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…
|
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.