Mkuu asante kwa shule, shule mujarab kabisa shukran sana.
Mimi nina maswali kadhaa pia mkuu; 1. Nini maana Air speed na True Air speed? 2.Ni namna ipi hufanya ndege kusoma speed yake ikiwa angani? Mfano Gari hutumia Speed meter, vp kuhusu ndege? Na ili speed iweze kusomwa kifaa chake hufanyaje kazi?
Huwa kinakuwa ndani ya ndege au nje?
Na kifaa kipi husoma umbali kutoka ardhini? Mfano mpo futi elfu 40 kutoka usawa wa bahari, kipi hufanya ndege kuelewa ipo umbali ule kutoka chini?
Shukrani.
Asante mkuu
Nianze na swali lako la kwanza ambalo unataka kujua nini maana airspeed na True airspeed.
Kwenye cockpit (ndani kwa marubani) kuna vifaa vinavyosoma parameters mbalimbali. Sasa kuna hivi ambavyo vinaitwa basic pitot-static instruments. Yaani; Airspeed Indicator, Altimeter na Vertical Speed Indicator. Ni muhimu Rubani kuwa taarifa hizi; spidi ya upepo ambayo ndiyo airspeed ili asije akazidisha spidi ambayo inaweza kuzalisha shock waves ambazo zinaweza kuleta madhara kwenye ndege hasa ndege ambayo haina sifa ya airflow kuzidi spidi ya sauti. Hizi shock waves huanza kupatikana pale ambapo airflow(uhusiana wa spidi ya hewa na ndege yenyewe) inazidi spidi ya sauti. Kitu kingine ni umbali kutoka usawa wa bahari ili kuweza kufuata maelekezo anayopewa kutoka Aircraft Tower Control kuhusiana na ndege zingine ili kuepuka kugongana. Pia lazima ajue wakati wa kupanda anapanda na spidi kiasi gani(Vertical Speed). Hivyo Air Speed Indicator, Altimeter na Vertical Speed Indicator ndizo zinafanya kazi hii ya kumbpa taarifa.
Jibu la swali lako la kwanza ni kwamba Airspeed ni spidi ya airflow na True Speed ni spidi halisi ya ndege.
Swali lako la pili umeuliza jinsi gani speed ya ndege inapimwa na kifaa cha kupimia speed kipo wapi.
Mlolongo wa kupima speed ya ndege ni mrefu kidogo, nifuatilie hapa chini:
Nje ya ndege sehemu za ubavuni(Ndege zingine huwa ni kwenye mabawa) kuna matundu ya namna mbili; PITOT TUBE-hii ni tube yenye tundu mbele na STATIC VENT- hivi ni vitundu vidogo vipo kwenye fuselage( bodi la ndege). Matundu haya yapo katika mfumo unaoitwa Pitot-Static System ambapo zile instrument tatu yaani; airspeed indicator, altimeter na vertical speed indicator zinapatika ili kumwezesha rubani kusoma zile parameter nilizozieleza pale juu.
Ili kuweza kusoma speed ya ndege ambayo ndiyo True Airspeed, mchakato huu hufanyika:
Hewa ambayo inaingia kwa speed kupitia Pitot tube na ile ambayo inakuwa ni hewa iliyotulia (Static) kupitia Static vent hukutana sehemu moja ambapo kuna kiwambo (Diaphragm). Kiwambo hiki hutanuka na kusinyaa kutokana na speed ya hewa inayoingia kupitia Pitot tube , ambapo hewa tuli kupitia Static vent huwa imekizunguka kiwambo hiki. Kutokana na mchakato huo, hivyo basi Air Speed Indicator (ASI) ambayo imeunganishwa katika mfumo huu huweza kusoma Airspeed.
Airspeed siyo kipimo halisi cha speed ya ndege kwa sababu bado kuna kuwa na makosa (errors) kutokana na position ya ndege ilipo na instrument yenyewe, hivyo basi calibration ya hizo errors hufanyika ma kupata speed nyingine inaitwa Calibrated Air Speed (CAS).
Hii CAS nayo bado inakuwa na makosa kutokana na Compressibility ya hewa katika speed 300 knots na kuendelea. (Watu wa physics wanajua compressible na Incompressible fluids). Hivyo error ya Compressibility inaondolewa na kupata speed nyingine inaitwa Equivalent Air Speed (EAS).
Speed halisi ya ndege ni True Air Speed(TAS) ambayo inapatikana kwa formula hii hapa chini;
TAS= EAS/√relative air density
Swali lako jingine umeuliza kuhusu umbali kutoka ardhini(altitude)
Altitude hupimwa na Altimeter ambayo ni miongoni mwa vile vifaa vitatu vya Pitot-Static.
Altimeter yenyewe hufanya mlinganisho wa density ya hewa ambayo hupimwa kupitia Static vents, ambapo ndani ya mfumo kuna Aneroid (kipima pressure ya hewa) na ile pressure ya hewa katika usawa wa bahari ambayo huchukuliwa kama referece. Lakini kutokana na variation ya pressure ya hewa kutokana na hali ya hewa, ndege nyingi sasa hivi zina altimeter ambayo inaweza kuwa adjusted na rubani ili kuingiza reference pressure anayopewa na vituo vya karibu vya hali ya hewa. Hii hutoa pressure halisi na kuifanya altimeter isome umbali halisi kutoka ardhini. Altimeter hii inaitwa Kollsman Window kufuatia jina la mgunduzi wake somebody Kollsman.
