Наша сеть партнеров Banwar
Починаючи з другої половини 60-х в Радянському Союзі була досить популярна пісня, написана Олександрою Пахмутової і Миколою Добронравовим і називалася «Обіймаючи небо ...». Виконував її тоді чудовий співак Юрій Гуляєв. Багато людей старшого покоління (особливо з авіаційної середовища) цю пісню пам'ятають і люблять.
Гарна така, задушевна мелодія :-). Але справа, вобщем-то, зараз не в ній. А згадав я її тому, що коли думав про тему нової статті, в голові проскочила асоціація з цікавими словами з тексту цієї пісні: «Є одна у льотчика мрія - висота, висота.»
Ось ці-то слова мене, можна сказати, і зачепили :-). Сайт існує вже більше року, пишуться статті, говорили ми про швидкість польоту вже неодноразово, low pass навіть згадали, а про таке (будь-кому зрозуміло :-)) найважливішому параметрі, як висота польоту літака чомусь забули.
Вірніше не забули, а забув, тому що питання «чому» повинен, звичайно, адресовиваться до мене :-). От не знаю ... Упустив з уваги і все .... Однак зараз ми цю прогалину швиденько заповнимо.
Не знаю, що там за мрія у льотчика з пісні насправді, але без висоти польоту не буває. Як відомо, «народжений літати повзати не може» 🙂 (пам'ятаєте льотчика Крошкина з фільму «Неспокійне господарство», переінакшити знамениту фразу горьковской «Пісні про сокола»?).
Отже, висота польоту літака, і як її вимірюють ... Ну, що таке висота в даному випадку, я думаю, не питання :-). Будь-хто скаже, що це відстань по вертикалі від літака до точки на земній поверхні, обраної за нульову (точку відліку). Деякий питання полягає в тому, що це за точка.
Сам принцип вимірювання висотис розвитком авіації удосконалювався (що природно :-)), і зараз способів вимірювання існує кілька. Колись давно в морській справі існував такий вимірювальний інструмент, як лот. По суті справи проста мотузка з вантажем на кінці, по довжині якої можна було судити про глибину місця (щось схоже з висотою :-)). Лот вже давно перетворився в ехолот.
Зрозуміло, що для повітряних подорожей мотузка, як вимірювальний інструмент, так би мовити, малоприйнятною :-). Однак спосіб вимірювання, що виник на зорі розвитку авіації (історія якої набагато коротше історії морського флоту), існує і до цього дня. Цей спосіб барометричний.
Заснований він на природному явищі падіння атмосферного тиску з висотою. Падає воно відповідно до умовним розподілом тиску, температури і щільності повітря в атмосфері. Цей розподіл називається Міжнародної стандартної атмосферою (МСА або ISA в англійському).
Залишається тільки, враховуючи закономірності цього явища, відобразити його візуально, тобто, наприклад, у вигляді указательной стрілки, що переміщається по шкалі, проградуірованной в одиницях висоти (метри або фути), і готовий прилад, який показує висоту польоту літака - висотомір. Друге його назва - альтиметр (в латинській altus - високо), що використовується частіше за кордоном, а у нас чомусь вважається застарілим.
В принципі висотомір був готовий ще в 1843 році, коли французький вчений Люсьєн Віді (Lucien Vidie) винайшов всім відомий барометр-анероїд. Тоді, звичайно, навряд чи хто замислювався про його застосування в авіації. Але коли літаки почали літати, як то кажуть, на повну силу, він виявився дуже доречним. Адже ртутний барометр (має ще більш поважний вік) з собою в кабіну не візьмеш :-).
Він хоч і більш точний, але, зрозуміло, для літального апарату (за винятком, можливо, повітряної кулі) громіздкий і незручний. А ось компактний і чутливий анероїд цілком підходить, незважаючи на певні помилки у вимірах.
