Температурная поправка при заходе на посадку

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

по эти 2м формулам можно вычеслить температурную поправку?? ?
1)
2)
вообще запуталась) по-моему первая это сокращенная?

Я ничерта в этом не смыслю, я так нагуглил, что это температурная поправка высотомера.

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Из таблицы 1 видно, что для полета, например, на эшелоне 1500 м на наивыгоднейшей скорости 460 км/ч необходимо по высотомеру выдерживать высоту 1560 м .

Если Vпр значительно отличается от наивыгоднейшей, табличную приборную Нэш исправляют на величину поправки, которую выбирают для данного типа ЛА из таблиц, приложенных к инструкции " Единая методика ввода поправок при измерении высоты на самолетах (вертолетах авиации всех министерств и ведомств ". Эти поправки представляют собой разность аэродинамических поправок на заданной скорости и наивыгоднейшей скорости полета (таблица 2). Поправки округляются до 10 м .

Таблица 2 . Величины изменения высоты по прибору при отклонении скорости от наивыгоднейшей для самолета

Из таблиц 1 и 2 видно, что для полета на эшелоне 1500 м на скорости 600 км/ч необходимо увеличивать приборную высоту на 40 м по сравнению с полетом на наивыгоднейшей скорости, то есть выдерживать высоту по прибору 1600 м .

Методические ошибки . Эти ошибки прибора вызываются несовершенством принятого метода измерений. Они возникают из-за несоответствия фактических температур и давлений у земли и на высоте полета их расчетным или введенным в прибор значениям.

Ошибка за счет несоответствия начального давления . БВ позволяют учитывать начальное давление на аэродроме взлета путем установки стрелок на нуль. При этом шкала давлений БВ установится на давление уровня аэродрома . В полете БВ будет измерять высоту относительно того уровня, давление которого P о установлено на шкале давлений.

Если давление на уровне начала отсчета высоты не соответствует давлению, установленному на БВ , то высота измерена с ошибкой.

В
еличина ошибки за счет несоответствия начального давления находится из (1.2), после замены в нем дифференциалов конечными приращениями:

Д
ля определения величины ошибки  Н0 (в метрах) в последнюю формулу подставляется значение R = 29.27 м/град , Т0 = 288 К и Р0 = 760 мм рт. ст , тогда:

где  Р0 - разность (в мм рт.ст ) между давлением на уровне начала отсчета высоты и давлением, установленным на высотомере.

Температурная ошибка . Причиной ошибки является несоответствие фактического распределения температуры воздуха с высотой стандартным значениям, принятым в расчете механизма высотомера.

Д
ля определения данной ошибки будем считать температуру воздуха Тср . Тогда уравнение (2) примет вид:

П
редположим, что давление у земли остается неизменным и равным Р0 , но средняя фактическая температура столба воздуха отличается от расчетной (стандартной). Тогда высоту полета можно определить так:

Е
сли учесть характер изменения температуры с высотой, изображенной на рис.3, то среднее значение температуры для любой высоты может быть подсчитано с помощью соотношения:

Э
то соотношение получается путем замены фигуры ОТ0КМН равновеликим прямоугольником ОТср FH . Если высота не превышает 11000 м , то в этом соотношении следует полагать Н11 = Н . В этом случае, справедливом для тропосферы, последняя формула сведется к более простому виду:

В
этих двух формулах под Т0 и Тн следут понимать фактическую температуру воздуха у земли и на высоте полета.

В
ысота Н , исправленная на температурную поправку (обозначается Н испр ), находится следующим образом:

Н
а основании последней зависимости можно записать приближенную формулу для определения температурной поправки, которая дает достаточную точность вычислений для малых высот полета и широко используется на практике:

Так, например, если температура у земли равна -10 0 С , а высота полета по прибору 500 м , то на основании приближенной формулы получается температурная поправка, равная -42 м .

Д
ля средних, больших и стратосферных высот обычно температурную поправку не вычисляют, а пересчитывают приборное значение высоты в исправленное с помощью НЛ или навигационного расчетчика.

Д
ля учета температурной поправки в тропосфере на НЛ имеются шкалы: " t0 + tH ", " Исправленная высота ", " Высота по прибору " (рис.5), которые выполнены в десятичных логарифмах формулы для нахождения Ниспр :

Шкала " t0 + tH ", на которой откладывается lgTср.ф , оцифрована в градусах Цельсия, так как можно записать:

После установки ромбического индекса против суммы температур у земли и на высоте полета, против значения приборной высоты находится высота полета, исправленная на температурную ошибку.

