ในด้านการบินความเร็วลมคือความเร็วของเครื่องบินเมื่อเทียบกับอากาศที่บินผ่าน (ซึ่งโดยปกติแล้วจะเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับพื้นดินเนื่องจากลม) ในทางตรงกันข้ามความเร็วภาคพื้นดินคือความเร็วของเครื่องบินเมื่อเทียบกับพื้นผิวโลก (ไม่ว่าจะบินบนบกหรือบนผิวน้ำที่ถือว่านิ่ง) การวัดความเร็วลมที่แท้จริงของเครื่องบิน (ความเร็วลมจริง) นั้นทำได้ยาก แต่การวัดความเร็วลมในรูปแบบอื่น เช่น ความเร็วลมที่แสดงและเลขมัคให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับความสามารถและข้อจำกัดของสมรรถนะของเครื่องบิน การวัดความเร็วลมที่ใช้กันทั่วไปมีดังนี้: ^{[ 1 ]}

• ความเร็วลมที่แสดง (IAS) คือค่าที่อ่านได้จากมาตรวัดความเร็วลมที่เชื่อมต่อกับระบบพิโทต์-สแตติก
• ความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้ว (CAS) คือความเร็วลมที่แสดง โดยปรับค่าตามตำแหน่งของระบบพิโทต์และข้อผิดพลาดในการติดตั้ง
• ความเร็วลมจริง (TAS) คือความเร็วที่เครื่องบินเคลื่อนที่ผ่านอากาศจริง เมื่อรวมกับทิศทางการบิน ความเร็วและทิศทางลมแล้ว สามารถนำมาใช้คำนวณความเร็วและทิศทางบนพื้นดินได้
• ความเร็วลมเทียบเท่า (EAS) คือ ความเร็วลมจริงคูณด้วยอัตราส่วนความหนาแน่นที่โคนปีก เป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการคำนวณภาระทางอากาศพลศาสตร์และสมรรถนะของเครื่องบินที่ความเร็วต่ำ เมื่อสามารถพิจารณาว่าการไหลนั้นไม่สามารถอัดได้
• เลขมัค คือมาตรวัดความเร็วของเครื่องบินเมื่อเทียบกับความเร็วเสียง

โดยปกติแล้ว การวัดและแสดงความเร็วลมบนเครื่องบินจะทำโดยใช้เครื่องวัดความเร็วลม (ASI) ที่เชื่อมต่อกับระบบพิโทต์-สแตติกระบบพิโทต์-สแตติกประกอบด้วยหัววัดพิโทต์ (หรือท่อ) หนึ่งอันหรือมากกว่านั้นที่หันหน้าเข้าหากระแสลมที่พัดเข้ามาเพื่อวัดความดันพิโทต์ (หรือเรียกว่าความดันหยุดนิ่ง ความดันรวม หรือความดันแรม) และช่องวัดความดันสแตติกหนึ่งช่องหรือมากกว่านั้นเพื่อวัดความดันสแตติกในกระแสลม ความดันทั้งสองนี้จะถูกเปรียบเทียบโดย ASI เพื่อให้ได้ค่าความเร็วลมจริง (IAS) เครื่องวัดความเร็วลมได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ความเร็วลมจริงที่ระดับความดันน้ำทะเลและอุณหภูมิมาตรฐานเมื่อเครื่องบินไต่ระดับขึ้นไปในอากาศที่มีความหนาแน่นน้อยลง ความเร็วลมจริงของเครื่องบินจะมากกว่าความเร็วลมที่แสดงบน ASI

โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้ว (Calibrated airspeed) จะคลาดเคลื่อนจากความเร็วลมที่แสดง (Indicator airspeed) เพียงไม่กี่นอตในขณะที่ความเร็วลมเทียบเท่า (Equivalent airspeed) จะลดลงเล็กน้อยจาก CAS เมื่อระดับความสูงของเครื่องบินเพิ่มขึ้นหรือเมื่อบินด้วยความเร็วสูง

