انواع ارتفاع در هوانوردی

نویسنده : امیر علی خالقی 

ارتفاع در ساده ترین تعاریف به فاصله عمودی بین یک نقطه در هوا و یک نقطه مرجع روی زمین اطلاق می شود ، این مفهوم از اهمیت بالایی برخوردار است . خلبانان ،کنترلرهای ترافیک هوایی و مهندسان پرواز به طوریکسان باید درک عمیقی از ارتفاع و پیچیدگی های فراوان آن داشته باشند .روش های منطقی برای اندازه گیری و تفسیر ارتفاع وجود دارد که هر کدام هدف منحصر به فردی را در هوانوردی دنبال میکنند . درک این انواع مختلف ،نه تنها برای کسانی که با هواپیما پرواز می کنند بلکه برای کسانی که این وسیله پرنده را طراحی و نگهداری میکنند بسیار مهم است .همچنین برای کنترلرهای ترافیک هوایی که حریم هوایی را کنترل و مدیریت می کنند تا از عملیات پروازی ایمن و کار آمد اطمینان حاصل کنند ،حیاتی است .

اهمیت ارتفاع در هوانوردی

ارتفاع نقش مهمی در عملکرد هواپیما دارد همه چیز از عملکرد هواپیما گرفته تا ایمنی آن را تحت تاثیر قرار می دهد.  عملکرد هواپیما از جمله سرعت ،بهره وری سوخت و عملکرد موتورهمه با تغییر ارتفاع تغییر میکند .ارتفاعات بالا میتوانند منجر به رقیق شدن هوا شوند که بر مصرف سوخت و موتور هواپیما تاثیر بسزایی میگذارد .علاوه بر آن در ناوبری نیز بسیار مهم است .خلبانان از قرائت های آن برای تعیین موقعیت خود و دنبال کردن مسیرهای پروازی تعیین شده استفاده میکنند بنابراین درک انواع ارتفاع برای هر فردی در حمل و نقل هوایی ضروری است .

انواع مفهوم  ارتفاع

در هوانوردی 5 نوع  مفهوم ارتفاع داریم که عبارتند از :ارتفاع مطلق ، ارتفاع واقعی ،ارتفاع نشان داده شده ،فشار و ارتفاع چگالی .

هرکدام از این ها هدف خاصی دارند و در شرایط مختلف مورد استفاده قرار می گیرند .

ارتفاع مطلق :

نوع مطلق به فاصله عمودی هواپیما از سطح زمین اشاره دارد . این اندازه گیری به ویژه زمانی مرتبط است که یک هواپیما در سطوح پایین پرواز میکند به عنوان مثال هنگام برخاستن ،فرود ،یا به هنگام پرواز برفراز زمین های کوهستانی .

برای اندازه گیری آن ،هواپیما از ابزاری به نام 'α' استفاده میکنند که به آن ارتفاع سنج راداری گویند . این دستگاه یک موج رادیویی را به زمین می فرستد و سپس مدت زمان بازگشت موج را اندازه گیری می کند با محاسبه این زمان ،ارتفاع سنج راداری می تواند فاصله دقیق هواپیما تا زمین را مشخص کند .درک نوع ارتفاع مطلق برای خلبانان بسیار مهم است . به ویژه هنگامی که در شرایط دید کم پرواز می کنند .این به آنها کمک میکند تا از موانع اجتناب کنند و با ارائه ارتفاع دقیق از سطح زمین فرود ایمن را تضمین میکند .

ارتفاع واقعی( حقیقی ) :

این نوع ، فاصله عمودی یک هواپیما از سطح متوسط دریا است .برخلاف نوع مطلق که با زمین تغییر میکند ،نوع واقعی تابت می ماند و توپوگرافی زیرهواپیما برآن تاثیر نمیگذارد . ارتفاع واقعی به ویژه برای اهداف ناوبری مهم است و در نمودارها و نقشه های هوانوردی استفاده میشود .بدون دانستن آن خلبان قادر به تعیین دقیق موقعیت خود نیست .  استفاده از این واژه در مکالمات رادیویی هوانوردی UK ،به معنی سنجش ارتفاع عمودی یک سطح، یک نقطه (یا یک جسمی که به عنوان یک نقطه در نظر گرفته می شود )، از سطح متوسط آب دریاها می باشد.

