KonanDestylatorDebiutant

Niby mamy postęp technologiczny, ale już nie dolecisz z Europy do USA w 3,5h ¯\\_(ツ)_/¯

minęły już prawie 54 lata odkąd po raz pierwszy wzbił się w powietrze

piękny to był samolot, nie zapomnę go nigdy

#samoloty #ciekawostki #nostalgia

Na jakich wysokościach latają samoloty? Na wstępie należy zaznaczyć, że w lotnictwie stosujemy nieco inne postrzeganie pojęcia wysokości. Podobnie jak prędkość, tak i wysokość określamy bazując na pomiarach ciśnienia. W przeważającej części lotu, samolot tak na prawdę określa swoją wysokość nie względem ziemi (w rozumieniu czysto fizycznym/metrycznym) a względem warstw powietrza o stałym ciśnieniu. Przyrządy do określania wysokości wymagają wprowadzenia punktu odniesienia (jakim jest ciśnienie odniesienia). Zacznijmy od tego co dzieje się wysoko nad głowami:

Poziom Lotu (Flight Level) - jest to podstawowa miara wysokości lotu samolotów na dużych wysokościach. Punktem odniesienia jest tutaj powierzchnia o stałej wartości ciśnienia (tj. powierzchnia izobaryczna) równego 1013.25 hPa (ciśnienie to określa się symbolem QNE). W warunkach atmosfery wzorcowej (to taki uśredniony model matematyczny atmosfery, określający jak jej parametry zmieniają się z wysokością) poziom lotu FL400 odpowiada wysokości 40'000 ft, a więc nieco ponad 12 km nad poziomem morza. W praktyce więc samolot utrzymujący stały poziom lotu FL400 nie leci nad ziemią na stałej wysokości: jego wysokość metryczna "faluje" podobnie, jak wzdłuż jego trasy "faluje" wartość ciśnienia.

Jak jednak łatwo się domyślić, im bliżej ziemi, tym bardziej ryzykowne jest używanie takiego punktu odniesienia (ta stała powierzchnia izobaryczna może znaleźć się poniżej rzeczywistego poziomu terenu). Dlatego z obawy o zderzenie z terenem/przeszkodami terenowymi, poniżej określonego poziomu lotu (zwanego poziomem przejściowym) wysokość samolotu określamy w inny sposób. Poziom przejściowy (transition level) jest różny w różnych rejonach, zmienia się nawet w obrębie jednego rejonu w przypadku skrajnych zmian ciśnienia. W Polsce poziomem przejściowym jest zwykle FL80 (sporadycznie FL90). Poniżej poziomu przejściowego, obowiązuje:

Wysokość bezwzględna (altitude) - definicja tej wysokości jest mocno pokrętna, więc łatwiej będzie ją zobrazować na przykładzie. Wyobraźmy sobie lotnisko, wraz z okolicznymi przeszkodami (góry, pagórki, dźwigi, zabudowania). Określamy wszelkie istotne wysokości (wzniesienie lotniska, wysokość bezpieczną procedur, wysokości przeszkód itp.) nad poziomem morza, w warunkach atmosfery standardowej. Tak określone wysokości są stałe, wpisane w dokumentację lotniska, procedur i naniesione na mapach lotniczych. Jak jednak wiadomo, rzeczywiste ciśnienie na lotnisku cały czas się zmienia - tak więc dla otrzymania wiarygodnej wysokości lotu należy uwzględnić takie zmiany ciśnienia. Każde lotnisko na bieżąco mierzy i rozgłasza aktualnie panujące ciśnienie, stosowanie go w nastawie wysokościomierza sprawia, że załoga zawsze jest pewna poprawności wskazań wysokości względem tych opisanych w dokumentacji lotniska. Takie ciśnienie odniesienia określamy symbolem QNH, każde z dużych lotnisk komunikacyjnych mierzy własne QNH, dodatkowo pomiędzy lotniskami stosowane są QNH regionalne (w Polsce w wydzielonych 14 regionach).

Na koniec bardzo krótko o dodatkowych formach określania wysokości oraz parę ciekawostek:

- wysokość względna (height) - to wysokość najczęściej stosowana w małym (turystycznym, sportowym) lotnictwie. Punktem odniesienia jest tutaj QFE, tj. ciśnienie panujące w danym punkcie odniesienia (np. na lotnisku aeroklubowym). Samolot z nastawą QFE na wysokościomierzu, stojąc na lotnisku dla którego zmierzono to QFE pokaże wysokość równą 0 ft (gdyby użył nastawy QNH, wysokościomierz pokazałby elewację lotniska).

- wysokość geometryczna - w lotnictwie komunikacyjnym, stosowana jest w segmencie podejścia, na niskich wysokościach (często poniżej 2500 ft). Jeżeli oglądaliście filmy z lądowań samolotów liniowych nagrywane z kokpitu, być może często słyszeliście w tle odliczanie komputera pokładowego - czytane przez niego liczby to kolejne odczyty wysokościomierza radiowego, zainstalowanego na spodzie kadłuba.

- być może zastanawiacie się, dlaczego nie mierzymy wysokości samolotu geometrycznie (radiowysokościomierzem bądź GPSem): chodzi o dokładność. Pomiar ciśnienia jest bardzo precyzyjną metodą określania wysokości. Najlepszym dowodem są stosowane przez kontrolę ruchu lotniczego separacje: w poziomie jest to często 5 NM (ponad 9 km), w pionie (uogólniając) to 1000 ft (a więc około 300 metrów). Mówiąc inaczej: systemom pozycjonowania i dozorowania "ufamy" znacznie mniej niż przyrządom do pomiaru ciśnienia.

