Погрешности барометрического высотомера, их учет

Барометрические высотомеры имеют инструментальные, аэродинамические и методические ошибки.

Инструментальные ошибки ΔH_инстр возникают вследствие несовершенства изготовления механизма высотомера, износа деталей и изменения упругих свойств чувствительного элемента.

Они определяются в лабораторных условиях. По результатам лабораторной проверки составляются таблицы, в которых указываются значения инструментальных поправок для различных высот полета.

Аэродинамические ошибки ΔН_а являются результатом неточного измерения атмосферного давления на высоте полета из-за искажения воздушного потока в месте его измерения, особенно при полете на больших скоростях.

Эти ошибки зависят от скорости полета, типа приемника воздушного давления и места его расположения, они определяются при испытаниях самолетов и заносятся в таблицу поправок.

В целях упрощения инструментальные и аэродинамические поправки суммируются, и составляется таблица показаний высотомера с учетом суммарных поправок, которая помещается в кабине пилотов.

Методические ошибки обусловлены несовпадением фактического состояния атмосферы с данными, положенными в основу расчета шкалы высотомера (давление воздуха Ро = 760 мм рт ст., температура t₀=+15° С, температурный вертикальный градиент = - 6,5° на 1000 м высоты).

Методические ошибки имеют три составляющие.

Первая– барометрическая ошибка (ΔН_бар). В полете барометрический высотомер измеряет высоту относительно того, уровня, давление которого установлено на шкале давлений.

Он не учитывает изменение давления по маршруту. Поэтому истинная высота будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у Земли. При падении атмосферного давления по маршруту истинная высота будет уменьшаться, при повышении давления – увеличиваться.

Траектория полета в вертикальной плоскости

Высота полета Нбар

Нбар

(Р₀)

Изобарическая поверхность

ΔН бар

Уровень земной поверхности (Р₁)

Рис. 5. Барометрическая ошибка высотомера.

Барометрическая ошибка (ΔН бар) учитывается следующим образом:

перед вылетом - установкой стрелок высотомера на нуль;

перед посадкой - установкой на высотомере давления аэродрома посадки (Р аэр);

при расчете высот полета по маршруту - путем учета поправки на изменение атмосферного давления.

ΔН бар = (760 – Р прив) * 11 (м)

Вторая составляющая - температурная методической ошибка ΔН темп. – возникает из-за несоответствия фактического распределения температуры воздуха с высотой стандартным значениям, принятым в расчете механизма высотомера.

Температурная ошибка особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное время года. В практике считают, что для малых высот каждые 3° отклонения фактической температуры воздуха от стандартной вызывают ошибку, равную 1% измеряемой высоты.

Методическая температурная поправка учитывается с помощью навигационной линейки НЛ-10М или расчетом по формуле:

ΔН темп = ( t₀ - 15⁰) : 300 * Н испр.

Третья составляющая - превышения рельефа местности (ΔН рел.) возникает потому, что высотомер в продолжение всего полета указывает высоту не над пролетаемой местностью, а относительно уровня изобарической поверхности, атмосферное давление которого установлено на приборе.

Чем разнообразнее рельеф пролетаемой местности, тем больше будут расходиться показания высотомера с истинной высотой.

Траектория полета в вертикальной плоскости

Нист Высота полета Нбар

Нбар

(Р₀)

Изобарическая поверхность

ΔН бар

Уровень земной поверхности (Р₁)

Рис. 6. Методические ошибки барометрического высотомера.