飞机离地下多少米(飞机飞了多高地面说了不算)
在各类航空器的飞行中
高度是最关键的数据之一
有了正确且统一化的高度数据
飞行员才能合理地执行既定的飞行程序
如果高度数据出现错误或者混乱
就可能会带来一系列的安全隐患
例如,撞击障碍物、误入危险天气等
飞行员不但自己要知道高度
还需要向指挥员或其他航空器报告高度
那飞行员在空中是如何获得高度数据的呢?
用眼睛看舱外?这肯定是不准确的
想要知道准确的高度数据还是得靠高度表
图:不同国家航空器上的几种航空高度表
各种各样的“高度”
在讨论高度表之前,我们首先要明确一件事,那就是“高度”这个词,在航空中有不同的含义,也对应着不同的数值。航空中常用的是离地高度和海拔高度,前者我们称之为“真实高度”,是指航空器距离正下方地面或建筑的高度,海拔高度也被称为“绝对高度”。这两个高度都是指空间距离。
航空中还有一些不太常见的高度,比如“气压高度”和“密度高度”。气压高度是通过气压式高度表获得的,密度高度是通过复杂的换算得来的。气压式高度不但需要得到气压,还需要根据当天的天气来修正。密度高度虽然计算复杂,但却直接关系到航空器的性能,所以一般需要评估这架飞机能飞多高、升力有多大的时候,都要用密度高度。
图:ARJ21:我国按照国际标准研制的具有自主知识产权的飞机
高度是相对的
高度其实是一个相对数值,比如说,同样是离地十米飞行,在海边可能是海拔十米,在高山上空可能是海拔三千米。造成这种差异的原因,是因为大家选择了不同的基准高度。前者以海滩为基准,后者以山为基准。由于大多数高度表无法给出海拔高度,所以要有统一的高度就要明确彼此的基准在哪里。
飞行中经常会说:“保持场压300米飞行”。 这里的“场压”是“场面气压高度”的简称,这种高度体系以机场的高度(严格来说是着陆区最高点)为基准面。也就是说,当飞机停在跑道上时,飞机的高度表度数应该是零。如果这个机场周边的航空器都使用这个基准面,那么大家从高度表上读出的高度就都是统一的,彼此的高度差也就相当准确。
与“场压”相似的,还有“修压”(修正海平面气压高)、“标压”(标准海平面气压高)等高度体系。在不同的空域、不同的高度层、不同的飞行场景中,会用到不同的高度体系,所以飞行员需要能够熟练使用这些高度数据。
图:各种气压高度示意图
气压式高度表
“场压”,“修压”,“标压”?气压和高度有什么关系呢?其实,一般航空器通用的高度表是气压式高度表。(当然,有条件的也可以再安装不同种类的高度表。)气压式高度表说白了就是一种特殊的气压计。
图:气压式高度表的构造
科学家们经过长期的测算发现,在对流层,气压的分布和高度有着良好的对应关系。一般越高的地方,气压就会越低,而且上升相同高度时,气压的变化也是有规律的。高度表生产厂家根据这些规律,在高度表的仪表盘上划设高度,于是高度表就可以通过气压读出高度。
气压式高度表需要测量静态空气的气压,也就是“静压”。考虑到航空器通常要快速运动,气流的冲击会使得气压值有很大的偏差,所以我们会在航空器上找一个不容易受到空气冲击的地方,安装一个“静压孔”。通过这个孔,气压式高度表就可以测量航空器所在位置的空气压强。
当飞行员输入一个基准气压值(比如,把机场当做基准面时,就会把高度表的基准气压值设置为机场场面气压),高度表就可以根据测得的气压数值减去基准气压值,直接显示出对应的高度。
图:静压孔
要注意的是,如果静压孔被堵住了,气压式高度表就会给出错误的数值。这在航空中是非常危险的,所以飞行前一定要检查静压孔是否通透。
另外,气温改变时,气压与高度的分布规律也会发生改变,所以每次飞行前,飞行员都需要获取当天的气象数据,调整自己的气压表设置。
也许有人会疑惑,气压式高度表不能直接测量空间距离,科技含量好像也不怎么高,为什么都选择这种高度表呢?原因主要有以下几点:
1.这种高度表结构简单、不容易被干扰,可靠性较高。比如,在能见度不好或者周围有广播电塔的时候,像雷达、激光这种电磁波类型的高度表可能就会失灵,而气压式高度表就不会有这种问题。
2.气压式高度表可以和其他仪表(例如空速表、升降速率表)共用静压孔,节省了宝贵的空间。
3.早期的航空器用的都是这种高度表,代代相传下来,大家比较容易接受,而且用同一种高度表也有利于数据的统一。
其实,航空仪表、机械方面类似的问题,几乎都可以用“追求可靠”这四个字来回答。毕竟在天上飞可不是闹着玩儿的。
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