Температурную ошибку в стратосфере можно представить в виде суммы двух составляющих: ошибки в слое тропосферы, то есть к высоте 11000 м ; ошибки в слое стратосферы, которые будут накапливаться с высоты 11000 м .

П
ервая ошибка рассмотрена выше. Соответствующая ей поправка определяется для высоты Нпр = 11000 м по шкале пересчета высот для тропосферы. Эта поправка равна разности между отсчетом исправленной приборной высоты и 11000 м (рис.5). Данную поправку можно также определить по приближенной формуле:

Вторую ошибку можно учесть таким образом. Если принять, что в стратосфере температура остается постоянной, то для стратосферы можно записать:

где Ниспр11 и Нпр11 - исправленная и приборная высоты относительно начального уровня стратосферы (11000 м); Тн - фактическая температура в стратосфере; 216.5 - расчетная (стандартная) температура для стратосферы.

Если определять высоту относительно уровня с давлением 760 мм рт.ст ., то последняя формула примет вид:

Н
а основании этой зависимости на НЛ построены шкалы: " Температура для высот более 12000 м ", " Исправленная высота ", " Высота по прибору " (рис.6). Порядок перерасчета высот на этих шкалах виден из рисунка.

Расчет высоты полета выполняется с целью: определения высоты полета оносительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. (высота эшелона); определения высоты полета относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку; определения высоты полета относительно минимального атмосферного давления на участке маршрута, приведенного к уровню моря.

Указанные задачи могут решаться в двух вариантах (прямая и обратная задачи): определение показаний БВ ; определение показаний БВ для выполнения полета на заданной высоте.

Определение высоты полета относительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. (высоты эшелона). Производится по следующей формуле:

где Н пр.760 - показания высотомера, установленного на давление 760 мм рт. ст.;  Н и - инструментальная поправка:  Н а - аэродинамическая поправка.

Если необходимо рассчитать значение показаний высотомера для выдерживания заданного эшелона, то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:

При определении высоты эшелона необходимо обратить внимание на то, что при этом определяется и выдерживается высота, в которой не учтена температурная ошибка. Это обстоятельство не влияет на безопасность полетов на эшелонах, так как на заданной высоте в одном и том же районе БВ всех ЛА будут иметь одинаковые значения температурных ошибок.

Определение наивыгоднейшего эшелона полета . Экономичность полетов является важным показателем деятельности ГА . Поэтому большой практический интерес представляет определение тех условий полета, при которых обеспечивается наименьший расход топлива при наибольшей коммерческой загрузке. Одним из путей повышения экономических показателей является определение и выполнение полетов на наивыгоднейших высотах. Наивыгоднейшей называется высота полета, при которой обеспечивается наименьший суммарный расход топлива, то есть требуется меньшая заправка самолета перед вылетом.

Расход топлива ВС с ГТД в большей степени зависит от высоты полета. На большой высоте расходуется топлива значительно меньше, чем на малой. Это является следствием того, что с увеличением высоты полета уменьшаются часовой и километровый расходы топлива и увеличивается истинная воздушная скорость самолета при V _пр =const . Однако для набора высшего эшелона и снижения с него требуется больше топлива, что ограничивает в некоторых условиях выбор больших высот, и поэтому они не всегда бывают предпочтительными.

Вследствие того, что расход топлива для набора высоты и снижения зависит в основном только от высоты, а количество израсходованного топлива на участке горизонтального полета от высоты и пройденного расстояния, выбор наивыгоднейшего эшелона полета будет определяться длиной маршрута от аэродрома вылета до аэродрома посадки.

Если, например, для короткого маршрута был выбран большой эшелон, то может случиться, что участки набора и снижения сомкнутся, вытеснив полностью горизонтальный участок. Это не выгодно из-за большего расхода топлива при наборе высоты по сравнению с расходом для горизонтального полета. При полете на малой высоте расход топлива для набора и снижения будет незначительным, но полет на горизонтальном участке в силу большого километрового и часового расходов на малой высоте потребует значительного количества топлива и будет невыгоден. Постепенно увеличивая высоту полета, можно заметить, что в начале общий расход топлива уменьшается, а затем снова растет.

