Mostrar código-fonte de Velocidade verdadeira

[[File:True airspeed indicator-FAA.SVG|thumb|Um indicador de velocidade verdadeira mecânico para uma aeronave. O piloto seleciona a altitude pressão e a temperatura do ar na parte superior utilizando o botão; a agulha indica a velocidade verdadeira na parte inferior esquerda do instrumento]]
A '''velocidade verdadeira''' ('''TAS'''; também '''KTAS''', para ''velocidade verdadeira em nós (knots true airspeed)'') de uma aeronave é a velocidade da aeronave em relação à [[massa de ar]] na qual ela está voando. A velocidade verdadeira é uma importante informação para uma navegação precisa da aeronave. Tradicionalmente, é medida utilizando um velocímetro analógico, mas pelo fato do [[Sistema de posicionamento global]] estar disponível para uso civil, a importância de tais instrumentos diminuiu. Uma vez que a [[velocidade indicada]] é um melhor indicador para potência usada e sustentação disponível, a velocidade verdadeira não é utilizada para controlar a aeronave durante nenhuma fase do voo, sendo a velocidade indicada &ndash; IAS ou KIAS (knots indicated airspeed) &ndash; utilizada. Entretanto, pelo fato da velocidade indicada só ser igual à velocidade verdadeira na [[atmosfera padrão]], um medidor de TAS é necessário para propósitos de navegação em aeronaves que cruzam em ar menos denso. O medidor de IAS indica valores bem próximos à TAS em baixas altitudes e velocidades. Em [[Avião a jato|aviões a jato]] o medidor de TAS é comumente escondido em velocidades menores que {{convert|200|kn|km/h}}. Nenhuma destas velocidades provê uma velocidade sobre o solo, uma vez que os ventos não são considerados.

==Desempenho==
A TAS é uma medida verdadeira do desempenho da aeronave em cruzeiro, logo é a velocidade listada nas especificações da aeronave, manuais, comparativos de desempenho, relatos de pilotos e todas as situações onde o desempenho em cruzeiro necessita ser medido.
É a velocidade que comumente compõe o plano de voo, utilizada também no planejamento de voo, antes de considerar os efeitos do vento.

==Erros de velocidade==
O velocímetro funciona baseado no ar de impacto que entra através do [[Tubo de Pitot]] e ar estático através de uma tomada estática, mostrando o que é chamado de [[velocidade indicada]] ({{lang-en|''Indicated airspeed''}} ou IAS). A pressão diferencial é afetada pela [[densidade do ar]]. A razão entre ambas as medidas é dependente de temperatura e pressão, de acordo com a [[Lei dos gases ideais]]. 

Ao nível do mar e em [[Atmosfera padrão internacional|condições ISA]], mantendo baixa velocidade onde a [[compressibilidade]] do ar é negligível (assumindo uma densidade constante do ar), a IAS corresponde à TAS. Quando a densidade do ar ou temperatura ao redor da aeronave difere das condições ISA, a IAS não irá mais corresponder à TAS, não refletindo desta forma o desempenho real da aeronave. O velocímetro irá indicar menos que a TAS quando a densidade do ar diminui devido a uma mudança na altitude ou temperatura do ar. Por esta razão, a TAS não pode ser medida diretamente. Em voo, pode ser calculada utilizando um [[computador de voo]] ou equivalente. 

Para baixas velocidades, os dados requeridos são a temperatura do ar estático, a altitude pressão e a IAS (ou a [[velocidade calibrada|CAS]] para maior precisão). Acima de cerca de {{converter|100|kn|km/h}}, o erro de compressibilidade aumenta significativamente e a TAS deve ser calculada pelo [[Número Mach]]. O Mach incorpora os dados acima incluindo também o fator de compressibilidade. Instrumentos em aeronaves modernas utilizam o computador de dados de voo para efetuar estes cálculos em tempo real e apresentar a TAS diretamente na [[cabine de pilotagem]].

Uma vez que as variações de temperatura têm pouca influência, o erro do velocímetro pode ser estimado como sendo cerca de 2% menor que a TAS para cada {{converter|1000|ft|m|sigfig=1}} de altitude acima do nível do mar. Por exemplo, uma aeronave voando a {{converter|15000|ft|m}} nas condições ISA com uma velocidade de {{converter|100|kn|km/h}}, está na verdade voando a {{converter|126|kn|km/h}} de TAS.

==Uso em cálculos de navegação== 
Afim de manter a [[rota no solo]] desejada enquanto voando através de massas de ar se movendo, o piloto de uma aeronave deve utilizar seu conhecimento sobre velocidade e direção do vento e a velocidade verdadeira para determinar a proa requerida. 