Помилок насправді вистачає, як втім у будь-якого аналогового приладу. Є інструментальні через недосконалість виготовлення приладу, є аеродинамічні через неточності вимірювання тиску, особливо на висоті, є і методичні через те, що прилад не може, природно, перебуваючи на висоті в польоті, враховувати зміни тиску у землі, а також зміна температури у землі, яка впливає (і відчутно) на величину тиску. Однак всі ці помилки вже давно навчилися враховувати.
Висотомір - це є, по суті своїй, барометр-анероїд. Атмосферний тиск підводиться до його герметичному корпусу від ПВД (приймач повітряних тисків) , А в самому приладі чутлива анероїдних коробка, деформуючись, реагує на його зміни, передаючи цю свою реакцію через спеціальну кінематичну систему (її ще називають передавальним-розмножувальний механізм) на вказівну стрілку, що рухається по шкалі, що і бачить екіпаж у кабіні літального апарату.
Схема висотоміра ВД-20.
Все барометричні висотоміри (як наші, так і зарубіжні) мають принципово однакову конструкцію, але різних варіацій вистачає 🙂 в залежності від типу повітряного судна, порядку використання і додаткових функцій.
Перші висотоміри, що використовувалися на старих літаках виявилися не дуже-то зручні для візуального використання. Їх лицьова панель була дуже схожа на сучасні автомобільні спідометри. Стрілка була одна з межею вимірювання від 0 до 1000. Причому повне коло вона не описувала (як стрілка швидкості у автомобільного спідометра).
А під цією стрілкою перебували віконця з цифрами в них, в точності, як у автомобільного одометра, тільки показували вони, природно, не пройдене відстань, а тисячі футів (метрів) висоти. Тобто льотчик по стрілці визначав десятки і сотні метрів висоти, а по цифровим віконець тисячі.
Звичайні барометричні покажчики висоти польоту літака (висотоміри) все двохстрілочні (зустрічаються і трехстрелочние). Їх циферблат схожий на циферблат годинника, тільки кількість цифрових секторів Хіба дня не дванадцять, а десять. Довга стрілка (хвилинна :-)) робить один оборот при зміні висоти на 1000 м, при цьому коротка (годинна :-)) переміщається тільки на один цифровий сектор.
Тобто мала стрілка відраховує кілометри висоти (тобто, по суті справи, повну висоту), а велика - метри, причому ці стрілки можуть працювати як на одній шкалі, так і кожна на своїй.
Висотомір ВД-10.
Межі вимірювання у приладів можуть бути різні. Наприклад, висотоміри ВД-10, ВД-17 вимірюють висоти до 10-ти тисяч метрів і встановлюються в основному на літаки, максимальна висота польоту яких не дуже велика. А такі, як наприклад ВД-20 (стоїть на ТУ-134, ТУ-154), ВД-28 (стоїть на МІГ-29), ВДИ-30 (стоїть на МІГ-23) мають межі вимірювання великі, відповідні цифрам в їх найменуванні. Тобто 20, 28 і 30 км висоти відповідно. Букви в усіх їхніх назвах означають «висотомір двохстрілочні».
Висотомір ВД-28.
Висотомір ВД-28.
Бувають і однострілочний, коли в наявності лише одна, велика стрілка, але тоді на циферблаті обов'язково є віконце в якому повна висота представлена цифрами (подібно вищеописаним старим висотомір, але в більш зручному вигляді :-)). Такий, наприклад, висотомір побачите-15 (Ф). Буква Ф означає «футовий». Це пов'язано з тим, що висота в Росії і деяких інших країнах з міряється в метрах, а в сталевому світі в футах (1 фут дорівнює 0,3048 м). Тому і прилади можуть побут градуйовані в метрах або в футах.
Або ось ще один висотомір, не наш, західний. Марки не знаю, але це і не важливо. Важливо інше. На ньому, як ви бачите аж три віконця з цифрами.
Альтиметр з віконцями Колсманна.
Віконця ці (точніше два нижніх) називають вікнами Колсманна по імені американського винахідника Пауля Колсманна (Paul Kolsmann, емігрував до Америки з Німеччини в 1923 році :-)), який займався авіаційними приладами. Він-то якраз ці вікна і придумав. Для чого?
