מד מהירות אוויר

מד מהירות האוויר (באנגלית: Airspeed Indicator או Airspeed Gauge), הוא מחוון בכלי טיס המציג לטייס את מהירות הטיסה באוויר, בדרך כלל בקשר.

מטוסים קלים

על פני מד המהירות ישנם סימונים של פסים צבעוניים תקניים. התחום הלבן הוא תחום מהירות ההפעלה הנורמלית כאשר המדפים פתוחים לצורך המראה ונחיתה. התחום הירוק הוא תחום מהירות ההפעלה ללא מדפים פתוחים. התחום הצהוב הוא תחום בו המטוס יכול לטוס באוויר יציב ללא טלטולים.
קו אדום מציין את המהירות שאין לעבור אותה (מכונה באנגלית: VNE או (velocity (never exceed). זוהי המהירות הבטוחה המקסימלית שאסור למטוס לעבור אותה בשום מקרה. לפני הקו האדום ישנו פס צהוב המסמן את אזור הזהירות, אשר מתחיל ממהירות השיוט המקסימלית (VNO) עד ל- VNE. הפס הירוק מתחיל ממהירות הזדקרות כאשר המדפים והגלגלים סגורים (VS1) עד ל- VNO. הפס הלבן מתחיל במהירות הטיסה היציבה המינימלית עם מדפים פתוחים (VSO) עד למהירות המקסימלית בה המדפים יכולים להיות פתוחים (VFE). במטוסים רב-מנועיים ישנו קו אדום ריק קצר בתחתית התחום הירוק המציין את המהירות המינימלית בה ניתן לשלוט במטוס כאשר ישנה תקלה קריטית באחד מהמנועים והוא הופך להיות לא יעיל (VMC) וקו כחול המציין את המהירות עבור קצב הטיפוס המיטבי כאשר ישנה תקלה קריטית באחד מהמנועים (VYSE).

מטוסים גדולים

מד המהירות חשוב במיוחד לשמירה על מהירויות-V בזמן טיסה. אך במטוסים גדולים מהירויות-V יכולות להיות תלויות במידה רבה בגובה שדה התעופה, בטמפרטורה ובמשקל המטוס. לכן במטוסים גדולים לא משתמשים בתחומי הצבע המופיעים במד מהירות כמו במטוסים קלים, במקומם ישנם במחוון המהירות מספר מצביעים נעים הניתנים לקביעה מראש על ידי הטייס המציינים את מהירויות ה-V המתאימות לתנאים המסוימים בהם המטוס פועל.
במטוסי סילון אין VNO ו- VNE כמו במטוסים בעלי מנועי-בוכנה, במקום זאת יש להם מהירות טיסה מקסימלית (VMO) ומספר מאך מקסימלי (MMO). כדי לצפות בגבולות אלה טייס של מטוס סילון נעזר במד מהירות ובמד מאך, כאשר בשניהם יש קו אדום מתאים. במספר מטוסי סילון, מד המאך משולב בתוך מד המהירות אשר מכיל שני מצביעים האחד על גבי השני, אחד המראה את המהירות והשני מראה את מספר המאך.
מד מהירות חלופי יחיד הוא "מחוון המהירות המותרת המקסימלית". הוא כולל בתוכו מצביע נע אשר מציין את המהירות שאין לעבור אותה, אשר משתנה בהתאם לגובה כדי להימנע מהתחלה של גלי הלם טרנס-קוליים על הכנף. המצביע הוא בדרך כלל רצועה הצבועה אדום-לבן. ככל שהמטוס מטפס לגובה רב יותר כך ש- MMO הופך להיות המהירות המוגבלת במקום VMO, המצביע זז ומראה ערכי מהירות נמוכים יותר.
במטוסים מודרניים המצוידים בתא טייס מזכוכית ישנם שני מחווני מהירות: מד מהירות אלקטרוני בתצוגת הטיסה הראשית (PFD) ומד מכני מסורתי לשימוש כאשר ישנה תקלה במד האלקטרוני. המהירות בדרך כלל מוצגת בפס הנע למעלה ולמטה כאשר המהירות הנוכחית באמצע. במד המהירות האלקטרוני משתמשים באותה סכמת צבעים כדי לציין את מהירויות ה-V כמו במד המהירות המכני.

עקרון הפעולה

יחד עם מד הגובה ומד המהירות האנכית, מד מהירות האוויר הוא חלק ממחווני הטיסה השייכים למערכת הפיטו-סטטית.
מד המהירות פועל באמצעות מדידת ההפרשים בין הלחץ הסטטי המתקבל באמצעות אחד או יותר מהפתחים הסטטיים לבין הלחץ הטוטלי המתקבל באמצעות זרימת אוויר ישירה דרך צינור הפיטו. הפרש לחץ זה נקרא "התנגשות לחצים".
הפתחים הסטטיים ממוקמים בחלק החיצוני של המטוס, מיקומם נקבע כך שיהיו חשופים ללחץ אטמוספירי בצורה המדויקת ביותר עם כמה שפחות הפרעות הנגרמות ממבנה המטוס. ישנם מטוסים בעלי פתחים סטטיים בשני צידיו של גוף המטוס או בזנב המטוס, כדי להשיג מדידה מדויקת יותר של הלחץ הסטטי בזמן החלקה.
מעטה קרח הוא בעיה נפוצה עבור צינורות הפיטו כאשר טמפרטורת האוויר היא מתחת לאפס וכאשר ישנה לחות באטמוספירה, למשל כאשר טסים דרך ענן או כשיש משקעים. לכן משתמשים בצינורות פיטו המחוממים בצורה חשמלית כדי למנוע היווצרות של קרח על הצינורות.
כאשר ישנה חסימה במערכת הסטטית, מד מהירות האוויר ומד הגובה לא יפעלו כראוי. כדי למנוע בעיה זאת, רוב המטוסים מצוידים במקור חלופי עבור הלחץ הסטטי. במטוסים ללא לחץ אוויר מווסת, מקור הסטטי החלופי מושג באמצעות פתח החשוף לאוויר שבתא הנוסעים. זוהי מדידה פחות מדויקת אך היא בכל זאת עובדת. במטוסים בעלי תא נוסעים עם לחץ אוויר מווסת, הפתח הסטטי החלופי הוא סט של פתחים סטטיים במעטפת החיצונית של גוף המטוס אך במיקום שונה מאלה של הפתחים הסטטיים הראשיים.

שימוש

הטייס משתמש במד מהירות האוויר לאורך כל שלבי הטיסה, החל מההמראה, הטיפוס, השיוט, ההנמכה והנחיתה כדי לשמור על המהירות בהתאם לסוג המטוס ותנאי הסביבה בה הוא פועל כפי שמצוין במדריך השימוש.
בעת טיסת מכשירים, מד המהירות משמש בנוסף למד האופק המלאכותי גם כמד לשליטה על זווית השיפוע סביב ציר הרוחב (עלרוד) בזמן טיפוס, הנמכה ופניות.
משתמשים במד המהירות גם לצורך ניווט לפי חישוב (חישוב המיקום לפי המרחק והזמן שעבר המטוס בכיוונים שונים) בהיעדר אמצעים כמו VOR ,NDB (ניווט על פי תדרי רדיו) או GPS.