Wysokościomierze samolotów mówią pilotom, jak wysoko lecą. Jest to prosty i podstawowy instrument lotu , ale często jest źle interpretowany przez pilotów - czasami z poważnymi konsekwencjami. Zrozumienie działania wysokościomierza jest konieczne do bezpiecznego lotu. Sam instrument jest dość prosty, ale jego działanie wiąże się z kilkoma zastrzeżeniami.
Ten artykuł dotyczy konwencjonalnych wysokościomierzy, w przeciwieństwie do nowszych systemów komputerowych, które można znaleźć na zaawansowanych technologicznie samolotach .
Nowsze wysokościomierze wykorzystują zaawansowane technicznie czujniki do wykrywania wysokości. Wysokość można również dokładnie osiągnąć za pomocą systemu GPS z certyfikatem IFR na pokładzie.
Jak to działa
Konwencjonalny wysokościomierz samolotu działa poprzez pomiar ciśnienia atmosferycznego na wysokości lotu samolotu i porównanie go z zadaną wartością ciśnienia. Ciśnienie powietrza zmniejsza się o około 1-calową rtęć dla każdego wzrostu wysokości 1000 stóp.
Wewnątrz przyrządu obudowa składa się z trzech płytek aneroidowych, które są zamknięte, ale nadal mogą się rozszerzać i kurczyć. Te płytki aneroidowe są skalibrowane do ciśnienia na poziomie morza równego 29,92 "rtęci wewnątrz. Zewnętrzne ciśnienie statyczne niższe niż 29,92" Hg (występujące ponownie na wysokości) powoduje, że wafle się rozszerzają, ponieważ ciśnienie wewnątrz szczelnych wafli jest większe niż na na zewnątrz. Wyższe ciśnienie statyczne powoduje kompresję płytek. Kiedy ciśnienie statyczne wzrasta lub maleje, połączenia mechaniczne uruchamiają igłę wysokościomierza, aby pokazać odpowiednią wysokość w stopach.
Wygląd wysokościomierzy jest różny, ale typowy jest nazywany wysokościomierzem trzypunktowym. Ten typ wysokościomierza ma tło podobne do zegara o numerach od zera do 9 i trzech igieł na twarzy: krótka, szeroka igła, która pokazuje wysokość w krokach co 10 000 stóp; nieco dłuższa i szersza igła przedstawia wysokość w krokach co 1000 stóp, a najdłuższa igła pokazuje wysokość z dokładnością do 100 stóp.
Starsze wysokościomierze mają tylko jedną igłę, która okrąża raz wokół tarczy na każde 1000 stóp wysokości.
Większość dzisiejszych wysokościomierzy zawiera okno Kollsman, które jest regulowanym pokrętłem, które pozwala pilotowi na wprowadzenie lokalnych wartości ciśnienia podczas lotu. Wprowadzenie wartości ciśnienia w oknie Kollsmana dostosowuje wysokość do niestandardowego ciśnienia i podaje dokładniejszą wskazaną wysokość.
Rodzaje wysokości
Wskazana wysokość : Wysokość pokazana na wysokościomierzu, gdy ciśnienie jest ustawione prawidłowo w oknie Kollsmana.
True Altitude : wysokość nad poziomem morza (MSL)
Absolute Altitude : Wysokość nad ziemią (AGL)
Wysokość ciśnieniowa : Wysokość wyświetlana na wysokościomierzu, gdy standardowy poziom atmosfery wynosi 29,92 "Hg jest wprowadzany w oknie Kollsman, lub wysokość powyżej standardowej płaszczyzny odniesienia Wysokość ciśnienia jest często używana w obliczeniach planowania lotu .
Gęstość Wysokość : wysokość ciśnieniowa dostosowana do niestandardowej temperatury. Gęstość jest często opisywana jako "wysoki poziom" samolotu, ponieważ wysokość gęstości wpływa na osiągi samolotu.
Błędy wysokościomierza
Błąd pozycji : Położenie statycznych portów może zakłócać przepływ powietrza podczas pewnych manewrów, faz lotu i wiatru. Zakłócenia w przepływie powietrza przez port statyczny mogą powodować błędne odczyty na wysokościomierzu.
Błąd sprężystości : Z upływem czasu rozszerzanie i kurczenie płytek aneroidowych na wysokościomierzu może powodować zmęczenie metalu. Czasami znany jako histereza, zmiany elastyczności instrumentu mogą powodować niedokładności.
Błąd pilota : Piloci muszą ustalić prawidłowe ustawienie wysokościomierza i wprowadzić je poprawnie w oknie Kollsmana, aby odczytać wysokościomierz. Nieprawidłowe ustawienie wysokościomierza może spowodować błędy wysokości setek stóp. Różnica 1 "Hg może powodować odchylenie wysokości 1000 stóp.
Błąd gęstości : gęstość powietrza zmienia się z jednego obszaru na drugi, szczególnie w przypadku zmian temperatury. Błędy gęstości związane z wysokościomierzami są widoczne podczas dłuższych lotów, ale mogą również wystąpić podczas krótkich lotów, w których występują znaczące zmiany temperatury.
Pilot pozostanie na tej samej wysokości nad ziemią (jak wskazano na wysokościomierzu) tylko wtedy, gdy temperatura i ciśnienie pozostaną takie same. Latanie z obszaru wysokiego ciśnienia do obszaru niskiego ciśnienia bez zmiany wysokościomierza spowoduje, że samolot będzie niższy niż oczekiwano. A ponieważ gęstość zmienia się wraz z temperaturą, przelot z gorącego obszaru do zimnego obszaru bez zmiany ustawienia wysokościomierza spowoduje również, że samolot leci na niższej rzeczywistej wysokości, niż się spodziewano.
Statyczna blokada portu : zablokowanie portu statycznego spowodowałoby uwięzienie statyczne wewnątrz obudowy instrumentu (ale poza waflami aneroidów), a wysokościomierz zamarzłby na miejscu na wysokości wskazanej w chwili zablokowania. Ponieważ nie zmierzono by zmian ciśnienia powietrza, igły wysokościomierza teoretycznie nie poruszałyby się, dopóki zablokowanie nie zostanie ustalone.