Velocidad aerodinámica equivalente

Velocidad del aire corregida para la compresibilidad del aire a altas velocidades.

En aviación , la velocidad aerodinámica equivalente ( EAS ) es la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) corregida para la compresibilidad del aire a un número de Mach no trivial . También es la velocidad aerodinámica al nivel del mar en la atmósfera estándar internacional en la que la presión dinámica es la misma que la presión dinámica a la velocidad aerodinámica real (TAS) y la altitud a la que vuela la aeronave. ^{[1] [2]} En un vuelo a baja velocidad, es la velocidad que se mostraría mediante un indicador de velocidad aerodinámica con error cero. ^[3] Es útil para predecir el manejo de la aeronave, las cargas aerodinámicas, el estancamiento, etc.

$${\displaystyle \mathrm {EAS} =\mathrm {TAS} \times {\sqrt {\frac {\rho }{\rho _{0}}}}}$$

donde ρ es la densidad real del aire y ρ ₀ es la densidad estándar a nivel del mar (1,225 kg/m ³ o 0,00237 slug/ft ³ ).

EAS es una función de la presión dinámica :

$${\displaystyle \mathrm {EAS} ={\sqrt {\frac {2q}{\rho _{0}}}}}$$

donde q es la presión dinámica ${\displaystyle q={\tfrac {1}{2}}\,\rho \,v^{2}.}$

El EAS también se puede obtener a partir del número de Mach de la aeronave y la presión estática .

$${\displaystyle \mathrm {EAS} ={a_{0}}M{\sqrt {P \over P_{0}}}}$$

donde a ₀ es 1,225 km/h (661,45 kn) (la velocidad estándar del sonido a 15 °C), M es el número de Mach, P es la presión estática y P ₀ es la presión estándar al nivel del mar (1013,25 hPa).

Combinando lo anterior con la expresión del número de Mach se obtiene EAS como función de la presión de impacto y la presión estática (válida para flujo subsónico):

$${\displaystyle \mathrm {EAS} =a_{0}{\sqrt {{\frac {5P}{P_{0}}}\left[\left({\frac {q_{c}}{P}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}}$$

donde q _c es la presión de impacto .

A nivel del mar estándar, la EAS es lo mismo que la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) y la velocidad aerodinámica verdadera (TAS). A cualquier otra altitud, la EAS se puede obtener a partir de la CAS corrigiendo el error de compresibilidad.

La siguiente fórmula simplificada permite calcular CAS a partir de EAS:

$${\displaystyle \mathrm {CAS} ={\mathrm {EAS} \times \left[1+{\frac {1}{8}}(1-\delta )M^{2}+{\frac {3}{640}}(1-10\delta +9\delta ^{2})M^{4}\right]}}$$

donde la relación de presiones y CAS, EAS son velocidades del aire y pueden medirse en nudos, km/h, mph o cualquier otra unidad apropiada. ${\displaystyle \delta ={\tfrac {P}{P_{0}}},}$

La fórmula anterior tiene una precisión del 1 % hasta Mach 1,2 y es útil con un error aceptable hasta Mach 1,5. El término Mach de cuarto orden se puede ignorar para velocidades inferiores a Mach 0,85.

Véase también

• Siglas y abreviaturas en aviónica
• Recomendaciones de la OACI sobre el uso del Sistema Internacional de Unidades
• Velocidad aerodinámica calibrada
• Instrumentos de vuelo
• Sistema de posicionamiento global
• Velocidad aerodinámica indicada
• Error de posición
• Velocidad aerodinámica real

Referencias

1. Clancy, LJ (1975), Aerodinámica , Sección 3.8, Pitman Publishing Limited, Londres. ISBN  0-273-01120-0
2. Anderson, John D. (2007), Fundamentos de la aerodinámica , p.215 (cuarta edición), McGraw-Hill, Nueva York, EE. UU. ISBN 978-0-07-295046-5 
3. Houghton, EL y Carpenter, PW (1993), Aerodinámica para estudiantes de ingeniería , Sección 2.3.3, Butterworth-Heinemann, Oxford, Reino Unido. ISBN 0-340-54847-9 

Bibliografía

• Anderson, John D. (2007), Fundamentos de aerodinámica , Sección 3.4 (4.ª edición), McGraw-Hill, Nueva York, EE. UU. ISBN 978-0-07-295046-5 
• Gracey, William (1980), "Medición de la velocidad y la altitud de las aeronaves" Archivado el 26 de septiembre de 2021 en Wayback Machine. (11 MB), Publicación de referencia de la NASA 1046.

Enlaces externos

• Calculadora de velocidad aerodinámica equivalente