إن مقياس الارتفاع في الطائرات يخبر الطيارين عن مدى ارتفاعهم. إنها أداة طيران بسيطة وأساسية ، ومع ذلك غالباً ما يتم تفسيرها بشكل خاطئ من قبل الطيارين - في بعض الأحيان مع عواقب وخيمة. يعد فهم كيفية عمل مقياس الارتفاع في الطائرة ضروريًا للرحلة الآمنة. الأداة نفسها بسيطة بما فيه الكفاية ، ولكن العملية تأتي مع عدد قليل من التحذيرات.
تتعلق هذه المقالة بأجهزة تحديد الارتفاع التقليدية بدلاً من الأنظمة المحوسبة الحديثة الموجودة على الطائرات المتقدمة تكنولوجياً .
وتستخدم أجهزة تحديد الارتفاع الحديثة مستشعرات عالية التقنية للكشف عن الارتفاع. يمكن أيضًا تحقيق الارتفاع بدقة مع نظام GPS معتمد من IFR على متن الطائرة.
كيف تعمل
مقياس الارتفاع التقليدي للطائرة يعمل عن طريق قياس الضغط الجوي عند ارتفاع الطائرة ومقارنته بقيمة ضغط مضبوطة مسبقًا. ينخفض ضغط الهواء بمقدار حوالي بوصة واحدة من الزئبق لكل زيادة على ارتفاع 1000 قدم.
داخل الجهاز ، يكون الغلاف عبارة عن مجموعة من ثلاث رقاقات سدود مختومة لكنها ما زالت قادرة على التوسع والتعاقد. يتم معايرة هذه الرقائق اللاسائلية إلى مستوى سطح البحر عند 29.92 "زئبق من الداخل. ضغط ثابت خارجي أقل من 29.92" زئبق (كما هو الحال مع مرة أخرى في الارتفاع) يؤدي إلى توسيع الرقاقات لأن الضغط داخل الرقائق المختومة أكبر من الضغط على في الخارج. يؤدي الضغط الثابت الأعلى إلى ضغط الويفر. عندما يزداد الضغط الساكن أو ينقصه ، تؤدي الوصلات الميكانيكية إلى إبرة مقياس الارتفاع لإظهار ارتفاع مماثل في القدم.
ويختلف مظهر أجهزة الارتفاع ، إلا أن أحد العوامل الشائعة يعرف بمقياس الارتفاع ذي الثلاث نقاط. يحتوي هذا النوع من مقياس الارتفاع على خلفية مشابهة لساعة بأرقام من صفر إلى 9 وثلاث إبر على الوجه: إبرة قصيرة وعريضة تُظهر ارتفاعًا بزيادات تبلغ 10000 قدم ؛ وتصور إبرة أطول وأطول قليلا ارتفاعًا بزيادات تبلغ 1000 قدم ، وتظهر أطول إبرة بارتفاع قدره 100 قدم.
أجهزة قياس الارتفاع القديمة ليس لديها سوى إبرة واحدة تدور مرة واحدة حول الميناء لكل 1000 قدم في الارتفاع.
تشتمل معظم أجهزة القياس المستخدمة اليوم على إطار Kollsman ، وهو قرص قابل للتعديل يسمح للرائد بالدخول إلى قيم الضغط المحلية لرحلته. يؤدي ضبط قيمة الضغط في نافذة Kollsman إلى ضبط ارتفاع الضغط غير القياسي ويعطي ارتفاعًا أكثر دقة.
أنواع الارتفاعات
الارتفاع المشار إليه : الارتفاع المبين على مقياس الارتفاع عند ضبط الضغط بشكل صحيح في نافذة Kollsman.
الارتفاع الحقيقي : الارتفاع فوق مستوى سطح البحر (MSL)
الارتفاع المطلق : الارتفاع فوق مستوى الأرض (AGL)
ارتفاع الضغط : الارتفاع الموضح على مقياس الارتفاع عندما يكون مستوى الغلاف الجوي القياسي 29.92 "Hg يتم إدخاله في نافذة Kollsman ، أو الارتفاع فوق مستوى المسند القياسي. يتم استخدام ارتفاع الضغط غالبًا في حسابات تخطيط الطيران .
الكثافة الارتفاع : ارتفاع الضغط المعدل لدرجة الحرارة غير القياسية. وكثيرا ما توصف الكثافة بأنها "ارتفاع مستوى الطائرة" ، حيث أن ارتفاع الكثافة يؤثر على أداء الطائرة.
أخطاء في مقياس الارتفاع
خطأ في الموقع : إن موضع المنافذ الثابتة يفسح المجال لتعطيل تدفق الهواء خلال بعض المناورات ، مراحل الطيران وظروف الرياح. قد يتسبب تدفق الهواء المقلق على المنفذ الثابت في حدوث قراءات خاطئة على مقياس الارتفاع.
خطأ المرونة : مع مرور الوقت ، يمكن أن يؤدي توسع وتقلص الرقاقات اللاعقدة في مقياس الارتفاع إلى إجهاد المعادن. يُعرف أحيانًا بالتخلف ، هذه التغيرات في مرونة الأداة قد تسبب عدم دقة.
خطأ تجريبي : يجب أن يحدد الطيارون إعداد مقياس الارتفاع الصحيح وإدخاله بشكل صحيح في نافذة Kollsman حتى يتمكن مقياس الارتفاع من القراءة بشكل صحيح. الفشل في ضبط مقياس الارتفاع بشكل صحيح يمكن أن يتسبب في حدوث أخطاء على ارتفاع مئات الأقدام. يمكن أن يتسبب الفارق في 1 "Hg في انحراف ارتفاع 1000 قدم.
خطأ الكثافة : تتغير كثافة الهواء من منطقة إلى أخرى ، وبشكل خاص مع تغيرات درجة الحرارة. تظهر أخطاء الكثافة المرتبطة بمقاييس الارتفاع على الرحلات الطويلة ، ولكن يمكن أن تحدث أيضًا في الرحلات القصيرة التي تنطوي على تغييرات كبيرة في درجة الحرارة.
سيبقى الطيار عند نفس الارتفاع فوق سطح الأرض (كما هو موضح في مقياس الارتفاع) فقط إذا بقيت درجة الحرارة والضغط على حالهما. إن الطيران من منطقة الضغط العالي إلى منطقة الضغط المنخفض دون تغيير مقياس الارتفاع قد يؤدي إلى انخفاض الطائرة عن المتوقع. ولأن تغير الكثافة مع درجة الحرارة ، فإن التحليق من منطقة ساخنة إلى منطقة باردة دون تغيير إعداد مقياس الارتفاع سيؤدي أيضًا إلى تحليق الطائرة على ارتفاع حقيقي أقل من المتوقع.
انسداد المنفذ الثابت : يؤدي انسداد المنفذ الثابت إلى احتجاز الضغط الثابت داخل غلاف الجهاز (ولكن خارج الرقائق اللاسائلية) ، وسوف يتجمد مقياس الارتفاع في مكانه عند الارتفاع الذي صوره في وقت الانسداد. نظرًا لأنه لن يتم قياس أي تغييرات في ضغط الهواء ، لن تتحرك إزاحات مقياس الارتفاع نظريًا حتى يتم إصلاح الانسداد.