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淺析不同氣壓數(shù)值在航空運行中的應用

 limao164 2022-03-04

前言

高度表

飛機飛行時,測量高度多采用無線電高度表和氣壓式高度表。

無線電高度表所測量的是飛機相對于所飛越地區(qū)地表的垂直距離。無線電高度表能不斷地指示飛機相對于所飛越地表的高度,并對地形的任何變化都很敏感,這是很大的優(yōu)點,又是嚴重的缺點。如果在地形多變的上空飛行,飛行員試圖按無線電高度表保持規(guī)定的飛行高度,飛機航跡將隨地形起伏。而且,如果在云上或有限能見度條件下飛行,將無法判斷飛行高度的這種變化是由于飛行條件受破壞造成的,還是由于地形影響引起的。這樣就使得無線電高度表的使用受到限制,因而它主要用于校正儀表和在復雜氣象條件下使用。

氣壓式高度表是主要的航行儀表,它是一個高度靈敏的空盒氣壓表,但刻度盤上標出的是高度,另外有一個輔助刻度盤可顯示氣壓,高度和氣壓都可通過旋鈕調定。高度表刻度盤是在標準大氣條件下按氣壓隨高度的變化規(guī)律而確定的,即氣壓式高度表所測量的是氣壓。

定義

場面氣壓(QFE):是指航空器著陸區(qū)域最高點的氣壓。

修正海平面氣壓(QNH):是指將觀測到的場面氣壓,按照標準大氣條件修正到平均海平面的氣壓。

標準大氣壓(QNE):是指在標準大氣條件下海平面的氣壓。其值為1013.2 百帕(或760 毫米汞柱高或29.92 英寸汞柱高)。

高(HEIGHT):指自某一個特定基準面量至一個平面、一個點、或者可以視為一個點的物體的垂直距離。

高度(ALTITUDE):指自平均海平面至一個平面、一個點或者可以視為一個點的物體的垂直距離,也就是我們俗稱的海拔,也稱絕對高度。

過渡高度(TRANSITION ALTITUDE):一個特定的修正海平面氣壓高度,在此高度以下,航空器的垂直位置按修正海平面氣壓高度表示。

過渡高度層(TRANSITION LEVEL):在過渡高(高度)以上的最低可用飛行高度層。

過渡高(TRANSITION HEIGHT):一個特定的場面氣壓高,在該高及其以下,航空器的垂直位置按場面氣壓高表示。

01

①在航圖上,地形和障礙物的最高點都用海拔高度,也就是用標高表示,也就是指地形點或障礙物至平均海平面的垂直距離。為了便于飛行員和管制員掌握航空器的超障余度,航空器在機場附近起飛、爬升、下降和著陸過程中最需要保證的就是航空器與其下方的障礙物有足夠的高度差余量,避免與障礙物相撞。因此,在機場地區(qū)應使用修正海平面氣壓作為航空器的高度表撥正值。

②在航路飛行過程中,此時航空器的飛行高度較高,與其下方的障礙物有非常大的高度差,此階段航空器最需要關心的就是與其他航空器保持足夠的高度差,所以,此階段飛行的所有航空器需要統(tǒng)一高度測量基準面。因此,航線飛行時統(tǒng)一使用QNE作為高度表撥正值,也就是航線飛行航空器統(tǒng)一使用標準氣壓高度。

③為方便大家理解,筆者做了一個簡單的對比分析圖表,供大家參考,如下圖:

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為了便于管制員和飛行員明確不同高度基準面的有效使用區(qū)域,并正確執(zhí)行高度表撥正程序,高度表撥正值的適用范圍在水平方向上用修正海平面氣壓適用區(qū)域的側向界限作為水平邊界,在垂直方向上用過度高度和過度高度層作為垂直分界。

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02

①規(guī)定過渡高度和過渡高度層的機場

航空器起飛前,應當將機場修正海平面氣壓的數(shù)值對正航空器上氣壓高度表的固定指標;航空器起飛后,上升到過渡高度時,應當將航空器上氣壓高度表的氣壓刻度 1 013.2hPa 對正固定指標;當航空器在下降過程中穿越過渡高度層時,應當將機場修正海平面氣壓的數(shù)值對正航空器上氣壓高度表的固定指標。

