Скорость самолета

Вы летали на Ту-154? От Москвы до Сухуми он долетает за 2 ч. Средняя скорость этого чудесного советского самолета около 1000 км/ч. Можно ли измерить такую скорость?

Скорость движения автомобиля и локомотива определяют по скорости вращения колес (окружная, или линейная, скорость точки на ободе колеса есть в то же время скорость поступательного движения машины); скорость движения судна определяют по удалению от доски, выброшенной в море. Но как определить скорость летящего над Землей самолета? Приходится признать, что пока нет совершенных способов измерения скорости самолета относительно Земли. Обычно ограничиваются определением только «воздушной скорости», т. е. скорости относительно той среды, в которой перемещается самолет. Для ее определения используется зависимость между скоростью движения самолета и давлением со стороны встречного потока воздуха. Такое давление слагается из статического давления, зависящего от плотности воздуха, и динамического давления, которое зависит от скорости полета и от плотности воздуха. Сумма этих давлений называется полным давлением:

p_полн = p_ст + p_дин

Указатель скорости на самолете состоит из двух основных частей: приемника воздушного давления и чувствительного дифференциального манометра (рис. 12, в). Приемник воздушного давления имеет трубку, воспринимающую полное давление; эта трубка находится внутри цилиндрического корпуса с боковыми отверстиями, позволяющими регистрировать статическое давление. Разность полного и статического давлений представит динамическое давление и может быть измерена дифференциальным манометром, показывающим разность давлений внутри и снаружи гофрированных коробок. Шкала манометра градуируется не в единицах давления, а в единицах скорости на основе зависимости, выражаемой формулой для динамического давления:

p_дин = ρv²/2

Здесь ρ – плотность воздуха за бортом самолета, v – «воздушная скорость» самолета.

Рассмотренные примеры показывают, насколько разнообразны применяемые на практике способы измерения скорости транспортных средств. Важно подчеркнуть, что с развитием техники эти способы совершенствуются (параллельно с совершенствованием самих транспортных средств). От старинного ручного лага и песочных часов, применявшихся на старинных судах, перешли к электрифицированным лагам-хронометрам, применяющимся на современных океанских лайнерах. На автомобилях устанавливают магнитоэлектрические спидометры (рис. 12, б; см. также рис. 9), на современных локомотивах – самопишущие скоростемеры.