ความเร็วลมโดยทั่วไปจะระบุเป็นนอต (kn) ตั้งแต่ปี 2010 องค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (ICAO) แนะนำให้ใช้กิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) สำหรับความเร็วลม (และเมตรต่อวินาทีสำหรับความเร็วลมบนรันเวย์) แต่ก็อนุญาตให้ใช้มาตรฐานนอตตามความเป็นจริงได้ และยังไม่มีกำหนดวันที่แน่นอนว่าจะหยุดใช้เมื่อใด^{[ 2 ]}

ขึ้นอยู่กับประเทศที่ผลิตหรือยุคสมัยในประวัติศาสตร์การบิน ตัวบ่งชี้ความเร็วลมบนแผงหน้าปัดเครื่องบินได้รับการกำหนดค่าให้แสดงค่าเป็นนอต กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือไมล์ต่อชั่วโมง^{[ 3 ]}ในการบินที่ระดับความสูงมาก บางครั้งจะใช้หมายเลข Mach ในการรายงานความเร็วลม

ความเร็วลมที่แสดง (IAS) คือ ค่าที่อ่านได้จาก มาตรวัดความเร็วลม (ASIR) โดยไม่แก้ไขสำหรับข้อผิดพลาดของเครื่องมือ ตำแหน่ง และข้อผิดพลาดอื่นๆ จากคำจำกัดความของ EASA ในปัจจุบัน: ความเร็วลมที่แสดง หมายถึง ความเร็วของเครื่องบินตามที่แสดงบนมาตรวัดความเร็วลมแบบพิโทต์สแตติกที่ปรับเทียบเพื่อสะท้อนการไหลแบบอัดตัวได้ของบรรยากาศมาตรฐานที่ระดับน้ำทะเลโดยไม่แก้ไขสำหรับข้อผิดพลาดของระบบความเร็วลม^{[ 4 ]}

มาตรวัดความเร็วลมเป็นมาตรวัดความดันแบบดิฟเฟอเรนเชียล โดยค่าความดันจะแสดงในหน่วยความเร็ว แทนที่จะเป็นหน่วยความดัน ความเร็วลมคำนวณจากความแตกต่างระหว่างความดันอากาศที่เกิดจากการชนของท่อพิโทต์ หรือความดันสภาวะหยุดนิ่งและความดันสถิตท่อพิโทต์ติดตั้งหันไปข้างหน้า ความดันสถิตมักจะตรวจวัดได้ที่ช่องวัดความดันสถิตที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านของเครื่องบิน บางครั้งแหล่งความดันทั้งสองจะรวมกันอยู่ในโพรบเดียว เรียก ว่า ท่อพิโทต์-สถิตการวัดความดันสถิตอาจมีความคลาดเคลื่อนได้ เนื่องจากไม่สามารถวางช่องวัดความดันสถิตในตำแหน่งที่ความดันเป็นความดันสถิตที่แท้จริงที่ความเร็วลมและท่าทางการบินทุกระดับได้ การแก้ไขข้อผิดพลาดนี้เรียกว่า การแก้ไข ข้อผิดพลาดตำแหน่ง (PEC) ซึ่งแตกต่างกันไปสำหรับเครื่องบินและความเร็วลมแต่ละแบบ ข้อผิดพลาดที่มากกว่า 10% เป็นเรื่องปกติหากเครื่องบินบินในลักษณะ "ไม่ประสานกัน"

ความเร็วลมที่แสดง (IAS) เป็นมาตรวัดกำลังที่ต้องการและแรงยกที่มีอยู่ได้ดีกว่าความเร็วลมจริง ดังนั้น IAS จึงถูกใช้ในการควบคุมอากาศยานระหว่างการวิ่งบนทางวิ่ง การขึ้นบิน การไต่ระดับ การลงจอด หรือการเข้าใกล้รันเวย์ ความเร็วเป้าหมายสำหรับอัตราการไต่ระดับที่ดีที่สุด ระยะทางบินที่ดีที่สุด และระยะเวลาบินที่ยาวนานที่สุด จะระบุเป็นค่าความเร็วลมที่แสดง ขีดจำกัดความเร็วลมสำหรับโครงสร้าง ซึ่งหากเกินกว่านั้น แรงที่กระทำต่อแผงตัวถังอาจสูงเกินไปหรือปีกอาจสั่นไหวได้ มักจะระบุเป็นค่า IAS เช่นกัน

ความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้ว (CAS) คือความเร็วลมที่แสดงบนหน้าจอซึ่งได้รับการแก้ไขสำหรับข้อผิดพลาดของเครื่องมือ ข้อผิดพลาดของตำแหน่ง (เนื่องจากความดันที่ไม่ถูกต้องที่พอร์ตสถิต) และข้อผิดพลาดในการติดตั้ง

ค่าความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้วซึ่งต่ำกว่าความเร็วเสียงที่ระดับน้ำทะเลมาตรฐาน (661.4788 นอต) จะคำนวณได้ดังนี้:

${\displaystyle V_{c}=a_{0}{\sqrt {{\bigg (}{\frac {2}{\gamma -1}}{\bigg )}{\Bigg [}{\bigg (}{\frac {q_{c}}{p_{0}}}+1{\bigg )}^{\frac {\gamma -1}{\gamma }}-1{\Bigg ]}}}}$ลบการแก้ไขข้อผิดพลาดด้านตำแหน่งและการติดตั้ง

ที่ไหน

${\displaystyle V_{c}\,}$คือความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้ว

${\displaystyle a_{0}\,}$คือความเร็วเสียงที่ระดับน้ำทะเลมาตรฐาน

${\displaystyle \gamma \,}$คืออัตราส่วนของความร้อนจำเพาะ (1.4 สำหรับอากาศ)

${\displaystyle q_{c}\,}$คือแรงดันกระแทกซึ่งเป็นผลต่างระหว่างแรงดันรวมและแรงดันสถิต

${\displaystyle p_{0}\,}$คือความดันอากาศสถิตที่ระดับน้ำทะเลมาตรฐาน

นิพจน์นี้อิงตามรูปแบบของสมการของเบอร์นูลลีที่ใช้ได้กับการไหลแบบไอเซนโทรปิกที่อัดได้ CAS มีค่าเท่ากับความเร็วลมจริงที่ระดับน้ำทะเลในสภาวะมาตรฐาน แต่จะมีค่าน้อยลงเมื่อเทียบกับความเร็วลมจริงเมื่อเราไต่ระดับความสูงขึ้นไปสู่ความดันต่ำและอากาศที่เย็นกว่า อย่างไรก็ตาม มันยังคงเป็นมาตรวัดที่ดีของแรงที่กระทำต่อเครื่องบิน ซึ่งหมายความว่าสามารถระบุความเร็วการร่วงหล่นบนมาตรวัดความเร็วลมได้ ค่าของและสอดคล้องกับISAกล่าวคือ เงื่อนไขที่ใช้ในการสอบเทียบมาตรวัดความเร็วลม ${\displaystyle p_{0}}$${\displaystyle a_{0}}$

ความเร็วลมจริง ( TAS ; หรือKTASซึ่งย่อมาจากknots true airspeed ) ของอากาศยาน คือความเร็วของอากาศยานเมื่อเทียบกับอากาศที่มันบินอยู่ ความเร็วลมจริงและทิศทางการบินของอากาศยานนั้นประกอบกันเป็นความเร็วสัมพัทธ์ของอากาศยานกับชั้นบรรยากาศ

ความเร็วลมจริงเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับการนำทางเครื่องบินอย่างแม่นยำ เพื่อรักษาระดับการบิน ตามที่ต้องการ ขณะบินอยู่ในมวลอากาศที่เคลื่อนที่ นักบินต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับความเร็วลม ทิศทางลม และความเร็วลมจริง เพื่อกำหนดทิศทางที่ต้องการ ดูสามเหลี่ยมลมประกอบ

