Влияет ли высота по плотности на фактическую высоту?

( Источник )

---

Основы

• Высота: абсолютная высота над землей, измеренная с помощью радиовысотомера (как у вертолета справа).
• QFE: барометрический параметр, передаваемый аэропортом, при котором высотомер на земле показывает ноль. Это дает высоту только вокруг аэропорта, если область относительно плоская. Также известен как высота над полем.
• QNH: барометрический параметр, передаваемый аэропортом, который заставляет наземный высотомер считывать высоту аэропорта ( высоту над средним уровнем моря) .
• Самолеты, использующие один и тот же QNH ниже эшелона перехода* в одном и том же районе , летят на одной и той же указанной высоте .
• Все самолеты, использующие QNH 1013 мбар (29,92 дюйма рт. ст.), летают на одной и той же барометрической высоте. Выше высоты перехода* они называются эшелонами полета .

* Высота перехода и уровни варьируются от места к месту. Для полета ниже 18 000 футов в США вы можете пока игнорировать эшелоны полета.

QNH хорош для разделения, поскольку все используют одну и ту же систему измерения. Даже если скорость изменения температуры с высотой ( падение ) отличается от стандартной.

---

Промежуток времени

( Источник )

---

Слева более горячая, чем обычно, градиентная скорость, т. е. остывает медленнее. Тем не менее, все самолеты, использующие одинаковую настройку давления, будут летать на одной и той же указанной высоте / эшелоне полета.

• Барометрическая высота (то, что показывает альтиметр при установке на 1013/29,92) с поправкой на отклонение вертикальной скорости является высотой по плотности. Он используется для расчетов производительности.

Ответ

Вы сказали: «[Атмосфера] на самом деле расширяется и становится выше в жарких условиях».

1. Да, но не по этой причине. Более жаркий, чем обычно, день означает, что молекулы воздуха более подвижны, т. е. они создают большее давление. Вот почему 1000 футов слева выше. Подумайте об этом так: воздух горячий, он все еще поддерживает давление немного выше (высота).

Помните, что обычный высотомер измеряет только давление статического порта, он не знает температуру.

2. Так как давление одинаково для одинаковых высот, а переменная температура, то плотность воздуха слева будет меньше из-за более высокой температуры (сердитые молекулы не любят тискаться). Вот почему это влияет на мощность двигателя и подъемную силу.

В холодную погоду, обычно при температуре 0°C (32°F) или ниже, это отклонение может стать опасным в горных районах. Для этого существуют специальные правила и оборудование, которые указаны в соответствующих картах для аэропортов, которые обычно сталкиваются с такими условиями.

---

Дальнейшее чтение:

• Википедия: Эшелон полета
• SKYbrary: исправление погрешности температуры высотомера
• SKYbrary: переходная высота/уровень
• Как учитывается нестандартный OAT?
• Как показания высотомера изменяются при отклонении от условий ISA?
• Зачем при расчете взлетных характеристик включать превышение аэропорта в барометрическую высоту?
• Почему диаграмма производительности Cessna 172 POH основана на высоте по давлению и температуре, а не на высоте по плотности?

поднимает самолет выше в небо

То, о чем вы говорите, выше стандартной настройки высотомера - это коррекция ошибок высотомера / температуры . В статье описывается, когда применять исправления вообще говоря и что следует применять. Короче говоря, барометрические высотомеры откалиброваны для стандартной вертикальной скорости, поэтому, если температура воздуха изменяется с постоянной скоростью на блоке высот, высотомер будет работать нормально. Однако, если у вас есть блоки, изменяющиеся с разной скоростью, вам может потребоваться компенсация за это.

Вообще говоря, система воздушного пространства спроектирована таким образом, чтобы это не было проблемой. Переходы через горы выполняются на безопасных высотах, и когда в таких условиях необходимы низкие заходы на посадку, используются калибровки, может потребоваться иметь на борту что-то вроде радиовысотомера, который не подвержен этой проблеме.

Высота по плотности — это барометрическая высота с поправкой на нестандартную температуру или давление. Итак, Справочник пилотов по авиационным знаниям говорит, но что именно это означает?

Во-первых, помните, что авиационный высотомер на самом деле не что иное, как очень чувствительный барометр; он просто переводит показания атмосферного давления в те, которые находятся на соответствующей высоте над уровнем уплотнения. Поскольку давление воздуха падает примерно на 1 дюйм ртутного столба на каждые 1000 футов над уровнем моря, барометрический высотомер становится эффективным средством измерения высоты над уровнем моря или аналогичной исходной точкой.

Поскольку температура и давление атмосферы различаются в разных частях атмосферы по всему земному шару, существует потребность в использовании стандартных атмосферных условий в качестве исходных данных. В SI эта стандартная атмосфера определяется как 1013 миллибар (29,92 дюйма ртутного столба) при температуре 15 ° C (59 ° F) на среднем уровне моря. Эта стандартная атмосфера также является хорошей отправной точкой для расчета данных о характеристиках самолета. Диаграммы и характеристики данные обычно создаются на основе самолета, работающего в стандартных атмосферных условиях.

