При каких условиях высотомер показывает высоту меньше чем абсолютная высота

Погрешности барометрических высотомеров

Барометрическим высотомерам присущи 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_аявляются результатом неточного измерения атмосферного давления на высоте полета из-за искажения воздушного потока в месте его приема, 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 кабинах самолета.

Методические ошибки ΔН_мет 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 tгр = 6,5° на 1000 м высоты

Методические ошибки барометрического высотомера делятся на три группы:

1) ошибки от изменения атмосферного давления у земли;

2) ошибки от изменения температуры воздуха;

3) ошибки от изменения рельефа местност

На рис. показано, что на аэродроме выле­та давление равно 760 мм рт. ст., а по маршруту полета оно в оп­ределенных точках равно 750 и 765 мм рт. ст. Перед вылетом стрелки высотомера устанавливают на нуль, при этом шкала дав­лений высотомера установится на давление аэродрома вылета (в приведенном примере шкала давлений установится на отсчет 760 мм рт. ст.). Если пилот по маршруту маршруту Ни будет уменьшаться, при повышении давления — увеличиваться будет выдерживать Н_пр, то Ни будет изменяться в зависимости от распределения атмосферного давления у земли. При падении атмосферного давления по. Как видно из рисунка, изменение Ни происходит вследствие изменения атмосферного давления на уровне, относи­тельно которого ведется отсчет истинной высоты.

Изменение атмосферного давления с высотой характеризуют барометрической ступенью — высотой, на которую надо подняться или опуститься от исходного уровня, чтобы давление изменилось на 1 мм рт. ст.

В практике барометрическую ступень для малых высот берут равной 11 м. Следовательно, каждому миллиметру изменения давления у земли соответствует 11 м высоты,

Ошибки от изменения температуры воздуха.Шкала высото­мера тарируется по стандартной средней температуре воздуха в слое измеряемой высоты. Поэтому высотомер будет правильно по­казывать высоту полета только при совпадении фактической сред­ней температуры воздуха с расчетной. Но в реальных условиях фактическая температура воздуха, как правило, не совпадает с расчетной. Поэтому высотомер показывает высоту с ошибкой. Сущность этой ошибки заключается в том, что при изменении тем­пературы воздуха у земли происходит изменение температуры и давления воздуха на высоте. В холодное время года воздух стано­вится более плотным, и в этом случае давление с поднятием на вы­соту уменьшается быстрее, чем в теплое время, когда воздух обла­дает меньшей плотностью.

Методическая температурная поправка вознкает из-за не совпадения фактической и расчетной температуры воздуха принятой для тарификации шкалы высотомера. Поправка высотомера учитывается по формуле:

Обычно методическая температурная по­правка высотомера учитывается с помощью НЛ-10 М.

Для определения истинной высоты полета необходимо учитывать поправку на рельеф пролетаемой местности, которая определяется

Нрел— абсолютная высота точки рельефа местности. определяется летчиком (экипажем) по полетной карте;

Наэр — абсолютная высота аэродрома взлета.

Нотн — относительная высота.

Определение истинной и приборной высоты при полете по маршруту

Первый вариант. Давление на уровне пролетаемой местности известно и установлено на высотомере, темпера тура в воздухе известна. В этом случае истинная высота полета определяется по формуле

Расчет приборной высоты для заданной истинной высоты производится в обратном порядке

Второй вариант. Давление и температура у земли в районе пролетаемой местности неизвестны; на высотомере установлено давление аэродрома взлета.

Тогда истинная высота полета определяется по формуле:

Определение приборной высоты при заданной истиной производится по формуле:

_{РАСЧЕТ БЕЗОПАСНОЙ ВЫСОТЫ ПРИ ПОЛЕТАХ НИЖЕ НИЖНЕГОЭШЕЛОНА}

_{РАНИНОЙ местностью называется местность с относительным превшением до 200м в радиусе 25км}

_{ХОЛМИСТОЙ местностью называется местность}

_{При ПОЛЕТАХ НИЖЕ НИЖНЕГО ЭШЕЛОНА Нист СОСТАВЛЯЕТ:}

, Нбез/ист при полетах по кругу(по пять 5к/м от оси)

При полетах по ПВП не менее 100м

При полетах поППП не менее 200м

Hбез/ист в раоне аэродрома в R-50к/м от КТА( за исклюением круга полетов) Hист=300м

При полетах по ППП при расчете нижнего безопаснго эшелона

Н рельефа берется в ширине 50км (по 25км в обе стороны от оси трасы),а Нист сомставляет 6оом.

Нбез.ниже нижн.эш.=Нист+Нрел+дНпр-дНt

Где: Нист-истиная высота над наивысшей точке прмпятствия при полетах по ПВП(100м;200м;300м)

Нрел-высота наивысшей точки рельефа местности.

Каждый градус t у земли меньше+ 15*дает поправку на0. 3% от высоты пролета дальнего привода(ДПРМ)

Источник

Погрешности барометрических высотомеров

Классификация высот полета

Расстояние по вертикали от определенного уровня отсчета до ВС, называется высотой полета. В практике аэронавигации, в зависимости от уровня отсчета, различают следующие высоты: истинную, абсолютную и относительную.

