Класифікація висот від рівня вимірювання
2) приведеною Нпрів, якщо вона вимірюється щодо мінімального тиску ділянки траси, який приведений до рівня
моря (використовується при візуальних польотах по маршруту нижче за нижній ешелон);
3) умовно барометричною Н760, якщо вона вимірюється щодо умовного рівня тиску 760 мм рт. ст. (використовується
для витримки заданих ешелонів при польотах по трасах і в зоні очікування).
2. Способи вимірювання висоти польоту
Основними способами вимірювання висоти польоту є барометричний і радіотехнічний.
Барометричний спосіб вимірювання висоти заснований на принципі вимірювання атмосферного тиску, закономірно що змінюється
з висотою. Барометричний висотомір є звичайним барометром у якого замість шкали тиску поставлена шкала висот. Такий висотомір визначає висоту польоту літака непрямим шляхом, виміряючи
атмосферний тиск, який змінюється з висотою по певному закону.
Барометричний спосіб вимірювання висоти пов'язаний з рядом помилок, які, якщо їх не враховувати, приводять до значних погрішностей
у визначенні висоти. Не дивлячись на це барометричні висотоміри зважаючи на простоту і зручність користування широко застосовуються в авіації.
Радіотехнічний спосіб вимірювання висоти заснований на використовуванні закономерностей розповсюдження радіохвиль. Відомо,
що радіохвилі розповсюджуються з постійною швидкістю і відображаються від різних поверхонь. Використовуючи ці властивості
радіохвиль можна визначати висоту польоту літака.
Принцип вимірювання висоти радіотехнічним способом можна представити таким чином. На літаку встановлюється передавач і приймач.
Передавач випромінює радіосигнали короткими імпульсами які прямують антеною до землі і одночасно поступають на приймач. Дійшовши до земної поверхні, сигнали відображаються і приймаються
приймачем, який пов'язаний з індикаторним пристроєм. Останнє по інтервалу часу між надходженням в приймач прямого і відображеного радіосигналів визначає висоту польоту літака,
яка відлічується по шкалі.
Сучасні радіовисотоміри працюють на частотному (радіовисотоміри малих висот) і на імпульсному (радіовисотоміри великих висот)
методах вимірювання висоти і показують істинну висоту польоту. Це є їх перевагою перед барометричними висотомірами, оскільки барометрична висота, як правило, відрізняється від істинної.
3. Помилки барометричних висотомірів
Барометричні висотоміри мають інструментальні, аеродинамічні і методичні помилки.
Інструментальні помилки висотоміра ?Н виникають унаслідок недосконалості виготовлення приладу і неточності його регулювання.
Причинами інструментальних помилок є недосконалість виготовлення механізмів висотоміра, знос деталей зміна пружних властивостей анероидной коробки, люфти і т.д. Кожний висотомір має свої інструментальні помилки. Вони визначаються
шляхом перевірки висотоміра, заносяться в спеціальну таблицю і враховуються у польоті.
Аеродинамічні помилки ?На виникають в результаті неточного вимірювання атмосферного тиску на висоті польоту унаслідок спотворення
повітряного потоку, особливо при польоті на великих швидкостях. Ці помилки залежать від швидкості польоту, типу приймача
сприймаючого атмосферний тиск, і місця його розташування. Вони визначаються при випробуваннях літаків і заносяться в таблицю
поправок. Для спрощення обліку інструментальних і аеродинамічних поправок складається таблиця свідчень висотоміра з урахуванням сумарних
поправок, яка поміщається в кабіні літака (табл. 5.1).
Методичні помилки виникають унаслідок неспівпадання фактичного стану атмосфери з розрахунковими даними, встановленими в основу
для розрахунку шкали висотоміра. Шкала висотоміра розрахована для умов стандартної атмосфери на рівні моря: тиск повітря Ро=760 мм рт. ст., температура
t0= + 15°С, температурний вертикальний градієнт tгр=6,5° на 1000 м висоти.
Використовування стандартної атмосфери припускає, що заданій висоті відповідає цілком певний тиск. Але оскільки в кожному
польоті дійсні умови атмосфери не співпадають з розрахунковими, то висотомір показує висоту з помилками.
Барометричному висотоміру властиві також помилки унаслідок того, що він не враховує зміни топографічного рельєфу місцевості,
над якою пролітає літак.
