Ru/Высота полёта

Предупреждение  Эта статья является прямым переводом англоязычного оригинала. В русскоязычных странах некоторые термины могут иметь иные значения, нежели указаны в этой статье. Так, термин "истинная высота" в оригинальной статье и в англоязычных источниках имеет значение "Высота над уровнем моря", в то время, как в русскоязычных источниках этот термин значит "Высота летательного аппарата от точки земной поверхности, на которой он сейчас пролетает". Ни в коем случае не используйте информацию из этого перевода для каких-либо нужд вне контекста симулятора FlightGear!

В авиации высота, на которой движется летательный аппарат, называется Высотой полёта. Она измеряется в футах. В международной системе мер фут определён, как точно 0.3048 метра. В летательных аппаратах высота измеряется альтиметром. Основа у альтиметра такая же, как и у барометра-анероида - воздухонепроницаемая ёмкость в форме барабана, которая изменяет форму в зависимости от давления окружающего воздуха. Чем выше поднимается летательный аппарат, тем больше раздувается барабан. Альтиметр очень чувствителен, и на него сильно влияют изменения атмосферного давления, вызываемые погодой.

В отличие от альтиметров, радарные высотомеры прекрасно подходят для прямого измерения высоты над землёй и не подвержены влиянию погодных условий. Их используют в системах предупреждения о сближении с землёй (Terrain awareness and warning system - TAWS).

В коммуникациях с ATC используются две разновидности высот:

1. полёт на малой высоте: истинная высота (обычно называемая просто высота)
2. полёт на значительной высоте: эшелон (Flight Level - FL)

Приборная высота (indicated altitude)

• Показание альтиметра

Альтиметр может быть установлен на одно из трёх значений давления:

1. на QNH, в результате чего приборная высота "совпадает" с истинной высотой (см. ниже).
2. на Стандартное атмосферное давление (29.92" рт.ст. или 1013.25 гПа), в результате чего альтиметр отображает высоту при стандартном давлении. Это значение может использоваться только на больших высотах.
3. на высоту над аэропортом. На взлётно-посадочной полосе приборная высота будет равна нулю. Возле аэропорта приборная высота будет абсолютной высотой (above ground level).

Какую высоту использовать - зависит от местных правил полёта.

QNH

QNH - это английское сокращение, означающее "Атмосферное давление на уровне моря". Этот показатель необходим при взлёте и посадке летательного аппарата, когда важно иметь приборную высоту максимально аккуратной.

Сам код "QNH" использутся в:

• Запросах от пилотов на получение "атмосферного давления на уровне моря". В своем ответе диспетчерская служба повторит код "QNH", после чего следует текущий показатель давления.
• Автоматических погодных сводках через систему ATIS.

Если в данный момент недоступны ни ATIS, ни диспетчерская служба, вы можете найти значение QNH в пункте "Global Weather" меню "Environment".

Если у вас нет показателя QNH, но вам известно возвышение аэродрома отправления, то вы можете установить альтиметр по нему. Получающееся в результате значение QNH будет корректным. Вы также можете использовать показатель QNH с другого близлежащего аэродрома.

Для использования барометра (например, вашего альтиметра), как инструмента для измерения высоты, он должен быть настроен на текущие погодные условия. Для этого каждый аэродром оборудуется точным барометром. Сопоставив его показания с истинной высотой аэродрома, можно вычислить барометрическое давление на уровне моря, а именно - QNH. Текущий показатель QNH будет передан через диспетчерскую службу и систему ATIS. При наличии этой информации альтиметр летательного аппарата можно настроить с учётом текущих погодных условий, так что он будет показывать высоту, близкую к истинной высоте летательного аппарата. Таким образом, приборная высота будет довольно аккуратной в некоторой области вокруг аэродрома, до тех пор, пока погодные условия остаются стабильными. При нахождении на самом аэродроме альтиметр будет показывать возвышение аэродрома.

Жизненно важно настраивать альтиметр на корректное значение QNH при использовании карты высот, чтобы приборная высота могла быть сравнима с возвышениями объектов на карте. Особенно это важно при заходе на посадку. Случались драматические несчастные случаи, когда пилоты по ошибке использовали высоту при стандартном давлении во время снижения вместо истинной высоты, что делало карту высот местности почти бесполезной. В условиях плохой видимости пилоты не замечали горы, а земля оказывалась выше, чем ожидалось.

Высота при стандартном давлении

• Высота при стандартном давлении - это барометрическое давление, выраженное в футах (что значит, что ваш недешёвый бортовой прибор сводится к барометру).
• Альтиметр показывает высоту при стандартном давлении, когда он настроен на стандартное давление: 29.92 дюймов ртутного столба = 1013.25 гПа.

Значительное преимущество такой настройки альтиметра состоит в том, что все летательные аппараты используют одни и те же настройки, так что одинаковая приборная высота для различных летательных аппаратов в одной и той же области означает одинаковую истинную высоту.

Недостаток такой настройки заключается в том, что при изменении погодных условий меняется и давление воздуха. Потому вы никогда не знаете, на какой именно истинной высоте вы летите. Этот недостаток делает использование такой настройки очень опасным на низких высотах!