Истинная высота (Н_и) – высота, определяемая от точки на земной (водной) поверхности, расположенной непосредственно под ВС, до ВС.

Абсолютная высота (Н_абс) – высота, определяемая относительно уровня моря, выбранного за начало отсчета.

Относительная высота (Н_о) – высота, определяемая от выбранного уровня изобарической поверхности атмосферного давления, установленного на шкале барометрического высотомера. Относительная высота подразделяется на несколько видов:

1. Относительная высота, измеряемая от уровня атмосферного давления на аэродроме (Н_{о аэр}). Она используется в районе аэродрома.

2. Относительная высота, измеряемая от уровня минимального атмосферного давления, приведенного к уровню моря (Н_{о прив}). Она используется при полетах по маршруту ниже нижнего эшелона.

3. Относительная высота, измеряемая от уровня стандартного атмосферного давления (Н_{о 760}). Она используется при полетах по воздушным трассам и в зонах ожидания.

Классификация высот полета от уровня отсчета

Погрешности барометрических высотомеров

Барометрические высотомеры имеют инструментальные, аэродинамические и методические погрешности.

Инструментальные погрешности ΔН_и. Это погрешности, которые возникают вследствие несовершенства изготовления механизма высотомера, неточности его регулировки, износа деталей и т.д. Они определяются в лабораторных условиях и заносятся в таблицу для их учета.

Аэродинамические погрешности ΔН_а. Это погрешности, которые возникают в результате неточного измерения высотомером атмосферного давления на высоте полета вследствие искажения воздушного потока, обтекающего ВС. Они определяются при летных испытаниях ВС для крейсерской скорости полета и заносятся в таблицу поправок.

Методические погрешности ΔН_м. Это погрешности, которые возникают вследствие несовпадения фактических условий атмосферы со стандартными условиями, положенными в основу тарировки шкалы высотомера. Эти погрешности разделяются на три группы:

— погрешности, вызываемые изменением атмосферного давления у земли;

— погрешности, вызываемые изменением температуры у земли;

— погрешности, вызываемые изменением рельефа местности.

Погрешности, вызываемые изменением атмосферного давления у земли. Они возникают вследствие несоответствия атмосферного давления, установленного на высотомере, давлению по маршруту полета на уровне начала отсчета высоты. Это несоответствие возникает вследствие неравномерного распределения давления на земной поверхности и изменения давления с течением времени. Из рисунка видно, что при понижении давления по маршруту истинная высота полета уменьшается, а при повышении – увеличивается.

Изменение атмосферного давления с высотой принято характеризовать б а р о м е т р и ч е с к о й с т у п е н ь ю (ΔН_б) – высотой, соответствующей изменению давления на 1 мм рт. ст. Барометрическая ступень для различных высот различна. С увеличением высоты она увеличивается. Например, в нижних слоях атмосферы барометрическая ступень равна 11 м, а на высоте 5000 м она составляет 20 м. В авиационной практике для малых высот ее берут равной 11 м. Барометрическую погрешность определяют по формуле:

ΔН_б = (p_м – p_в) 11, где p_м – фактическое атмосферное давление над пролетаемой местностью; p_в – атмосферное давление, установленное на высотомере.

Устранить барометрическую погрешность можно следующим образом:

— перед вылетом устанавливают стрелку высотомера на нуль;

— перед посадкой устанавливают стрелку высотомера на давление аэродрома посадки.

Погрешности, вызываемые изменением температуры воздуха. Они возникают вследствие несоответствия фактического распределения температуры воздуха на высоте стандартным значениям. Поэтому высотомер будет правильно показывать высоту полета только в том случае, если фактическая средняя температура слоя воздуха будет соответствовать расчетной, по которой производилась тарировка его шкалы.

Изменение температуры воздуха с высотой принято характеризовать в е р т и к а л ь н ы м т е м п е р а т у р н ы м г р а д и е н т о м (t_гр) – величиной, характеризующей изменение температуры воздуха с высотой. В стандартной атмосфере вертикальный температурный градиент принят равным 0.0065°С на метр. При помощи этого градиента можно рассчитать температуру воздуха в тропосфере (до высоты 11 000 м) по формуле [14]: t_н = t₀ – t_гр·Н

где t_н – температура воздуха на высоте, град; t₀ – температура воздуха у земли, град; t_гр – вертикальный температурный градиент; Н – высота полета.

Но в реальных условиях фактическая средняя температура воздуха, как правило, не совпадает с расчетной температурой, вследствие чего высотомер измеряет высоту с погрешностью. В холодное время года воздух более плотный и поэтому давление воздуха с увеличением высоты уменьшается быстрее, чем в теплое время, когда воздух менее плотный. Это приводит к тому, что при температуре у земли выше +15°С высотомер занижает показания высоты полета, а при температуре ниже +15°С – завышает. Температурная погрешность особенно опасна зимой при полетах на малых высотах и в горной местности.