Насправді - це дуже важлива річ в справі контролю висоти польоту літака, і на кожному висотомірі є як мінімум одне вікно Колсманна. Крім того всі ці прилади мають спеціальну кремальера, кінематично пов'язану зі шкалою, яку видно в цьому вікні. Шкала ця рухлива і на ній нанесені цифри, що представляють собою величину атмосферного тиску.
Це тиск може бути представлено на приладах в різних одиницях виміру. У Росії використовуються міліметри ртутного стовпа, в Америці і Канаді та ж величина в дюймах (inch-ах, один дюйм (inch) дорівнює 2,54 см), в Європі та інших країнах - в гектопаскалях (або миллибарах, що те ж саме: -)).
В том «західному» висотомірі це тиск показано для зручності відразу в двох віконцях (Колсманна). У лівому в гектопаскалях, в правом в дюймах.
Для будь-якого вимірювального приладу, щоб він здійснював свої функції, потрібна наявність нуля, точки відліку. Для висотоміра, відповідно, теж повинна бути якась початкова (нульова) висота. А так як прилад барометричний, то ця висота повинна відповідати певному початковому тиску, наприклад, тиску того місця звідки починається політ. Ось це саме початковий тиск якраз і встановлюється на висотомірі в віконці Колсманна.
Хоча насправді таких «початкових тисків» в практиці польотів існує кілька. Тому і визначень висот польоту літака теж кілька. Перша - це, мабуть, справжня висота ність. . Це реальна висота польоту, яка відлічується від точки поверхні місцевості, над якою в даний момент пролітає літак. Міжнародне позначення AGL (Above Ground Level).
Висотомір, як барометричний прилад, що не міряє реальну висоту безпосередньо. Він робить це побічно, вимірюючи різницю тисків між початковим тиском і тиском на тій висоті, на якій він знаходиться. Отримуємо так звану барометрическую висоту. Вона може досить сильно відрізнятися від реальної висоти AGL. Все залежить від величини тиску, встановленої на висотомірі.
Види висот польоту літака.
Далі висота відносна нотних. . Вона відраховується від якогось умовного рівня, зазвичай від рівня аеродрому, з якого злітає (або на який сідає) літак. У міжнародному позначенні ця висота - height і їй відповідає тиск QFE (Q -code F ield E levation), тобто тиск на рівні порога ЗПС.
Ще одна висота це абсолютна Н абс .. Це висота польоту літака, яка відлічується від умовного (середнього) рівня моря. Міжнародне позначення - altitude. Цією висоті відповідає тиск QNH (Q -code N autical H eight) означає тиск в даній точці земної поверхні, приведене до рівня моря.
Про всяк випадок скажу, що означає «приведений до рівня моря» (спрощено :-)). Маємо вищезазначене тиск в даній точці поверхні. Припустимо, це тиск на порозі ЗПС, тобто QFE. Перевищення (абсолютна висота) цієї точки над рівнем моря відомо (звичайний топографічний параметр :-)).
Крім того, відома залежність падіння тиску з висотою. Наприклад, для невеликих висот прийнято, що зміна висоти на 11,2 м відповідає зміні тиску на 1 мм рт. ст. (Так звана барометрична щабель) або підйом на висоту 800 м відповідає падінню тиску на 100 ГПА.
Залишається висоту нашої точки від рівня моря поділити на 11,2 (якщо за одиницю виміру приймаємо мм.рт.ст.) і отримане тиск скласти з наявними (QFE, в даному випадку). У підсумку маємо тиск в точці, якби вона перебувала на рівні моря (тобто приведена до рівня моря).
Цікаво, що середній рівень моря (міжнародне позначення MSL) у ряді країн СНД, в Росії і в Польщі ведеться з використанням Балтійської системи висот (тобто за рівнем Балтійського моря в Кронштадті), а за стандартами ICAO з використанням системи WGS-84, які в повному обсязі збігаються.