==Calculando a velocidade verdadeira==
===Voo em baixas velocidades===
Em baixas altitudes e velocidades, a IAS e a CAS são próximas à [[velocidade equivalente]] (EAS). A TAS pode ser calculada como sendo uma função da EAS e da densidade do ar:<ref>Clancy, L. J., ''Aerodynamics'', Section 3.8.</ref>

<math>\mathrm{TAS} = \mathrm{EAS}\sqrt{\frac{\rho_0}{\rho}},</math>

onde
:<math>\mathrm{TAS}</math> é a velocidade verdadeira,
:<math>\mathrm{EAS}</math> é a velocidade equivalente,
:<math>\rho_0</math> é a densidade do ar no nível do mar em condições ISA (15&nbsp;°C e 1013.25 hectopascal, correspondendo a uma densidade de 1.225&nbsp;kg/m<sup>3</sup>),
:<math>\rho</math> é a densidade do ar no qual a aeronave está voando.

===Voo em altas velocidades===
A TAS pode ser calculada como uma função do [[Número Mach]] e da temperatura do ar estático:

<math>\mathrm{TAS} ={a_0} M\sqrt{T\over T_0},</math>

onde
:<math>{a_0}</math> é a [[velocidade do som]] ao nível do mar em condições ISA ({{converter|661.47|kn|km/h}}),
:<math>M</math> é o Número Mach,
:<math>T</math> é a temperatura do ar estático em [[kelvin]]s,
:<math>T_0</math> é a temperatura no nível do mar em condições ISA (288.15&nbsp;K).

Para o cálculo manual da TAS em nós, onde o Número Mach e a temperatura do ar estático são conhecidos, a expressão pode ser simplificada para:

<math>
\mathrm{TAS} = 39M\sqrt{T}
</math>

(lembrando que a temperatura é expressa em kelvins).

Combinando o termo acima com a expressão para o Número Mach, resulta em uma expressão para a TAS como uma função da pressão de impacto, da pressão estática e da temperatura do ar estático (válido para fluxo subsônico):

<math>\mathrm{TAS} = a_0\sqrt{\frac{5T}{T_0}\left[\left(\frac{q_c}{P} + 1\right)^\frac{2}{7} - 1\right]},</math>

onde:
:<math>q_c</math> é a pressão de impacto,
:<math>P</math> é a pressão estática.

Os instrumentos mais modernos das aeronaves contém um computador que possui as informações de pressão de impacto, pressão estática e temperatura total do ar. A fim de computar a TAS, o computador deve converter a temperatura total do ar para a temperatura do ar estático. Isto é também uma função do Número Mach:

<math>
T = \frac{T_\text{t}}{1 + 0.2M^2},
</math>

onde
:<math>T_\text{t} = </math> é a temperatura total do ar.

Em aeronaves mais simples que não possuam um computador ou [[Machímetro]], a velocidade verdadeira pode ser calculada como uma função da [[velocidade calibrada]] e densidade do ar local (ou temperatura do ar estático e altitude pressão, que determinam a densidade). Alguns velocímetros incorporam uma [[régua de cálculo]] para efetuar este cálculo. De outra forma, pode ser feita utilizando [https://web.archive.org/web/20090917043907/http://www.newbyte.co.il/calc.html este sítio] ou um dispositivo tal como um [[computador de voo]].

==Veja também==
*[[Aerodinâmica]]
*[[Velocidade indicada]]
*[[Velocidade calibrada]]
*[[Velocidade equivalente]]

==Referências==
*{{citar livro |data=1 de Dezembro de 1989 |titulo=Air Navigation |titulotrad=Navegação aérea |editora=Department of the Air Force |pagina= |id=AFM 51-40}}
*{{citar livro |ultimo=Clancy |primeiro=L.J. |data=1975 |titulo=Aerodynamics |titulotrad=Aerodinâmica |local=Londres |editora=Pitman Publishing Limited |capitulo=3 |isbn=0-273-01120-0}}
*{{citar livro |ultimo=Kermode |primeiro=A.C. |data=1972 |titulo=Mechanics of Flight |titulotrad=Mecânicas de voo |local=Londres |edicao=8 |editora=Pitman Publishing Limited |capitulo=2 |isbn=0-273-31623-0}}
*{{citar web |url=http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a280006.pdf |titulo=Measurement of Aircraft Speed and Altitude |ultimo1=Gracey |primeiro1=William |data=1980 |formato=PDF |lingua=Inglês}}

{{Indice_aviador}}
{{Portal3|Aviação}}
[[Categoria:Aerodinâmica]]
[[Categoria:Velocidade em relação ao ar]]