В практике методическую температурную поправку к показанию барометрического высотомера определяют по формуле:

Из формулы видно, что ΔН_t зависит от высоты по прибору и отклонения фактической температуры воздуха у земли от расчетной (+15°С). Для расчета поправки, рекомендуется ее определять на НЛ по ключу:

Расчет методической температурной поправки

к показанию барометрического высотомера

Рассмотренная выше формула позволяет отдельно вычислять поправку ΔН_t, а затем, зная ее, найти исправленную высоту полета. Однако с помощью НЛ можно сразу пересчитать приборную высоту полета в исправленную. Для этого рекомендуется расчет исправленной высоты полета по показанию барометрического высотомера выполнять по ключу, приведенному на рисунке:

Расчет исправленной высоты полета

Температурные погрешности могут достигать существенных значений, поэтому при расчете безопасных высот полета их необходимо учитывать.

Погрешности, вызываемые изменением рельефа местности. Они возникают потому, что высотомер показывает в полете барометрическую высоту, а не высоту над пролетаемой местностью.

Поэтому показания высотомера будут расходиться с истинной высотой на значение высоты изменения рельефа местности относительно того уровня, давление которого установлено на высотомере. Эти погрешности учитываются при расчете истинной и безопасной высоты полета. Поправку на рельеф местности определяет экипаж, используя полетную карту. При расчете истинной высоты полета эту поправку алгебраически вычитают из абсолютной высоты, а при расчете приборной – прибавляют.

Источник

Погрешности в измерении высоты, их учет

Погрешности радиовысотомеров в измерении истинной высоты полета: неучет наличия и высоты искусственных сооружений (те­левышек, труб, ЛЭП), отдельных деревьев и т. п.; измерение над редким лесом высоты относительно земной поверхности, а над гу­стым— от вершин деревьев; неправильные показания истинной высоты при полете вертолета с креном. Над горной местностью и участками с резкими изменениями рельефа показания радиовысо­томера становятся ошибочными и пользоваться ими в этих усло­виях не рекомендуется.

Измеряется истинная высота только непосредственно под вер­толетом, хотя летчику важно знать и то, как она будет изменять­ся по направлению его движения. Перечисленные погрешности РВ следует учитывать при построении профиля полета.

Погрешности барометрических высотомеров в измерении высо­ты подразделяются на методические, аэродинамические и инстру­ментальные.

Методические’’ погрешности возникают вследствие несовпадения и неполного учета фактического состояния атмосфе­ры с принятыми в расчет шкал высотомера, неучета рельефа ме­стности. Прибор измеряет давление в слое атмосферы, окружаю­щей вертолет, от начального уровня р0, устанавливаемого на при­боре летчиком; не учитывает фактическую температуру наружного воздуха на высоте полета; измеряет барометрическую высоту, а не высоту над пролетаемой местностью.

Погрешность за счет изменения атмосферного давления у зем­ли Д#б возникает, если давление над пролетаемой местностью не совпадает с давлением ро. В этом случае показание высотомера (при отсутствии других ошибок) не будет соответствовать истин­ной высоте полета: при его понижении по пути движения верто­лета истинная высота будет меньше показания прибора, а при повышении — больше (рис. 3.11). Величина погрешности в изме­рении ВЫСОТЫ в метрах определяется ПО формуле ДЯбар=11Ар, где 11—барометрическая ступень — значение высоты, соответст­вующее изменению давления на 1 мм рт. ст. в приземном слое;

Ар — разность давления в точке, над которой определяется вы­сота, и давления, установленного на высотомере.

Погрешности от изменения атмосферного давления у земли устраняются летчиком: перед вылетом — установкой стрелок вы­сотомера на нуль; перед посадкой — установкой давления аэро­дрома посадки, которое сообщается летчику по радио; при выпол­нении перелетов на высотах ниже нижнего эшелона — установкой на шкале давлений высотомера минимального приведенного дав­ления по маршруту; при расчете высот — учетом поправки ДЯбаР.

Для расчета высоты полета по маршруту с установкой на вы­сотомере давления аэродрома взлета поправка в показание высо­томера на падение атмосферного давления определяется по фор­муле

Л^бар = (Рприв. аэр — Рприв. мин) 11, (3.8 )

где Рприв. аэр, Рприв. мин — давление на аэродроме взлета и мини­мальное по маршруту, приведенные к уровню моря, определя­емые на синоптической карте.

При длительном перелете ниже нижнего эшелона незнание или неучет падения атмосферного давления по маршруту может при­вести к опасному сближению с земной (водной) поверхностью, так как истинная высота уменьшается при неизменных показаниях барометрического высотомера. Ориентируясь по завышенному по­казанию высотомера, летчик может ослабить контроль за истин­ной высотой полета, что особенно недопустимо в условиях ограни­ченной видимости.

