La velocidad aerodinámica indicada ( IAS ) es la velocidad aerodinámica de una aeronave medida por su sistema Pitot-estático [1] y mostrada por el indicador de velocidad aerodinámica (ASI). [2] Esta es la referencia principal de velocidad aerodinámica de los pilotos.
Este valor no se corrige por errores de instalación, errores del instrumento o la densidad del aire real encontrada , [2] sino que se calibra para reflejar siempre el flujo compresible adiabático de la atmósfera estándar internacional al nivel del mar. [1]
Utiliza la diferencia entre la presión total y la presión estática, proporcionada por el sistema, para medir mecánica o electrónicamente la presión dinámica . La presión dinámica incluye términos tanto para la densidad como para la velocidad aerodinámica. Dado que el indicador de velocidad aerodinámica no puede conocer la densidad, está calibrado por diseño para asumir la densidad atmosférica estándar a nivel del mar al calcular la velocidad aerodinámica. Dado que la densidad real variará considerablemente de este valor supuesto a medida que la aeronave cambia de altitud, la IAS varía considerablemente de la velocidad aerodinámica real (TAS), la velocidad relativa entre la aeronave y la masa de aire circundante. La velocidad aerodinámica calibrada (CAS) es la IAS corregida por error de instrumento y posición . [3]
La velocidad aerodinámica indicada de una aeronave en nudos generalmente se abrevia KIAS para " velocidad aerodinámica indicada en nudos " (en comparación con KCAS para velocidad aerodinámica calibrada y KTAS para velocidad aerodinámica real ).
El IAS es un valor importante para el piloto porque son las velocidades indicadas que se especifican en el manual de vuelo de la aeronave para valores de rendimiento tan importantes como la velocidad de pérdida . Estas velocidades, en términos de velocidad aerodinámica real, varían considerablemente dependiendo de la altitud de densidad . Sin embargo, a velocidades de operación civiles típicas, la estructura aerodinámica de la aeronave responde solo a la presión dinámica, y la aeronave tendrá el mismo rendimiento cuando esté a la misma presión dinámica. Dado que es esta misma presión dinámica la que impulsa el indicador de velocidad aerodinámica, una aeronave siempre, por ejemplo, entrará en pérdida a la velocidad aerodinámica indicada publicada (para la configuración actual) independientemente de la densidad, la altitud o la velocidad aerodinámica real. [4]
Además, la IAS se especifica en algunas regulaciones y por el control de tráfico aéreo al dirigir a los pilotos, ya que el indicador de velocidad aerodinámica muestra esa velocidad (por definición) y es la referencia de velocidad aerodinámica principal del piloto cuando opera por debajo de velocidades transónicas o supersónicas .
La velocidad indicada por el tubo de Pitot se puede expresar aproximadamente mediante la siguiente ecuación derivada de la ecuación de Bernoulli .
NOTA: La ecuación anterior se aplica únicamente a condiciones que pueden considerarse incompresibles. Los líquidos se consideran incompresibles en casi todas las condiciones. Los gases, en determinadas condiciones, pueden considerarse aproximadamente incompresibles. Véase Compresibilidad .
Los efectos de la compresión se pueden corregir mediante el uso de la constante de Poisson . Esta compensación corresponde a la velocidad aerodinámica equivalente (EAS) [ cita requerida ] .
dónde:
La IAS no es la velocidad real en el aire, incluso cuando la aeronave se encuentra al nivel del mar en condiciones atmosféricas estándar internacionales (15 °C, 1013 hPa , 0 % de humedad). La IAS debe corregirse para corregir errores conocidos de instrumentos y posición para mostrar la velocidad aerodinámica real en esas condiciones atmosféricas específicas, y esta es la CAS (velocidad aerodinámica calibrada). A pesar de esto, la referencia principal de velocidad aerodinámica del piloto, el ASI, muestra la IAS (por definición). La relación entre CAS e IAS es conocida y está documentada para cada tipo y modelo de aeronave.
