حاسبة الغلاف الجوي القياسي (ISA) مع جدول الارتفاعات

طريقة الاستخدام

اختر احسب من: الارتفاع لإيجاد القيم عند ارتفاع، أو الضغط لإيجاد ارتفاع ضغط ما.
اكتب الارتفاع بالأقدام، أو الضغط مع وحدة الضغط.
اقرأ درجة الحرارة القياسية والضغط القياسي وكثافة الهواء وسرعة الصوت، ثم افتح خطوات الحساب لترى المعادلات.
استخدم الجدول أسفل النتيجة لمقارنة القيم كل 1,000 قدم.

كيف يُبنى الغلاف الجوي القياسي

الغلاف الجوي القياسي الدولي (ISA) نموذج مرجعي للهواء، وهو مجموعة من القيم والمعادلات وليس قياساً لهواء بعينه، وتُقارَن به أجهزة الطيران وأداء الطائرات. يعرّفه دليل الطيران بالأجهزة الصادر عن FAA (IFH) بمستوى بحر عند 29.92 بوصة زئبق و15°م، مع تناقص قياسي للحرارة قدره 2°م لكل 1,000 قدم حتى طبقة التروبوبوز (11,000 متر، أي 36,089 قدماً). وفوقها، في الطبقة الدنيا من الستراتوسفير، يبقى النموذج على حرارة ثابتة.

تستخدم هذه الصفحة طبقتين كما يفعل المعيار. في التروبوسفير، أي تحت 11,000 متر (36,089 قدماً)، تنخفض الحرارة خطياً مع الارتفاع. وفي الطبقة الدنيا من الستراتوسفير، من 11,000 متر إلى 20,000 متر (65,617 قدماً)، تبقى عند 216.65 كلفن. والارتفاعات هنا جيوبوتنشيالية، كما في النموذج القياسي.

التروبوسفير (h ≤ 11,000 م): T = 288.15 كلفن − 0.0065 × h؛  p = 101,325 باسكال × (T ÷ 288.15 كلفن)^5.2559
الطبقة الدنيا من الستراتوسفير (11,000 م < h ≤ 20,000 م): T = 216.65 كلفن؛  p = 22,632 باسكال × exp(-9.80665 × (h − 11,000 م) ÷ (287.05 × 216.65 كلفن))
الكثافة: ρ = p ÷ (287.05 × T)
سرعة الصوت: a = √(1.4 × 287.05 × T)

ثابت الغاز للهواء الجاف 287.0528 جول/(كغ·كلفن)، والأس الأديباتي للهواء 1.40.
المعكوس يستخدم الطبقتين نفسيهما: معادلة التروبوسفير فوق 22,632 باسكال، ومعادلة الستراتوسفير تحتها.
السرعة بالعقدة هي السرعة بالمتر في الثانية مقسومة على 0.514444، فالعقدة تساوي 1,852 متراً في الساعة.

ما لا تغطيه هذه الأداة

الهواء الفعلي. تتغيّر الحرارة والضغط والكثافة من يوم إلى يوم ومن مكان إلى آخر، فاستخدم التنبؤ والقيم المرصودة.
تصحيحات مقياس الارتفاع وارتفاع الكثافة ومخططات الأداء. وهي في كتيّب الطائرة وفي بيانات التشغيل.
الارتفاعات فوق 20,000 متر، حيث يستخدم المعيار طبقات أخرى لا تأخذها هذه الصفحة.
هذه الصفحة للتدريب والتخطيط، وليست للطيران الفعلي.

مثال محلول: 10,000 قدم في الغلاف الجوي القياسي

عند 10,000 قدم، أي 3,048 متراً، تعطي معادلة التروبوسفير درجة الحرارة 288.15 − 0.0065 × 3,048 = 268.34 كلفن، أي -4.8°م. والضغط هو 101,325 باسكال × (268.34 ÷ 288.15)^5.2559 = 69,682 باسكال، أي 696.8 هكتوباسكال أو 20.58 بوصة زئبق.

الكثافة هي 69,682 ÷ (287.05 × 268.34) = 0.9046 كغ/م³، وسرعة الصوت √(1.4 × 287.05 × 268.34) = 328.4 م/ث، أي 638.3 عقدة.

الناتج	القيمة
درجة الحرارة	-4.8°م (268.34 كلفن)
الضغط	696.8 هكتوباسكال (20.58 بوصة زئبق)
الكثافة	0.9046 كغ/م³
سرعة الصوت	328.4 م/ث (638.3 عقدة)

الأسئلة الشائعة

ما الغلاف الجوي القياسي الدولي؟

هو نموذج مرجعي للهواء تنشره منظمة الطيران المدني الدولي (ICAO) وهيئات معايير أخرى. يعطي الحرارة والضغط والكثافة عند كل ارتفاع ليوم قياسي، وتُقارَن به الأجهزة وأداء الطائرات.

لماذا تتوقف الحرارة عن الانخفاض عند 36,089 قدماً؟

يحدد المعيار طبقة التروبوبوز عند 11,000 متر (36,089 قدماً). وفوقها، في الطبقة الدنيا من الستراتوسفير، تكون الحرارة 216.65 كلفن (-56.5°م) وتبقى كذلك حتى 20,000 متر في هذا النموذج.

ما معدل التناقص القياسي للحرارة؟

يعطيه دليل IFH بمقدار 2°م لكل 1,000 قدم، وهو قريب من 6.5 كلفن لكل كيلومتر المستخدمة في المعادلات أعلاه. والهواء الفعلي كثيراً ما يتناقص بمعدل مختلف، لذلك هذا المعدل مرجع فقط.

كيف يُحسب الارتفاع من الضغط؟

تُعكس المعادلات للطبقة التي يقع فيها الضغط. فعند الضغوط الأعلى من ضغط التروبوبوز تعطي معادلة التروبوسفير الارتفاع، وعند الأدنى منه تعطيه معادلة الستراتوسفير.

هل يمكن استخدام هذه القيم في رحلة حقيقية؟

لا. القيم مرجع قياسي. للرحلة الحقيقية استخدم ضبط الارتفاع والتنبؤ وبيانات الأداء الواردة في كتيّب الطائرة.

المصادر

آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.

النتيجة

خطوات الحساب