Погрешность за счет изменения температуры воздуха АЯтемп возникает вследствие несовпадения фактической средней темпера­туры. воздуха с принятой при тарировке шкалы. Из формулы (3.7) видно, что большему значению Гср соответствует большая истин­ная высота и наоборот, т. е. летом высотомер будет давать зани­женные показания, а зимой завышенные, что особенно опасно при полетах вблизи земной поверхности и в горных районах.

Величину методической температурной погрешности в измере­нии высоты можно получить после логарифмирования формулы (3.7) с последующим дифференцированием по Гср и переходом к конечным приращениям ДптеМп = (АГо/Г0)#пр или, для упроще­ния видоизменив формулу

где ДГо — отклонение средней фактической температуры от рас­четной;

Го — абсолютная средняя расчетная температура у земли, равная 288 К;

(to—15)—отклонение фактической температуры от расчетной (+15° С);

#щ) — показание высотомера.

Высота с учетом температурной поправки называется исправ­ленной ЯИСЩ).

В практике для малых высот считают, что каждые 3° отклоне­ния фактической температуры воздуха от стандартной вызывают ошибку в 1% измеряемой высоты. Величину температурной по­грешности высотомера находят приближенным расчетом по фор­муле (3.9) или (для высот более 400 м) учитывают с помощью НЛ-10М, используя шкалы 7, 5, 9. Зимой и в горных районах эта погрешность может достигать значительной величины, пренебре­гать ею нельзя (рис. 3.12). Она учитывается в случаях, когда следует пройти заданную точку (пуска ракет, бомбометания и т. п.) на заданной истинной высоте и при определении показа­ния высотомера, соответствующего минимальной безопасной вы­соте полета.

Погрешность за изменение рельефа местности ДЯрел возникает по той причине, что высотомер указывает барометрическую высо­ту //бар (от уровня давления, установленного на его шкале) и не реагирует на изменение рельефа местности, над которой проле­тает вертолет, хотя превышение рельефа ведет к уменьшению истин­ной высоты, а принижение — к ее увеличению (рис. 3.13). Для уче­та изменения рельефа находят на полетной карте с помощью го­ризонталей абсолютные высоты рельефа Ярел в точке пуска ракет (бомбометания) или в полосе маршрута (при расчете безопасной высоты) и аэродрома ЯаЭр, затем рассчитывают поправку на изме­нение рельефа по формуле

АЯреЛ = Ярел Яаэр. (3.10)

Высота с учетом поправки на рельеф называется относитель­ной //отн*

Аэродинамическая погрешность АНа возникает

из-за искажения воздушного потока, обтекающего приемник воз­душных давлений. В результате этого статическое давление изме­ряется неточной Величина этой погрешности на вертолетах неве­лика, зависит от скорости и высоты полета и для различных типов вертолетов различна. Определяется она при летных испытаниях, указывается в формулярах. На самолетах эта погрешность в за­висимости от скорости и высоты достигает сотен метров.

Инструментальная погрешность АЯинстр возника­ет из-за изменения упругих свойств анероидного блока, износа де­талей, неточности регулировки прибора. Каждый прибор имеет свою погрешность. Определяют ее периодически на контрольной установке в лаборатории, сводят совместно с аэродинамической в суммарную поправку АЯсум и показания прибора с учетом АН сум заносят в таблицу для учета (табл. 3.1), которая размеща­ется в кабине вертолета. Для учета суммарной поправки следует по показанию высотомера войти в таблицу его поправок (гра­фу 3), затем в графе 1 отсчитать эшелон полета (показанию 320 м соответствует эшелон 300 м). Показание высотомера, исправлен­ное на величину суммарной поправки, представляет собой точное показание прибора #т. пр=#щ>+А#Сум. Значение Ят. пр устанав­ливается (снимается) на шкале 9 НЛ-10М.

Для использования барометрического высотомера в полете не­обходимо знать и уметь учитывать его погрешности. Учету подле­жат, как правило, погрешности, имеющие существенное значение

Учет суммарных поправок высотомера

Дата проверки… тип ПВД…

Заданная высота эшелона Яэш, м

Приборная скорость 1/пр, км/ч

Показания высото­мера с учетом сум­марной поправки

Источник

Часть 1. Общий обзор

Обращение к временам СССР

В 1927 г. штурман ВВС Черноморского Флота Л.С. Попов сконструировал первую универсальную навигационную счетную линейку, которая позволяла производить расчеты исправленной высоты полета с учетом ΔНt и аэродинамических указателей скорости. [1]

В НПП ГА-51 отсутствовали правила определения безопасной высоты, но было изложено:

«§ 180. Высота нижних эшелонов над рельефом местности устанавливается таким образом, чтобы был обеспечен полет самолета не ниже 500 метров над наивысшей точкой рельефа местности в полосе 25 километров в обе стороны от линии пути.

Нижний эшелон, устанавливаемый для данной воздушной линии, можно задавать для полетов только в тех случаях, когда атмосферное давление по маршруту, приведенное к уровню моря, не меньше 745 мм рт. ст.».

Информация о безопасной высоте полета появилась в §93 НПП ГА-58, но порядок ее расчета с учетом ΔНt отсутствовал.