Поскольку все летательные аппараты в одной и той же области подвергаются одному и тому же эффекту, они все же могут корректно сравнивать свои высоты относительно друг друга.

Эшелон

• Высота при стандартном давлении, разделённая на 100, называется эшелоном.

Эшелоны используются выше высоты перехода (равна 18,000 футов (5,500 метров) в США, но может быть существенно ниже - вплоть до 3,000 футов (910 метров) в других юрисдикциях, если там нет гор выше этого уровня). Когда альтиметр показывает 18,000 футов при настройке на стандартное давление, летательный аппарат считается находящимся на "Эшелоне 180", или FL180.

Для обеспечения вертикального разделения пилоты, летящие по приборам, обязаны использовать альтиметр. Использование высоты, замеренной системами GPS, запрещено.

Высота по плотности

• Показатель высоты при стандартном давлении с поправкой на текущую плотность воздуха.

Это единственный вид высоты, который не используется для определения местоположения летательного аппарата. Вместо этого, этот показатель является важным фактором при расчёте мощности, которую ваш летательный аппарат в состоянии развить в текущих условиях.

При высоких температурах воздух становится менее плотным. Низкая плотность воздуха приводит к уменьшению сопротивления воздуха, уменьшению подъёмной силы, уменьшению производительности двигателя (лопасти пропеллера имеют меньший эффект и двигатель получает меньше кислорода). Но пониженное сопротивление воздуха также позволяет лететь быстрее и более эффективно, поскольку на преодление сопротивления тратится меньше энергии.

Низкие температуры, в свою очередь, приводят к увеличению плотности воздуха. Поэтому вы получаете увеличение сопротивления воздуха, подъёмной силы и производительности двигателя (лопасти пропеллера имеют больший эффект, двигатель получает больше кислорода) за счет замедления полёта и сжигания большего количества топлива, поскольку для преодоления сопротивления требуется больше энергии.

В FlightGear плотность воздуха симулируется так, что вертолёт в тёплый день будет прижиматься к земле, а тяжело нагруженный Антонов не сможет взлететь из Мехико Сити. Высота по плотности рассчитывается, исходя из барометрического давления и температуры. Чем выше температура - тем ниже плотность, тем выше высота по давлению (по сравнению с истинной высотой).

Общие определения

Высота

Высотой чего-либо называют расстояние по вертикали от некоторой точки.

Истинная высота

Истинная высота - это высота над средним уровнем моря.

После настройки альтиметра на QNH, приборная высота близка к истинной высоте.

Абсолютная высота

Абсолютная высота - это высота относительно земли непосредственно внизу (над уровнем земли, англ. AGL: above ground level)

Радарные высотомеры и системы предупреждения близости земли показывают абсолютную высоту. Если альтиметр настроен так, что отображает ноль на поверхности аэродрома, то приборная высота будет абсолютной высотой до тех пор, пока возвышение земли внизу не меняется.

В FlightGear существует "системная" высота - это высота над средним уровнем моря. Некоторые называют её абсолютной высотой, что теоретически неверно.

Возвышение

Истинная высота объектов земной поверхности называется возвышением. В авиации эти объекты обычно являются взлётно-посадочными полосами (ВПП) или горными пиками.

Жизненно важно знать возвышение ВПП перед началом снижения к ней. Наилучшими источниками информации о возвышениях объектов являются:

• Атлас, который предоставляет аккуратную карту высот. Для того, чтобы узнать возвышение обьекта, нужно корректно интерпретировать цвета на карте. Атлас не подходит для полёта по приборам и планирования полётов.
• MPMap - онлайн-инструмент для FlightGear, который предоставляет аккуратную информацию о ВПП, включая возвышение.
• Генератор диаграммы аэропорта, который создает аккуратную карту аэродрома в формате PDF. Карта будет содержать информацию о возвышении.
• Вебсайты, которые используются при планировании полётов в реальной жизни. Используя их, вы можете столкнуться с определёнными проблемами: реальные ВПП не всегда 100% совпадают с ВПП в FlightGear и не все ВПП из FlightGear могут быть найдены на таких сайтах (база данных FlightGear более полная).

К сожалению, Kelpie не предоставляет этой информации.

Дополнительная информация

• QFE: Атмосферное давление на уровне аэропорта, может быть использовано для отображения абсолютной высоты.
• QNE: Возвышение аэродрома над средним уровнем моря.
• QFF: Атмосферное давление на среднем уровне моря при Стандартных условиях, на практике не используется.
• ISA-1: Международная Стандартная Атмосфера (International Standard Atmosphere): атмосферная модель различных слоёв в земной атмосфере. Каждый слой имеет температуру, давление, вязкость и плотность. Модель опубликована в издании ISO 2533:1975. Существует также модель США, которая синхронизирована со стандартной, но включает более высокие слои.
• ISA-2: Стандартная Атмосфера Международной Организации Гражданской Авиации (ICAO): Такая же модель, как ISA-1, но включающая более высокие слои и имеющая незначительно отличающиеся значения. Является стандартом для использования в авиации. Публикация Doc 7488-CD.
• Ориентация (Attitude): чаще всего угол наклона летательного аппарата относительно горизонта, но существуют и другие определения.