Высотомер и высота полета самолета (стр. 2 из 3)

На всякий случай скажу, что значит «приведенное к уровню моря» (упрощенно ). Имеем вышеупомянутое давление в данной точке поверхности. Допустим, это давление на пороге ВПП, то есть QFE. Превышение (абсолютная высота) этой точки над уровнем моря известно (обычный топографический параметр ).

Кроме того, известна зависимость падения давления с высотой. Например, для небольших высот принято, что изменение высоты на 11,2 м соответствует изменению давления на 1мм рт. ст. (так называемая барометрическая ступень) или подъем на высоту 800 м соответствует падению давления на 100 гПА.

Остается высоту нашей точки от уровня моря поделить на 11,2 (если за единицу измерения принимаем мм.рт.ст.) и полученное давление сложить с имеющимся (QFE, в данном случае). В итоге имеем давление в точке, если бы она находилась на уровне моря (то есть приведена к уровню моря).

Интересно, что средний уровень моря (международное обозначение MSL) во ряде стран СНГ, в России и в Польше ведется с использованием Балтийской системы высот (то есть по уровню Балтийского моря в Кронштадте), а по стандартам ICAO с использованием системы WGS-84, которые не полностью совпадают.

Кроме того еще высоты полета самолета до 200 м именуются предельно малыми, от 200 до 1000 м малыми, от 1000 до 4000 м средними, от 4000 м до 12000 м большими и выше 12000 м – стратосферными.

Летчик, выруливая на взлетную полосу аэродрома с помощью вышеуказанной кремальеры устанавливает в окошке высотомера определенное давление, которое ему сообщает диспетчер (руководитель полетов). Для российских аэродромов – это давление QFE, то есть на высотомере при этом стоит высота, равная нулю.

Интересно, что так делается только в России (и в некоторых странах СНГ). В остальном мире перед вылетом на высотомере выставляется давление, приведенное к уровню моря, то есть QNH. И на высотомере у них уже до взлета стоит высота превышения аэродрома над уровнем моря (а вовсе не ноль, как у нас).

Далее самолет взлетает и в процессе полета летчик на определенных этапах полета выставляет на высотомере соответствующие давления, которые ему сообщает диспетчер (руководитель полетов). Сам этот порядок выставки строго регламентирован, потому что от него напрямую зависит безопасность полетов.

В статье о TCAS я уже говорил, что воздушное пространство только кажется необъятным, хотя когда-то оно, конечно, таковым и было . Но сейчас самолетам в воздухе уже довольно тесно (особенно над Европой и Америкой) и, чтобы избежать никому ненужных встреч в воздухе, возрастает роль воздушного эшелонирования.

Оно бывает продольное, боковое и вертикальное. Нас сегодня интересует последнее, как непосредственно связанное с высотой полета самолета. Упрощенно суть вертикального эшелонирования такова. В некоторой области воздушного пространства через определенные интервалы по вертикали назначаются высоты, на которых должны находиться воздушные суда для того, чтобы гарантированно избежать опасного сближения (или даже столкновения) при пролете в относительной близости по отношению друг к другу.

Тут появляется еще одно определение высоты полета самолета. Это высота эшелона. Или просто эшелон (международное обозначение FL). Но для того, чтобы самолеты, находящиеся на разных эшелонах, были гарантировано на достаточном высотном интервале друг от друга, нужно, чтобы их высотомеры работали одинаково, то есть, чтобы у всех у них изначально было установлено одно и то же давление. Тогда в любой заданной точке пространства высотомеры разных самолетов будут показывать одну и ту же высоту.

Есть одна такая величина давления, которая одинакова и постоянна во всем мире. Вот она-то и выставляется на высотомере для полета воздушного судна на эшелоне. Это стандартное атмосферное давление 1013,2 гПа = 760 мм рт. ст. = 29,92 дюйма рт. ст. Международное обозначение QNE). Оно, кстати, выставлено на высотомере, показанном выше, том самом с двумя окошками Колсманна.

Давление одинаковое, а схемы эшелонирования в разных странах могут быть разными. Иной раз мешанина еще та . При пересечении границ различных государств экипаж самолета действует по указанию диспетчера, и по его же указанию может поменять эшелон.

То есть высота эшелона скорей всего не будет соответствовать истинной высоте полета и даже будет от него отличаться на сотни метров. Зато безопасное эшелонирование будет соблюдено. И даже, если самолет летит на самом нижнем эшлоне, он все равно находится достаточно далеко от земли (как минимум в 1500-1800 м). то есть ниже нижнего эшелона тоже существует своя зона полетов.

Схема высот с принципом перехода на эшелон и обратно.