В НШС ГА-62 в §195 были представлены правила определения безопасной высоты с учетом ΔНt:

а) для полета на эшелоне (по давлению 760 мм рт. ст.);

б) для визуальных полетов (по давлению аэродрома).

В НПП ГА-78 в Приложении 3 «Расчет безопасного эшелона (высоты) полета воздушного судна» был представлен порядок расчета следующих высот:

Расчет ΔНt предлагалось выполнять на навигационной линейке или по формуле:

В НПП ГА-85 в Приложении 1 «Расчет безопасных высот полета» был определен порядок определения следующих высот:

Таким образом, исторически в СССР начиная с 1962 г. расчет безопасных высот осуществлялся с учетом ΔНt.

Двоевластие безопасных высот

После вступления в силу Федеральных авиационных правила полетов в воздушном пространстве Российской Федерации (приказ Министра обороны Российской Федерации, Министерства транспорта Российской Федерации и Российского авиационно-космического агентства от 31.03.2002 г. №136/42/51, далее – ФАП ПП), в отношении расчета безопасных высот применяются положения, изложенные в Приложении №1 к Правилам (п. 13, 22, 69, 75) «Единая методика расчета высот (эшелонов) полета воздушного судна».

Через 60 дней со дня официального опубликования приказа Минтранса от 31.07.2009 г. №128 «Об утверждении федеральных авиационных правил «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации» действие НПП ГА-85 прекратило существование. Таким образом, в течение 7 лет существовало две нормы расчета безопасных высот, которые имели некоторые отличия.

Времена меняются

В связи с планированием перехода в России на установку высотомера на давление QNH (кроме районов аэродромов государственной авиации) необходим пересмотр Приложении №1 в ФАП ПП. В ФП ИВП планируется внести Приложение «Расчет и публикация эксплуатационных высот».

Прежде чем предлагать внесение в ФП ИВП новые положения по расчету и публикации эксплуатационных высот необходимо обратится к практике зарубежных государств.

Практика некоторых государств

08 января 2015 г. Федеральная авиационная администрация издала Notices to Airmen «Cold Temperature Restricted Airports» (далее – NOTAM): http://www.faa.gov/air_traffic/flight_info/aeronav/digital_products/dtpp/search/

в котором опубликована информация о 308 аэродромах с ограничением по отрицательной температуре для промежуточного, конечного участков и прерванного участка захода на посадку. На опубликованных аэродромах ограничивающие участки по отрицательной температуре разные. [2]

Для относительной высоты выше 5000 фут (1524 м) применяется температурная поправка для высоты 5000 фут.

Информация, ниже какой температуры необходимо корректировать высоту ΔНt указывается на карте символом снежинки и значением температуры, см. рис. 1 – фрагмент карты захода на посадку.

На рис. 1 корректируемыми абсолютными высотами являются: PICIN 11000, BEEAR 10000 – точка FAF.

Какие действия предлагаются выполнять пилотам?

При выполнении полета на ВС без компенсации ΔНt пилот должен определить погрешность и скорректировать показания высотомера с применением таблицы, представленной в Doc 8168, т. I, см. ниже – Таблица III-1-4-1 а).

При выполнении полета на ВС с компенсацией ΔНt пилоты должны контролировать для каждого сегмента скорректированную высоту и убедится, что ВС летит на такой высоте.

Следует отметить, что согласно патенту [16] при полете ниже 12000 футов температурная компенсация коррекция высоты определяется по формуле:

(1) где: h – относительная высота полета; t₀ –температура приведенная к среднему уровню моря:

k – температурный градиент 0.0065 град/м; e – абсолютная высота объекта.

Пилоту необходимо сообщить диспетчеру УВД намерение применить коррекцию высоты на низкую температуру и значение требуемой коррекции при первоначальном контакте (или как только это возможно) для промежуточного участка (FAF), на конечном участке (контрольные точки) и опубликованной процедуры прерванного захода на посадку, если об этом оговорено в NOTAM. Эта информация требуется для УВД для обеспечения вертикального разделения соответствующих ВС при известном трафике. [2, 3]

Рис. 2. Индикация исправленной абсолютной высоты

Канада

При экстремальной отрицательной температуре воздуха к опубликованным значениям MEA/MOCA пилоту необходимо добавить 1000 фут (300 м).

Все абсолютные высоты на картах опубликованы для стандартной атмосферы. Минимальные безопасные высоты корректируются на ΔНt согласно «Altitude Correction Chart» (Таблица III-1-4-1 в)).

При экстремальной отрицательной температуре воздуха на аэродроме опубликованные абсолютные высоты: MSA, FAF, MAPt корректируются на ΔНt.

При применении корректировки высотомера на температурную погрешность пилот сообщает об этом диспетчеру УВД. [3]

Соединённое Королевство (Великобритания и Северная Ирландия – UK)

В [14] представлено, что в районе полетной информации Великобритании в настоящее время не применяется коррекция температуры при выдерживании высот. Пилотам напоминают, что им не следует корректировать назначенные УВД абсолютные высоты во время радиолокационного наблюдения за ВС или процедуры захода на посадку. Однако если пилот считает, что назначенная абсолютная высота в любом случае вызывает беспокойство, или может поставить ВС под угрозу, то следует запросить у УВД большую высоту векторения.