Крім того ще висоти польоту літака до 200 м іменуються гранично малими, від 200 до 1000 м малими, від 1000 до 4000 м середніми, від 4000 м до 12000 м великими і вище 12000 м - стратосферними.
Льотчик, вирулюючи на злітну смугу аеродрому за допомогою вищевказаної кремальєри встановлює в віконці висотоміра певний тиск, який йому повідомляє диспетчер (керівник польотів). Для російських аеродромів - це тиск QFE, тобто на висотомірі при цьому варто висота, рівна нулю.
Цікаво, що так робиться тільки в Росії (і в деяких країнах СНД). В іншому світі перед вильотом на висотомірі виставляється тиск, наведене до рівня моря, тобто QNH. І на висотомірі у них вже до зльоту варто висота перевищення аеродрому над рівнем моря (а зовсім не нуль, як у нас).
Далі літак злітає і в процесі польоту льотчик на певних етапах польоту виставляє на висотомірі відповідні тиску, які йому повідомляє диспетчер (керівник польотів). Сам цей порядок виставки строго регламентований, тому що від нього безпосередньо залежить безпека польотів.
В статті про TCAS я вже говорив, що повітряний простір тільки здається неосяжним, хоча колись воно, звичайно, таким і було :-). Але зараз літакам в повітрі вже досить тісно (особливо над Європою і Америкою) і, щоб уникнути нікому непотрібних зустрічей в повітрі, зростає роль повітряного ешелонування.
Воно буває поздовжнє, бічне і вертикальне. Нас сьогодні цікавить останнє, як безпосередньо пов'язане з висотою польоту літака. Спрощено суть вертикального ешелонування така. В деякій області повітряного простору через певні інтервали по вертикалі призначаються висоти, на яких повинні перебувати повітряні судна для того, щоб гарантовано уникнути небезпечного зближення (або навіть зіткнення) при прольоті у відносній близькості по відношенню один до одного.
Тут з'являється ще одне визначення висоти польоту літака. Це висота ешелону. Або просто ешелон (міжнародне позначення FL). Але для того, щоб літаки, що знаходяться на різних ешелонах, були гарантовано на достатньому висотному інтервалі один від одного, потрібно, щоб їх висотоміри працювали однаково, тобто, щоб у всіх у них спочатку було встановлено один і той же тиск. Тоді в будь-якої заданої точки простору висотоміри різних літаків будуть показувати одну і ту ж висоту.
Є одна така величина тиску, яка однакова і постійна у всьому світі. Ось вона-то і виставляється на висотомірі для польоту повітряного судна на ешелоні. Це стандартне атмосферний тиск 1013,2 гПа = 760 мм рт. ст. = 29,92 дюйма рт. ст. Міжнародне позначення QNE). Воно, до речі, виставлено на висотомірі, показаному вище, тому самому з двома віконцями Колсманна.
Тиск однакове, а схеми ешелонування в різних країнах можуть бути різними. Інший раз мішанина ще та :-). При перетині кордонів різних держав екіпаж літака діє за вказівкою диспетчера, і за його ж вказівкою може поміняти ешелон.
Тобто висота ешелону скоріше за все не буде відповідати істинної висоті польоту і навіть буде від нього відрізнятися на сотні метрів. Зате безпечне ешелонування буде дотримано. І навіть, якщо літак летить на найнижчому ешлоне, він все одно знаходиться досить далеко від землі (як мінімум в 1500-1800 м). тобто нижче нижнього ешелону теж існує своя зона польотів.
Схема висот з принципом переходу на ешелон і назад.
А дії екіпажу для переходу повітряного судна до польоту на ешелоні такі. Літак злітає з виставленої на його висотомірі величиною тиску, що відповідає QFE (у нас) або QNH (у них). Далі в наборі він досягає певної висоти, званої висотою переходу (міжнародне позначення ТА). При перетині цієї висоти екіпаж виставляє на висотомірі стандартне атмосферний тиск 1013,2 гПа (QNE). Після цього триває набір висоти, і літак займає свій ешелон згідно з вказівками диспетчера.