Следовательно, для выбора наивыгоднейшего эшелона необходимо найти такую высоту полета, при которой суммарный расход топлива будет наименьшим, то есть:

Рассмотренная методика определения наивыгоднейшего эшелона справедлива только для штилевых условий. В реальной обстановке при наличии ветра на высоте полета пренебрежение им может привести к значительным ошибкам, приводящим к перерасходу топлива. Случайное распределение вектора ветра на высотах нужно учитывать. Может сложиться такая ситуация, когда на рекомендованной высоте окажется сильный встречный ветер, а ниже ее слабый или даже попутный. Поэтому для более полного учета всех факторов, влияющих на экономичность полета, необходимо найти такую высоту полета, где:

Решая задачу последовательным определением значений Q _ для нескольких эшелонов полета, легко найти такой, на котором расход топлива будет минимальным.

Существуют и используются также другие способы расчета наивыгоднейшего эшелона полета (например, по приращению эквивалентного ветра), удобство применения которых достигается некоторыми упрощениями и допущениями, не оказывающими, как правило, заметного влияния на результат. Наилучшее решение данного вопроса, как это имеет место при выборе “ треков ” при полетах над северной Атлантикой, достигается применением ЭВМ и учетом фактического распределения ветра над рассматриваемым районом полетов.

Определение высоты полета относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку. Производится по следующей формуле:

где Н пр - показания высотомера, установленного на аэродромное давление;  Н и - инструментальная поправка:  Н а - аэродинамическая поправка.

Если необходимо рассчитать значения приборной высоты по заданной высоте относительно уровня аэродрома, то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:

При определении высоты относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку будет иметь место температурная ошибка высотомера. Эту ошибку обычно не учитывают, так как величина ее на малой высоте не велика. С уменьшением высоты температурная ошибка уменьшается и в момент приземления равна нулю.

Определение высоты полета относительно минимального атмосферного давления на участке маршрута, приведенного к уровню моря P прив min . Производится по следующей формуле:

где Н пр - показания высотомера, установленного на давление Р прив min ;  Н и - инструментальная поправка:  Н а - аэродинамическая поправка;  Н t - температурная поправка.

Если необходимо рассчитать значение приборной высоты относительно уровня с давлением Р прив min , то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:

Высота полета относительно уровня с давлением Р прив min устанавливается с учетом безопасности полета над рельефом местности и препятствиями. Она рассчитывается по формуле:

где Н ист. без - установленная истинная безопасная высота; Н рел - превышение наивысшей точки рельефа местности над уровнем моря на участке маршрута в пределах полосы шириной 50 км (по 25 км от оси маршрута);  Н преп - превышение препятствий над наивысшей точкой рельефа местности в пределах полосы учета Н рел .

Для расчета поправки с помощью НЛ (рис.) необходимо деление 30 шкалы 2 установить против значения абсолютной высоты по шкале 1. Затем риску визирки установить против разности (±t0-15°), взятой по шкале 2, и против нее отсчитать поправку ∆Ht по шкале 1. Знак поправки зависит от значения температуры tо. Если to выше +15°, то знак поправки положительный, если tо ниже +15°,— отрицательный.

Расчет пройденного расстояния, времени полета и путевой скорости

Пройденное расстояние определяют по известным путевой скорости и времени полета по формуле S = Wt,

Где S — пройденное расстояние, км (м);

W — путевая скорость, км/ч;

t — время полета, ч и мин (мин и с).

Формулу решают на НЛ по ключам

Время полета по заданному расстоянию и путевой скорости определяется по формуле

Ключи для решения этой формулы на НЛ

Путевую скорость по пройденному расстоянию и времени полета определяют по формуле W=S/t.

Решение ее на НЛ.

Расчет радиуса и времени разворота.Радиус разворота ВС является составной частью многих навигационных задач. Он зависит от скорости и угла крена и определяется по формуле R = V 2 /(gtgP), где V — истинная воздушная скорость, м/с; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с 2 ; р — угол крена при развороте, град. Радиус разворота на НЛ рассчитывают по шкалам 4, 5 и 6 (рис. 5.15). Риску визирки устанавливают на значение V : 100 по шкале 6. Передвигая движок, подводят под риску визирки значение угла крена, взятого по шкале 4, и против индекса R читают по шкале 5 значение радиуса разворота.

Значения времени разворота ВС на 360° и на заданный угол разворота (УР): tg₃₆₀₌πR/V; t_yp₌2πR УР/(360V).

