Барометрический метод измерения высоты полета

Давно замечено, что с поднятием на высоту от уровня морской поверхности давление уменьшается.

Принцип изменения давления атмосферы с поднятием на высоту и заложен в методе измерения высоты.

С поднятием на высоту атмосферное давление изменяется неравномерно. Так с поднятием на высоту 10 метров (у земли), давление уменьшается на 1 мм.рт.столба. начиная с высоты 2500-3000 метров изменение давления на 1 мм.рт.столба влечет уже изменение высоты на 12 метров.

Высота, на которую нужно подняться, чтобы давление изменилось на 1 мм.рт.столба, называется барометрической ступенью. С поднятием на высоту барометрическая ступень возрастает. Причиной этого явления считается изменение температуры воздуха с поднятием на высоту. Величина, на которую понижается температура воздуха с поднятием на высоту равную 1 метру, называется температурным градиентом (t_град).

В среднем для средних широт он равен:

t_град. =0,0065 ^гр/_метр

зная температуру воздуха у земли и величину ±град., можно вычислить температуру атмосферы на заданной высоте:

t_н = t_о – 6,5 х Н[км]

где t_н – температура воздуха на высоте «Н»

t_о – температура воздуха у земли.

Таким образом, с поднятием на высоту падает атмосферное давление (по особому закону) и падает температура атмосферы (также по особому закону).

Для осуществления принципа изменения атмосферного давления с поднятием на высоту, для измерения высоты полета воздушного судна, необходимо учитывать как изменение давления с высотой, так и изменение температуры атмосферы с высотой, а также ее абсолютное значение.

Связь между высотой, атмосферным давлением и ее температурой до высоты полета 11000 метров выражается формулой:

Н = [1 - ()^{tград · R}] ·

где: Р_н – давление атмосферы на высоте полета

Р_о – давление атмосферы на уровне земли

R – газовая постоянная (R =29,27_м/град)

Т_о – абсолютная температура атмосферы у земли.

Если принять Р_о,Т_о и t_град. за постоянные, то мы получим высоту полета, являющейся функцией от давления атмосферы:

Н = ƒ (Р_н) или Н = k · Р_н,

Где k – коэффициент, зависящий Р_о,Т_о и t_град.

Прибор, измеряющий атмосферное давление, у которого шкала разградуирована в метрах (километрах), называется барометрическим высотомером.

Становится ясным, что прибор (барометрический высотомер) будет показывать высоту для конкретного значения «k» т.е. Р_о,Т_о и t_град, которые приняты при расчете шкалы. На практике эти величины приняты считать равными:

Р_о = 760 мм.рт.столба

Т_о = 288ºК (+15ºС)

t_град = 0,0065_{град/метр}

для этих условий состояния атмосферы и рассчитана шкала высотомера и, следовательно, при этих условиях атмосферы прибор будет показывать высоту точно. Для всех остальных случаев, когда атмосфера не является «стандартной» прибор будет давать ошибочные показания.

Радиотехнический метод измерения высоты полета.

Метод основан на измерения времени прохода радиоимпульса от воздушного судна до измеряемой поверхности. Так как время распространения радиоволн постоянно и равно «С», то высота полета будет равна: Н_И

где: С – постоянная скорость распространения радиоволн

t – фактическое время прохода импульса от ВС до измеряемой поверхности и обратно

на экране высотомера шкала рассчитана по формуле Н_И

и на развертке импульс высвечивает Н_и.

на практике применяют радиовысотомеры РВ-2, РВ-10. Соответственно малых высот до 2 км и больших высот до 10 км.

Дата добавления: 2014-11-06