Но поскольку окружающие атмосферные условия различаются как по температуре, так и по давлению, удобно иметь средства для преобразования условий окружающего воздуха и высоты в эквивалентную барометрическую высоту в стандартных атмосферных условиях.

Следовательно, это и есть высота по плотности.

Обратите внимание, что высота по плотности не имеет ничего общего с вашей истинной высотой или абсолютной высотой; скорее это эквивалентное показание высоты, которое можно было бы увидеть на STP в текущей фактической высоте, температуре и давлении воздуха, в котором вы сейчас находитесь.

В качестве примера предположим, что вы находитесь в аэропорту Лейк-Ко в Лидвилле, штат Колорадо. Полевая атмосфера здесь составляет 9934 фута над уровнем моря при 20 ° C с настройкой высотомера 30,12 "рт. не меняет того факта, что вы все еще находитесь на высоте всего 9934 фута над уровнем моря, находясь на земле в Лейк Ко., но это дает нам возможность быстро использовать данные о характеристиках производителя, основанные на STP, для определения характеристик самолета в этих условиях. использовать указанные диаграммы и вычислить полученное значение, если бы самолет фактически находился на высоте 12 614 футов в STP по сравнению с высотой 9934 фута в местных атмосферных условиях.

Высота плотности имеет большее значение в жаркие дни, чем в холодные, потому что в теплом воздухе плотность воздуха меньше, чем в холодный. Поскольку оба подъемных крыла могут развивать заданную истинную воздушную скорость, а выходная мощность двигателя прямо пропорциональна плотности воздуха, это приводит к тому, что в жаркие дни на высотах с высокой плотностью полета самолет работает вяло, даже опасно неполноценно, чем на холодных с малоплотными высотами.

Нет, жаркий день не поднимает вас выше в небе, ваш высотомер просто измеряет более низкое атмосферное давление, которое вы найдете на большей высоте в «стандартный» день.

Высота по плотности — это именно то, что измеряется в атмосферном давлении (и, следовательно, в плотности), а не в футах. Это удобная, но косвенная мера высоты, зависящая от того, что мы знаем о том, как давление меняется с высотой в обычный день.

В нестандартный день мы измеряем одно и то же давление на другой высоте, и об этом в основном говорят инструкторы:

• альтиметр нуждается в поправке на нестандартную температуру и давление воздуха на уровне земли.

• как только это будет сделано, вы сможете найти правильную высоту (в футах) при различном атмосферном давлении, которое измеряет прибор.

Зачем мы все это делаем, а не просто измеряем высоту прямо в футах радиовысотомером? Потому что нам нужно не только знать, как далеко мы находимся от земли, но и как высоко находятся другие самолеты относительно нашего, когда они летят над более низкой или высокой местностью.

Нет. Density Altitude говорит вам о воздухе, а точнее о том, как ваш двигатель и самолет будут вести себя в этом воздухе.

Чтобы акцентировать внимание, если ваш самолет находится на высоте 20 футов над уровнем моря в прохладный день, вы находитесь на высоте 20 футов. В том же аэропорту в очень жаркий день вы все еще находитесь на высоте 20 футов, но ускорение вашего самолета будет медленнее, И вам потребуется более высокая путевая скорость, чтобы достичь IAS, необходимой для взлета.

Теперь я немного запутаюсь. Я никогда не любил ИАС. Дело не в скорости, а в давлении. Сколько подъемной силы под самолетом. У вас есть диапазон давления. Минимум - ваша скорость вращения. При определенной «воздушной скорости» вы движетесь по воздуху достаточно быстро, чтобы создать давление, необходимое для подъема самолета. VNE — это максимальное давление, на которое рассчитан ваш самолет.

Когда воздух прохладный и/или высота низкая, он гуще. Вам нужна меньшая скорость относительно земли, чтобы достичь скорости вращения IAS. Когда жарко или высоко, воздух разрежен, обеспечивает меньшую подъемную силу, поэтому вам нужно больше скорости относительно земли, чтобы достичь скорости вращения IAS.

В прошлом (?) году в Финиксе произошла иллюстрация жары, высоты по плотности. Температура поднялась до 116. Аэропорт закрылся. Почему? Потому что взлетающие реактивные самолеты должны были бы развивать более высокую путевую скорость, чтобы создать достаточное давление IAS под самолетом для взлета. Взлетные расчеты показали, что реактивные двигатели не могут создать достаточную путевую скорость на данной длине взлетно-посадочной полосы, чтобы создать достаточное давление IAS для отрыва.

Итак, опять же, нет. Высота по плотности не имеет ничего общего с вашей фактической высотой над землей. Это во многом зависит от вашей скорости относительно земли. В прохладный день на уровне моря, если ваша скорость вращения равна 80, ваша путевая скорость будет равна 80. В очень жаркий день в том же аэропорту ваша путевая скорость будет выше, чтобы достичь 80 IAS.