Барометрический высотомер

Барометрический высотомер предназначен для определения барометрической высоты или относительной высоты полёта . Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту , а давление воздуха. Конструктивно прибор состоит из запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. На машинах со сравнительно низким практическим потолком (на Ан-2 и большинстве других поршневых самолётов, на вертолётах) установлен двустрелочный высотомер ВД-10 или аналогичный зарубежный, подобный обычным часам - только циферблат разделён не на 12, а на 10 секторов, каждый сектор для большой стрелки означает 100 м, а для маленькой - 1000 м.

Аналогичный по конструкции высотомер ВД-20 (высотомер двустрелочный на высоту до 20 км), установленный, например, на Ту-134 , имеет отдельную градуировку циферблата для короткой стрелки до 20 км. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом. Другие высотомеры, например, УВИД-15, имеют лишь длинную стрелку (один оборот за 1000 м или 1000 фт высоты), а полная высота отображается цифрами в окне. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами и лежит, как правило, в пределах до 10 м.

Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности (как правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов либо крупных опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную установить величину атмосферного давления на земле (или давление, приведённое к уровню моря). Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф.

Нужно отметить, что в авиации могут применяться несколько вариантов установки давления барометрического высотомера. В России и некоторых странах СНГ при полетах ниже эшелона перехода (ниже нижнего эшелона) принято устанавливать давление аэродрома (при заходе на посадку и вылете) или минимальное давление на маршруте, приведённое к уровню моря (при полетах по маршруту). В большинстве стран мира ниже нижнего эшелона отсчет высоты выполняют по давлению, приведенному к уровню моря.

Для полётов по воздушным трассам (выше высоты перехода) в авиации используется понятие эшелон , то есть условная высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт. ст. , она же 1013 мбар (гПа) или 29,92 дюйма рт. ст. Установка на всех воздушных линиях всеми без исключения воздушными судами одинакового давления на барометрических высотомерах создаёт единую для всех систему отсчёта, позволяющую осуществлять безопасное воздушное движение. Снижение воздушного судна на посадку без достоверной информации об атмосферном давлении в районе аэродрома категорически запрещается .

Гамма-лучевой высотомер

В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно - изотопы 60 Со , 137 Сs). Приёмник фиксирует обратное фотонное излучение, отражённое от объектов подстилающей поверхности. ГЛВ обладают высокой точностью, устойчивы к воздействию различного рода помех, влияющих на точность измерений. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение - системы мягкой посадки космических кораблей. В частности, в КК «Союз» гамма-лучевой высотомер (шифр изделия «Кактус») установлен у днища спускаемого аппарата, и место его установки маркировано знаком радиационной опасности.

Заключение

Измерение высоты полёта воздушного судна - чрезвычайно важная и ответственная задача, связанная с обеспечением безопасности полётов. При этом подход к исполнению данной задачи должен быть комплексным, применяющим все известные способы определения истинного положения воздушного судна в пространстве. По этой причине на современных воздушных судах применяются все вышеперечисленные приборы, а экипажи проходят профессиональную подготовку для их грамотного совместного использования. Отказ хотя бы одного прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию .

Примечания

См. также

Литература

• Оборудование самолётов. Волкоедов А. П., Паленый Э. Г., М., Машиностроение, 1980 г.
• Радиооборудование самолётов Ту-134 и Ту-134А и его лётная эксплуатация. Кучумова И. П., М., Машиностроение, 1978 г.

Ссылки

Альтиметр

Альтиметр - прибор для измерения высоты над уровнем моря. По принципам работы различают: барометрический и радиотехнический.

Принцип работы барометрического альтиметра основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту , а давление воздуха.

Изначально альтиметр или высотомер - пилотажно-навигационный прибор, сконструированный для пилотов воздушных судов. Высота полета определяется в данном случае как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности (это может быть давление на аэродроме или давление, приведенное к уровню моря). Атмосферное давление на поверхности аэродрома сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полета на приборе необходимо вручную выставить величину давления на земле (или давление, приведенное к поверхности моря). Это необходимо для определения эшелона - условной высоты, рассчитанной при стандартном давлении и отстоящей от других высот на величину установленных отрезков.

