مقاييس شدة الريح في تطبيقات الفضاء الجوي
"أنبوب السرعة الجوية" الموجود على متن الطائرة هو جهاز استشعار نموذجي لسرعة الرياح لأنبوب Pitot وهو أداة قياس مهمة للغاية على متن الطائرة. ويجب تركيبه في المنطقة خارج الطائرة حيث يكون تدفق الهواء أقل تأثراً بالطائرة، وعادة ما يكون ذلك مباشرة أمام الأنف أو الذيل أو طرف الجناح. عندما تطير الطائرة للأمام، يندفع تدفق الهواء إلى أنبوب السرعة الجوية، وسيشعر المستشعر الموجود في نهاية الأنبوب بقوة تأثير تدفق الهواء، أي الضغط الديناميكي. كلما زادت سرعة الطائرة، زاد الضغط الديناميكي. إذا قارنت ضغط الهواء أثناء الراحة، أي الضغط الساكن، مع الضغط الديناميكي، يمكنك رؤية مدى سرعة اندفاع الهواء، أي مدى سرعة طيران الطائرة. الأداة المستخدمة لمقارنة الضغطين هي صندوق دائري مجوف ذو سطح مموج، يسمى صندوق الغشاء، مصنوع من قطعتين معدنيتين رفيعتين للغاية في الأعلى والأسفل. هذا الصندوق مغلق، لكن به أنبوب متصل بأنبوب السرعة الجوية. إذا كانت الطائرة تسير بسرعة، فإن الضغط الديناميكي يزداد، ويزداد الضغط داخل الصندوق الغشائي، وينتفخ الصندوق. يمكن قياس تشوه صندوق الحجاب الحاجز بواسطة جهاز يتكون من رافعة صغيرة وترس ويتم عرضه بواسطة مؤشر، وهو أبسط مقياس للسرعة الجوية للطائرة.
يمكن أيضًا استخدام الضغط الثابت الذي يتم قياسه بواسطة الأنبوب كمعلمة حسابية لمقياس الارتفاع. إذا كان صندوق الغشاء مغلقًا تمامًا، فإن الضغط الداخلي يظل دائمًا مساويًا لضغط الهواء الأرضي. بحيث عندما تطير الطائرة في الهواء، يزداد الارتفاع، وينخفض الضغط الثابت الذي يتم قياسه بواسطة أنبوب سرعة الهواء، وسوف ينتفخ صندوق الغشاء، ويمكن قياس تشوه صندوق الغشاء من خلال ارتفاع الطائرة. ويسمى هذا النوع من أجهزة قياس الارتفاع بمقياس ارتفاع ضغط الهواء.
السرعة التي يتم قياسها بواسطة أنبوب السرعة الجوية ليست هي السرعة الحقيقية للطائرة بالنسبة إلى الأرض، ولكنها فقط السرعة بالنسبة للغلاف الجوي، لذلك تسمى السرعة الجوية. إذا كانت هناك رياح، فيجب إضافة سرعة الطائرة بالنسبة إلى الأرض (تسمى السرعة الأرضية) إلى سرعة الرياح (الطيران في اتجاه الريح) أو طرحها من سرعة الرياح (الطيران في اتجاه الريح).
مع تطور العلوم والتكنولوجيا الحديثة، بدأ أيضًا استخدام أجهزة الليزر وأجهزة استشعار سرعة الرياح الجديدة الأخرى في الكشف عن سرعة الرياح. من المعتقد أنه في المستقبل القريب، سيتم استخدام مجموعة متنوعة من أجهزة استشعار سرعة الرياح الجديدة بشكل متزايد في آلات البناء والسكك الحديدية والموانئ والمحطات ومحطات الطاقة والأرصاد الجوية وطرق الحبال والبيئة والدفيئات الزراعية والتربية وغيرها من المجالات.