El manual del piloto de la aeronave generalmente indica las velocidades V críticas como IAS, las velocidades indicadas por el indicador de velocidad aerodinámica. Esto se debe a que la aeronave se comporta de manera similar en la misma IAS sin importar cuál sea la TAS: por ejemplo, un piloto que aterriza en un aeródromo alto y caliente usará la misma IAS para volar la aeronave a las velocidades de aproximación y aterrizaje correctas que si aterrizara en un aeródromo frío a nivel del mar, aunque la TAS debe diferir considerablemente entre los dos aterrizajes.
Si bien el IAS se puede utilizar de manera confiable para monitorear velocidades críticas muy por debajo de la velocidad del sonido, esto no es así a velocidades más altas. Un ejemplo: debido a que (1) la compresibilidad del aire cambia considerablemente al acercarse a la velocidad del sonido y (2) la velocidad del sonido varía considerablemente con la temperatura y, por lo tanto, con la altitud, la velocidad máxima a la que la estructura de una aeronave es segura, la velocidad que nunca se debe exceder (abreviada V NE ), se especifica a varias altitudes diferentes en los manuales de operación de aeronaves más rápidas, como se muestra en la tabla de muestra a continuación.
Ref.: Notas del piloto para el motor Sabre IIA del Tempest V - Ministerio del Aire AP2458C-PN
Para la navegación, es necesario convertir IAS a TAS y/o velocidad terrestre (GS) utilizando el siguiente método:
Con la llegada de la navegación por radar Doppler y, más recientemente, de los receptores GPS , junto con otros equipos de navegación avanzados que permiten a los pilotos leer la velocidad respecto al terreno directamente, el cálculo de la TAS en vuelo se está volviendo innecesario para fines de estimación de navegación.
TAS es el método principal para determinar el rendimiento de crucero de la aeronave según las especificaciones del fabricante, [2] comparaciones de velocidad e informes de los pilotos.
A partir del IAS también se pueden calcular las siguientes velocidades:
En los aviones a reacción de gran tamaño, la IAS es, con diferencia, el indicador de velocidad más importante. La mayoría de las limitaciones de velocidad de los aviones se basan en la IAS, ya que refleja fielmente la presión dinámica. La TAS también suele mostrarse, pero solo a modo de información de asesoramiento y, por lo general, no en un lugar destacado.
Los aviones de pasajeros modernos también incluyen la velocidad terrestre (GS) y el Machmeter . La velocidad terrestre muestra la velocidad real que utiliza el avión en comparación con el suelo. Esto suele estar conectado a un GPS o sistema similar. La velocidad terrestre es solo una ayuda del piloto para estimar si el vuelo está a tiempo, retrasado o adelantado. No se utiliza para fines de despegue y aterrizaje, ya que la velocidad imperativa para un avión en vuelo siempre es la velocidad contra el viento.
El Machmeter es, en los aviones subsónicos, un indicador de advertencia. Los aviones subsónicos no deben volar a una velocidad superior a un porcentaje específico de la velocidad del sonido. Por lo general, los aviones de pasajeros no vuelan a una velocidad superior al 85 % de la velocidad del sonido, o Mach 0,85. Los aviones supersónicos , como el Concorde y los cazas militares, utilizan el Machmeter como principal instrumento de velocidad, con excepción de los despegues y aterrizajes.
Algunas aeronaves también tienen un indicador de velocidad de rodaje para su uso en tierra. Dado que el IAS suele comenzar en torno a los 74-93 km/h (40-50 nudos) (en aviones de pasajeros), los pilotos pueden necesitar ayuda adicional durante el rodaje de la aeronave en tierra. Su alcance es de alrededor de 0-93 km/h (0-50 nudos).
Velocidad aerodinámica indicada. La velocidad de la aeronave medida por un sistema de velocidad aerodinámica de tubo de Pitot y estático calibrado para reflejar el flujo compresible adiabático de la atmósfera estándar a nivel del mar sin corregir los errores del sistema de velocidad aerodinámica.
Velocidad aerodinámica indicada (IAS): lectura directa del instrumento obtenida del ASI, sin corregir por variaciones en la densidad atmosférica, error de instalación o error del instrumento.
![{\displaystyle u={\sqrt {{\frac {2\gamma }{\gamma -1}}{\frac {p_{s}}{\rho }}[\left({\frac {p_{t}}{p_{s}}})^{\frac {\gamma -1}{\gamma }}-1]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/70ed8af9fa89040ca8be553b9ad39053e55647bf)
