Medidor de velocidad

Un Machmeter es un instrumento de vuelo del sistema Pitot-estático de una aeronave que muestra la relación entre la velocidad aerodinámica real y la velocidad del sonido , una cantidad adimensional llamada número de Mach . Esto se muestra en un Machmeter como una fracción decimal . Una aeronave que vuela a la velocidad del sonido vuela a un número de Mach de uno, expresado como Mach 1 .

A medida que una aeronave en vuelo transónico se acerca a la velocidad del sonido, alcanza primero su número de Mach crítico , donde el aire que fluye sobre áreas de baja presión de su superficie alcanza localmente la velocidad del sonido, formando ondas de choque . La velocidad aerodinámica indicada para esta condición cambia con la temperatura ambiente, que a su vez cambia con la altitud . Por lo tanto, la velocidad aerodinámica indicada no es completamente adecuada para advertir al piloto de los problemas inminentes. El número de Mach es más útil, y la mayoría de las aeronaves de alta velocidad están limitadas a un número de Mach operativo máximo, también conocido como M _MO .

Por ejemplo, si la velocidad de vuelo de M _MO es Mach 0,83, entonces a 9100 m (30 000 pies), donde la velocidad del sonido en condiciones estándar es de 1093 kilómetros por hora (590 nudos), la velocidad aerodinámica real en M _MO es de 906 kilómetros por hora (489 nudos). La velocidad del sonido aumenta con la temperatura del aire, por lo que a Mach 0,83 a 3000 m (10 000 pies), donde el aire es mucho más cálido que a 9100 m (30 000 pies), la velocidad aerodinámica real en M _MO sería de 982 km/h (530 nudos).

Los Machmeters electrónicos modernos utilizan información de un sistema informático de datos aéreos que realiza cálculos utilizando entradas de un sistema de Pitot-estático . Algunos Machmeters mecánicos más antiguos utilizan un aneroide de altitud y una cápsula de velocidad aerodinámica que, en conjunto, convierten la presión de Pitot-estático en número de Mach. El Machmeter sufre errores de instrumento y de posición.

En flujo subsónico el medidor de Mach se puede calibrar de acuerdo a:

${\displaystyle {M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{p}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,o,{M}={\sqrt {5\left[\left({\frac {p_{t}}{p}}\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}\,}$

dónde:

${\estilo de visualización \ M\,}$es el número de Mach

q _c es la presión de impacto (presión dinámica)

${\estilo de visualización \ p}$es presión estática

y suponiendo que la relación de calores específicos es 1,4

Cuando se forma una onda de choque a través del tubo de Pitot, la fórmula requerida se deriva de la ecuación de Pitot supersónica de Rayleigh y se resuelve iterativamente:

${\displaystyle {M}=0,88128485{\sqrt {{\frac {p_{t}}{p}}\left(1-{\frac {1}{[7M^{2}]}}\right)^{\frac {5}{2}}}}}$

dónde:

${\displaystyle \ p_{t}}$Ahora se mide la presión total detrás del amortiguador normal.

Tenga en cuenta que los datos de entrada necesarios son la presión total y la presión estática. No se requiere la entrada de la temperatura del aire.

• Recomendaciones de la OACI sobre el uso del Sistema Internacional de Unidades
• Indicador de velocidad del aire
• Número de Mach
• Sistema Pitot-estático

• Manual de vuelo por instrumentos . Imprenta del Gobierno de EE. UU., Washington DC: Administración Federal de Aviación de EE. UU., 25 de noviembre de 2005, págs. 3–8. FAA-H-8083-15.
• Manual de vuelo por instrumentos. Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos, Washington DC: Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos. 2007. págs. 3–10. FAA-H-8083-15A. Archivado desde el original el 22 de abril de 2008.

 Este artículo incorpora material de dominio público del Instrument Flying Handbook. Gobierno de los Estados Unidos .

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