Такой подход авиационных властей UK обусловлен тем, что средимесячная минимальная температура в UK не опускается ниже 0°С, см. табл. 1. [15]

Таблица 1. Средние температуры в UK

Подходы ИКАО

Выдержки из документов ИКАО по учету низкой температуры воздуха.

Приложение 6. Эксплуатация воздушных судов, т. I.

4.1.5 Полеты вне контролируемого воздушного пространства

4.1.5.1 При полетах по ППП за пределами контролируемого воздушного пространства, включая полеты, выполняемые ниже нижней границы контролируемого воздушного пространства, определение наиболее низкого приемлемого эшелона полета является обязанностью командира воздушного судна. Учитываются текущие или прогнозируемые значения QNH и температуры.

4.1.5.2 Существует вероятность того, что при полетах ниже контролируемого воздушного пространства поправки к показаниям высотомера могут нарастать до величины, при которой положение воздушного судна может нарушать эшелон полета или заданную абсолютную высоту в контролируемом воздушном пространстве. Командир воздушного судна должен тогда получить разрешение от соответствующего органа управления.

4.2.7.3 Рекомендация. Метод установления минимальных абсолютных высот полета должен утверждаться государством эксплуатанта.

4.2.7.4 Рекомендация. Государству эксплуатанта следует утверждать такой метод лишь после тщательного рассмотрения возможного влияния на безопасность рассматриваемого полета следующих факторов:

а) точность и надежность, с которыми может быть определено положение самолета;

b) неточности в показаниях используемых высотомеров;

с) характеристики местности (например, резкие изменения превышения);

d) вероятность встречи с неблагоприятными метеорологическими условиями, (например, сильная турбулентность и нисходящие воздушные потоки);

е) возможные неточности аэронавигационных карт;

f) ограничения воздушного пространства.

Приложение 15. Службы аэронавигационной информации

ДОБАВЛЕНИЕ 1. СОДЕРЖАНИЕ СБОРНИКА АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ (AIP)

GEN 3.3.5 Минимальная абсолютная высота полета

Критерии, используемые для определения минимальных абсолютных высот полета.

Doc 4444

8.6.5.2 В том случае, когда воздушное судно, выполняющее полет по ППП, наводится и когда воздушному судну, выполняющему полет по ППП, указывается спрямленный маршрут, который предусматривает уход воздушного судна с маршрута ОВД, диспетчер выдает такие диспетчерские разрешения, чтобы всегда сохранялся предписанный запас высоты над препятствиями до тех пор, пока воздушное судно не достигнет точки, где пилот перейдет к самостоятельному самолетовождению. При необходимости соответствующая минимальная абсолютная высота векторения включает поправку на влияние низких температур.

Примечание 2. Полномочный орган ОВД несет ответственность за сообщение диспетчеру минимальных абсолютных высот, скорректированных на влияние температуры.

Doc 8168, т. I

4.1.1 Ответственность пилота

Командир воздушного судна несет ответственность в течение полетного времени за безопасность полета, а также безопасность самолета и всех находящихся на борту лиц (п. 4.5.1 Приложения 6). Это включает ответственность за обеспечение запасов высоты над препятствиями, за исключением полета по ППП, выполняемого в режиме радиолокационного наведения.

4.1.4 Управление воздушным движением (УВД)

Если при получении воздушным судном разрешения органа УВД занять абсолютную высоту полета, которая сочтена командиром воздушного судна неприемлемой вследствие низкой температуры, командир воздушного судна должен запросить бόльшую абсолютную высоту. Если такой запрос не будет получен, орган УВД будет считать, что разрешение принято и будет соблюдаться. См. Приложение 2 и главу 6 PANS-ATM (Doc 4444).

4.3.1 Требование к коррекции по температуре

4.3.2 Табличные поправки

Для низких температур следует определять более точные поправки из таблиц III-1-4-1 а) и III-1-4-1 b). Эти таблицы рассчитаны для аэродрома на уровне моря. В этой связи они дают консервативные значения для более высоких аэродромов. Расчет значений поправок для конкретного аэродрома или места установки высотомера или для отсутствующих в таблицах значений см. в п. 4.3.3 «Поправки на конкретные условия».

Примечание 1. Поправки округлены до следующей большей величины, кратной 5 м, или 10 фут.

Таблица приводится только в системе СИ.

Таблица III-1-4-1 a). Значения, которые должен добавить пилот к минимальным опубликованным относительным/абсолютным высотам (м)

Doc 8168, т. II

6.2.3 Схемы, основанные на использовании тактического наведения…

с) Минимальные абсолютные высоты наведения. Минимальные абсолютные высоты, используемые при наведении, корректируются на низкую температуру. Низкая температура основывается на сезонных или годовых регистрируемых данных о минимальной температуре. См. таблицы III-1-4-1 a) и b) главы 4 раздела 1 части III тома I PANS-OPS.

