2. Погрешности барометрического высотомера, 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. 5. 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) * 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. 6. Методические ошибки барометрического высотомера.

Определение исправленной высоты полета.

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

2. 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.

Задания для самостоятельной работы.

1. С использованием табличных данных (табл. 1) определить температуру

воздуха на высоте полета (tн).

Варианты

Дано:	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Нпол.	750	900	1200		750	900	1200	900	500	800	750	950	750	600	900
t 0	+10	-5	+12	-5	+15	+20	-12	+7	-8	+10	-5	+20	+10	-12	+15

Таблица 1.

2. С использованием табличных данных (табл. 2) определить значения исправленной высоты полета Н_испр;

Варианты

Дано	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Нпр	750	900	1200	500	750	900	1200	900	500	800	750	950	750	600	900
t 0	+10	-5	+12	-10	+15	+20	-12	+7	-8	+10	-5	+20	+10	-12	+15
ΔНи	+10	+20	-15	-10	+15	+10	-20	+10	+15	+20	-15	-10	-15	+20	-10

Таблица 2.