Для решения этих формул на НЛ (рис. 5.16) необходимо значение радиуса разворота на шкале 2 подвести под значение V : 100 на шкале 1 и против индекса t₃₆₀ шкалы 1 отсчитать по шкале 2 время разворота на 360°, а против заданного УР, взятого по шкале 1а,— время разворота на заданный угол.

Инструментальные погрешности ΔН_и. Это погрешности, которые возникают вследствие несовершенства изготовления механизма высотомера, неточности его регулировки, износа деталей и т.д. Они определяются в лабораторных условиях и заносятся в таблицу для их учета.

Аэродинамические погрешности ΔН_а. Это погрешности, которые возникают в результате неточного измерения высотомером атмосферного давления на высоте полета вследствие искажения воздушного потока, обтекающего ВС. Они определяются при летных испытаниях ВС для крейсерской скорости полета и заносятся в таблицу поправок.

Методические погрешности ΔН_м. Это погрешности, которые возникают вследствие несовпадения фактических условий атмосферы со стандартными условиями, положенными в основу тарировки шкалы высотомера. Эти погрешности разделяются на три группы:

- погрешности, вызываемые изменением атмосферного давления у земли;

- погрешности, вызываемые изменением температуры у земли;

- погрешности, вызываемые изменением рельефа местности.

Погрешности, вызываемые изменением атмосферного давления у земли. Они возникают вследствие несоответствия атмосферного давления, установленного на высотомере, давлению по маршруту полета на уровне начала отсчета высоты (рис. 6.3). Это несоответствие возникает вследствие неравномерного распределения давления на земной поверхности и изменения давления с течением времени. Из рис. 6.3 видно, что при понижении давления по маршруту истинная высота полета уменьшается, а при повышении – увеличивается.

Рис. 6.3. Барометрическая погрешность

Изменение атмосферного давления с высотой принято характеризовать б а р о м е т р и ч е с к о й с т у п е н ь ю (ΔН_б) – высотой, соответствующей изменению давления на 1 мм рт. ст. Барометрическая ступень для различных высот различна. С увеличением высоты она увеличивается. Например, в нижних слоях атмосферы барометрическая ступень равна 11 м, а на высоте 5000 м она составляет 20 м. В авиационной практике для малых высот ее берут равной 11 м. Барометрическую погрешность определяют по формуле:

ΔН_б = (p_м – p_в) 11, где p_м – фактическое атмосферное давление над пролетаемой местностью; p_в – атмосферное давление, установленное на высотомере.

Устранить барометрическую погрешность можно следующим образом:

- перед вылетом устанавливают стрелку высотомера на нуль;

- перед посадкой устанавливают стрелку высотомера на давление аэродрома посадки.

Погрешности, вызываемые изменением температуры воздуха. Они возникают вследствие несоответствия фактического распределения температуры воздуха на высоте стандартным значениям (рис. 6.4). Поэтому высотомер будет правильно показывать высоту полета только в том случае, если фактическая средняя температура слоя воздуха будет соответствовать расчетной, по которой производилась тарировка его шкалы.

Рис. 6.4. Температурная погрешность

Изменение температуры воздуха с высотой принято характеризовать в е р т и к а л ь н ы м т е м п е р а т у р н ы м г р а д и е н т о м (t_гр) – величиной, характеризующей изменение температуры воздуха с высотой. В стандартной атмосфере вертикальный температурный градиент принят равным 0.0065°С на метр. При помощи этого градиента можно рассчитать температуру воздуха в тропосфере (до высоты 11 000 м) по формуле [14]:

t_н = t₀ – t_гр·Н, где t_н – температура воздуха на высоте, град; t₀ – температура воздуха у земли, град; t_гр – вертикальный температурный градиент; Н – высота полета.

Но в реальных условиях фактическая средняя температура воздуха, как правило, не совпадает с расчетной температурой, вследствие чего высотомер измеряет высоту с погрешностью. В холодное время года воздух более плотный и поэтому давление воздуха с увеличением высоты уменьшается быстрее, чем в теплое время, когда воздух менее плотный. Это приводит к тому, что при температуре у земли выше +15°С высотомер занижает показания высоты полета, а при температуре ниже +15°С – завышает. Температурная погрешность особенно опасна зимой при полетах на малых высотах и в горной местности.

