Скорость полета: с какой скоростью летают самолеты и как измерить ее по GPS

В отличие от автомобилей и поездов, измеряющих скорость по вращению колес относительно дорожного полотна, самолет движется внутри динамичной, перемещающейся воздушной среды. Измерение скорости полета базируется на различных физических принципах:

• Пневматические трубки ПВД (приемники воздушного давления): Трубки ПВД направлены строго навстречу набегающему потоку и измеряют полное динамическое давление (q = ½ρv²). Сравнивая скоростной напор со статическим атмосферным давлением, поступающим с боковых приемников на фюзеляже, бортовой вычислитель воздушных сигналов (ADC) рассчитывает скорость обтекания крыла воздухом.
• Спутниковая навигация GNSS и мультисистемный GPS: Авиационные GPS-приёмники отслеживают сигналы спутниковых группировок на орбите 20,200 km для вычисления точных трёхмерных географических координат и доплеровской скорости относительно поверхности Земли.
• Инерциальные навигационные системы (IRS / IMU): Кольцевые лазерные гироскопы и высокоточные акселерометры непрерывно интегрируют векторы ускорения для определения скорости независимо от внешних радиосигналов.

Интересуетесь скоростью наземного рельсового транспорта? Сравните скорость самолёта с данными из нашего Гида по скорости поездов и высокоскоростных магистралей.

В авиации скорость подразделяется на четыре основные технические категории:

• 1. Приборная скорость (IAS): Необработанная скорость, отображаемая на основном пилотажном дисплее, которая измеряется напрямую по динамическому давлению в трубке Пито. Поскольку плотность воздуха падает с высотой, IAS на эшелоне 35,000 ft оказывается значительно ниже (например, 260 узлов IAS), хотя фактически самолёт летит сквозь воздушное пространство гораздо быстрее. IAS определяет аэродинамические эксплуатационные пределы (скорость сваливания, выпуск закрылков и конструкционные ограничения).
• 2. Истинная воздушная скорость (TAS): Фактическая физическая скорость воздушного судна относительно невозмущённого воздушного потока, в котором оно перемещается. TAS вычисляется путём внесения поправок в IAS на температуру атмосферы, давление и сжимаемость воздуха на больших высотах.
• 3. Путевая скорость (GS): Скорость перемещения воздушного судна относительно земной поверхности. Для авиалайнера, летящего с истинной скоростью 480 узлов TAS при встречном ветре 100 узлов, путевая скорость составит всего 380 узлов (704 km/h). И наоборот, полёт в попутном струйном течении со скоростью 100 узлов увеличивает путевую скорость до 580 узлов (1,074 km/h).
• 4. Число Маха (M): Отношение истинной воздушной скорости воздушного судна к местной скорости звука (a). На высоте 36,000 ft (где скорость звука составляет примерно 573 узла / 1,062 km/h) число Маха 0.80 соответствует истинной воздушной скорости 458 узлов (849 km/h).

Чтобы подробнее узнать о механизмах расчёта доплеровского смещения спутников GNSS, изучите наш технический Гид по GPS-спидометрам.

Для перевода между авиационными узлами, километрами в час и милями в час используются следующие точные математические коэффициенты:

• Узлы в км/ч: Умножить на 1,852 (например, 480 узлов × 1,852 = 888,96 км/ч).
• Узлы в mph: Умножить на 1,150779 (например, 480 узлов × 1,150779 = 552,37 mph).
• км/ч в узлы: Умножить на 0,539957 (или разделить на 1,852).

Ниже приведена краткая справочная таблица стандартных скоростей для различных фаз полёта:

Нужно рассчитать индивидуальные авиационные конвертации? Воспользуйтесь нашим интерактивным Конвертером скорости.

Обзор стандартных крейсерских скоростей в коммерческой и гражданской авиации:

• Поршневые воздушные суда малой авиации (Cessna 172, Piper Cherokee): Крейсерская скорость от 110 до 135 узлов (204–250 км/ч или 127–155 mph) на малых высотах до 10 000 футов.
• Региональные турбовинтовые авиалайнеры (ATR 72, Bombardier Q400): Экономичный крейсерский режим от 270 до 360 узлов (500–667 км/ч) на региональных маршрутах на высотах от 18 000 до 25 000 футов.
• Узкофюзеляжные коммерческие самолеты (Airbus A320neo, Boeing 737 MAX): Крейсерская скорость составляет от 0,78 до 0,79 Маха (приблизительно от 450 до 480 узлов TAS / от 833 до 890 km/h).
• Широкофюзеляжные дальнемагистральные лайнеры (Airbus A350, Boeing 777X, 787 Dreamliner): Крейсерский полет на высоких околозвуковых скоростях от 0,84 до 0,89 Маха (от 485 до 540 узлов TAS / от 900 до 1 000 km/h).

Для проверки скорости наземного транспорта посетите наш Тест скорости авто и Тест скорости автобуса.

Учитывайте следующие особенности отслеживания скорости пассажирами во время полета:

• Необходимость места у иллюминатора: Фюзеляжи пассажирских лайнеров изготавливаются из алюминия или углепластика с электромагнитным экранированием, блокирующим радиоволны со спутников. Находясь прямо у иллюминатора, антенна вашего телефона получает прямую видимость орбитальных спутников GPS.
• Ограничения бортового Wi-Fi: Если ваш телефон подключен к бортовому спутниковому Wi-Fi, геолокация в браузере может сначала отображать координаты наземных базовых станций. Автономные чипы GNSS в смартфонах работают независимо от Wi-Fi и вычисляют истинную доплеровскую скорость напрямую по сигналам со спутников.
• Соблюдение «Авиарежима»: Всегда держите телефон в предписанном «Авиарежиме» в соответствии с правилами безопасности экипажа авиакомпании.

Для постоянной телеметрии поездок и учета пробега посетите наш Центр трекеров скорости.