Как я могу рассчитать QNH из QFE?

В метрике:

1 миллибар примерно равен 30 футам. Таким образом, этот расчет также является приблизительным, но он подходит для высоты аэродрома до нескольких сотен футов, поскольку мы округляем до ближайшего миллибара.

Разделите высоту аэродрома в футах на 30, чтобы получить количество миллибар над средним уровнем моря. Добавьте это к QFE, чтобы получить QNH, или вычтите его из QNH, чтобы получить QFE.

Например, высота аэродрома составляет 200 футов. Деление на 30 дает нам 6,66р. QFE равен 1023. Добавьте 6,66, чтобы получить 1029,66, и округлите до 1030 мбар, что является QNH.

В имперском:

1 дюйм ртутного столба примерно равен 900 футам. Таким образом, этот расчет также является приблизительным, но он подходит для высоты аэродрома до нескольких сотен футов, поскольку мы округляем до ближайших сотых дюймов.

Разделите высоту аэродрома в футах на 900, чтобы получить количество дюймов над уровнем моря. Добавьте это к QFE, чтобы получить QNH, или вычтите его из QNH, чтобы получить QFE.

Например, высота аэродрома составляет 300 футов. Ныряние на 900 дает нам 0,33р. QFE составляет 30,12. Добавьте 0,33, чтобы получить 30,45, что является QNH.

Если высота аэродрома ниже уровня моря, вычтите, а не прибавьте, и наоборот.

QNH и QFE связаны следующим уравнением:

$$\mathrm{QNH} = \mathrm{QFE}\left[1+\frac{hL}{T_0}\left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g}\right]^\frac{g}{R_sL}\tag{1}$$

куда:

• $h$: Высота аэропорта в метрах
• $L$: Разница температур$=0.0065 \mathrm{~K/m}$
• $T_0$: Стандартная температура$=288.15 \mathrm{~K}$
• $P_0$: Стандартное давление$=101325 \mathrm{~Pa}$
• $g$: Гравитационное ускорение$\approx 9.81 \mathrm{~m/s}^2$
• $R_s$: удельная газовая постоянная для сухого воздуха$\approx 287.058 \mathrm{~J \cdot kg^{−1}K^{−1}}$

Проверьте этот пост , если вам интересно, как выводится уравнение 1 (помните, что QFE — это давление, измеренное в аэропорту).

Легко показать, как уравнение 1 упрощается до того, о чем говорит Саймон в своем ответе. Используя биномиальное приближение:

$$\mathrm{QNH} \approx \mathrm{QFE} \left[ 1+\frac{gh}{R_sT_0} \left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g} \right] = \mathrm{QFE} +\frac{gh}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g} \tag{2}$$

Приведенное выше уравнение можно еще больше упростить, если предположить, что$\mathrm{QFE}$никогда не отличается слишком сильно от$P_0$(то есть,$\mathrm{QFE} \approx P_0$, таким образом$\frac{P_0}{\mathrm{QFE}} \approx 1$). Следовательно:

$$\mathrm {QNH} \approx \mathrm{QFE} + \frac{gP_0}{R_sT_0}*h \tag{3}$$

И постоянная$\frac{gP_0}{R_sT_0}$является:

$$\frac{ 9.81 \mathrm{~\frac{m}{s^2}} \cdot 101325 \mathrm{~Pa} }{ 287.058 \mathrm{~\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 288.15 \mathrm{~K} } = \frac{993998.25}{82715.7627} \mathrm{ \frac{m \cdot Pa}{s^2 \left( \frac{1}{kg} \right) \left( \frac{kg \cdot m^2}{s^2} \right)} } = 12.017 \mathrm{ \frac{Pa}{m} }$$

или другими словами

• примерно 0,12 мбар на каждый метр высоты
• 0,97 дюйма ртутного столба на каждые 900 футов высоты
• 1,0988 МБ на каждые 30 футов высоты

о каких ценностях говорит Саймон в своем ответе.

---

Насколько точно это приближение?

Помните, что мы применяем некоторый поправочный коэффициент к QFE (измеренное значение), чтобы оценить QNH. То есть мы устанавливаем высотомер равным 0 AGL; затем мы покидаем схему местного аэропорта и хотим правильно установить QNH на альтиметре, чтобы найти нашу высоту AMSL без необходимости постоянно добавлять отображаемую высоту к известной высоте поля. Мы выполняем некоторую функцию, которая имеет формат

$$\mathrm{QNH} \approx \mathrm{QFE} + Ch \tag{4}$$

куда$h$— высота поля над средним уровнем моря, где мы устанавливаем QFE и$C$— это множитель, который мы применяем к этой высоте поля. Мы нашли трех кандидатов на$C$(на основе различных приближений, которые мы применили к исходному уравнению), а именно:

$$\begin{align} C_1 &= \frac{gP_0}{R_sT_0} \tag{5.1} \\ C_2 &= \frac{g}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \left( \frac{P_0}{\mathrm{QFE}} \right) ^ { \frac{R_sL}{g} } \tag{5.2} \\ C_3 &= \frac{g}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \tag{5.3} \\ \end{align}$$

Чтобы оценить, какие из них являются наиболее точными, нам нужно увидеть, насколько уравнение 4 отличается от уравнения 1 для трех значений$C_1$,$C_2$и$C_3$.