Высота эшелона совсем необязательно совпадает с реальной высотой полета воздушного судна. Высотомеры в самолётах - по сути, калибруемые барометры, то есть высоту они вычисляют по разнице давления на земле и в воздухе. Для вычисления истинной высоты потребовалось бы постоянно вносить в приборы данные об атмосферном давлении в каждой точке маршрута, учитывать высоту этих точек над уровнем моря. Поэтому принято пользоваться стандартным давлением. Если на всех воздушных судах будет установлено одинаковое значение давления на альтиметре, то и показания высоты на приборе в заданной точке воздушного пространства будут одинаковыми. Поэтому с определённого момента при наборе высоты (высота перехода) и до определённого момента при снижении (эшелон перехода) высота воздушного судна рассчитывается по стандартному давлению. Значение стандартного давления (QNE) - 760 мм рт. ст. (1013,2 гектопаскаля, 29,921 дюйма рт. ст.) - одинаково во всем мире.

Использование альтиметра для измерения высот

Поскольку атмосферное давление сильно зависит от метеорологической обстановки, крайне нестабильно и может меняться в течение дня, а при плохой погоде и в течение часа, показания альтиметра необходимо периодически сверять по известным отметкам высоты, например, находясь на уровне моря или на возвышенности, точная высота которой указана на карте. Если же этой точки нет, то дело серьезно усложняется. По своему опыту могу сказать, что дневные колебания давления могут составлять величину, равную величине изменения высоты в 17 м. Это можно проверить, находясь на одной высоте в течение некоторого времени и наблюдая, как в плохую погоду (обычно дождливую) меняется давление и, соответственно, меняется высота, в то время как вы реально находитесь неподвижно в одной и той же точке. Поэтому точность измерения показаний может сильно отличаться, и для замера высот лучше выбирать солнечный день.

В общем случае точность измерения альтиметров по стандартам считается 10 м.

Точность используемого в данной статье GPS-навигатора Garmin DACOTA 20 по паспортным данным составляет плюс/минус 3м. Однако, собственные эксперименты подъемов по этажам показывают, что точность может составлять 1 м. Несмотря на то, что шкала индикации встроенного барометрического альтиметра Garmin DACOTA 20 составляет 1 м, прибор фиксирует значения высоты с разрядностью до 1 см. Это можно посмотреть в сохраняемом файле с расширением gpx, изменив разрешение на xml и просмотрев в обычном блокноте. Хотя с указанной выше точностью измерений в 3 м этими данными, думаю, стоит пренебречь. В любом случае, для точных измерений необходима настройка (калибровка) альтиметра.

Альтиметр позволяет проводить калибровку, как по известной высоте, так и по давлению. Наиболее предпочтительной является калибровка по высоте, так как не всегда можно установить для данной местности истинное давление, и не известно, на какой высоте это давление было измерено. Зная точное значение высоты вашего местоположения, можно внести данные в альтиметр и привязать давление к этой высоте. Фактически любое изменение давления теперь будет отсчитывать изменение высоты относительно установленного значения. При этом все та же точность шкалы установки высоты составляет целый метр, что увеличивает погрешность измерений на, как минимум, 0.5 м (за счет округления значений в большую или меньшую сторону). В итоге точность измерения на местности составляет 1,5 м.

Определение точных высот для настройки альтиметра

Пожалуй, определение точных высот местности над уровнем моря - самая большая проблема в эксплуатации альтиметров. Что касается города Рязань, то оказалось крайне проблематичным найти точные данные по высотам города. Можно сказать - их не было вообще: никаких статей в интернете на эту тему, еще советские топографические карты в настоящий момент не проверены на достоверность, а без этого использовать прибор с достоверной точностью оказалось невозможным. С большим трудом на глаза попались примеры геодезических работ с указанием высот, измеренных с точностью до сантиметров. Найдя эту точку на местности, оказалось возможным внести данные и откалибровать альтиметр.

В общем случае данные о высотах местности можно получить несколькими способами:

• при помощи топографической карты;
• при помощи инженерно-топографических планов;
• при помощи пунктов государственной геодезической сети.

Топографическая карта

Карта местности с указанием высот, но найти эту точку на местности представляется нелегкой задачей, да и достоверность данных может вызывать сомнения.

Инженерно-топографический план

Результат инженерно-топографических работ. Оформляется в виде документа со схемой расположения объекта и прилегающих к нему территорий с указанием высот и мест прокладки инженерных коммуникаций. Для нас на этой карте наиболее интересным являются отметки высот. Это самый точный метод определения высот с точностью до сантиметров.