4.3.3 Поправки на конкретные условия

Таблицы III-1-4-1 а) и III-1-4-1 b) рассчитаны в предположении линейного изменения температуры по высоте. Они были основаны на приведенном ниже уравнении, которое может использоваться при соответствующих значениях t₀, H, L₀ и Hss для расчета температурных поправок в конкретных условиях. Это уравнение дает результаты, которые отличаются в пределах 5% от точной поправки для мест установки высотомеров вплоть до 3000 м (10 000 фут) и при минимальных высотах до 1500 м (5000 фут) относительно этого места.

(2)
где: Н – минимальная высота относительно места установки высотомера (местом установки обычно является аэродром, если не указано иное);

t₀ = t_aerodrome + L_0·h_aerodrome – температура на аэродроме (или в указанном пункте, предоставляющем данные о температуре), приведенная к уровню моря;

L₀ = 0,0065°С/м или 0,00198°С/фут;

H_ss – превышение места установки высотомера;

t_aerodrome – температура на аэродроме (или в указанном пункте, предоставляющем данные о температуре);

h_aerodrome – превышение аэродрома (или указанного пункта, предоставляющего данные о температуре).

Следует отметить, что формула (2) соответствует формуле (1). Это говорит о том, что коррекцию высоты на низкую температуру осуществляется по стандартному градиенту температуры.

Представленные положения в документах ИКАО предполагают:

установление безопасных высот государством;

соблюдение безопасных высот пилотом с учетом изменения давления и температуры;

органу УВД удовлетворять запрашиваемые пилотом высоты с учетом коррекции на низкую температуру.

Руководство по летной эксплуатации

Информация об учете температурной поправки высотомера излагается в FCOM (Flight Crew Operation Manual) в разделе:

Cold Temperature Altitude Corrections – для ВС В-737/747/777;

Performance operating data, Altitude temperature correction – для ВС А-319/320/321.

В указанных разделах для ВС Boeing из Doc 8168 т. I приводится Таблица III-1-4-1 в футах и метрах, а для ВС Airbus только в футах.

Правила учета температурной погрешности высотомера наиболее полно представлены для самолетов В-737/747/777. Суть рекомендаций вкратце сводится к следующему.

Коррекция высоты на отклонение фактической температуры от стандартной атмосферы с применение таблицы осуществляется:

когда температур ниже 0°C или если температура воздуха на аэродроме на уровне или ниже минимальной температуры, опубликованной в процедуре захода на посадку;

при установке на высотомере QNH и QFE;

ко всем опубликованным минимальным высотам при вылете, полете по маршруту, заходе на посадку (DA/H, MDA/H) в том числе при выполнении процедуры прерванного захода на посадку.

О поправках пилоту необходимо сообщать диспетчеру УВД.

Назначаемые диспетчером УВД абсолютные высоты или эшелоны полета не корректируются на температуру при радиолокационном контроле.

Информация о ΔНt

Для систем неточного захода на посадку: NDBDME, VORDME, RNP APCH необходимо знать высоту FAF с учетом ΔНt, а для ОСП, NDB, LOC – высоту промежуточного участка захода на посадку.

По какому пути пойти при расчете безопасных высот для публикации в документах аэронавигационной информации (АНИ) и при производстве полетов? Возможны три варианта:

о чем информируют диспетчера УВД при установлении пилотом радиосвязи на частоте «ВЫШКА»;

по информации представленной органом ОВД (ATIS) с учетом фактической температуры для FAF и абсолютной (относительной) высоты первого разворота при выполнении процедуры прерванного захода на посадку.

Учет ΔНt высот контрольных точек конечного участка захода на посадку, MDA/H, DA/H, MAPt – ответственность пилота.

Градиент температуры

Проведенные исследования в [6] по изменению L₀ с высотой в различных городах, расположенных холодных регионах США, Канаде и России позволили уточнить и расширить таблицу ИКАО (Таблица III-1-4-1 а)), см. табл. 2.

Таблица 2. Температурные погрешности высотомера

Завышенное значение ΔНt для L₀ = 0,0065 ºС/м с позиции безопасности полетов не понижает ее, однако при неточном заходе на посадку на конечном участке необходимо знать более точное значение ΔНt.

Какие высоты подлежат коррекции на ΔНt для опубликования в документах АНИ?

В связи с тем, что государственная авиация не готова перейти от круга захода на посадку на построение схем захода на посадку по правилам Doc 8168, т. II, то для аэродромов этого вида авиации можно не менять правила зоны учета препятствий. Аналогично можно предложить и для учебных аэродромов гражданской авиации при расчете высоты полета по кругу.

В отношении минимальной безопасной высоты (МБВ), от которой зависит высота перехода, а от нее – эшелон перехода и с учетом того, что в России пока не решен вопрос о единой региональной высоте перехода и едином региональном эшелоне перехода, можно оставить действующую практику.

