气压基准与高度表拨正程序
1. 高度概念示意图
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2. 基本概念
气压高度
通常情况下,大气压会随高度升高而下降,海拔每升高12米,气压约下降1毫米水银柱(或每上升9米,降低1毫巴)。 航空器上的高度计正是基于这一原理,通过校正过的气压计所测得的大气压力来计算海拔高度。 由于该高度由气压推算得出,因此称为气压高度。
高度表拨正值
各地海平面气压会受当地气候、温度或重力等因素影响而发生变化。 为获得准确的气压高度,飞行员须根据航空器所在位置的海平面气压,调整高度计的归零点(即当气压高度计显示为0时所对应的气压值)。 这个归零点数值即称为高度表拨定值(altimeter setting),又称为高度基准面。
但若在整个飞行过程中始终以航空器当地的海平面气压作为高度表拨定值,飞行员便需频繁调整高度计,否则可能飞行在错误的高度,增加与其他航空器相撞的风险。 为解决此问题,当航空器的气压高度高于某一特定值后,所有航空器统一将高度表拨定值设为标准大气压而不是当地海平面气压。 如此一来,虽然航空器的显示高度未必是真实海拔,但所有航空器采用同一参考基准面,相同海拔高度的航空器计算所得的高度一致,从而避免因高度偏差导致碰撞危险。
单位
全球大部分地区包括中国在内使用百帕(hPa),有些国家例如美国使用英寸汞柱(inHg),转换公式为:
修正海压
修正海压,英文名为Query Normal Height,简称QNH
修正海压是指将机场场面观测到的气压值,按照国际标准大气条件修正至平均海平面的气压值。 航空器使用修正海压拨正高度表后,高度表指示值为航空器相对于平均海平面的海拔高度。
当停放在机场的航空器以当地修正海压拨正高度表后,其高度表指示值应在该机场标高附近。
场面气压
场面气压,英文名为Query Field Elevation,简称QFE
场面气压是指机场跑道平面(或指定场面基准点)的实际大气压力值,直接反映机场地面实时气压状态。 航空器使用场面气压拨正高度表后,高度表指示值为航空器相对于机场场面基准点的垂直高度。
当停放在机场的航空器以机场场面气压拨正高度表后,其高度表指示值应在0附近。
标准气压
标准气压,英文名为Query Normal Elevation,简称QNE
国际统一规定的标准大气压力,数值为1013.2hPa(或760mmHg),不随机场地理位置、气象条件变化而改变。 航空器使用标准气压拨正高度表后,高度表指示值为相对于标准气压基准面的气压高度,用于统一高空飞行的垂直基准,避免因区域气压差异导致的垂直间隔冲突。
假定零点高度
假定零点高度是指以机场场面(或指定基准点)为假定零点,航空器相对于该假定零点的垂直高度,其对应的气压拨正仍以修正海压依据,仅高度指示基准调整为机场地面。 假定零点高度主要用于高海拔机场,当机场标高过高导致气压高度表无法调整至场面气压数值时, 通过该高度指示方式,便于飞行员直观判断航空器与地面的垂直距离,保障低空运行及着陆安全。
过渡高度
过渡高度,英文名为Transition altitude,简称TA
指一个特定的修正海平面气压高度,在该高度或以下,航空器应当使用修正海压作为高度表拨正值。
过渡高
过渡高,英文名为Transition height,简称TH
指一个特定的场面气压高,在该高及其以下,航空器应当使用场面气压作为高度表拨正值。
过度高度层
过度高度层,英文名为Transition level,简称TL
指在过渡高或者过渡高度以上的可用的最低飞行高度层,在该或以下,航空器应当使用修正海压作为高度表拨正值。
过渡层
过渡层,英文名为Transition layer,又名过度夹层
过渡高(TH)、过渡高度(TA)与过渡高度层(TL)之间的空域为过渡层,该空域为航空器高度基准转换的专属穿越空域, “终端”管制员不得为航空器分配过渡层内的任何高度,航空器仅可在完成高度表拨正转换程序过程中短暂穿越该空域,严禁在其中进行长时间飞行。
!!! Info "相关链接"
依据:参考文献 [[3]](https://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/GFXWJ/202502/P020250207537764373399.pdf)
前文之所以强调“终端”二字,其目的是指定建立过渡高度的区域,反正,如果没有建立过渡高度的区域,航空器应按照飞行高度层飞行,也就是CTR可以给予下至标准气压的3300指令(确保无地形影响的前提条件下)。
四、高度表拨正程序
地面及爬升阶段
航空器起飞前,应当将机场修正海压(QNH)的数值对正航空器上气压高度表的固定指标;航空器起飞后,上升到过渡高度时,应当将修正海压( QNH)更改为标准气压(QNE)
下降阶段
当航空器在下降过程中穿越过渡高度层时,应当将标准气压(QNE)更改为修正海压(QNH)或场面气压(QFE)。
特殊情况
部分终端区内的多机场气象观测站同时运行,并发送气象报文时。以上海进近管制区为例,其气压基准使用规则规定如下:
在上海虹桥国际机场[ZSSS]/ 上海浦东国际机场[ZSPD]起降的航空器,应遵守以下要求:
- 高度 900 米以上至TA:采用上海浦东国际机场的修正海平面气压(ZSPD QNH);
- 高度 900 米及以下:采用起降机场对应的修正海平面气压;
- 过渡高度(TA)以上:按常规程序执行操作。
原文为:
Aircraft taking-off or landing in ZSSS/ZSPD shall follow the rules:
1. above 900m: use ZSPD QNH;
2. at 900m or below: use QNH of the taking-off or landing aerodrome.
3. above TA: do as usual.具体运行标准以相关机场细则(AD)的规定为准。
五、总结
上述所有情况可用下述表格概括。
| 飞行阶段 | 对应高度范围 | 适用气压基准 | 高度指示类型 |
|---|---|---|---|
| 机场离场爬升初期 / 进场下降后期 | 过渡高度(TA)以下 | QNH | 海拔高度 |
| 机场地面运行 / 超低空进近 | 过渡高(TH)以下 | QFE | 相对于场面基准点的垂直高度 |
| 高空巡航 | 过渡高度层(TL)以上 | QNE | 标准气压高度(飞行高度层) |
参考文献
[1] 民用航空空中交通管理规则.中国民用航空局.CCAR-93TM-R6
[2] 航空器运行-飞行程序.中国民用航空局.AC-91-QS-027R1
[3] 航空器运行-航空器操作程序.中国民用航空局.AC-91-FS-041
[4] 高度计设置.维基百科
[5] 《航空-飞行-高度elevation、height、altitude、flight level、QNE、QNH、QFE、AGL、MSL、正高、正常高、大地高》.知乎