Калькулятор плотностной высоты

Как пользоваться

1. Введите Превышение аэродрома и выберите единицу в Превышение задано в.
2. Введите Установка высотомера (QNH) из METAR и выберите дюймы рт. ст. (inHg) или гПа в Установка высотомера задана в.
3. Введите Температура воздуха (OAT). Добавьте Точка росы из METAR или оставьте поле пустым для сухого воздуха.
4. Необязательно: введите Приборная скорость (IAS), чтобы получить Истинная скорость, уз.
5. Прочитайте Плотностная высота, фут, затем откройте Расчёт по шагам, чтобы увидеть, как он получен.

Как находится плотностная высота

Плотностная высота — это высота в стандартной атмосфере, на которой воздух имеет такую же плотность, как воздух на аэродроме. FAA определяет её как высоту по стандартному давлению, исправленную на нестандартные отклонения температуры.

Сначала по превышению аэродрома и установке высотомера находят высоту по стандартному давлению. Затем отклонение от МСА показывает, насколько температура воздуха отличается от стандартной на этой высоте. Наконец, плотностная высота считается по плотности воздуха, которая зависит также от водяного пара и давления.

Справочник FAA Instrument Flying Handbook (на английском) даёт быструю оценку, когда графика нет под рукой: добавьте 120 футов за каждый градус Цельсия выше температуры МСА. При высоте по стандартному давлению 3 000 фут и 20 °C температура МСА около 9 °C, разница 11 °C, и оценка 3 000 + 120 × 11 = 4 320 фут (FAA-H-8083-15B, стр. 4-6). Инструмент показывает эту быструю оценку рядом с точной плотностной высотой, которая остаётся главным результатом.

Давление станции: p = QNH × (1 − 0,0065 × h ÷ 288,15)^5,25588, где h — превышение в метрах
Высота по стандартному давлению: PA = 44 330,77 × (1 − (p ÷ 1 013,25)^0,190263) метров
Отклонение от МСА = температура воздуха − (15 − 0,0065 × PA), в °C
Плотностная высота: DA = 44 330,77 × (1 − σ^0,234969) метров, где σ = (p ÷ 1 013,25) × (288,15 ÷ Tv)

• Вблизи уровня моря давление падает примерно на 27 фут на гПа. QNH ниже стандартных 1 013,25 гПа делает высоту по стандартному давлению выше превышения аэродрома, а QNH выше — ниже.
• Горячий или высокогорный воздух разрежен. Когда температура выше температуры МСА, плотностная высота выше высоты по стандартному давлению; когда ниже — плотностная высота ниже.

Поправка на виртуальную температуру и когда она важна

Водяной пар легче азота и кислорода, которые он вытесняет, поэтому влажный воздух менее плотный, чем сухой, при том же давлении и температуре. Инструмент учитывает это через виртуальную температуру Tv = T ÷ (1 − 0,378 × e ÷ p), где e — давление паров при точке росы. Оно находится по форме Магнуса для давления насыщенного пара над водой (Alduchov and Eskridge, 1996).

Поправка мала в прохладную погоду и растёт с жарой. При 6 000 фут и 35 °C точка росы 20 °C поднимает плотностную высоту примерно на 350 фут. Брошюра FAA Density Altitude (на английском) говорит, что влажность обычно не главный фактор, поскольку её главное действие — на мощность двигателя, поэтому точку росы стоит считать уточнением. Оставьте поле пустым, чтобы увидеть результат для сухого воздуха.

Что не охватывает этот калькулятор

• Характеристики самолёта. Дистанция взлёта, скорость набора и пробег при посадке зависят от самолёта, его массы, закрылков, полосы и двигателя. Читайте их по графикам руководства по лётной эксплуатации, подставляя плотностную высоту.
• Ветер, уклон полосы, покрытие полосы и выбранный режим двигателя.
• Погрешности приборов скорости и положения. Истинная скорость здесь принимает приборную за эквивалентную и не учитывает сжимаемость, что годится только на малых скоростях.
• Погода во время полёта. Используйте текущий METAR или наблюдение на аэродроме, а не прогноз.
• Решения в реальном полёте. Это инструмент для тренировки и планирования. Для любого реального полёта пользуйтесь руководством по лётной эксплуатации и утверждёнными данными о характеристиках.

Откуда взяты цифры

Стандартная атмосфера — модель ICAO: 15 °C и 1 013,25 гПа у уровня моря, падение температуры 0,0065 К на метр (около 2 °C на 1 000 фут) до тропопаузы, показатель 5,25588 = g ÷ (R × L). Уравнение атмосферы NASA Glenn (на английском) использует ту же скорость падения и показатель 5,256.

Переводные коэффициенты точны: 1 фут — 0,3048 м, 1 дюйм рт. ст. — 33,86389 гПа. Глава 11 Pilot's Handbook (FAA, на английском) даёт тот же стандарт: 29,92 дюйма рт. ст., или 1 013,2 мб, — стандартное давление у уровня моря. Быстрая оценка 120 футов на градус Цельсия взята из FAA Instrument Flying Handbook, стр. 4-6.

Частые вопросы