TAS คือความเร็วที่เหมาะสมที่จะใช้ในการคำนวณระยะทำการบินของเครื่องบิน เป็นความเร็วที่ระบุไว้ในแผนการบินโดยทั่วไป และใช้ในการวางแผนการบินก่อนที่จะพิจารณาผลกระทบของลม

ความเร็วลมจริงคำนวณจากความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้วดังนี้^{[ 1 ]}

${\displaystyle V=V_{c}{\sqrt {\theta {\frac {(1+q_{c}/p)^{(\gamma -1)/\gamma }-1}{(1+q_{c}/p_{0})^{(\gamma -1)/\gamma }-1}}}}}$

ที่ไหน

${\displaystyle V\,}$ความเร็วลมที่แท้จริงคือ

${\displaystyle \theta \,}$คืออัตราส่วนของอุณหภูมิ กล่าวคือ อุณหภูมิในพื้นที่เทียบกับอุณหภูมิมาตรฐานที่ระดับน้ำทะเล${\displaystyle T/T_{0}}$

เครื่องแสดงความเร็วลมบางรุ่นมีมาตราส่วน TAS ซึ่งตั้งค่าได้โดยการป้อนอุณหภูมิอากาศภายนอกและความสูงความดัน หรืออีกทางเลือกหนึ่ง สามารถคำนวณ TAS ได้โดยใช้ เครื่องคำนวณการบิน E6Bหรือเทียบเท่า โดยป้อนค่า CAS อุณหภูมิอากาศภายนอก (OAT) และความสูงความดัน

ความเร็วเทียบเท่า (EAS) หมายถึง ความเร็วลมที่ระดับน้ำทะเลในบรรยากาศมาตรฐานสากลซึ่งความดันไดนามิก (ที่ไม่สามารถอัดได้) เท่ากับความดันไดนามิกที่ความเร็วจริง (TAS) และระดับความสูงที่เครื่องบินกำลังบินอยู่ กล่าวคือ กำหนดโดยสมการ

${\displaystyle {\frac {1}{2}}\rho _{0}{V_{e}}^{2}={\frac {1}{2}}\rho V^{2}}$

ที่ไหน

${\displaystyle V_{e}\,}$เทียบเท่ากับความเร็วลม

${\displaystyle V\,}$ความเร็วลมที่แท้จริงคือ

${\displaystyle \rho \,}$คือความหนาแน่นของอากาศณ ระดับความสูงที่เครื่องบินกำลังบินอยู่

${\displaystyle \rho _{0}\,}$คือความหนาแน่นของอากาศที่ระดับน้ำทะเลในบรรยากาศมาตรฐานสากล (1.225 กก./ลบ.ม. ^หรือ 0.00237 สลัก/ลบ.ฟุต^. )

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ^{[ 5 ]}

${\displaystyle V_{e}\equiv V{\sqrt {\sigma }}}$

ที่ไหน

${\displaystyle \sigma }$คืออัตราส่วนความหนาแน่น นั่นคือ${\displaystyle {\frac {\rho }{\rho _{0}}}}$

ความเร็วลมเทียบเท่า (EAS) เป็นหน่วยวัดความเร็วลมที่เป็นฟังก์ชันของความดันไดนามิกที่ไม่สามารถอัดได้ การวิเคราะห์โครงสร้างมักจะใช้ความดันไดนามิกที่ไม่สามารถอัดได้ ดังนั้นความเร็วลมเทียบเท่าจึงเป็นความเร็วที่มีประโยชน์สำหรับการทดสอบโครงสร้าง ความสำคัญของความเร็วลมเทียบเท่าคือ ที่เลขมัคต่ำกว่าจุดเริ่มต้นของแรงต้านคลื่น แรงและโมเมนต์ทางอากาศพลศาสตร์ทั้งหมดที่กระทำต่อเครื่องบินจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความเร็วลมเทียบเท่า ดังนั้น การควบคุมและ "ความรู้สึก" ของเครื่องบิน และภาระทางอากาศพลศาสตร์ที่กระทำต่อเครื่องบิน ณ ความเร็วลมเทียบเท่าที่กำหนด จะคงที่และเท่ากับที่ระดับน้ำทะเลมาตรฐานเกือบตลอดเวลา โดยไม่ขึ้นอยู่กับสภาวะการบินจริง