Государственная геодезическая сеть

Геодезическая сеть, обеспечивающая распространение координат и высот на территории государства, и являющаяся исходной для построения других геодезических сетей. Подразделяют на плановую - для закрепления на местности точных координат, и высотную (нивелирную) - закрепляющую на местности отметки высот.

Высотная (нивелирная) сеть любого класса закрепляется на местности постоянными знаками, называемыми реперами и марками .

Марка нивелирная - металлический диск с отверстием в центре около 2 мм.

Репер нивелирный - металлический диск с выступающей полочкой, относительно которой идет нивелирование (определение высоты).

На лицевой стороне реперов и марок отливается номер, а также название организации, проводившей нивелирные работы.

На фото стенные марки и репер - справа.

В Российской федерации высоты реперов вычисляются относительно нуля Кронштадтского футштока. Каждый репер имеет свой индивидуальный номер, не повторяющийся на данной, а по возможности, и на ближайших, так называемых, линиях нивелирования (определения высот).

Реперы подразделяются на: вековые, фундаментальные, рядовые и временные.

Вековые реперы обеспечивают сохранность главной высотной основы на продолжительное время и позволяют изучать происходящие в настоящее время вертикальные движения земной коры, колебания уровней морей и океанов. К сожалению, в Рязанской области таковых реперов нет.

Фундаментальные реперы обеспечивают сохранность высотной основы на значительные сроки. Их закладывают через каждые 50-80 км бурением грунта на глубину до 20 м.

Рядовые реперы закладывают через 5-7 км.

Временные реперы обеспечивают сохранность высотной основы в течение нескольких лет.

При закладке репера в грунт его называют грунтовым , в скалу - скальным , а в стену здания - стенным .

Стенные реперы : закрепляются на застроенной территории везде, где это возможно. Закрепление производится в несущие части каменных или бетонных сооружений на высоте менее 0,3 м с помощью нивелирных марок

Географические координаты реперов определяются с точностью 0,25". На каждый репер составляют абрис и дают описание его местоположения. Кроме того, расположение реперов показывают на карте масштаба 1:100 000, которую прилагают к материалам нивелирования.

Конструкция реперов, кроме стенных, имеет общие принципы: на глубине скального основания под грунтом устанавливается бетонная плита, на нее ставится пилон (столб) из гранита или высококачественного бетона. В верхнюю часть пилона цементируют марки (горизонтальную и вертикальную). Верхний конец пилона располагают на высоте 1 м от поверхности земли. После всех работ образовавшийся колодец засыпают гравием. Неподалеку от фундаментального репера устанавливается репер-спутник.

Пример конструкции векового трубчатого репера.

Каждый репер имеет соответствующее наружное оформление. Например наружное оформление векового репера состоит из железобетонного колодца с защитной крышкой и запором; кургана, сложенного из камней; указательного монолита и ограждения из четырех отрезков рельс или железобетонных столбов с якорями, закладываемыми на глубину 140 см и выступающими над поверхностью земли на 110 см.

Примеры реперов:

Геодезические знаки же плановой геодезической сети , являющимися координатными отметками, представляют собой надземные сооружения в виде каменных или деревянных столбов, либо металлические пирамиды высотой до 6-8 м. Если требуется высота до 15-18 м, то их строят в виде двойных усеченных мирамид.

Более подробно конструкцию и принципы построения геодезической сети можно изучить, скачав брошюру

Геодезические пункты отображаются на топографических картах соответствеующими отметками, поэтому можно попытаться отыскать их самостоятельно:

Калибровка альтиметра и измерение высот

Реально в городе Рязани мне не удалось в настоящее время обнаружить какие-либо геодезические знаки, кроме стенных реперов и марок. Имеющиеся на них клейма с порядковыми номерами и аббревиатурами организации, установшей их, не помогли в определении высот. Чудом мне попались на глаза инженерно-топографически планы, выложенные в сети интернет в качестве рекламы своих работ одной из геодезических команий, проводиших работы в городе. Теперь у меня оказались три точки, по которым я мог калибровать альтиметр. Одна из этих точек находится на территории Рязанского кремля, за гостинницей черни и рядом с реконструкцией солодовенных палат:

Оставалось настроить альтиметр на нужную высоту, прибавив метр на высоту расположения альтиметра в руке. Теперь можно было спокойно ислледовать город: любое изменение давления отражалось изменением высоты относительно калибровочной высоты.