В практике методическую температурную поправку к показанию барометрического высотомера определяют по формуле:

Из формулы видно, что ΔН_t зависит от высоты по прибору и отклонения фактической температуры воздуха у земли от расчетной (+15°С). Для расчета поправки, рекомендуется ее определять на НЛ по ключу, приведенному на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Расчет методической температурной поправки

к показанию барометрического высотомера

Пример. Н_пр = 900м; t₀ = +5°. Определить методическую температурную поправку к показанию высотомера и исправленную высоту полета.

Решение 1. Используя НЛ, находим ΔН_t = – 30 м.

2.Определяем исправленную высоту полета: Н_испр = Н_пр + (±ΔН_t) = 900 + (–30) = 870 м.

Рассмотренная выше формула позволяет отдельно вычислять поправку ΔН_t, а затем, зная ее, найти исправленную высоту полета. Однако с помощью НЛ можно сразу пересчитать приборную высоту полета в исправленную. Для этого рекомендуется расчет исправленной высоты полета по показанию барометрического высотомера выполнять по ключу, приведенному на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Расчет исправленной высоты полета

Пример. Н_пр = 1200м; t₀ = –2°; t_н = –8°. Определить исправленную высоту полета.

Решение 1. Определяем сумму температур: t₀ + t_н = (–2°) + (–8°) = –10°

2. Используя НЛ, находим Н_испр = 1130 м.

Температурные погрешности могут достигать существенных значений, поэтому при расчете безопасных высот полета их необходимо учитывать.

Погрешности, вызываемые изменением рельефа местности. Они возникают потому, что высотомер показывает в полете барометрическую высоту, а не высоту над пролетаемой местностью (рис. 6.7).

Поэтому показания высотомера будут расходиться с истинной высотой на значение высоты изменения рельефа местности относительно того уровня, давление которого установлено на высотомере. Эти погрешности учитываются при расчете истинной и безопасной высоты полета. Поправку на рельеф местности определяет экипаж, используя полетную карту. При расчете истинной высоты полета эту поправку алгебраически вычитают из абсолютной высоты, а при расчете приборной – прибавляют.

Рис. 6.7. Погрешность от изменения рельефа местности

Скорость полета

Знание скорости полета необходимо для пилотирования ВС и выдерживания заданного режима полета. Скорость измеряется в километрах в час с помощью специальных приборов – указателей скорости.

Виды скоростей. В аэронавигации основными видами скоростей являются воздушная и путевая скорости.

Воздушная скорость (V) – скорость полета ВС относительно воздушной среды. При этом различают истинную воздушную скорость и скорость по прибору.

Истинная воздушная скорость (V_и) – действительная скорость, с которой ВС движется относительно окружающего воздуха за счет тяги двигателя (двигателей). Знание этой скорости необходимо для навигационных целей.

Приборная скорость (V_пр) – скорость, которую показывает прибор, измеряющий воздушную скорость. Знание этой скорости необходимо для пилотирования ВС.

Скорость полета является векторной величиной. Для ее определения необходимо знать и модуль, и направление. В общем случае вектор воздушной скорости не совпадает с продольной осью ВС, а несколько отклонен от нее под влиянием угла атаки и угла скольжения ВС. Это отклонение незначительно и не оказывает существенного влияния на точность решения навигационных задач, поэтому в аэронавигации принято считать, что вектор воздушной скорости совпадает с продольной осью ВС и лежит в горизонтальной плоскости. Общий принцип измерения воздушной скорости основан на измерении скоростного напора воздуха q. Под скоростным напором понимают разность полного и статического давлений, воспринимаемых приемником воздушных давлений (ПВД) при полете ВС. Скоростной напор q = ρV 2 /2. Из формулы видно, что он зависит от плотности воздуха на высоте полета и квадрата скорости. Поэтому по замеренному скоростному потоку можно определить истинную воздушную скорость V_и = . На ВС гражданской авиации применяются указатели воздушной скорости двух типов:

- указатель скорости типа УС (УС-250, УС-350);

- комбинированный указатель скорости типа КУС (КУС-730/1100, КУС-1200 и др.).

Указатели первого типа (имеют одну стрелку, указывающую приборную скорость) устанавливаются на вертолетах и самолетах 4-го класса, а второго типа (имеют две стрелки, указывающие приборную и истинную скорости) – на самолетах 1-го – 3-го классов.

Путевая скорость (W) – скорость полета ВС относительно земли. Она зависит от воздушной скорости, скорости и направления ветра. Ее можно рассчитать или измерить с помощью технических средств навигации.

Читайте также: