Grundlegende Fluginstrumente: Der Höhenmesser

Flugzeughöhenmesser zeigen den Piloten an, wie hoch sie fliegen, und zu verstehen, wie sie funktionieren, ist für einen sicheren Flug notwendig. Es ist ein einfaches und grundlegendes Fluginstrument, kann jedoch von Piloten fehlinterpretiert werden - manchmal mit schwerwiegenden Folgen.

Höhenmesser reichen von konventionellen bis zu neueren computergestützten Systemen, die in technologisch fortgeschrittenen Flugzeugen zu finden sind. Neuere Höhenmesser verwenden High-Tech-Sensoren, um die Höhe zu erfassen. Die Höhe kann auch mit einem Instrumentenflugregeln (IFR) -Zertifizierten GPS-System an Bord genau erreicht werden.

Wie es funktioniert

Herkömmliche Höhenmesser von Flugzeugen messen den Luftdruck in Flughöhe des Flugzeugs und vergleichen ihn mit einem voreingestellten Druckwert. Der Luftdruck verringert sich bei jeder Höhenzunahme von 1.000 Fuß um etwa ein Zoll Quecksilber.

Im Inneren des Instruments besteht das Gehäuse aus drei aneroiden Wafern, die versiegelt sind und sich dennoch ausdehnen und zusammenziehen können. Diese aneroiden Wafer sind auf den Meeresspiegeldruck von 29,92 "Quecksilber im Inneren kalibriert. Ein statischer Druck von weniger als 29,92" Hg (wie er mit einem Höhengewinn erfahren wird) bewirkt, dass sich die Wafer ausdehnen, da der Druck im Inneren der versiegelten Wafer größer ist als auf die Außenseite. Ein höherer statischer Druck bewirkt, dass die Wafer komprimiert werden. Wenn der statische Druck steigt oder fällt, lösen mechanische Verbindungen die Höhenmessernadel aus, um eine entsprechende Höhe in Fuß anzuzeigen.

Die Höhe der Höhenmesser variiert, aber ein herkömmlicher wird als Dreipunkt-Höhenmesser bezeichnet. Diese Art von Höhenmesser hat einen Hintergrund ähnlich einer Uhr mit Zahlen von Null bis 9 und drei Nadeln im Gesicht. Eine kurze, breite Nadel zeigt die Höhe in Schritten von 10.000 Fuß, eine etwas längere und breitere Nadel, die die Höhe in Schritten von 1.000 Fuß darstellt, und die längste Nadel zeigt die Höhe in Schritten von 100 Fuß. Ältere Höhenmesser haben nur eine Nadel, die einmal pro 1.000 Fuß in der Höhe um das Zifferblatt kreist.

Die meisten heute verwendeten Höhenmesser umfassen ein Kollsman-Fenster, ein einstellbares Zifferblatt, mit dem der Pilot die lokalen Druckwerte für seinen Flug eingeben kann. Durch die Eingabe eines Druckwerts im Kollsman-Fenster wird die Höhe für den Nichtstandarddruck angepasst und eine genauere Höhe erhalten.

Arten von Höhen

• Angezeigte Höhe: Die auf dem Höhenmesser abgebildete Höhe, wenn der Druck im Kollsman-Fenster richtig eingestellt ist.
• Wahre Höhe: Die Höhe über dem Meeresspiegel (MSL)
• Absolute Höhe: Die Höhe über dem Boden (AGL)
• Druckhöhe: Die auf dem Höhenmesser angezeigte Höhe, wenn im Kollsman-Fenster die Standardatmosphäre von 29,92 "Hg eingegeben wird, oder die Höhe über der Standard-Bezugsebene. Die Druckhöhe wird häufig in Flugplanungsberechnungen verwendet.
• Dichte Höhe: Druckhöhe für nichtstandardisierte Temperatur angepasst. Die Dichte wird häufig als das Gefühl beschrieben, wie hoch sich das Flugzeug anfühlt, da die Höhenlage die Flugzeugleistung beeinflusst.

Höhenmesser-Fehler

• Position: Die Position von statischen Häfen ist bei bestimmten Manövern, Flugphasen und Windbedingungen für einen gestörten Luftstrom geeignet. Ein gestörter Luftstrom über dem statischen Anschluss kann zu fehlerhaften Messwerten auf dem Höhenmesser führen.
• Elastizität: Im Laufe der Zeit kann die Ausdehnung und Kontraktion von Aneroidwafern im Höhenmesser Metallermüdung verursachen. Diese als Hysterese bezeichnete Änderung der Elastizität des Instruments kann zu Ungenauigkeiten führen.
• Pilot: Piloten müssen die korrekte Höhenmessereinstellung vornehmen und sie korrekt in das Kollsman-Fenster eingeben, damit der Höhenmesser korrekt gelesen werden kann. Wenn der Höhenmesser nicht richtig eingestellt wird, kann dies zu Höhenfehlern von mehreren hundert Metern führen. Eine Abweichung von 1 "Hg kann eine Höhenabweichung von 1.000 Fuß verursachen.

• Dichte: Die Dichte der Luft ändert sich von einem Bereich zum nächsten, insbesondere bei Temperaturänderungen. Mit Höhenmessern verbundene Dichtefehler treten bei längeren Flügen auf, können aber auch bei kurzen Flügen mit erheblichen Temperaturänderungen auftreten.
  • Ein Pilot bleibt auf derselben Höhe (wie auf dem Höhenmesser angegeben) nur dann, wenn Temperatur und Druck gleich bleiben. Wenn Sie von einem Hochdruckbereich in einen Niederdruckbereich fliegen, ohne den Höhenmesser zu ändern, würde dies dazu führen, dass das Flugzeug niedriger als erwartet ist. Und da sich die Dichte mit der Temperatur ändert, führt das Fliegen von einem heißen Bereich zu einem kalten Bereich ohne Änderung des Höhenmessers dazu, dass das Flugzeug eine niedrigere tatsächliche Höhe als erwartet fliegt.
• Statische Portblockierung: Eine Blockade des statischen Anschlusses würde dazu führen, dass statischer Druck im Inneren des Instrumentengehäuses (aber außerhalb der aneroiden Wafer) eingeschlossen wird und der Höhenmesser in der zum Zeitpunkt der Blockierung dargestellten Höhe einfrieren würde. Da keine Luftdruckänderungen gemessen werden würden, würden sich die Höhenmessernadeln nicht bewegen, bis die Blockade behoben wurde.