При зниженні теж існує певна умовна висота, на якій вже відбувається зміна встановлених на висотомірі тисків з QNE на QFE або QNH, які потрібні екіпажу для польоту в районі аеродрому та заходу на посадку. Ця висота називається ешелон переходу (міжнародне позначення TL).
Висота переходу в Росії для кожного аеродрому своя, а за кордоном вона в основному однакова для всіх пунктів зльоту і посадки літаків.
Ешелон переходу зазвичай розраховуються з міркувань безпеки так, щоб між ними був проміжок по висоті не менше 300 метрів. Це потрібно для того, щоб літаки, які вилітають із ешелон і вчиняють перехід на нього не мали можливості зіткнутися на реальній для них висоті. Тобто повинен бути, так би мовити, запас на перестановку тиску на альтиметр. А шар простору між висотою переходу та ешелоном переходу так і називається перехідний шар.
У цьому шарі дозволені тільки набір висоти і зниження, тобто перехідні еволюції з висоти на ешелон і з ешелону на висоту. Горизонтальний політ в перехідному шарі заборонений.
Система переходу на ешелон і назад.
У разі, если політ відбувається на висоті нижчих нижнього ешелону, то в районі аеродром на вісотомірі віставляється Тиск QFE, а при подалі проходженні по маршруту вікорістовується Мінімальна з заміряного у всех точках проходження ТИСК, наведення до уровня моря, тобто по суті справи це QNH. Такий режим польотів зазвичай використовують маловисотні поршневі літаки, що літають за правилами візуальних польотів (ПВП), а також вертольоти.
Існує ще й такий варіант, коли шкали тисків висотоміра не вистачає. Зазвичай це можливо в тому випадку, якщо аеродром високогірний. Якщо він розташований досить високо, то тиск на порозі його ВПП може виявитися нижче «останньої межі» 🙂 шкали приладу.
В такому випадку перед вильотом з цього аеродрому екіпаж встановлює на своєму висотомірі тиск порога ЗПС, приведене до рівня моря, тобто все те ж QNH. А свідчення висотоміра будуть в цьому випадку щось типу початкової точки або «умовного нуля». Те ж саме відбувається і при підльоті до такому аеродрому. Диспетчер повідомить екіпажу QNH і абсолютну висоту цього аеродрому, яка буде відображатися на шкалі в момент посадки.
Однак для польотів з такого роду аеродромів існують і спеціальні висотоміри. Наприклад, висотомір ВД-20К. Він так і називається «високогірний». У нього на кожній висотної шкалою існує рухливий маркер (кінематично пов'язаний з кремальерой виставки тиску). У разі роботи з високогірного аеродрому на висотомірі виставляється абсолютна висота порога ЗПС, повідомляється диспетчером. Тисячі метрів по внутрішній шкалі, сотні і десятки питань зовнішньої. Тоді при посадці висотомір покаже нульову висоту.
Висотомір ВД-20К.
Вся ця система на перший погляд здається досить складною. Така собі каша з ешелонами, висотами, тисками, переходами, різними визначеннями і варіантами польоту ... Не все вже так елементарно :-). Але насправді і не все так погано :-). Сам по собі принцип вертикального ешелонування і правила його дотримання досить стрункі і добре налагоджені.
Точне і своєчасне виконання всіх необхідних дій - питання правильного навчання і постійної практики, ніж пілоти сучасної авіації та займаються. А деяку «кашу» в цій справі створюють, як не дивно, кордони між державами. Для літака вони, начебто, перешкодою не становлять: перелетів і все. Але на ділі не все так просто.
При перетині кордону далі доводиться летіти за правилами, що діють в державі, над яким летить літак. А це означає, що можливо доведеться поміняти висоту або ешелон, які, до речі, можуть виражатися в різних одиницях виміру (в футах або в метрах). Сама система ешелонування може бути інша і правила виробництва польотів можуть відрізнятися і ще багато чого іншого :-).