Уравнение 1 имеет 2 независимые переменные (QFE и h), но на практике, как только задана высота, QFE не может иметь произвольных значений (и наоборот). Разумно рассматривать только значения в диапазоне$P_{\mathrm{ISA}} -4\% < \mathrm{QFE} < P_{\mathrm{ISA}} +4\%$, куда$P_{\mathrm{ISA}}$это давление, которое можно было бы найти на соответствующей высоте в стандартной атмосфере.

Имея это в виду, давайте посмотрим, насколько хорошо 3 множителя$C_1$,$C_2$и$C_3$приближенное уравнение 1. В следующей таблице приведены точные QNH для набора высот и QFE, а также ошибки в процентах для трех множителей ($C_1$,$C_2$и$C_3$соответственно).

Наблюдения:

• $C_3$работает хуже всего почти во всех случаях, поэтому его можно игнорировать
• $C_1$и$C_2$работают почти так же и достаточно хорошо (<= 2%) до 2000 м.
• $C_1$аппроксимирует QNH в избытке,$C_2$в дефекте (так$C_1$на самом деле безопаснее, чем$C_2$)
• $C_1$работает лучше при высоком давлении,$C_2$точнее при низком давлении

Выводы:

• Обычное приближение 1 дюйм ртутного столба/900 футов или 1 мб/30 футов (т.е.$C_1$) приемлемо для практических целей, если высота над уровнем моря составляет 2000 м или ниже.
• Поскольку он в избытке аппроксимирует QNH,$C_1$безопаснее, чем 2 других оцененных приближения (т. е. пилот может летать на высоте 0 AGL, не разбиваясь о землю)
• В целом, когда это возможно, QNH следует брать из отчета METAR (который, вероятно, использует уравнение 1 для его расчета).

Я только что прочитал о QNH и QFE, поэтому решил добавить это, чтобы начать обсуждение. Мы не используем QFE в США, но я думаю, что моя логика верна.

Из Справочника по инструментам FAA

Атмосферное давление для настройки местного высотомера (QNH)

Настройка местного высотомера, эквивалентная барометрическому давлению, измеренному в точке отсчета высотомера в аэропорту и скорректированному по давлению на уровне моря. В исходной точке высотомера в аэропорту высотомер, установленный на QNH, указывает высоту аэропорта над средним уровнем моря (MSL). Высотомеры устанавливаются на QNH при работе на высоте перехода и ниже, а также ниже эшелона перехода.

Для полетов вблизи аэропортов вертикальное положение воздушного судна выражают в терминах QNH или QFE на высоте перехода или ниже и в терминах QNE на эшелоне перехода или выше. При прохождении через переходный слой выражайте вертикальное положение через FL при подъеме и через высоты при спуске.

Когда воздушное судно, получившее разрешение на посадку номер один, завершает заход на посадку с использованием QFE, выразите вертикальное положение воздушного судна в виде высоты над превышением аэропорта на той части его полета, для которой вы можете использовать QFE.

обратите внимание, что уровень перехода — это когда вы устанавливаете альтиметр на стандартное значение. Это зависит от страны. В США это 18 000 футов и 29,92 дюйма. Не относится к данному обсуждению.

В США мы не используем QFE, но, как указано в комментарии, вы, вероятно, получите его от ATIS. Если ATIS недоступен, чтобы преобразовать QNH в QFE, вы должны переместить высотомер так, чтобы вы уменьшили свою высоту на высоту поля. Вот пример:

Высота моего поля составляет 212 футов. Если я установлю высотомер на QNH, он покажет 212 футов как высоту. Чтобы получить QFE, мне нужно изменить высоту на 0 футов. Другими словами, какую бы высоту ни показывал альтиметр, переместите ручку, чтобы он показывал на 212 футов меньше.

Обратите внимание, что когда вы поворачиваете ручку альтиметра, высота изменяется в том же направлении, что и установка давления в окне Коллсмана. В США мы используем дюймы ртутного столба, но движение такое же: например, прямо сейчас настройка высотомера в KSBP составляет 30,08. Настройка в KSBA (62 морских мили) — 30,01. Если вы летите в KSBA, вы заметите изменение высоты на -70 футов, когда получите новую настройку высотомера от диспетчера захода на посадку.