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Convertitore di velocità aeronautiche

Aviazione
Fisica

Come si collegano IAS, CAS, TAS e Mach?

Velocità indicata, vera ed equivalente e numero di Mach a ogni altitudine e temperatura, con la regola del 2% accanto al risultato esatto.

Velocità e altitudine

kt

ft

°C

Vuoto: condizioni standard, -0,8 °C.

Unità

Velocità vera (TAS)

135 kt

Mach 0,210 a 8000 ft, -0,8 °C

Tutte le velocità

IAS ≈ CAS (calibrata)
120 kt
EAS (equivalente)
120 kt
TAS (vera)
135 kt
Numero di Mach
0,210
TAS approssimata (+2% ogni 1000 ft)
139 kt
TAS (km/h)
250 km/h
TAS (mph)
156 mph
Velocità del suono
643 kt
Temperatura (ISA 0 °C)
-0,8 °C
Densità dell’aria (livello del mare = 100%)
78,6%

IAS è considerata uguale a CAS: non sono inclusi gli errori di posizione e dello strumento specifici dell’aeromobile, riportati nel manuale di volo. Usa l’atmosfera standard ICAO.

Cosa significa

  • La regola approssimata dà 139 kt, con uno scarto di 3% rispetto al valore esatto 135 kt.
  • Sotto circa Mach 0,3 la comprimibilità conta poco: velocità equivalente e calibrata sono quasi uguali.
  • Qui la densità dell’aria è pari a 79% di quella al livello del mare, quindi la velocità vera è 1,13 volte quella equivalente.

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Velocità indicata, vera ed equivalente e numero di Mach a ogni altitudine e temperatura, con la regola del 2% accanto al risultato esatto.

Come si usa

  1. Scegli la velocità che conosci (IAS dall’anemometro, TAS o Mach) e inseriscila.
  2. Inserisci l’altitudine di pressione e la temperatura esterna se diversa da quella standard.
  3. Leggi la velocità vera o indicata e il numero di Mach; sotto trovi tutte le velocità e la regola approssimata.

IAS → TAS a 8000 ft

IAS (kt)TAS (kt)Mach
8090,20,14
100112,70,175
120135,20,21
150168,80,263
180202,40,315

Altitudine di pressione 8000 ft, temperatura standard; IAS è considerata uguale a CAS.

Come funziona

L’anemometro misura la pressione dell’aria nel tubo di Pitot, che dipende sia dalla densità sia dalla velocità. Tarato sull’aria al livello del mare, mostra la velocità indicata (IAS); correggendola per gli errori dello strumento e di posizione dell’aeromobile si ottiene la velocità calibrata (CAS). In quota l’aria è più rarefatta: l’aereo la attraversa più velocemente di quanto indichi lo strumento. Questa velocità reale rispetto all’aria è la velocità vera (TAS). Il numero di Mach M = TAS / a la confronta con la velocità del suono a = √(γ · R · T), che dipende solo dalla temperatura T (γ = 1,4 e R è la costante dei gas dell’aria).

Il calcolatore segue il metodo standard: trova la pressione all’altitudine di pressione nell’atmosfera standard ICAO (Doc 7488), ricava dalla CAS la pressione nel tubo di Pitot con la formula del flusso comprimibile, calcola il numero di Mach a quella quota e lo moltiplica per la velocità del suono alla temperatura esterna. La velocità equivalente (EAS) è la TAS moltiplicata per la radice quadrata del rapporto di densità; sopra circa Mach 0,3 è sensibilmente inferiore alla CAS perché l’aria si comprime nel tubo.

Esempio: 120 kt indicati a 8000 ft in condizioni standard (−0,8 °C) corrispondono a Mach 0,210 e circa 135 kt veri. La regola del FAA Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge, TAS ≈ IAS + 2% ogni 1000 ft, dà 139 kt: utile in cabina, ma sovrastima sempre più con l’aumentare di quota e velocità.

Qui IAS è considerata uguale a CAS perché l’errore di posizione varia tra aeromobili ed è indicato nel manuale di volo. Il risultato vale solo sotto Mach 1. Serve per imparare e per i simulatori, non per pianificare voli.

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Domande frequenti

Perché in quota la velocità vera supera quella indicata?

L’indicatore risponde alla pressione dinamica dell’aria, che diminuisce con la densità. Nell’aria rarefatta l’aereo deve muoversi più velocemente per ottenere la stessa pressione: la TAS cresce quindi di circa il 2% ogni 1000 ft.

Che differenza c’è tra IAS e CAS?

La CAS è la IAS corretta per gli errori del sistema pitot-statico dell’aeromobile, che variano con velocità, posizione dei flap e tipo di aereo. La tabella di correzione è nel manuale di volo; in crociera lo scarto è di solito di pochi nodi.

Perché gli aerei di linea volano a un numero di Mach in quota di crociera?

In alta quota conta quanto il flusso d’aria si avvicina alla velocità del suono. Un Mach costante mantiene lo stesso margine a qualsiasi temperatura, mentre la velocità indicata diminuisce durante la salita.

La TAS coincide con la velocità al suolo?

No. La TAS è la velocità rispetto all’aria. La velocità al suolo include il vento: il vento frontale la riduce, quello in coda la aumenta.

Quale temperatura viene usata se lascio il campo vuoto?

La temperatura dell’atmosfera standard alla tua altitudine di pressione. Inserisci la temperatura esterna per una giornata non standard.

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