Прагнення до єдиного порядку і стандартизації звичайно має місце (країни Європи, Америка і Канада), наприклад, стандарти ICAO, але всяких місцевих відмінностей вистачає. Росія, наприклад, всього близько року тому перейшла на футову систему нумерації ешелонів (до цього була метрична за стандартами СРСР), за принципом системи RVSM, але при цьому польоти нижче ешелону переходу все одно виконуються по-старому.
А в Китаї діє система RVSM (з 2007 року), але ешелони нумеруються в метрах. Цікаво, що коли у них була стара система метричного ешелонування (до 2007 року), вона все одно відрізнялася від прийнятої в СРСР.
Про систему RVSM я говорив в статті про ТСАS . Нагадаю, що це знову вводиться система ешелонування, в якій на певній ділянці висот визначені скорочені інтервали між ешелонами. Це зроблено для збільшення пропускної спроможності повітряного простору. Ось так ось :-). Тісно в повітрі на самій-то справі ...
Вобщем, у всій цій справі висотоміру належить дуже важлива роль. Вимірювання і контроль висоти польоту літака взагалі вважається дуже важливим завданням, тому що від правильного її виконання безпосередньо залежить безпека польотів. Виходячи з цього на сучасному літальному апараті кошти вимірюють висоту польоту (як і багато інших життєво важливі елементи) дублюються.
Літак ТУ-154. Верхній прилад - радіовисотомір РВ-5, нижче побачите-15, нижче - ВД-15. Зліва порожнє вікно для покажчика УВО-15М1 (на фото нижче).
У комплекті приладового обладнання практично завжди присутня висотомір, який використовує інший спосіб вимірювання висоти - радіотехнічний. Він так і називається - радіовисотомір.
Він працює за принципом радіолокації, тобто заміряє час проходження радіосигналу (СВЧ) від літакової передавальної антени (розташованої зазвичай на нижній частині фюзеляжу) до поверхні і назад (відбитий сигнал) до літакового приймача. Це, по суті справи, окремий випадок радіодальномера.
Радіовисотомір А-034-4-12.
На відміну від барометричного висотоміра його свідчення не залежать від стану атмосфери, ніяке вихідне тиск йому для роботи не потрібно, і показує він справжню висоту до поверхні, відрізняючись до того ж більшою точністю.
Єдино теоретично можлива неточність полягає в тому, що сигнал від від передавача спрямований. А це означає, що при великих кутах крену і тангажу (більше 20 º) можливі відчутні неточності в вимірах, тому що в цьому випадку сигнал потрапляє на поверхню під кутом (як гіпотенуза в прямокутному трикутнику) і прохідне їм відстань виявляється більше, ніж справжня висота польоту.
Радіовисотомір є комплект електронної апаратури з антеною. У кабіну екіпажу на приладову дошку виведений тільки індикатор, безпосередньо показує висоту, а також зазвичай є система попередження про небезпечну висоті із звуковою і світловою сигналізацією.
Тобто радіовисотомір може входити в комплект систем попередження зіткнення із землею (типу TAWS або ЕGPWS) і бути їх важливою складовою частиною. Крім того він істотно підвищує можливість автоматизації процесу посадки.
На практиці найбільше застосування отримали так звані висотоміри малих висот. Це прилади з частотною модуляцією сигналу, що працюють в режимі безперервної локації. З їх допомогою вимірюються висоти приблизно до 1500 м і використовуються вони найчастіше при здійсненні заходу на посадку. Як приклад можна привести висотоміри РВ-3 (висота до 300 м) і РВ-5 (висота до 750 м).
Але існують також висотоміри великих висот, що працюють в імпульсному режимі (імпульсна модуляція). Заміряв висоти - до 30000 м. Як приклад можна привести радіовисотомір РВ-18 (18000 м). Такі апарати застосовуються головним чином у військовій авіації, а також, до речі, в космонавтиці. Вони застосовувалися, наприклад, для здійснення посадок апаратів, що спускаються на Місяць.