- w naszej "cywilizowanej:)" części świata, stosujemy nastawy ciśnienia w hektopaskalach (hPa). Amerykanie powszechnie stosują odmienna jednostkę ciśnienia, tj. milimetry słupa rtęci (mmHg). Często więc samoloty produkcji amerykańskiej są wyposażone w wysokościomierze operujące innymi jednostkami.

- zmiana ciśnienia o wartość 1 hPa odpowiada różnicy wysokości około 30 ft (10 m). Przykładowo więc, samolot posługując się błędnym o 5 hPa ciśnieniem QNH będzie posiadał ~50m błąd określenia wysokości

- wysokości bezwzględne (przypominając: altitude, wyznaczane względem QNH) są kalkulowane dla określonego przedziału temperatur. W skrajnych warunkach (mrozach) konieczne są poprawki

Na koniec krótka adnotacja: Powyższa wypowiedź ma charakter popularnonaukowy. Świadomie używam sporo skrótów myślowych, uproszczeń i uogólnień: celowo aby wywód nie był zbyt długi, nudny czy niezrozumiały. Klasycznie zachęcam też do zadawania pytań, oraz wskazywania nurtujących Was zagadnień które mógłbym wyjaśnić w odrębnych wpisach.

#ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #lotnictwo #samoloty #technologia

Dzisiaj będzie trochę dłużej, ale i tak starałem się mocno streszczać:) Znów podkreślę, iż używam tutaj sporo skrótów myślowych, uproszczeń i uogólnień: celowo aby wywód nie był zbyt długi, nudny czy niezrozumiały. Dzisiaj postaram się odpowiedzieć na pytanie: w jaki sposób samoloty poruszają się dzisiaj po niebie?, tj. omówimy współczesne metody nawigacji.

Chcę tutaj skupić się na aspekcie interesującym największą liczbę osób, tj. lotach współczesnych samolotów komunikacyjnych. Aby nadać tylko wypowiedzi odpowiedni kontekst, należy zacząć od podstawowego podziału: loty wykonywane są albo z widocznością (loty VFR) albo instrumentalnie (loty IFR). Pojedynczy lot może być lotem IFR, VFR, bądź kombinacją obu tych rodzajów lotu.

Nawigacja w lotach VFR odbywa się w sposób wzrokowy: poprzez ciągłe porównywanie obserwowanego terenu z mapą. Stosuje się tutaj również nawigację zliczeniową (znając swoją prędkość, prędkość wiatru i kurs, jesteśmy w stanie na bieżąco oceniać swoje położenie i porównywać tak wyliczoną pozycję z obserwacją terenu i mapy). To typowa technika lotów tzw. lotnictwa ogólnego (a więc głównie samolotów "turystycznych", lecz niejednokrotnie też wojskowych)

Nawigacja w lotach IFR odbywa się z kolei za pomocą instrumentów (przyrządów pokładowych) oraz odpowiedniej infrastruktury. Klasyczną formą takiej nawigacji jest radionawigacja. Opiera się ona o tzw. radiolatarnie: naziemne urządzenia radiowe, od których samolot jest w stanie określić swój dystans/kierunek (np. znane radiolatarnie VOR czy DME). W klasycznej radionawigacji samoloty latały w korytarzach powietrznych pomiędzy kolejnymi radiolatarniami, które często zlokalizowane były na lotniskach. Teraz przechodząc do sedna: Nawigacja obszarowa (RNAV) to rozwijana od kilkudziesięciu lat i dzisiaj najbardziej powszechna forma nawigacji. Zależnie od specyfikacji RNAV (występuje ich wiele), nawigacja opiera się o kalkulację położenia względem okolicznych radiolatarni (samolot już nie musi przelatywać nad nimi, wystarczy aby był w ich zasięgu), bądź względem punktów określonych koordynatami GPS.

Z pokładu statku powietrznego taka nawigacja prowadzona jest m.in. z wykorzystaniem systemów GNSS. System GNSS to segment nawigacyjny (np. Navstar, Glonass, Galileo czy Baideu) rozbudowany m.in. o segment wspomagania (naziemne, powietrzne czy satelitarne). Można więc śmiało powiedzieć, że współcześnie samoloty w dużej mierze latają przy użyciu "GPS", w sposób analogiczny do nawigacji samochodowej, ale dużo bardziej precyzyjny, rozbudowany i bezpieczny.

Ciekawostka nr 1: są na świecie miejsca, w których zakłócanie GPS mocno daje się we znaki samolotom i kontrolerom ruchu lotniczego. Jednym z najsłynniejszych takich rejonów są okolice Cypru, co było przyczyną niejednego incydentu.

Ciekawostka nr 2: są również miejsca, gdzie brak jakiejkolwiek infrastruktury naziemnej narzuca bardzo specyficzne wymagania nawigacyjne. Jednym z najbardziej znanych jest rejon NAT (północny Atlantyk) gdzie z uwagi na intensywny ruch lotniczy obowiązują bardzo specyficzne reguły (ciekawy temat na osobny, obszerny wpis)

Ciekawostka nr 3: systemy GNSS są używane nie tylko do lotów po trasie, ale również w rejonie lotnisk komunikacyjnych: podczas dolotów do lotniska (i odlotów) oraz do podejść do lądowania (ale to też temat na osobny wpis)

Na koniec klasycznie zachęcam do zadawania pytań, oraz wskazywania nurtujących Was zagadnień które mógłbym wyjaśnić w odrębnych wpisach.

#gruparatowaniapoziomu #samoloty #ciekawostki #lotnictwo #inzynieria