При каких условиях истинная высота ниже чем приборная высота

Влияние установки высотомера и температуры

Истинная высота полета воздушного судна редко совпадает с приборной высотой, если высотомер установлен на 1013 гПа. Это в основном происходит в силу того факта, что давление на уровне моря обычно не соответствует 1013 гПа и/или что температура не соответствует ISA.

При наличии температурных условий ISA и при установленном на высотомере стандартном давлении истинную высоту полета воздушного судна можно получить из приборной высоты, если известно местное значение QNH.

При полете на данной приборной высоте истинная высота возрастает с увеличением температуры (Рисунок A7). Приближенно взаимосвязь между истинной высотой и приборной высотой может быть представлена следующим образом:

TA = Истинная высота IA = Приборная высота T = Фактическая температура (в кельвинах) TISA = Стандартная температура (в кельвинах)

Пример приведен в Добавлении 1 к данному руководству.

Рисунок A7: Влияние температуры на истинную высоту при постоянной приборной высоте

Температурная поправка приобретает важность при выполнении полета по маршруту вылета или прибытия в условиях очень низкой температуры. Для этой цели FCOM предлагает следующее (Таблица А3):

TRUE ALTITUDE* (1000 FT)

FOR LOW ALTITUDE USE

Источник

Высота полета. Устройство и применение высотомеров

ВЫСОТА ПОЛЕТА. УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОТОМЕРОВ.

Высота полета.

Высотой полета называется расстояние до самолета, отсчитанное по вертикали от некоторого уровня, принятого за начало отсчета.

Высота полета измеряется барометрическим, радиотехническим, инерциальным и электростатическим методами. Основными методами являются барометрический и радиотехнический.

Барометрический метод измерения высоты

Барометрический метод основан на использовании закономерного изменения атмосферного давления с высотой. Зависимость давления воздуха от высоты до 11000 м выражается формулой

Решая это уравнение относительно высоты, получим:

где R-газовая постоянная (29, 27 м/град).

Из формулы видно, что измеряемая высота является функцией четырех параметров: давления на высоте полета Pн, давления и температуры на уровне начала отсчета высоты Pо и Tо и температурного градиента tгр.

Если принять параметры Pо, Tо и tгр постоянными, то высоту можно определить как функцию атмосферного давления. Давление на высоте полета можно измерить непосредственно на самолете с помощью барометра (анероида). Шкала барометра градуируется в единицах высоты полета, такой прибор называется барометрическим высотомером.

Назначение и устройство барометрических высотомеров

Барометрические высотомеры предназначены для определения и выдерживания высоты полета. На летательных аппаратах устанавливаются двухстрелочные высотомеры ВД-10, ВД-17, ВД-20. Все они построены по одинаковой схеме и отличаются друг от друга главным образом диапазоном измерения.

Основными узлами высотомера являются чувствительный элемент, передаточно-множительный механизм, индикаторная часть, механизм установки начального давления, герметический корпус.

Внешний вид и кинематическая схема высотомера ВД-17 показаны на Рис. 2и Рис. 3. В качестве чувствительного элемента в приборе применен анероидный блок, состоящий из двух коробок 1 (см. Рис. 3).

Рис. 2 Внешний вид высотомера ВД-17

Рис. 3, Кинематическая схема высотомера ВД-17

При изменении высоты полета изменяется давление воздуха, окружающего самолет. Изменение давления через штуцер в корпусе передается во внутреннюю полость прибора, в результате чего происходит деформация коробок блока, вызывающая перемещение верхнего центра 2. Это перемещение посредством тяги 7,

Рис. 4. Кинематическая схема высотомера ВД-20

Большая стрелка прибора показывает по шкале высоту полета самолета в метрах. Эта стрелка делает полный оборот при изменении высоты на 1000 м. Малая стрелка прибора показывает высоту полета в километрах. Она делает один полный оборот при изменении высоты на 10000м.

При помощи кремальеры 33 в прибор можно вводить поправки на изменение барометрического давления.

Погрешность прибора у земли ±20 м, а на высоте 17000м±300м.

Для уравновешивания отдельных узлов механизма высотомера поставлен пружинный балансир 24. Погрешность в показаниях прибора, возникающая вследствие изменения упругих свойств анероидных коробок в зависимости от их температуры, устраняется с помощью биметаллических температурных компенсаторов 5 и 25.

