HUSTOTA VZDUCHU Pomer hmoty a objemu vzduchu Hustota

HUSTOTA VZDUCHU Pomer hmoty a objemu vzduchu

Hustota vzduchu • Závisí na zložení vzduchu a na jeho teplote a tlaku • Hmotnosť atmosféry je 5, 27 x 1015 ton • Približne 1 milióntina hmotnosti Zeme • 50% hmotnosti je do výšky 5, 5 km • 90% do výšky 16 km • 99% do 36 km

Hustota vzduchu • • Stavová rovnica p=ρ*R*T Suchý vzduch Vodná para je ľahšia v pomere 0, 622: 1 Virtuálna teplota Tv je teplota suchého vzduchu s rovnakou hustotou akú má daný objem vlhkého vzduchu o teplote T Tv=T*(1+0, 378*e/p) • Tv › T

Zmena hustoty s výškou •

Hustota vzduchu • atmosféra s konštantnou hustotou – hustotne homogénna • teplotný gradient -3, 4°C/100 m • tzv. vratký stav atmosféry, charakteristiky podobné ako nestlačiteľná tekutina • hrúbka cca 8400 m pre t 0=0°C • praktický výskyt v tesnej prízemnej vrstve pri prehriatí

Autokonvekčný gradient •

Hustota vzduchu • Izotermická atmosféra – dolná stratosféra • Polytropná atmosféra – najviac podobná realite, stály záporný gradient teploty - hustota s výškou klesá

Hustota vzduchu • Barický stupeň je zmena výšky potrebná na jednotkovú zmenu tlaku (m/h. Pa) • V malej výške 8 m/h. Pa • Vertikálny barický gradient je prevrátenou hodnotou barického stupňa • Pomerná (relatívna) hustota (Δ) je podiel hustoty vo výške h a hustoty na hladine mora za inak rovnakých podmienok

Štandardná atmosféra ICAO • Len suchý vzduch rovnakého zloženia ako pri zemskom povrchu • Za nulovú výšku sa považuje stredná morská hladina (MSL) • Na úrovni MSL je tlak 1013, 25 h. Pa, teplota 15°C, hustota 1, 2257 kg/m 3, teplota mrznutia vody 273, 15 K • Troposféra siaha do výšky 11 000 m, ƴ = 0, 65 °C/100 m, potom izotermia -56, 5 °C

MSA

Využitie ISA • Porovnávanie a integrácia meteorologických pozorovaní • Porovnanie meracích prístrojov • Kalibrovanie letových prístrojov • Porovnanie letových výkonov • Modelovanie atmosférických dejov

Meranie výšky - princíp • Výškomer je v podstate tlakomer, líši sa stupnicou, namiesto tlaku sa odčíta priamo výška. Výškomery sa ciachujú podľa zmien tlaku s výškou v MSA • tlak a teplota pri strednej hladine mora zodpovedajú MSA • vertikálny teplotný gradient podľa MSA

Meranie výšky - princíp - Barometrická metóda najpoužívanejšia - Rádiovýškomery – ak je ním lietadlo vybavené - GPS skôr pre športové účely

Princíp merania • Pokles tlaku s výškou • Meranie absolútneho tlaku – váhy stĺpca vzduchu • Kalibrácia podľa ISA (MŠA)

Konštrukcia výškomera • r. 1928 Paul Kollsman patent • r. 1929 Jimmy Doolittle prvý let IFR

Konštrukcia výškomera

Chyby merania výšky • Modelové podmienky MSA sú reálne málokedy • Prístrojové opravy vyplývajúce s konštrukčných vlastnosti výškomera sa uvádzajú v tabuľke opráv alebo z grafu • Najpodstatnejšie sú teplotné chyby výškomerov • Topograficky zrýchlené prúdenie

Výška nad morom QNE FL XXX Výška štandard QFE Výška nad letiskom Nastavenie výškomera Pa QFF QNH 1013, 25 h MSL

Chyba výškomera pri lete do nízkeho/vysokého tlaku vzduchu • predpokladajme, že teplota sa nemení • pri lete do oblasti tlakovej níže je skutočná výška lietadla nižšia ako udáva výškomer chyba merania je záporná • pri lete do oblasti tlakovej výše je skutočná výška lietadla vyššia ako udáva výškomer, chyba merania je kladná • Prakticé opravy podľa údajov tlaku od ATC

Tlaková chyba • http: //www. luizmonteiro. com/Learning_Alt_ Errors_Sim. aspx

Chyba výškomera pri lete do chladného/teplého vzduchu • predpokladajme že sa tlak nemení • Ak je vzduch pod lietadlom chladnejší ako podľa MSA, lietadlo je nižšie ako je hodnota nameraná výškomerom • Ak je vzduch pod lietadlom teplejší ako podľa MSA, lietadlo je vyššie ako je hodnota nameraná. • tlak v studenom klesá rýchlejšie ako v teplom

Chyba výškomera pri lete do chladného/teplého vzduchu

Teplotná chyba

Oprava na teplotu •

From hot to cold From high to low Look at bellow