В даний час практично на кожному літаку (за винятком можливо легких поршневих) коштує як мінімум один радіовисотомір. А найчастіше їх може бути і декілька. Причому вони можуть працювати (як я вже сказав) в комплексі з іншими літаковими системами.
Наприклад, на літаку СУ-24 використовувалися два радіовисотомір. РВ-3МП - радіовисотомір малих висот і РВ-18А1 «Крона» - великих висот. На СУ-24М вони були замінені на один висотомір, який поєднав їх функції РВ-21 «Імпульс» (А-035).
Цей висотомір став в тому числі частиною прицільно-навігаційної системи ПНС-24М «Тигр», а на моєму улюбленому СУ-24МР 🙂 - навігаційного комплексу НК-24МР.
Те ж саме можна сказати і про барометричні висотоміри. Вони використовуються паралельно з радіовисотоміру і їх теж буває іноді і більше одного 🙂 (в залежності від конструкції літального апарату).
На приладовій дошці вони все представлені, причому одні з них представляють собою класичні барометричні висотоміри, які отримують повітряні сигнали від ПВД, а інші є тільки покажчиками (індикаторами), вже не мають нічого спільного з барометром :-), найчастіше це вже електромеханічні прилади.
Покажчик висоти УВ-30-3 від СВС-72.
Справа в тому, що все більше ускладнюється практика літакобудування перетворила сучасні літальні апарати в складні технічні комплекси. Системи управління, пілотажно-навігаційні системи, системи озброєння (на військових літаках), різні спеціалізуються на розвідувальній комплекси.
Для своєї роботи все це обладнання вимагає вихідних даних, в тому числі і дані про повітряну обстановку (висота абсолютна і істнная, швидкість приладова і справжня, число М та ін.). Причому ці дані повинні бути певної точності і з урахуванням певних умов, наприклад, стисливості повітря, температурного нагріву при гальмуванні потоку і т.д.
Звичайні аерометричних прилади не можуть похвалитися достатньою точністю, крім того більшість з них не видають сигналів в електронній формі, які потрібні для спеціальних систем.
Для того, щоб вирішити ці питання були створені централізовані системи, які вимірюють (отримуючи сигнали тиску безпосередньо від ПВД), обробляють і обчислюють (з урахуванням всіх повітряних особливостей і поправок) параметри польоту і навколишнього повітряної обстановки. Всі ці дані потім передаються на покажчики в кабіні (ті, які необхідні в польоті) і в бортові комплекси спеціалізованого обладнання, забезпечуючи їх належну роботу.
Це можуть бути централі швидкості і висоти (ЦСВ) або ж системи повітряних сигналів (СВС). Перші більш спрощеного виду. Приклад - централь ЦСВ-1М. Вона займається вимірюванням і видачею на покажчики таких параметрів, як відносна барометрична висота, істинної повітряна швидкість, число М, температура зовнішнього повітря, відносна щільність повітря.
Кабіна МіГ-25РУ. 1 - барометричний покажчик УВбСК, 2 - радіовисотомір, 3 - покажчик висоти УВО-М1 в системі СВС.
Теж ТУ-154, ті ж висотоміри плюс під літерою "В" покажчик висоти УВО-15М1б (від системи СВС-ПН-15-4Б).
Приладова дошка бомбардувальника ТУ-160. 1 - висотомір ВМ-15, 2 - покажчик висоти УВО-М1 (від СВС), 3 - радіовисотомір.
Системи СВС більш складні, підвищеної точності і розширеним колом виконуваних завдань. Наприклад, система СВС-П-72, що встановлювалася ні літаках МіГ-29, визначає (обчислює) такі параметри польоту, як нотні, Набс, число М, справжню і приладову швидкість, температуру і щільність повітря.
