Расчет безопасных высот полета по ППП, расчет нижнего безопасного эшелона.

Погрешности барометрических высотомеров и их учет.

Барометрические высотомеры имеют 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 измерения, 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 кабине пилотов.

Методические ошибки 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 = - 6,5° на 1000 м высоты).

Методические ошибки имеют три составляющие.

Первая – барометрическая ошибка (ΔН_бар). В полете барометрический высотомер измеряет высоту относительно того, уровня, давление которого установлено на шкале давлений.

Он не учитывает изменение давления по маршруту. Поэтому истинная высота будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у Земли. При падении атмосферного давления по маршруту истинная высота будет уменьшаться, при повышении давления – увеличиваться.

Траектория полета в вертикальной плоскости

Высота полета Нбар

Нбар

(Р₀)

Изобарическая поверхность

ΔН бар

Уровень земной поверхности (Р₁)

Рис.2. Барометрическая ошибка высотомера.

Барометрическая ошибка (ΔН бар) учитывается следующим образом:

перед вылетом - установкой стрелок высотомера на нуль;

перед посадкой - установкой на высотомере давления аэродрома посадки (Р аэр);

при расчете высот полета по маршруту - путем учета поправки на изменение атмосферного давления.

ΔН бар = (760 – Р прив) X 11 (м)

Вторая составляющая - температурная методической ошибка ΔН темп. – возникает из-за несоответствия фактического распределения температуры воздуха с высотой стандартным значениям, принятым в расчете механизма высотомера. Температурная ошибка особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное время года. В практике считают, что для малых высот каждые 3° отклонения фактической температуры воздуха от стандартной вызывают ошибку, равную 1% измеряемой высоты.

Методическая температурная поправка учитывается с помощью навигационной линейки НЛ-10М или расчетом по формуле:

ΔН темп = ( t0 - 15⁰) : 300 * Н испр.

Третья составляющая - превышения рельефа местности (ΔН рел.) возникает потому, что высотомер в продолжение всего полета указывает высоту не над пролетаемой местностью, а относительно уровня изобарической поверхности, атмосферное давление которого установлено на приборе.

Чем разнообразнее рельеф пролетаемой местности, тем больше будут расходиться показания высотомера с истинной высотой.

Траектория полета в вертикальной плоскости

Нист Высота полета Нбар

Нбар

(Р₀)

Изобарическая поверхность

ΔН бар

Уровень земной поверхности (Р₁)

Рис.3. Методические ошибки барометрического высотомера.

Для определения исправленной высоты полета необходимо значение приборной высоты, определенной с помощью барометрического высотомера, исправить на значение инструментальной (ΔН инстр) и методической температурной поправки (ΔН метод).

Инструментальная поправка ΔН инстр – определяется по графику (таблице) поправок, размешенному в кабине пилотов.

Методическая температурная поправка ΔН метод - определяется с помощью НЛ – 10 м.

Последовательность определение исправленной высоты полета по известной приборной можно проиллюстрировать следующим образом:

1. Н приборная + (ΔН инстр) = Н индикаторная

2. Н индикаторная + (ΔН метод) = Н исправленная.

где:

Н приборная – высота по прибору;

Н индикаторная – приборная высота, исправленная на инструментальную поправку;

Н исправленная – высота, исправленная на инструментальную и методическую поправки высотомера.

Для определения исправленной высоты с помощью НЛ – 10м используем следующий «ключ»:

( t₀ + tн) Н испр

шкала 7 шкала 8

шкала 9

Н инд

где:

(t0 + tн) – сумма температур воздуха у земли и на высоте полета;

Н инд – индикаторная высота = Н приборная + (ΔН инстр);

Н испр – исправленная высота полета.

Для определения температуры воздуха на высоте полета по известной температуре у земли используем формулу:

tн = tо – 6,5⁰ * Н (км). (– 6,5 ⁰/км) – вертикальный температурный градиент.

Пример расчетов.

Дано: Решение.

Н приб = 1200 м. 1. Определяем индикаторную высоту полета.

ΔН инстр = + 20 м. Н инд. = Н приб + (ΔН инстр) = 1200 + 20 = 1220м

t₀ =- 10⁰. 2. Определяем температуру на высоте полета.

tн = tо – 6,5⁰ * Н (км) = (-10) – 6,5 * 1,2 = -17,8 ≈ - 18^о

3. Определяем сумму температур.

( t₀ + tн) = (-10) + (-18) = - 28⁰

4. С использованием НЛ-10м определяем Н испр.

- 28⁰

( t₀ + tн) Н испр = 1120 м.

шкала 7 шкала 8

шкала 9

Н инд (1220м)

Ответ: Н испр = 1120 м.

Определение приборной высоты полета по заданной (Н испр).

Последовательность определение приборной высоты полета по известной исправленной, можно проиллюстрировать следующим образом:

1. Н индикаторная = Н заданная - (ΔН метод).