Первое, что показали результаты, непривычно высокие значения колебаний высот: казалось бы визуально изменение высоты не велико, а альтиметр показывает перепады в несколько метров. Возможно, здесь свою лепту вносит точность шкалы в метр, округляющая показания в большую или меньшую сторону до точности шкалы (поэтому лучше смотреть сохраняемый файл gpx), возможно все-таки альтиметр дает большую погрешность.

Второе, и, пожалуй, самое неприятное - сильная зависимость от погодных условий. В дождливую и переменную погоду, когда атмосферное давление не стабильно, показания в течение часа могут отличаться на 17 метров. Поэтому, при проведении измерений, необходимо периодически калибровать альтиметр на точно известную высоту, а для этого надо знать эти точки. Замеры в солнечный день, когда погода стабильна, показывают, что по возвращении через два часа после проведения калибровки, точность измерений может меняться на 1 м.

В настоящее время замеры высот Рязани проводятся, о результатах можно будет ознакомиться

Двухстрелочный высотомер ВД-10 (рис. 67) предназначен для измерения высоты полета само­лета относительно уровня той изобарической поверхности, атмос­ферное давление которой установлено на барометрической шкале. Принцип действия высотомера основан на измерении атмосферного давления с поднятием на высоту с помощью блока анероидных ко­робок.

Знание высоты полета необходимо экипажу для определения высоты полета над пролетаемой местностью, для предотвращения столкновения самолета с земной поверхностью, для контроля за выдерживанием высоты при ее наборе или снижении, выдерживание заданного эшелона полета по трассе, а также для решения некоторых навигационных задач.

Высотомеры ВД-10 установлены на левой и средней панелях приборной доски. Питаются высотомеры статическим давлением от приемников воздушного давления ПВД-7 системы питания анероидно-мембранных приборов.

Устройство и работа. Высотомер ВД-10 (рис. 68) состоит из гер­метичного корпуса, в который подается статическое давление воз­духа, окружающего самолет. Полость корпуса соединена при помо­щи трубопровода с приемниками статического давления, располо­женными между шпангоутами № 9-10 на правом и левом бортах. Чувствительным элементом прибора является блок анероидных коробок, состоящих из гофрированных мембран, изготовленных из фосфористой бронзы. Воздух из коробок выкачан до остаточного давления 0,15÷0,2 мм рт. ст. У земли анероидные коробки 18 на­ходятся в наиболее сжатом состоянии. При этом сила упругости мембран уравновешивает силу атмосферного давления.

При подъеме на высоту атмосферное давление уменьшается, анероидные коробки расширяются и через передающий механизм воздействуют на стрелки высотомера, которые по шкале показы­вают высоту полета самолета.

На лицевой стороне прибора расположены два подвижных тре­угольных индекса 4 и 5, указывающие высоту, соответствующую изменению барометрического давления относительно давления 760 мм рт. ст. Внешний индекс 5 указывает высоту в метрах, а внут­ренний 4 - в километрах. Треугольные индексы используются для взлета и посадки самолета на высокогорном аэродроме, где давле­ние меньше 670 мм рт. ст. Кремальера 24 служит для установки стрелок прибора в нулевое положение перед вылетом, а также для внесения поправок на изменение барометрического давления в месте взлета или посадки. При вращении кремальеры одновременно переводятся стрелки прибора и шкала барометриче­ского давления.

Для согласования показаний баро­метрической шкалы с нулевым положе­нием стрелок и положением индексов в высотомере предусмотрена возмож­ность вращения при помощи кремалье­ры только одной барометрической шка­лы. Для этого надо отвернуть контргайку на кремальере, потянуть кремалье­ру на себя и с ее помощью, вращая ба­рометрическую шкалу в любую сто­рону от 670 до 790 мм рт. ст, ввести соответствующую поправку (эту опера­цию выполняет техник по прибо­рам).

Шкала 25 барометрического давле­ния от 670 до 790 мм рт. ст имеет оцифровку через 5 мм рт. ст, цена деления 1 мм рт. ст. Шкала дает возможность вносить поправ­ку в показания высотомера, когда давление в месте посадки не сов­падает с давлением у земли в момент вылета.

Шкала 3 высот отградуирована для узкой стрелки от 0 до 1000 м с оцифровкой через 100 м и с ценой деления 10 м.

Для широкой стрелки используется та же шкала от 0 до 10 000 м с оцифровкой через 1000 м и с ценой деления 100 м.

