Погрешности барометрических высотомеров

Барометрическим высотомерам присущи инструментальные, аэродинамические и методические ошибки.

Инструментальные ошибки ΔH_инстр 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 ΔН_а  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 ΔН_мет 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

 

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 местност

 

На рис.  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 маршруту Ни будет уменьшаться, при повышении давления — увеличиваться будет выдерживать Н_пр, то Ни будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у земли. При падении атмосферного давления по. Как видно из рисунка, изменение Ни происходит вследствие    изменения атмосферного 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.   Δ Н_б =11·Δ Р.

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 вознкает из-за не совпадения фактической и расчетной температуры воздуха принятой для тарификации шкалы высотомера. Поправка высотомера учитывается по формуле:

∆Нt = ((tо – 15)/300) х Н_исп

Обычно методическая температурная по­правка высотомера учитывается с помощью НЛ-10 М.

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

ΔН_рел =Н_рел - Н_аэр

где ΔНрел - поправка на рельеф пролетаемой местности, имеет знак (+), если абсолютная высота точки выше аэродрома взлета, и знак (-), если ниже;

Нрел - абсолютная высота точки рельефа местности. определяется летчиком (экипажем) по полетной карте;

Наэр - абсолютная высота аэродрома взлета.

Тогда:

Н_ист =Н_отн -ΔН_рел,

  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

Н_ист = Н_пр +ΔН_инстр, +ΔН_{а +} ΔН_темп.

Расчет приборной высоты для заданной истинной высоты производится в обратном порядке

Н _пр = Н_ист -ΔН_темп, -ΔН_а - ΔН_инстр.

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:

Н_ист =Н_пр +ΔН_инстр, +ΔН_а+ ΔН_темп -ΔН_рел.

Определение приборной высоты при заданной истиной производится по формуле:

Н_пр =Н_ист +ΔН_рел, -ΔН_темп - ΔН_инстр. -ΔН_а - ΔН_инстр.

_{РАСЧЕТ БЕЗОПАСНОЙ ВЫСОТЫ ПРИ ПОЛЕТАХ НИЖЕ НИЖНЕГОЭШЕЛОНА}

_{РАНИНОЙ местностью называется местность с относительным превшением до 200м в радиусе 25км}

_{ХОЛМИСТОЙ местностью называется местность}

_{При  ПОЛЕТАХ НИЖЕ НИЖНЕГО ЭШЕЛОНА Нист  СОСТАВЛЯЕТ:}                   

_{а)при V равной и меньше 300к/ч H и=  100м}

  _{при V больше 300к/ч                 H и= 200м}

_{б)горная местность}

_{_ горы 2000м и меньше H и=  300м}

_{горы выше 2000м  H и= 600м}

 

, Нбез/ист при полетах по кругу(по пять 5к/м от оси)

При полетах по ПВП не менее 100м

При полетах поППП не менее 200м

H без/ист в раоне аэродрома в R -50к/м от КТА(за исклюением круга полетов) H ист=300м

При полетах по ППП при расчете нижнего безопаснго эшелона

Н рельефа берется в ширине 50км (по 25км в обе стороны от оси трасы),а Нист сомставляет 6оом.

Нбез.ниже нижн.эш .=Нист+Нрел+дНпр-дН t

Где: Нист-истиная высота над наивысшей точке прмпятствия при полетах по ПВП(100м;200м;300м)

Нрел-высота наивысшей точки рельефа местности.

РАСЧЕТ В УМЕ

Каждый градус t у земли меньше+ 15*дает поправку на0. 3% от высоты пролета дальнего привода(ДПРМ)

Пример:Температура у земли = - 30градусов. Н пролета ДПРМ=200м

1)30*+15*=45*

2)45*0.3%=13.5 %

3)13,5*200=27м

      Н пролета ДПРМ=200м+27=227м

 

Виды скоростей

В самолетовождении различают воздушную, приборную и путевую скорости.

Воздушнаяскорость (V) – скорость ВС относительно воздушной среды.

Эту скорость воздушное судно приобретает под действием силы тяги двигателей. Воздушная скорость зависит    от аэродинамических качеств самолета, его полетного    веса и  плотности воздуха. Ветер не оказывает влияние на его величину.    Различают приборную и истинную воздушную скорость.

Истиннаяскорость (Vи)     – это действительная скорость самолета

относительно воздушной     среды на любой высоте. От нее зависит дальность, продолжительность и экономичность полета. Она используется для решения многих навигационных задач, в  частности, т.к. является элементом навигационного треугольника скоростей. 

Приборнаяскорость (Vпр) – воздушная скорость, измеренная по прибору без учета погрешностей т.е.это та скорость которую показывает прибор.и не обходима для пилотирования В.С.

Приборная скорость зависит от воздушной скорости и массовой плотности воздуха. Массовая плотность воздуха прямо пропорциональна барометрическому давлению воздуха и обратно пропорциональна температуре воздуха. Таким образом при одинаковой воздушной скорости на разных высотах, либо при различной температуре на одинаковой высоте приборная скорость различна. Скоростной напор определяет подъемную силу крыла, поэтому ограничения по скорости задаются именно в приборной скорости как по нижнему пределу так и по верхнему, в наборе высоты и на снижении скорость выдерживается также по приборной скорости, выпуск и уборка посадочной механизации производится тоже по приборной скорости

Измерение воздушных скоростей осуществляется аэрометрическим методом, то есть путем измерения давлений. Метод основан на уравнении Д.Бернулли, которое выражает закон сохранения энергии применительно к струйке газа (воздуха), обтекающего приемник воздушного давления.

Поскольку тарировка  указателя скорости производится для условий полета на уровне моря     при стандартных    значениях температуры и давления воздуха, то    только в этих условиях приборная скорость равна

истинной воздушной.    Разность между приборной и истинной скоростями

растет и на высотах 8-10  км может    достигать 50-70%.

Комбинированные указатели скорости имеют две стрелки:       

широкая стрелка индицирует приборную скорость, а узкая скорость, которая незначительно отличается от истинной скорости.

Путеваяскорость(W) – скорость ВС относительно земной поверхности.

Она зависит от воздушной скорости, скорости и направления ветра. 

Вектор истинной скорости совпадает с продольной осью ВС.

Вектор путевой скорости совпадает с линией фактического пути (ЛФП).

Путевую скорость(W)   определяют по пройденному    расстоянию    и времени полета и определяется по формуле:

W=S:t. или

На НЛ-10 где путевую скорость можно определить, используя шкалы 1 и 2.

Если пройденное расстояние в километрах и  время полета в минутах, то путевую скорость отсчитывают против треугольного индекса.  

Если  пройденное    расстояние     небольшое и  время    полета измерено в секундах, то путевую скорость отсчитывают против круглого индекса.