Розвідник СУ-24МР. 1 - радіовисотомір РВ-21, 2 - указательвисоти УВО-М1 від СВС-ПН-5-3, 3 - висотомір ВД-28.
Частина цих параметрів система відображає на покажчиках в кабіні літака. Крім того всі вони, так би мовити, розходяться по споживачах :-). Щось йде в реєстратор параметрів польоту ( чорний ящик :-)), щось в пілотажно-навігаційний (або прицільно-навігаційний) комплекс, в бортову обчислювальну машину (БЦВМ), а щось, зокрема висота (Набс.), Надходить на літаковий відповідач. В цьому випадку позначка літака на екрані повітряної обстановки у диспетчера має дані про висоту польоту літака.
Відмітки літаків на Еран радара диспетчера. Дані про висоту (в футах, плюс два нуля) - нижні ліві тризначні цифри.
Відповідно до вимог ICAO всі повітряні судна повинні передавати в автоматичному режимі дані про свою висоті. Якщо ці дані не формуються системою СВС (якщо її немає на борту), то на борту повинен бути висотомір (так званий диспетчерський), який крім візуальних свідчень на циферблаті також перетворює вимірювання барометрической висоти в електричний сигнал, який потім через літаковий відповідач отримує диспетчер і бачить у себе на екрані повітряної обстановки.
Такі (приблизно :-)) два основних способи вимірювання висоти польоту літака. Існують, однак, і інші, хоча конкурентами для двох перших вони не є :-). Наприклад, акустичний спосіб, який використовує принцип ехолокації. Той самий, який в природі використовують кажани. На цьому принципі якраз і працює вищезгаданий ехолот :-).
Зараз певну популярність придбав спосіб вимірювання висоти за допомогою GPS-технологій. Приймач цієї системи, як відомо, в залежності від кількості що віщають супутників може обчислити координати тіла в просторі. Одна з координат - це висота над середнім рівнем моря (у вищезгаданій системі координат WGS84).
Такого роду висотоміри використовуються зараз на деяких літаках (в основному малої авіації), а також в якості парашутних висотомірів для спортивних стрибків з парашутом. Однак, широкою практикою це на стало, тому що для обчислення потрібен час (близько секунди) і видається сигнал на великих скороти спуску вже не відповідає дійсному (незважаючи на введення корекції на швидкість).
Повернемося, однак, до початку :-). Висота польоту літака ... З одного боку романтика, а з іншого дуже важливий параметр, як з технічного боку, так і для безпеки. Висотомір - прилад, без якого не обходиться жоден літак.
На кожному літальному апараті є барометричний висотомір. На переважній більшості сучасних літаків і вертольотів є радіовисотомір (зараз це актуально і для малої авіації). Крім того, якщо на літальному апараті присутній система типу СВС, то напевно є ще і покажчик висоти, що працює від неї. Вобщем, висотомірів вистачає, і зайве дублювання в цьому сенсі «зайвим» не буває :-).
Правда, на сучасних лайнерах пілотські кабіни відчутно змінилися :-). Вони тепер всі стали «гладкі», простих циферблатів практично не побачиш, суцільні екрани, так би мовити, «гола цифра». Зручно це з точки зору експлуатації чи ні - не мені судити :-). Тим більше, що принципи польотів залишилися такими ж. Всі ті ж висоти і ешелони, всі ті ж тиску. І висотоміри все теже, можливо з дещо зміненим зовнішнім виглядом.
Кабіна А320-214. Гладка .....
А ось це кабіна ІЛ-86. Все по-старому...
Мабуть, на сьогодні все. Сподіваюся всім все було зрозуміло. Якщо є якісь неясності, пишіть, обов'язково розберемося :-).
На закінчення два відео ролика. У першому загальний розповідь про висотомір, а в другому показана робота реального радіовисотомір в комплекті з авіасимуляторів. По-моєму досить ефектно і зрозуміло :-).
До нової зустрічі :-).
Фотографії звичайно ж клікабельні.
Related posts:
- Швидкість польоту літака і трубка Піто.
Для чого?