ارتفاع واقعی معمولا با استفاده از ارتفاع سنج ، یک ابزار بارومتری که ارتفاع را بر اساس فشار اتمسفر اندازه گیری میکند ،تعیین میشود .با این حال ،از آنجا که فشار اتمسفر با شرایط آب و هوایی تغییر میکند ،ارتفاع سنج ها باید به طور منظم کالیبره شوند .

ارتفاع نشان داده شده Indicated Altitude)):

این نوع همان ارتفاع نشان داده شده در ارتفاع سنج هواپیما است .این مقدار از فشار اتمسفر در ارتفاع فعلی هواپیما بدست می آید . بابالا و پایین رفتن هواپیما فشار اتمسفر تغییر میکند و باعث میشود ارتفاع سنج نشانه متفاوتی را نشان دهد .

نوع فشار ( Pressure Altitude ):

از لحاظ نظری عبارت است از فشاری از اتمسفر (جو) درسطحی ازدریای آزاد Sea Level که در آن فشار جو ۲۹٫۹۲ اینچ جیوه و درجه حرارت ۱۵ درجه سانتی گراد است. در این سطح بطور فرضی ارتفاع صفر در نظر گرفته شده و بعنوان مرجع در اندازه گیری ارتفاع هواپیما از سطح زمین مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به جدول نرخ کاهش فشار و درجه حرارت به ازاء افرایش هر ۱۰۰۰ فوت از سطح استاندارد دریا، دو درجه سلسیویس کاهش دما و یک اینچ جیوه کاهش فشار ایجاد می شود.

نوع چگالی(Density Altitude):

این نوع از نظر تئوری نشان دهنده عملکرد هواپیما در شرایط آب و هوایی مختلف است . با اصلاح ارتفاع فشار برای تغییرات دما غیر استاندارد تعیین میشود .

در هوانوردی ،عملکرد هواپیما به طور قابل توجهی تحت تاثیر چگالی هوا است که با ارتفاع ،دما و رطوبت تغییر میکند .با کاهش چگالی هوا کارایی موتور کاهش می یابد و بلند شدن و صعود را سخت تر میکند . با محاسبه چگالی ،خلبانان می توانند عملکرد هواپیمایشان را در شرایط جوی فعلی پیش بینی کنند این امر به ویژه در طول ماه های گرم سال یا در فرودگاه های مرتفع که در آنها تراکم هوا می تواند به طور قابل توجهی کمتر از شرایط استاندارد باشد ،مهم است .

اجزای تشکیل دهنده ی Altimiter :

Cross hatch area : بخش هاشور زده ای که در ارتفاع پایین تر از ۱۰ هزار پا نمایان است. و به نوعی در ارتباط با وجود موانع و ارتفاعات کوهستان ها هشدار می دهد.

Altimiter Setting window : پنجره ای است که فشار هوای مرجع در آن قرار دارد.

Altimiter Setting knob : پیچ تنظیم فشار هوا

QFE : فشار ایستگاه

QNA : فشار تصحیح شده ایستگاه نسبت به سطج دریاهای آزاد

QNE : فشار استاندارد ۱۰۱۳ HP هکتو پاسکال

QNN : گزارش شده مطابق با کتاب جامع هوانوری کشور AIP ) Aeronautical Transition Altitude )  تا شعاع ۲۵ ناتیکال مایل و تا سقف ارتفاع TA ( Transition Altitude ) معتبر است.

Transition Layer حدفاصل Transition Altitude و Transition Level است که انجام پرواز Cruise در آن ممنوع است.

در زمان Climb در این لایه باید از لحظه عبور از transition Attitude جهت ست کردن QNE اقدام کرد و در زمان Descend از لحظه عبور از Transition Level باید QNH ست کرد.