Velocidad aerodinámica equivalente

En aviación , la velocidad aerodinámica equivalente ( EAS ) es la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) corregida por la compresibilidad del aire a un número de Mach no trivial . También es la velocidad aerodinámica a nivel del mar en la Atmósfera Estándar Internacional a la cual la presión dinámica es igual a la presión dinámica a la velocidad aerodinámica verdadera (TAS) y altitud a la cual vuela la aeronave. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} En vuelo a baja velocidad, es la velocidad que mostraría un indicador de velocidad aerodinámica con error cero. ^{[ 3 ]} Es útil para predecir el manejo de la aeronave, las cargas aerodinámicas, la entrada en pérdida, etc.

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

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 :

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

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

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

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

donde $a 0$ es 1225 km/h (661,45 nudos) (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 a nivel del mar (1013,25 hPa).

Combinando lo anterior con la expresión para el número de Mach se obtiene EAS en función de la presión de impacto y la presión estática (válido para flujo subsónico):

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

donde $q c$ es la presión de impacto .

A nivel del mar estándar, la velocidad aerodinámica equivalente (EAS) es igual a la velocidad aerodinámica calibrada (CAS) y a 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 la CAS a partir de la EAS:

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

donde la relación de presión $\delta ={\tfrac {P}{P_{0}}},$ y $CAS, EAS$ son velocidades aerodinámicas y se pueden medir en nudos, km/h, mph o cualquier otra unidad apropiada.

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

Véase también

Referencias

↑ Clancy, LJ (1975), Aerodinámica , Sección 3.8, Pitman Publishing Limited, Londres. ISBN 0-273-01120-0
^ Anderson, John D. (2007), Fundamentos de aerodinámica , p.215 (4.ª edición), McGraw-Hill, Nueva York, EE. UU. ISBN 978-0-07-295046-5
↑ 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 altitud de las aeronaves" Archivado el 26/09/2021 en Wayback Machine (11 MB), Publicación de referencia de la NASA 1046.

Enlaces externos

Calculadora de velocidad aerodinámica equivalente

[1] Clancy, LJ (1975), Aerodinámica , Sección 3.8, Pitman Publishing Limited, Londres. ISBN 0-273-01120-0

[2] Anderson, John D. (2007), Fundamentos de aerodinámica , p.215 (4.ª 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

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