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

Д//темп=[ (Л> 15)/300)]#пр, (3.9)

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.

~^200п 200п 200п

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

Высотомер,, тип… № … Вертолет,, тип… № … Дата проверки… тип ПВД… Заданная высота эшелона Яэш, м Приборная скорость 1/пр, км/ч Показания высото­мера с учетом сум­марной поправки //пр» м 1 2 3 0 180 10 300 180 320 600 180 610 900 180 920 1200 180 1210 1600 180 1610 1800 180 1820 2100 160 2120 2400 160 2420 2700 160 2750 3000 150 3070

в условиях полета. Порядок их учета при расчете высоты будет показан ниже. Высотомеру присущи запаздывания показаний в наборе высоты и на снижении. Это надо учитывать при манев­рах в вертикальной плоскости: вывод из пикирования следует на­чинать до прихода показаний прибора на высоту вывода, а при на­боре высоты заканчивать его при показаниях, меньших намечен­ной высоты набора.

Несмотря на погрешности, присущие барометрическим высото­мерам, они нашли широкое применение из-за простоты устройства и удобства в пользовании. Однако только умелый учет их погреш­ностей позволяет избежать ошибок при определении и выдержива­нии высот. Барометрический высотомер используется в комплексе с радиовысотомером: первый — для выдерживания заданной вы­соты полета, а второй — для определения и контроля истинной высоты.