Учет температуры

В Doc 8168, т. II при определении MSA не предполагается учет ΔНt. В СССР правила расчета МБВ с учетом ΔНt появились в Приложении 3 к НПП ГА-78, однако отсутствовало четкое указание о правилах учета температуры. В НПП ГА-85 расчет ΔНt. осуществлялся с начала по минимальной температуре (t₀) на аэродроме по многолетним наблюдениям (как в ОПП-85), а после внесения изменения №3 (Приказ МГА СССР № 190 от 04.08.87 г.) – по среднегодовой температуре (t₀) на аэродроме по многолетним наблюдениям.

Согласно ФАП ПП значение ΔНt «учитывается при расчете на навигационной линейке или определяется по формуле согласно пункту 1 настоящей Методики. При установлении безопасной высоты полета в районе аэродрома расчет ΔНt выполняется по минимальной температуре воздуха на аэродроме, отмеченной за многолетний период наблюдений».

В табл. 3 представлены данные по температуре воздуха на территории Республики Саха (Якутия) [7], в городах: Санкт-Петербург [8], Москва [9], Симферополь [10]. Период наблюдений: 1981 – 2010 гг.

Таблица 3. Данные температуры воздуха, Сº:

Из табл. 3 видно, что применение среднегодовой температуры воздуха (НПП ГА-85) не приемлемо, т.к. среднемесячная температура самого холодного месяца года значительно ниже.

В табл. 4 для аэродрома Якутска представлены значения ΔНt, для FAF (700 м) при заходе на посадку RNAV (GNSS) RWY 05R. Данные температуры соответствуют январю и за год, период – 1981 – 2010 гг. [12]

Таблица 4. Температурные поправки для FAF (700) м

Рассчитанная величина ΔНt по минимальной температуре воздуха на аэродроме, отмеченной за многолетний период наблюдений (ФАП ПП), в сравнении с ΔНt, рассчитанной по среднемесячной минимальной температуре (для аэродрома с очень низкими температурами) больше порядка на 50%. Для меньших минимальных температур и того будет меньше. А кроме того следует учитывать, что экстремальные отрицательные температуры отмечаются редко.

Таким образом, можно предложить при расчете безопасных высот для расчета ΔНt использовать среднемесячную минимальную температуру воздуха на аэродроме, отмеченной за многолетний период наблюдений в самом холодном месяце года.

Отсутствие на картах захода на посадку информации, по какой температуре (t₀) рассчитана минимальная безопасная высота промежуточного участка захода на посадку ставит пилота в ситуацию неопределенности – корректировать высоту на низкую температуру или нет? А кроме того отсутствие на карте информации о безопасной высоте промежуточного участка не позволяет судить, является ли это высота безопасной или нет.

Следует учитывать технические положения Doc 8697 [13], которые предписывают на карте захода на посадку публиковать на вертикальном профиле минимальную безопасную высоту промежуточного участка захода на посадку, см. рис. 3.

Рис. 3. Фрагмент карты из Doc 8697

Названия высот

В ФАП ПП в Приложении 1 к Правилам представлен п. «2. Расчет безопасной высоты полета (высоты перехода) в районе аэродрома в радиусе не более 50 км от КТА (районе аэроузла):». Два комментария к пункту.

1. Так как безопасная высота полета в районе аэродрома в радиусе не более 50 км от КТА не соответствует высоте перехода, которая всегда выше, то не стоит в одном пункте объединять два разных элемента.

2. В п. 2 используется название: безопасная высота полета в районе аэродрома в радиусе не более 50 км от КТА, которое отличается от применяемого в ИКАО.

Не соблюдение государственной авиацией (представители которой должны отслеживать АНИ) положений п. 2 ФАП ПП можно показать на примере аэродрома Кубинка. В Сборнике 11 ФГУП «ЦАИ» на схема Л-1 (3 мая 2012) представлена МБВ (ФГУП «ЦАИ» публикует то, что ей представляют), а в АИП Российской Федерации на листе AD 2.1 31 MAY 2012 представлено: MNM SEСT HGT. АИП MNM SEСT HGT в радиусе 46 км.

Соблюдение технических положения ИКАО по расчету безопасных высот по учету зон препятствий на аэродромах государственной авиации, как это делается в США, Канаде и ряда других стран повысить безопасность полетов.

С цель обсуждения положений по внесению изменений в Приложении к ФП ИВП в Части 2 представлены предложения исходя из принципа: ВСЕ ЗНАЮТ ВСЕ.

Желательно на форуме высказаться, что необходимо учесть, чтобы по отношению ИКАО выйти на передовые позиции по расчету и публикации безопасных высот.

Использование единиц измерения – решение за федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере гражданской авиации.

Литература

14 CFR Ch. I (1–1–12 Edition)/ FAR Pt. 60, App
2. DEFINITIONS
Altitude — pressure altitude (meters or feet) unless specified otherwise.
Height — the height above ground level (or AGL) expressed in meters or feet.
AIM:
ALTITUDE − The height of a level, point, or object measured in feet Above Ground Level (AGL) or from Mean Sea Level (MSL).

Источник