Grundlegende Fluginstrumente: Der Höhenmesser

Flugzeughöhenmesser sagen Piloten, wie hoch sie fliegen, und um zu verstehen, wie sie funktionieren, ist es notwendig, um sicher zu fliegen. Es ist ein einfaches und grundlegendes Fluginstrument, aber es kann von Piloten falsch interpretiert werden - manchmal mit schwerwiegenden Folgen.

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

Wie es funktioniert

Herkömmliche Flugzeughöhenmesser arbeiten, indem sie den atmosphärischen Druck in der Flughöhe des Flugzeugs messen und ihn mit einem voreingestellten Druckwert vergleichen. Der Luftdruck nimmt bei jeder Erhöhung um 1000 Fuß um etwa ein Zoll Quecksilber ab.

Im Inneren des Instruments besteht das Gehäuse aus drei Aneroid-Wafern, die zwar versiegelt sind, sich aber dennoch ausdehnen und zusammenziehen können. Diese Aneroidwafer sind auf Meeresspiegeldruck von 29, 92 "Quecksilber im Inneren kalibriert. Ein statischer Außendruck von weniger als 29, 92" Hg (wie mit einem Höhengewinn erfahren) bewirkt, dass sich die Wafer ausdehnen, da der Druck innerhalb der versiegelten Wafer größer ist als an die Außenseite. Ein höherer statischer Druck bewirkt eine Komprimierung der Wafer. Wenn sich der statische Druck erhöht oder verringert, lösen mechanische Verbindungen aus, dass die Höhenmessernadel eine entsprechende Höhe in Fuß anzeigt.

Das Aussehen von Höhenmessern variiert, aber ein gewöhnlicher ist bekannt als ein Dreipunkt-Höhenmesser. Diese Art von Höhenmesser hat einen Hintergrund ähnlich einer Uhr mit Zahlen von Null bis 9 und drei Nadeln auf dem Gesicht. Eine ist eine kurze, breite Nadel, die Höhe in 10.000-Fuß-Schritten zeigt, eine ist eine etwas längere und breitere Nadel, die Höhe in 1.000-Fuß-Schritten darstellt, und die längste Nadel zeigt Höhe in 100-Fuß-Schritten. Ältere Höhenmesser haben nur eine Nadel, die einmal pro 1000 Fuß Höhe um das Zifferblatt kreist.

Die meisten heute verwendeten Höhenmesser umfassen ein Kollsman-Fenster, bei dem es sich um ein einstellbares Zifferblatt handelt, mit dem der Pilot die lokalen Druckwerte für seinen Flug eingeben kann. Die Eingabe eines Druckwerts im Kollsman-Fenster passt die Höhe für nicht standardmäßigen Druck an und gibt eine genauere Höhe.

Arten von Höhen

• Angezeigte Höhe : Die auf dem Höhenmesser angezeigte Höhe, wenn der Druck im Kollsman-Fenster korrekt eingestellt ist.
• Wahre Höhe : Die Höhe über dem Meeresspiegel (MSL)
• Absolute Höhe : Die Höhe über Grund (AGL)
• Druckhöhe: Die Höhe, die auf dem Höhenmesser angezeigt wird, wenn der Standard-Luftdruck von 29, 92 "Hg im Kollsman-Fenster oder die Höhe über der Standard-Bezugsebene eingegeben wird. Die Druckhöhe wird häufig in Flugplanungsberechnungen verwendet.
• Dichte Höhe : Druckhöhe für nicht standardmäßige Temperatur angepasst. Die Dichte wird oft dadurch beschrieben, dass sich das Flugzeug so anfühlt, wie es ist, da die Dichte der Höhe die Leistung des Flugzeugs beeinflusst.

Höhenmesserfehler

• Positionsfehler : Die Position der statischen Ports kann sich bei bestimmten Manövern, Flugphasen und Windbedingungen störend auswirken. Eine gestörte Luftströmung über den statischen Anschluss kann zu fehlerhaften Messwerten auf dem Höhenmesser führen.
• Elastizitätsfehler : Mit der Zeit kann die Ausdehnung und Kontraktion von aneroidalen Wafern im Höhenmesser Metallermüdung verursachen. Manchmal als Hysterese bekannt, können diese Änderungen in der Elastizität des Instruments Ungenauigkeiten verursachen.
• Pilotfehler : Piloten müssen die richtige Höhenmessereinstellung festlegen und sie korrekt in das Kollsman-Fenster eingeben, damit der Höhenmesser richtig gelesen werden kann. Wenn der Höhenmesser nicht richtig eingestellt wird, kann dies zu Höhenfehlern von mehreren hundert Fuß führen. Ein Unterschied von 1 "Hg kann eine Höhenabweichung von 1.000 Fuß verursachen.

• Dichtefehler: Die Dichte der Luft ändert sich von einem Bereich zum nächsten, insbesondere bei Temperaturänderungen. Dichtefehler, die mit Höhenmessern verbunden sind, treten bei längeren Flügen auf, können aber auch bei kurzen Flügen auftreten, die signifikante Temperaturänderungen mit sich bringen.
  • Ein Pilot bleibt nur dann auf der gleichen Höhe über dem Boden (wie auf dem Höhenmesser angezeigt), wenn Temperatur und Druck gleich bleiben. Das Fliegen von einem Hochdruckgebiet zu einem Niederdruckgebiet ohne Änderung des Höhenmessers würde dazu führen, dass das Flugzeug niedriger als erwartet ist. Und da sich die Dichte mit der Temperatur ändert, führt das Fliegen von einem heißen Gebiet zu einem kalten Gebiet, ohne die Höhenmessereinstellung zu ändern, auch dazu, dass das Flugzeug eine niedrigere wahre Höhe als erwartet fliegt.

• Statische Port-Blockierung : Eine Blockierung des statischen Ports würde dazu führen, dass statischer Druck im Inneren des Instrumentengehäuses (aber außerhalb der Aneroid-Wafer) gefangen wird und der Höhenmesser in der Höhe einfriert, die er zum Zeitpunkt der Blockierung dargestellt hat. Da keine Luftdruckänderungen gemessen werden würden, würden sich die Höhenmessernadeln nicht bewegen, bis die Blockade behoben wurde.