ที่ ความดันระดับน้ำทะเล มาตรฐาน (CAS) และความดันบรรยากาศระดับน้ำทะเล (EAS) จะเท่ากัน ที่ความเร็วประมาณ 200 นอต และระดับความสูง 10,000 ฟุต (3,000 เมตร) ความแตกต่างจะน้อยมาก แต่ที่ความเร็วและระดับความสูงที่สูงขึ้น CAS จะแตกต่างจาก EAS มากขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติการอัดตัวได้

เลขมัค (Mach number) ถูกกำหนดดังนี้ ${\displaystyle M}$

${\displaystyle M={\frac {V}{a}}}$

ที่ไหน

${\displaystyle V\,}$ความเร็วลมที่แท้จริงคือ

${\displaystyle a\,}$คือความเร็วเสียง ในท้องถิ่น

ทั้งเลขมัคและความเร็วเสียงสามารถคำนวณได้โดยใช้การวัดแรงดันกระแทกแรงดันสถิตและอุณหภูมิอากาศภายนอก

สำหรับเครื่องบินที่บินใกล้เคียงความเร็วเสียง แต่ต่ำกว่าความเร็วเสียง (เช่น เครื่องบินโดยสารส่วนใหญ่) ขีดจำกัดความเร็วการอัดตัวของอากาศจะระบุเป็นหน่วยมัค หากบินเกินความเร็วนี้ อาจเกิดการสั่นสะเทือนแบบมัค การเสียการทรงตัว หรือการดิ่งลงของอากาศได้

• ข้อแนะนำของ ICAO เกี่ยวกับการใช้ระบบหน่วยสากล
• คำย่อและตัวย่อในด้านการบิน
• อุปกรณ์การบิน
• ความเร็วในการบังคับเลี้ยว
• ความเร็ว V

• Glauert H. (1947). "2" . องค์ประกอบของทฤษฎีปีกเครื่องบินและใบพัดเครื่องบินสำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ISBN 9781139241953.{{cite book}}:ปัญหาความไม่เข้ากันของหมายเลข ISBN / วันที่ ( ขอความช่วยเหลือ )
• วิลเลียม เกรซีย์ (พฤษภาคม 1980). การวัดความเร็วและระดับความสูงของอากาศยาน (PDF) . นาซา.
• ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสมรรถนะของอากาศยาน (PDF)ฝ่ายสนับสนุนการปฏิบัติการบินและให้ความช่วยเหลือเบื้องต้น ฝ่ายบริการลูกค้าของแอร์บัส มกราคม 2545

• เควิน บราวน์. "ความเร็วลมที่แท้จริง ความเร็วลมเทียบเท่า และความเร็วลมที่ปรับเทียบแล้ว" . MathPages .

• แดน อิสราเอล มอลตา. "MaltApplication"เครื่องคำนวณด้านการบินและบรรยากาศ แอปพลิเคชันสำหรับ Windows และ Android
• ลุยซ์ มอนเตโร. "การวัดระดับความสูง"เครื่องคำนวณจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความสามารถในการอัดตัว ความร้อนที่เกิดจากแรงเสียดทาน และตัวแปรอื่นๆ
• ลุยซ์ มอนเตโร. "ลมและเวลา - ความเร็ว - ระยะทาง"คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของเชื้อเพลิงเนื่องจากอุณหภูมิ
• บารุค คันเตอร์. "เครื่องคำนวณชั้นบรรยากาศ" . นิวไบต์ พลศาสตร์การบิน.