Методичні помилки барометричного висотоміра діляться на три групи:
1) помилки від зміни атмосферного тиску у землі;
2) помилки від зміни температури повітря;
3) помилки від зміни рельєфу місцевості.
Помилки від зміни атмосферного тиску у землі. Барометричний висотомір виміряє висоту польоту щодо рівня изобарической поверхні,
атмосферний тиск якої встановлений на шкалі тиску висотоміра. Він не враховує зміни тиску по маршруту. Звичайно атмосферний тиск в різних точках земної поверхні в один і той же момент
неоднаковий. На 5.2 показано, що на аеродромі вильоту тиск рівно 760 мм рт. ст. а по маршруту польоту воно в певних крапках рівне 750 і 765 мм рт. ст. Перед вильотом стрілки висотоміра встановлюють на
нуль, при цьому шкала тиску висотоміра встановиться на тиск аеродрому вильоту (в наведеному приклад шкала тиску встановиться на відлік 760 мм рт. ст.). Якщо пілот по маршруту витримуватиме задану приладову
висоту, то істинна висота змінюватиметься залежно від розподілу атмосферного тиску у землі. При падінні атмосферного тиску по маршруту істинна висота зменшуватиметься, при підвищенні тиску — збільшуватися. Як видно
з малюнка, зміна істинної висоти відбувається унаслідок зміни атмосферного
тиск на рівні, щодо якого ведеться відлік істинної висоти.
Зміну атмосферного тиску з висотою характеризують барометричним ступенем — висотою, на яку треба піднятися або опуститися
від початкового рівня, щоб тиск змінився на 1 мм рт. ст.
В практиці барометричний ступінь для малих висот беруть рівній 11 м. Отже, кожному міліметру зміни тиску у землі відповідає
11 м висоти, тобто ?Нб=11·?Р.
Помилки від зміни атмосферного тиску у землі враховуються таким чином:
1) перед вильотом — установкою стрілок висотоміра на нуль;
2) перед посадкою — установкою на висотомірі тиску аеродрому;
3) при розрахунку висот — шляхом обліку поправки на зміну атмосферного тиску (?Нб).
Помилки від зміни температури повітря. Шкала висотоміра тарується по стандартній середній температурі повітря в шарі висоти,
що виміряється. Тому висотомір правильно показуватиме висоту польоту тільки при збігу фактичної середньої температури повітря з розрахунковою.
Але в реальних умовах фактична температура повітря, як правило, не співпадає з розрахунковою. Тому висотомір показує висоту з помилкою. Єство цієї помилки полягає в тому, що при зміні температури повітря у землі відбувається
зміна температури і тиску повітря на висоті. В холодну пору року повітря стає більш щільним і в цьому випадку тиск з підняттям на висоту зменшується швидше, ніж в теплий час, коли повітря володіє меншою густиною.
Методична температурна поправка висотоміра
?Нt=?Нпр
де Нпр— приладова висота польоту; tср.фак — середня фактична температура повітря в шарі від нульового рівня до висоти польоту;
?Tср —разность між середньою фактичною температурою і середньою стандартною температурою для даної, висоти.
Знак поправки визначається знаком ?Tср.
З формули виходить, що висотомір при температурах у землі нижче +15° завищуватиме, а при температурах вище +15° занижувати
свідчення висоти ( 5.3).
Температурна помилка особливо небезпечна при польотах на малих висотах і в гірських районах в холодну пору року. В практиці
вважають, що для малих висот кожні 3° відхилення фактичної температури повітря від стандартної викликають помилку, рівну
1% висоти, що виміряється. Звичайно методична температурна поправка висотоміра враховується за допомогою НЛ-10
М.
Помилки від зміни рельєфу місцевості. Ці помилки виникають тому що висотомір протягом всього польоту указує висоту не над
пролетаемой місцевістю, а щодо рівня изобарической поверхні атмосферний тиск якого встановлений на висотомірі. Чим різноманітніше рельєф пролетаемой місцевості, тим більше розходитися
свідчення висотоміра з істинним значенням висоти ( 5.4).
Для визначення істинної висоти польоту необхідно враховувати поправку на рельєф пролетаемой місцевості. Висота рельєфу визначається
по карті. При розрахунку істинної висоти поправка на рельєф алгебра віднімається з абсолютної висоти а при розрахунку приладової висоти додається.