漫谈“高度”系列-(4) 高度计工作原理

fsgamer

很罗嗦的到第四篇文章才讲飞机上测量飞机高度的仪表- 高度计的工作原理。我们测量飞机的飞行高度是通过参考标准大气模型，在对流层空气的压力在随着高度的增加有一定规律的降低来测量高度的。
高度计结构
现在我们来看看高度计的结构，如下图：

高度计是属于皮托管-静压系统的仪表，上图左边的静压(static port)这个口用管子链接到不受飞行时紊乱气流影响的地方，大气压力增加或者降低时，这个口子里的空气压力随之增加或者降低。我们可以看到这个盒子里有三层密封圆盘，它们是连通的，里面有空气，当大气压力降低或者升高的时候，这三个密封盘会伸长或者收缩。这样就能够带动地下的横杆转动，横杆转动的时候，右边的小齿轮传递到刻度盘上的指针的运动。假设这个仪表是没有误差的，那么只有在下列条件下仪表测得所在位置的高度度数才是准确的：

1 海平面大气压力为标准大气压力，即29.92英寸汞柱。
2 海平面静止空气温度为15摄氏度。
3 并且压力和温度是按照国际标准大气的递减率变化的。
高度计修正原理
可想而知，能符合国际标准大气的条件实在是难得，绝大多数情况是在非标准的大气条件下使用仪表来测量高度。所以，就需要在非标准大气条件下对仪表进行修正，如果不提供修正，那么就无法准确的测量高度，对飞行的安全显然是很严重的隐患。假设不调整高度计，从高气压飞到低气压，那么表上的读数将比实际的高度要大，反之，从低气压飞到高气压，表上的读书将比实际高度要小。

根据FAA手册说明，为补偿非标准压力的调节不会补偿非标准温度。也就是说高度计不测量温度，高度计本身只能通过静压的测量来间接测量高度。所以高度计本身如果要补偿温度的话，还需要其他的换算，那样应该会复杂很多。

高度计设定
为了使高度计准确的测量所在位置的高度，高度计提供修改高度计压力的功能。大多数高度计都有一个旋钮，用来条件压力显示窗中的大气压力数值，它的单位基本都是英寸汞柱。调节的大气压力是由报告气象站给出的，因为也只有在距离气象站较近的范围才更准确。在较远的飞行中，可能要多次调节高度计的压力读数。

在高空时，我们对仪表的调节如果还使用气象站给出的压力读数的话，那么它是不能修正高空的气压不规则性，特别是高空的温度变化的 影响。所以，在高空如果一定范围内所有飞行员使用的仪表都设定在一个相同的大气压力读数，那么他们之间的高度误差应该是基本相同的，这就能够确保他们的高度间隔是稳定的。

在山区的时候，气流和温度的变化更为敏感，因此在山地飞行，高度计所读的数值应该有较大的余量，例如假定飞机高度为3000英尺，假定距离地面1000英尺为理论安全高度，那么最好还要高出500英尺左右，即表头读数在3500英尺可能更合适，这种考虑不仅是因为仪表本身的误差，还因为山区的上下气流也很危险。

经验，1英寸汞柱相当于1000英尺的高度变化。

高度计的误差和高度的重要性

飞机停在停机坪，高度计的气压压力设定在当地气压，如果测得的高度和航图上标明的机场海拔高度相差大于75英尺，那么这个仪表需要检查了，对飞行的安全有很大威胁。
飞行员及时准确的知道当前的飞行高度，不仅利于避开其他飞机，更重要的是也要避开可能的障碍物，对照航图或目视，确保了解当前地形附近的高度情况，还要按照ATC指令保持高度。

了解的高度计的结构和工作原理，以及了解高度计的压力设定后，下一篇文章介绍和飞行员有关的几个重要的高度类型，它们各自有自己的用途和含义。

[ 本帖最后由 fsgamer 于 2009-1-3 22:46 编辑 ]

mig-25

虽然不飞民航 但顶一个~
都是飞机嘛原理是一样的

fsgamer

原理是通用的，下一节会降到过渡高度和过度高度层，以及RVSM的原理。

unnamedboy

从高气压飞到低气压，那么表上的读数将比实际的高度要大，反之，从低气压飞到高气压，表上的读书将比实际高度要小

个人感觉如果这么表述可能要恰当些

在其他条件一定时，气压高于标准大气压（29.92英寸汞柱或1013百帕），那么表上的读数将比实际的高度要大，反之表上的读数将比实际高度要小

可能这样要好些，呵呵

fsgamer

有你的补充和修订文章更通顺，更合理。谢谢[s:12]