
1. Vtc = 950 + (-20) = 930km/h
2. Đặt độ cao 8km đối chính với nhiệt độ -60o; đối
chính 930km/h ở thang độ cao và tốc độ đồng hồ “

đọc kết quả ở thang “ độ cao và tốc độ hiệu chỉnh ta
được Vt=880km/h. độ chính xác chỉ sai lệch 2% tốc
độ
CuuDuongThanCong.com

/>

4 Phân loại không tốc
Không tốc được chia làm 6 loại:
Không tốc đồng IAS ( indicated Airspeed ): Là trị số tốc độ
đọc trực tiếp trên vạch số phân chia của đồng hồ khơng có sự
hiệu chỉnh nào. Phương pháp đọc theo chiều kim đồng hồ, có
thể đọc bằng miles/h hoặc Kmots lấy giá trị trực tiếp trên mặt
đồng hồ tốc độ.
Không tốc cơ sở BAS ( Basic Airspeed ): Là khơng tốc của
đồng hồ có hiệu chỉnh độ sai chế tạo
Không tốc hiệu chỉnh CAS ( Calibrated Airspeed ) : Là
không tốc hiệu chỉnh là không tốc cơ sở BAS đã hiệu chỉnh
với sai số ống không tốc hoặc hiệu chỉnh với độ cao của máy
bay.

CuuDuongThanCong.com

/>

4 Phân loại không tốc
Không tốc thiết bị EAS ( Equivalet Airspeed ) : Là không tốc
hiệu chỉnh CAS được hiệu chỉnh them hệ số nén
Không tốc mật độ không khí DAS ( Density Airspeed ): Là
khơng tốc hiệu chỉnh CAS được hiệu chỉnh tiếp sai số độ cao

khí áp và nhiệt độ khơng khí thực.
Khơng tốc thực TAS ( True Airspeed ) : Là không tốc thiết bị
( EAS) được hiệu chỉnh với sai số mật độ khơng khí

CuuDuongThanCong.com

/>

5 Các phương pháp giải tìm khơng tốc
trên thước E6B
Phương pháp ICE – T theo chiều si ( tìm khơng tốc thực
TAS )
Các bước tiến hành:
1. Nhìn và đọc khơng tốc trên đồng hồ IAS (Indicated
Airspeed)
2. Xác định không tốc hiệu chỉnh CAS
3. Dựa trên CAS xác định hệ số nén F để tìm ra khơng
tốc thiết bị EAS
4. Cuối cùng tìm khơng tốc thực qua biểu thức:

CuuDuongThanCong.com

/>

5 Các phương pháp giải tìm khơng tốc
trên thước E6B
Phương pháp xen kẽ ( tìm ngược ) lại tìm khơng tốc đồng hồ
Các bước giải như sau:
1. Không tốc thực TAS đã biết (408kt)
2. Tìm khơng tốc thiết bị EAS ta phải tìm trên thước hệ số

nén (F=96% EAS = 245kt)
3. Tìm hệ số nén độ cao khí áp (PA = 30.000feed và EAS
bằng 245kt)
4. Tìm khơng tốc đồng hồ bằng không tốc hiệu chỉnh CAS
sai số cấu tạo bằng khơng tốc đồng hồ IAS
5. Tìm khơng tốc hệ số M ( hệ số M là tỉ lệ giữa không tốc
thực của máy bay với không tốc tiêu chuẩn ở độ cao đó ).
CuuDuongThanCong.com

/>

6 Nguyên lý cấu tạo và làm việc của đồng
hồ không tốc
Hê thống ống không tốc:
 Ống không tốc được gắn song song với trục dọc máy
bay
 Ống không tốc là nguồn cung cấp tĩnh áp của khơng
khí bao quanh máy bay
 Ống không tốc ( hệ thống động áp ) bao gồm : đĩa
đón nhận khơng khí nén, bộ phận sưởi điện.

CuuDuongThanCong.com

/>

6 Nguyên lý cấu tạo và làm việc của đồng
hồ không tốc
 Nguyên tắc cấu tạo và làm việc của đồng hồ tốc độ
 Bộ cảm ứng hộp màng : nhận sự thay đổi của áp lực
khơng khí nằm bêntrong vỏ của đồng hồ tốc độ. Bộ hộp

màng liên hệ với nguồn động áp và tĩnh áp, sự chênh
lệch áp suất tạo ra lực nén làm cho hộp nở ra theo tốc
độ máy bay.
 Chính sự phồng của màng giúp ta đo được vận tốc của
máy bay

CuuDuongThanCong.com

/>

6 Nguyên lý cấu tạo và làm việc của đồng
hồ không tốc
Các kiểu đồng hồ không tốc
1. Đồng hồ không tốc thực: chủ yếu trên các máy bay HKDD,
chỉ có 1 kim khi đọc số tang giảm theo chiều kim đồng hồ có
vịng số phân chia cố định
2. Đồng hồ khơng tốc cho phép tối đa: Đồng hồ có 2 bộ phận
chỉ số: vòng phân chia cố định và vòng tròn cơ động ( hiện số )

3. Đồng hồ chỉ hệ số M: trên đồng hồ này, hệ số M như tỷ số
giữa không tốc thực của máy bay và tốc độ chẵn ở độ cao.
4. Đồng hồ kết hợp khơng tốc và hệ số M: dành cho máy bay
có tốc đọ lớn, vừa ghi được không tốc đồng thời đọc được chỉ
số M.
CuuDuongThanCong.com

/>

CuuDuongThanCong.com

/>