校准空速的应用

在航空中，校准空速主要有以下二种应用。

导航时，若要从指示空速得知真实空速，需要先得到校准空速。

在飞行控制中，校准空速（或当量空速）由于描述了作用于飞机表面的动压强，是主要的参考讯号。在控制飞机时会利用当量空速来进行设计，但当高度变动时，简易的空速表无法显示当量空速的数值。由于在海平面上，校准空速会等于当量空速，海拔较高时校准空速也近似当量空速，因此会利用校准空速作为校正空速表的基准。

由于全球定位系统及其他先进导航系统的使用，飞行员可以直接读取地面速度（往往也是真实空速），因此上述的第一项应用的重要性已快速降低。但第二项应用仍然非常重要，例如，在飞机载重相同的情形下，飞机在可以在任何高度滚行及爬昇，其校准空速几乎不变，而地面速度及真实空速却有显著的差异。

V速度一般会以指示空速（而不是校准空速）来表示，因此飞行员可以直接从空速表上看到空速和V速度的关系。

由冲击压强计算校准空速

由于空速表是量测冲击压强，校准空速会定义为冲击压强的函数。函数中的静压及温度均为常数，一般会以海平面上的值为准。

在速度低于音速时，校准空速如下：

CAS=a05[(qcP0+1)27− − -->1]{\displaystyle CAS=a_{0}{\sqrt {5\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)^{\frac {2}{7}}-1\right]}}}

其中：

qc{\displaystyle q_{c}}为冲击压强

P0{\displaystyle P_{0}}为海平面上的标准压强

a0{\displaystyle {a_{0}}}为15°C时的标准音速

若速度已达到超音速，在皮托管前方会出现正震波，根据Rayleigh公式可得：

CAS=a0[(qcP0+1)× × -->(7(CASa0)2− − -->1)2.5/(62.5× × -->1.23.5)](1/7){\displaystyle CAS=a_{0}\left[\left({\frac {q_{c}}{P_{0}}}+1\right)\times \left(7\left({\frac {CAS}{a_{0}}}\right)^{2}-1\right)^{2.5}/\left(6^{2.5}\times 1.2^{3.5}\right)\right]^{(1/7)}}

此时需使用迭代法计算校准空速，一开始可假设校准空速a0{\displaystyle a_{0}}。

上述公式可以适用在任何的单位，不过P0{\displaystyle P_{0}}及a0{\displaystyle a_{0}}也要依使用的单位作调整。例如P0{\displaystyle P_{0}} = 1013.25 hPa，a0{\displaystyle a_{0}} = 661.48节。空气的热容比假设为1.4。

当冲击压强qc{\displaystyle q_{c}}是由水柱压强计或是精准的压强计量测时，都可以用以上的公式来校正空速表。若使用水柱压强计时，其读值为以毫米为单位的水柱高度，此时的标准压强为10333 mm H20{\displaystyle H_{2}0}。

在高海拔时，可用校准空速再修正可压缩性的误差，得到当量空速（EAS）。若高度低于10,000英尺，速度低于200节，可压缩性误差可省略。

参考资料

Blake, Walt. Jet Transport Performance Methods.Seattle: Boeing Commercial Airplanes. 2009. 

参照

真实空速

当量空速

指示空速

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