2. Н приборная = Н индикаторная - (ΔН инстр).

Пример расчетов.

Дано: Решение.

Н зад. = 1500 м. 1. Определяем температуру на высоте полета.

t₀ =- 15⁰ tн = tо – 6,5⁰ * Н (км) = (-15) – 6,5 * 1,5 = -24,75 ≈ - 25^о

ΔН инстр = - 30 м. 2. Определяем сумму температур.

( t₀ + tн) = (-15) + (- 25) = - 40⁰

. 3. С использованием НЛ-10м определяем Н инд.

- 40⁰

( t₀ + tн) Н испр = 1500 м.

шкала 7 шкала 8

шкала 9

Н инд (1680м)

4. Определяем приборную высоту полета.

Н приб. = Н инд - (ΔН инстр) = 1680 – ( - 30) = 1650м

Ответ: Н приб = 1650 м.

Расчет безопасных высот полета по ППП, расчет нижнего безопасного эшелона.

На отдельных участках воздушных трасс полеты выполняются не на всех установленных эшелонах. В зависимости от рельефа местности, атмосферного давления и температуры воздуха используются лишь те эшелоны, которые расположены не ниже безопасной высоты полета.

Нижним безопасным эшелоном называется ближайший эшелон, равный или больший безопасной высоты, взятый для данного направления полета. Высота нижнего безопасного эшелона определяется путем расчета безопасной высоты полета по давлению 760 мм. рт. ст. (QNЕ) с последующим увеличением ее значения до высоты ближайшего эшелона, соответствующего заданному направлению полета.

Нижний безопасный эшелон полета

Нижний безопасный эшелон полёта рассчитывается по формуле: (при значении атмосферного давления в мм.рт.ст)

Н ниж (без) эш ≥ Нист + Нрел + ∆Нпреп + (760 - Рмин.прив)*11 - ∆Нt

или по формуле, при значении атмосферного давления в мбар.

Н ниж (без) эш ≥ Нист + Нрел + ∆Нпреп + (1013,2 - Рмин.прив)*8,25 - ∆Нt,

где:

Н ист — установленное значение истинной высоты полета над наивысшим препятствием (запас высоты над препятствием) (600 м);

Н рел . — значение абсолютной высоты наивысшей точки рельефа местности на данном участке трассы в пределах установленной ширины маршрута (участка маршрута), воздушной трассы при полете по ПВП. При полетах по воздушным трассам и маршрутам вне трасс по ППП рельеф и препятствия учитываются в полосе по 25 км в обе стороны от оси трассы (маршрута);

∆Нпреп — максимальное значение превышения препятствий (естественных и искусственных) над наивысшей точкой рельефа местности в пределах полосы учета препятствий;

Р мин.прив . — значение минимального атмосферного давления по маршруту (участку маршрута) полета, за пределами района аэродрома (аэроузла), приведенное к уровню моря.

11 — барометрическая ступень в метрах у земли, соответствующая изменению давления на 1 мм. рт. ст.

8,25 — барометрическая ступень в метрах у земли, соответствующая изменению давления на 1 мбар.

∆Нt — значение методической температурной поправки высотомера, которая определяется при расчёте на навигационной линейке НЛ – 10м или по формуле:

(t_о – 15°)

∆Нt = ------------- * Ниспр. = (t₀ - 15⁰) : 3 * (Н испр : 100 ).

300

где: Ниспр. = Нист. + Нрел. + ∆Нпреп + (760 - Рмин.прив)*11;

t_о – температура воздуха у земли.

Для полетов по трассам и маршрутам вне трасс по ППП установлены следующие минимальные безопасные истинные высоты:

- над равнинной, холмистой местностями и водными пространствами. ----- 600 м;

над горной местностью с высотой гор до 2000м и более — 900 м;

Характер местности принято определять по относительному превышению рельефа, который представляет собой разность между наибольшей и наименьшей высотами рельефа местности в радиусе 25км.

Для оценки характера местности участка маршрута необходимо установить по отметкам высот на карте местоположение наиболее высокой точки рельефа в полосе по 25 км в обе стороны от оси маршрута.

Затем из этой точки опустить перпендикуляр на ЛЗП и из точки основания перпендикуляра провести окружность радиусом 25 км. Отыскать внутри окружности наименьшую высоту рельефа и определить относительное превышение рельефа. При использовании полимаршрутных карт, на которых горизонтали не наносятся, относительное превышение рельефа определяется по отметкам высот точек.

Равнинной называется местность с относительными превышениями рельефа не более 100м,

равнинно - холмистой — местность с относительным превышением рельефа не более 200м,

холмистой — местность с относительным превышением рельефа не более 500м,

горной — местность с относительным превышением рельефа более 500м. К горной относится также местность, расположенная на высотах 2000м над уровнем моря и более.

Пример расчета нижнего безопасного эшелона.

Дано:

Местность равнинно – холмистая. Н ист. ----- 600 м.