②規(guī)定過渡高和過渡高度層的機場

航空器起飛前,應當將機場場面氣壓的數(shù)值對正航空器上氣壓高度表的固定指標;航空器起飛后,上升到過渡高時,應當將航空器上氣壓高度表的氣壓刻度 1 013.2hPa 對正固定指標。當航空器在下降過程中穿越過渡高度層時,應當將機場場面氣壓的數(shù)值對正航空器上氣壓高度表的固定指標。

③沒有規(guī)定過渡高度或過渡高和過渡高度層的機場

航空器起飛前,應當將機場場面氣壓的數(shù)值對正航空器上氣壓高度表的固定指標;航空器起飛后,上升到 600m 高時,應當將航空器上氣壓高度表的氣壓刻度 1 013.2hPa 對正固定指標。在機場塔臺管制區(qū)域內的下降過程中,航空器應根據(jù)空中交通管制員的指令開始調表。

④高原機場

航空器起飛前,當航空器上氣壓高度表的氣壓刻度不能調整到機場場面氣壓的數(shù)值時,應當將氣壓高度表的氣壓刻度 1 013.2hPa 對正固定指標(此時所指示的高度為零點高度)。

航空器降落前,如果航空器上氣壓高度表的氣壓刻度不能調整到機場場面氣壓的數(shù)值時,應當按照降落機場空中交通管制員通知的假定零點高度(航空器著陸時所指示的高度)進行著陸。

飛越航空器高度表撥正程序按照下列規(guī)定進行:

在過渡高度層或者以上飛越機場的航空器,高度表撥正值使用標準大氣壓 1013.2hPa;在過渡高度以下飛越機場的航空器,在 QNH 高度表撥正水平邊界內飛行時,其高度表撥正值使用 QNH。

03

問與答

Q1:為什么民航飛機在起降階段不使用QFE?

使用QFE可以使飛行員準確的知道飛機與機場的相對高度,但是不利于判斷與周邊障礙物的相對高度。使用QNH雖然與機場的相對高度關系要做一個簡單的換算,但是可以直接用于判斷與周邊障礙物高度關系,保證飛行安全。

Q2:那么QFE到底有什么作用呢?

我們知道,很多軍民合用機場使用的就是QFE,QFE可以使得飛行員方便準確的知道飛機與機場的相對高度。在軍民合用或者說軍用機場,航空器的活動大多在該機場上空,而空軍飛行員需要關注的更多是航空器和機場的相對高度。

04


細心的小伙伴可能會發(fā)現(xiàn),在航圖上也可以區(qū)分出來是否基于QFE,當然大多機場的進離場和進近程序是基于QNH的,只有少部分機場是基于QFE的,下面我們舉例說明:

01

例1:我們就某民用機場為例,首先我們看一下該機場的離場圖。很明顯看得出是以QNH為基準。

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例2:該機場儀表進近圖剖面圖,很明顯看得出兩處的高度是以QNH為基準。

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細心的小伙伴可能也會發(fā)現(xiàn)標記②,600與587的差值,正好為該機場的入口標高。也驗證了我們前文中高度示意圖。

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例3:該機場儀表進近圖平面圖,該IAF處的高度是以QNH為基準。

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02

例1:我們就某軍民合用機場為例,首先我們看一下該機場的離場圖。很明顯看得出是以QFE為基準。

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例2:該軍民合用機場儀表進近圖剖面圖,很明顯看得出兩處的高度是以QFE為基準。

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例3:該軍民合用機場儀表進近圖平面圖,該處的高度是以QFE為基準。

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注意:基于QFE的程序航路點的高度/高用高來表示,通常在數(shù)值上會加“()”。

另外:網格最低安全高度氣壓基準是修正海平面氣壓QNH。最低飛行高度的基準也是修正海平面氣壓QNH,這里就不再一一舉例說明了。

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當航班執(zhí)行軍民合用機場,由于種種限制只能執(zhí)行 PBN 程序時,我們需要特別注意:

1、使用場壓為基準的高度表時,禁止使用 PBN運行程序。

2、軍民合用機場通常提供場壓QFE,但是PBN程序用的是QNH基準,針對傳統(tǒng)程序場壓為基準的機場,當僅能使用或預計使用PBN程序時,提前向管制了解是否可提供基于修正海壓的指揮。 

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下一期,我們再見。

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