Погрешность прибора минимальна у Земли и составляет ±20 м и максимальна на высоте 20 км (±350 м).

Высотомер ВД-10 предназначен для измерения высоты от 0 до 10000 м. Погрешность ВД-10 у Земли составляет ± 15 м, а на высоте 10 км достигает ± 120 м.

Ошибки барометрических высотомеров

Барометрическим высотомерам присущи инструментальные, аэродинамические и методические ошибки.

Инструментальные ошибки DHинстр возникают вследствие несовершенства изготовления механизма высотомера, износа деталей и изменения упругих свойств чувствительного элемента. Они определяются в лабораторных условиях. По результатам лабораторной проверки составляются таблицы, в которых указываются значения инструментальных поправок для различных высот полета.

Аэродинамические ошибки DНа являются результатом неточного измерения атмосферного давления на высоте полета из-за искажения воздушного потока в месте его приема, особенно при полете на больших скоростях. Эти ошибки зависят от скорости полета, типа приемника воздушного давления и места его расположения, они определяются при испытаниях самолетов и заносятся в таблицу поправок. В целях упрощения инструментальные и аэродинамические поправки суммируются, и составляется таблица показаний высотомера с учетом суммарных поправок, которая помещается в кабинах самолета.

Методические ошибки обусловлены несовпадением фактического состояния атмосферы с данными, положенными в основу расчета шкалы высотомера: давление воздуха Ро = 760 мм рт ст., температура t0=+15° С, температурный вертикальный градиент tгр = 6,5° на 1000 м высоты.

Причиной второй составляющей методической ошибки DНтемп является несоответствие фактического распределения температуры воздуха с высотой стандартным значениям, принятым в расчете механизма высотомера. Температурная ошибка особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное время года. В практике считают, что для малых высот каждые 3° отклонения фактической температуры воздуха от стандартной вызывают ошибку, равную 1% измеряемой высоты. Обычно методическая температурная поправка учитывается с помощью навигационной линейки НЛ-10М или навигационного расчетчика НРК-2.

Для определения истинной высоты полета необходимо учитывать поправку на рельеф пролетаемой местности, которая определяется

Наэр — абсолютная высота аэродрома взлета.

где Нотн — относительная высота.

Определение истинной и приборной высоты при полете по маршруту

Первый вариант. Давление на уровне пролетаемой местности известно и установлено на высотомере, темпера тура в воздухе известна. В этом случае истинная высота полета определяется по формуле

Расчет приборной высоты для заданной истинной высоты производится в обратном порядке

Второй вариант. Давление и температура у земли в районе пролетаемой местности неизвестны; на высотомере установлено давление аэродрома взлета.

Тогда истинная высота полета определяется по формуле:

Определение приборной высоты при заданной истиной производится по формуле:

Источник

Самолетовождение (стр. 6 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Использование стандартной атмосферы предполагает, что за­данной высоте соответствует вполне определенное давление. Но так как в каждом полете действительные условия атмосферы не сов­падают с расчетными, то высотомер показывает высоту с ошиб­ками.

Барометрическому высотомеру присущи также ошибки вслед­ствие того, что он не учитывает изменения топографического рель­ефа местности, над которой пролетает самолет.

Методические ошибки барометрического высотомера делятся на три группы:

1) ошибки от изменения атмосферного давления у земли;

2) ошибки от изменения температуры воздуха;

3) ошибки от изменения рельефа местности.

Ошибки от изменения атмосферного давления у земли. Ба­рометрический высотомер измеряет высоту полета относительно уровня изобарической поверхности, атмосферное давление кото­рой установлено на шкале давлений высотомера. Он не учитыва­ет изменения давления по маршруту. Обычно атмосферное давле­ние в различных точках земной поверхности в один и тот же мо­мент неодинаковое. На рис. 5.2 показано, что на аэродроме выле­та давление равно 760 мм рт. ст., а по маршруту полета оно в оп­ределенных точках равно 750 и 765 мм рт. ст. Перед вылетом стрелки высотомера устанавливают на нуль, при этом шкала дав­лений высотомера установится на давление аэродрома вылета (в приведенном примере шкала давлений установится на отсчет 760 мм рт. ст.). Если пилот по маршруту будет выдерживать за­данную приборную высоту, то истинная высота будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у земли. При падении атмосферного давления по маршруту истинная вы­сота будет уменьшаться, при повышении давления — увеличиваться. Как видно из рисунка, изменение истинной высоты происходит вследствие изменения атмосферного

Рис. 5.2. Ошибки высотомера от изменения давления у земли

Рис. 5.3 Ошибки высотомера от изменения температуры воздуха

давления на уровне, относи­тельно которого ведется отсчет истинной высоты.

Изменение атмосферного давления с высотой характеризуют барометрической ступенью — высотой, на которую надо подняться или опуститься от исходного уровня, чтобы давление изменилось на 1 мм рт. ст.

В практике барометрическую ступень для малых высот берут равной 11 м. Следовательно, каждому миллиметру изменения давления у земли соответствует 11 м высоты, т. е. ΔНб=11·ΔР.

Ошибки от изменения атмосферного давления у земли учиты­ваются следующим образом:

1) перед вылетом — установкой стрелок высотомера на нуль;

2) перед посадкой — установкой на высотомере давления аэро­дрома;

3) при расчете высот — путем учета поправки на изменение ат­мосферного давления (ΔНб).

Ошибки от изменения температуры воздуха. Шкала высото­мера тарируется по стандартной средней температуре воздуха в слое измеряемой высоты. Поэтому высотомер будет правильно по­казывать высоту полета только при совпадении фактической сред­ней температуры воздуха с расчетной. Но в реальных условиях фактическая температура воздуха, как правило, не совпадает с расчетной. Поэтому высотомер показывает высоту с ошибкой. Сущность этой ошибки заключается в том, что при изменении тем­пературы воздуха у земли происходит изменение температуры и давления воздуха на высоте. В холодное время года воздух стано­вится более плотным, и в этом случае давление с поднятием на вы­соту уменьшается быстрее, чем в теплое время, когда воздух обла­дает меньшей плотностью.

Методическая температурная поправка высотомера

ΔНt=ΔНпр

Рис. 5.4. Ошибки высотомера от изменения рельефа местности

где Нпр— приборная высота полета; tср.фак — средняя фактиче­ская температура воздуха в слое от нулевого уровня до высо­ты полета; ΔTср —разность между средней фактической температурой и средней стандартной температурой для данной, высоты.

Знак поправки определяется знаком ΔTср.

Из формулы следует, что высотомер при температурах у зем­ли ниже +15° будет завышать, а при температурах выше +15° за­нижать показания высоты (рис. 5.3).

Температурная ошибка особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное время года. В практике считают, что для малых высот каждые 3° отклонения фактической температуры воздуха от стандартной вызывают ошибку, равную 1% измеряемой высоты. Обычно методическая температурная по­правка высотомера учитывается с помощью НЛ-10 М.

Ошибки от изменения рельефа местности. Эти ошибки возни­кают потому, что высотомер в продолжение всего полета указы­вает высоту не над пролетаемой местностью, а относительно уров­ня изобарической поверхности, атмосферное давление которого установлено на высотомере. Чем разнообразнее рельеф пролетае­мой местности, тем больше будут расходиться показания высото­мера с истинным значением высоты (рис. 5.4).

Для определения истинной высоты полета необходимо учиты­вать поправку на рельеф пролетаемой местности. Высота релье­фа определяется по карте. При расчете истинной высоты поправ­ка на рельеф алгебраически вычитается из абсолютной высо­ты, а при расчете приборной высоты прибавляется.

4. Расчет времени и места набора высоты заданного эшелона

Набор высоты заданного эшелона, как правило, выполняется по трассе полета. Поэтому штурман должен знать, в какое вре­мя будет набрана заданная высота полета. Время набора высоты рассчитывается по высоте

Рис. 5.5. Определение времени и места набора высоты заданного эшелона

набора и вертикальной скорости на­бора.

Вертикальной скоростью набора VB называется вертикальная составляющая скорости воздушного судна.

Пример. Hэш=6000м; Нотхода = 400 м; Раэр=740 мм рт. ст.; W = 300 км/ч; VB=5 м/сек; Т отхода = 14.30 (рис. 5.5). Определить: Т ок наб и Sнаб.

Решение. 1. Определяем барометрическую высоту аэродрома:

Нб. аэр = (760 — Раэр)·11 = (760—740)·11 =220 м.

2. Находим высоту набора:

Ннаб = Нэш — Нб. аэр — Нотх = 6000 — 220 — 400 = 5380 м.

3. Рассчитываем время набора высоты на НЛ-10М (рис. 5.6):

tнаб === 1076 сек 18 мин

4. Определяем время окончания набора заданной высоты:

Ток. наб = Tотх + Tнаб =14.30 + 0.18==14.48.

5. Находим пройденное самолетом расстояние за время набора высоты:

5. Расчет времени и места начала снижения

Выход на аэродром посадки выполняется на указанной дис­петчером высоте круга или на заданном эшелоне. Время начала снижения рассчитывается с учетом заданной высоты выхода на аэродром.

Рис. 5.6. Расчет времени набора высоты

Пример. Hэш=4200 м; VB— 10 м/сек; W = 450 км/ч; Hподхода = 500 м; Рaэр=750 мм. рт. ст.; Tприб = 12.20. Определить: Tнач сн и Sсн.

Решение. 1. Определяем барометрическую высоту аэродрома:

2. Находим высоту снижения:

Hсн = Hэш — H6.аэр — Hподх = 4200 — 110 — 500 = 3590 м.

Если необходимо выйти на аэродром на заданном эшелоне, высота сни­жения определяется как разность между эшелоном полета и эшелоном выхо­да на аэродром.

3. Рассчитываем время снижения (на НЛ-10М —см. рис. 5.6):

tсн===360 сек = 6 мин.

4. Определяем время начала снижения:

Тнач. сн== Тприб — tсн = 12.20 — 0.06 = 12.14.

5. Находим пройденное самолетом расстояние за время снижения:

6. Расчет вертикальной скорости снижения или набора высоты

В практике самолетовождения бывают случаи, требующие сме­ны эшелона полета. При необходимости диспетчер указывает эки­пажу время начала и окончания смены эшелона или задает учас­ток, на котором должно быть произведено снижение. На основа­нии указаний диспетчера штурман рассчитывает вертикальную скорость, обеспечивающую смену эшелона на заданном участке.

Пример. Hэш=5700 м; Hэш. нов=4500 м; Sсн=40 км; W=480 км/ч. Оп­ределить вертикальную скорость, обеспечивающую смену эшелона на заданном участке.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М время пролета заданного участка, т. е. время снижения: tсн=5 мин.

2. Находим высоту снижения:

3. Рассчитываем вертикальную скорость:

Расчет вертикальной скорости обычно выполняется на НЛ-10М. Для этого необходимо время снижения, взятое по шкале 2, подвести под высоту снижения, взятую по шкале 1, и против пря­моугольного индекса с числом 10 шкалы 2 отсчитать по шкале 1 вертикальную скорость. Этим ключом можно пользоваться, когда время снижения не превышает 16,6 мин.

Имеется универсальный ключ расчета вертикальной скорости, позволяющий определять ее при любом времени снижения. В этом случае прямоугольный индекс с числом 10 подводят под время снижения, взятое по шкале 1.

Затем против высоты снижения, взятой по шкале 1, отсчитыва­ют вертикальную скорость по шкале 2. При этом следует иметь в виду, что 1 ч шкалы соответствует вертикальной скорости 1 м/сек, 2 ч шкалы — 2 м/сек. и т. д. Для быстрого и правильного опреде­ления десятых долей вертикальной скорости необходимо количест­во минут, отсчитанное по шкале 2 после целых единиц вертикаль­ной скорости, разделить на 6.

Пример. tсн=19 мин; Hсн=|3200 м. Определить Vв. Применяя указанное правило, получаем: Vв=2,8 м/сек.

Глава 6 СКОРОСТЬ ПОЛЕТА

1. Воздушная и путевая скорости

Знание скорости полета необходимо как для пилотирования самолета, так и для целей самолетовождения. Полет самолета на скорости ниже минимальной приводит к потере устойчивости и уп­равляемости. Увеличение скорости сверх допустимой связано с опасностью разрушения самолета. Для целей самолетовождения знание скорости полета необходимо для выполнения различных навигационных расчетов.

Различают воздушную и путевую скорости самолета, измеря­ются они в километрах в час (км/ч).

Воздушной скоростью V называется скорость самолета относительно воздушной среды. Эту скорость самолет приобретает под действием силы тяги двигателей. Воздушная скорость зави­сит от аэродинамических качеств самолета, его полетного веса и плотности воздуха. Ветер не оказывает влияния на ее величину и направление, которое при симметричной тяге двигателей совпа­дает с продольной осью самолета. Воздушная скорость измеряет­ся указателем воздушной скорости.

Путевой скоростью W называется скорость самолета относительно земной поверхности. На ее величину влияет ветер, который уменьшает или увеличивает скорость движения воздуш­ного судна относительно земной поверхности. Путевую скорость самолета рассчитывают или измеряют с помощью специального прибора.

2. Ошибки указателя воздушной скорости

Указатель воздушной скорости имеет инструментальные, аэро­динамические и методические ошибки.

Инструментальные ошибки ΔV возникают по тем же причинам, что и аналогичные ошибки высотомера. Они определяются путем сличения показаний указателя скорости с показания­ми точно выверенного прибора, заносятся в график или таблицу и учитываются при расчете скорости.

Аэродинамические ошибки ΔVa возникают вследст­вие искажения воздушного потока в том месте, где установлен приемник воздушного давления. Характер и величина этих оши­бок зависят от типа самолета, места установки приемника воздуш­ного давления и скорости полета. При больших скоростях поток воздуха вокруг самолета искажается. Вследствие этого восприни­маемое приемником давление оказывается неправильным и в по­казаниях указателя скорости возникают аэродинамические ошиб­ки. На скоростных самолетах они могут достигать 30—40 км/ч. Аэродинамические ошибки определяются на заводе при выпуске самолета и заносятся в специальный график или таблицу попра­вок. На некоторых самолетах для упрощения учета поправок ука­зателя скорости составляется таблица суммарных поправок, учи­тывающая инструментальные и аэродинамические ошибки.

Методические ошибки возникают вследствие несовпа­дения фактической плотности воздуха с плотностью, принятой при расчете шкалы указателя скорости.

Принцип работы указателей скорости основан на измерении скоростного напора q, приближенное значение которого равно 0,5ρV2, т. е. скоростной напор является функцией, плотности воз­духа р и воздушной скорости полета. При тарировке шкалы ука­зателя скорости массовая плотность воздуха берется равной 0,125 кг·сек2/м4. Поэтому показания указателя скорости верны только при стандартной плотности воздуха, которая бывает у зем­ли при давлении 760 мм рт. ст. и температуре +15°С. Фактичес­кая плотность воздуха часто отличается от расчетной. С увеличе­нием высоты плотность воздуха уменьшается, вследствие чего ука­затель скорости показывает скорость меньше истинной.

Ошибка указателя скорости, зависящая от плотности воздуха, учитывается при помощи навигационной линейки по температуре воздуха и высоте полета, от значения которых, как известно, зави­сит плотность воздуха. Кроме того, эта ошибка может быть учте­на путем приближенного вычисления в уме.

Методические ошибки указателя скорости возникают также вследствие сжимаемости воздуха. При полете на скоростях более 350—400 км/ч воздух впереди самолета сжимается и его плот­ность увеличивается, что вызывает увеличение скоростного напора и, следовательно, завышение показаний указателя скорости.

Учесть заранее эти ошибки при тарировке шкалы однострелочного указателя скорости нельзя, так как сжимаемость воздуха за­висит не только от скорости полета, но и от плотности воздуха (высоты полета).

Ошибки от сжимаемости воздуха, особенно на больших высо­тах, могут быть значительными (табл. 6.1) и поэтому их необходи­мо учитывать ори расчете скоростей.

Поправки к указателю скорости на сжимаемость воздуха (Δ Vсж, км/ч)

Источник

При каких условиях истинная высота ниже чем приборная высота

Скачать умную клавиатуру Очень рекомендуем скачать умную клавиатуру с автоисправлением от Яндекса на свой телефон

С этой клавиатурой вы сможете в 3 раза быстрее вводить текст в поле поиска

Поделится с коллегами:

Ответ на вопрос находится ниже.

Наш онлайн-проект «ПроКонспект» является Вашим индивидуальным интернет-помощником.

По оформлению сайта, рекламе и багам обращайтесь к администратору в группе ВКонтакте
Администрация сайта ПроКонспект.рф
Метрика.Яндекс
Все права защищены.

Источник