А действия экипажа для перехода воздушного судна к полету на эшелоне таковы. Самолет взлетает с выставленной на его высотомере величиной давления, соответствующей QFE (у нас) либо QNH (у них). Далее в наборе он достигает определенной высоты, называемой высотой перехода (международное обозначение ТА). При пересечении этой высоты экипаж выставляет на высотомере стандартное атмосферное давление 1013,2 гПа (QNE). После этого продолжается набор высоты, и самолет занимает свой эшелон согласно указаниям диспетчера.

При снижении тоже существует определенная условная высота, на которой уже происходит смена установленных на высотомере давлений с QNE на QFE или QNH, которые нужны экипажу для полета в районе аэродрома и захода на посадку. Эта высота называется эшелон перехода (международное обозначение TL).

Высота перехода в России для каждого аэродрома своя, а за рубежом она в основном одинакова для всех пунктов взлета и посадки самолетов.

Эшелон перехода обычно рассчитываются из соображений безопасности так, чтобы между ними был промежуток по высоте не менее 300 метров. Это нужно для того, чтобы самолеты, покидающие эшелон и совершающие переход на него не имели возможности столкнуться на реальной для них высоте. То есть должен быть, так сказать, запас на перестановку давления на альтиметре. А слой пространства между высотой перехода и эшелоном перехода так и называется переходный слой.

В этом слое разрешены только набор высоты и снижение, то есть переходные эволюции с высоты на эшелон и с эшелона на высоту. Горизонтальный полет в переходном слое запрещен.

Система перехода на эшелон и обратно.

В случае, если полет совершается на высотах ниже нижнего эшелона, то в районе аэродрома на высотомере выставляется давление QFE, а при дальнейшем следовании по маршруту используется минимальное из замеренного во всех точках следования давление, приведенное к уровню моря, то есть по сути дела это QNH. Такой режим полетов обычно используют маловысотные поршневые самолеты, летающие по правилам визуальных полетов (ПВП), а также вертолеты.

Существует еще и такой вариант, когда шкалы давлений высотомера не хватает. Обычно это возможно в том случае, если аэродром высокогорный. Если он расположен достаточно высоко, то давление на пороге его ВПП может оказаться ниже «последней черты» шкалы прибора.

В таком случае перед вылетом с этого аэродрома экипаж устанавливает на своем высотомере давление порога ВПП, приведенное к уровню моря, то есть все то же QNH. А показания высотомера будут в этом случае что-то типа начальной точки или «условного нуля». То же самое происходит и при подлете к таком аэродрому. Диспетчер сообщит экипажу QNH и абсолютную высоту этого аэродрома, которая будет отображаться на шкале в момент посадки.

Однако для полетов с такого рода аэродромов существуют и специальные высотомеры. Например, высотомер ВД-20К. Он так и называется «высокогорный». У него на каждой высотной шкале существует подвижный маркер (кинематически связанный с кремальерой выставки давления). В случае работы с высокогорного аэродрома на высотомере выставляется абсолютная высота порога ВПП, сообщаемая диспетчером. Тысячи метров по внутренней шкале, сотни и десятки по внешней. Тогда при посадке высотомер покажет нулевую высоту.

Высотомер ВД-20К.

Вся эта система на первый взгляд кажется довольно сложной. Этакая каша с эшелонами, высотами, давлениями, переходами, различными определениями и вариантами полета… Не все уж так элементарно . Но на самом деле и не все так плохо . Сам по себе принцип вертикального эшелонирования и правила его соблюдения достаточно стройны и хорошо отлажены.

Точное и своевременное выполнение всех необходимых действий – вопрос правильного обучения и постоянной практики, чем пилоты современной авиации и занимаются. А некоторую «кашу» в этом деле создают, как ни странно, границы между государствами. Для самолета они, вроде бы, преграды не составляют: перелетел и все. Но на деле не все так просто.

При пересечении границы далее приходится лететь по правилам, действующим в государстве, над которым летит самолет. А это значит, что возможно придется поменять высоту или эшелон, которые, кстати, могут выражаться в различных единицах измерения (в футах или в метрах). Сама система эшелонирования может быть другая и правила производства полетов могут отличаться и еще много чего другого .

Стремление к единому порядку и стандартизации конечно имеет место (страны Европы, Америка и Канада), например, стандарты ICAO, но всяких местных различий хватает. Россия, например, всего около года назад перешла на футовую систему нумерации эшелонов (до этого была метрическая по стандартам СССР), по принципу системы RVSM, но при этом полеты ниже эшелона перехода все равно выполняются по-старому.

А в Китае действует система RVSM (с 2007 года), но эшелоны нумеруются в метрах. Интересно, что когда у них была старая система метрического эшелонирования (до 2007 года), она все равно отличалась от принятой в СССР.