Высотомер работает следующим образом. У земли апероидные коробки находятся в наиболее сжатом состоянии и стрелки прибора показывают нуль высоты. С поднятием самолета на высоту атмос­ферное давление внутри корпуса прибора уменьшается, анероидные коробки расширяются и через передающий механизм свое движе­ние передают на стрелки, которые показывают высоту полета само­лета относительно той поверхности, давление которой установлено на барометрической шкале.

При снижении самолета атмосферное давление внутри корпуса прибора увеличивается, анероидные коробки сжимаются и возвра­щают стрелки на нулевую отметку шкалы.

Ошибки высотомера ВД-10 подразделяются на три основных вида: инструментальные, аэродинамические и методические.

Инструментальные ошибки высотомера возникают от неточности изготовления прибора, его сборки и регулировки. В про­цессе эксплуатации прибора возникают люфты, трения, нарушает­ся герметичность корпуса и т. д. Все это приводит к неправильному замеру высоты полета. Эти ошибки определяются в лаборатории, затем суммируются с аэродинамическими ошибками и заносятся в таблицу эшелонов.

Аэродинамические ошибки возникают за счет завихре­ния и уплотнения перед приемниками статического давления, встреч ного потока воздуха, что приводит к искажению статического давления. При этом давление, воспринимаемое статическими прием­никами, будет отличаться от статического (атмосферного), что при­водит к ошибкам при изменении высоты полета. Эти ошибки опреде­ляются при испытании самолета, затем суммируются с инструмен­тальными ошибками и сводятся в таблицу эшелонов.

При наборе высоты в горизонтальном полете и снижении само­лета суммарная поправка учитывается экипажем по таблице эшело­нов, установленной в кабине пилотов. При переходе на новый эше­лон полета необходимо занять новую высоту, соответствующую показанию высотомера и указанную в таблице.

Методические ошибки возникают вследствие несовпаде­ния расчетных данных, положенных в основу тарировки шкалы прибора, с фактическим состоянием атмосферы. В связи с тем, что расчет и тарировка шкалы прибора производится согласно стан­дартным данным, т. е. при p 0 = 760 мм рт. ст, температура t o = + 15° С, температурный вертикальный градиент t гр = 6,5° на 1000 м высоты, а на практике таких данных не встречается, то вы­сотомер имеет три методические ошибки, которые легко учитывают­ся в полете.

1. Ошибка, возникающая за счет изменения атмосферного дав­ления на аэродроме вылета, по маршруту и в пункте посадки. Учи­тывается перед взлетом-установкой давления аэродрома вылета; перед посадкой -установкой на барометрической шкале высотоме­ра давления аэродрома посадки; при определении высот - путем учета поправки на изменение атмосферного давления.

2. Ошибка от изменения температуры воздуха; особенно опасна при полетах на малых высотах и в горных районах в холодное вре­мя года. При температурах у земли ниже +15° С высотомер будет завышать высоту, а при температурах выше +15° С занижать по­казания высоты. Методическая температурная ошибка учитывает­ся на линейке НЛ-10М.

3. Ошибка, возникающая за счет изменения рельефа пролетаемой местности. При полете над земной поверхностью барометрические высотомеры не учитывают рельефа пролетаемой местности, а пока­зывают высоту относительно уровня той изобарической поверхности, давление которой установлено на барометрической шкале. Следо­вательно, чтобы избежать катастрофы при полете над горной мест­ностью необходимо учитывать высоту гор. Высота рельефа пролетае­мой местности определяется по карте. При расчете истинной высоты поправка на рельеф алгебраически вычитается из абсолютной вы­соты полета, а при расчете приборной высоты прибавляется.

Предполетный осмотр и пользование высотомером в полете. Пе­ред полетом необходимо осмотреть высотомеры, обращая внимание на целость стекла, окраску и крепления прибора. Убедиться в на­личии таблиц эшелонов в кассетах командира корабля и второго пилота, а также в совпадении номеров высотомеров, установленных на приборной доске, с номерами, указанными в таблице эшелонов. При осмотре убедиться, что контргайка кремальеры опломбирована. Кремальерой установить стрелки прибора на

Рис. 68. Кинематическая схема высотомера ВД-10:

1 - стрелка, показывающая высоту в километрах; 2 - стрелка, показывающая высоту в метрах; 3 - шкала; 4, 5 - индексы; 6, 7, 22 и 23 - зубчатые колеса; 8 - трибка; 9 - сектор; 10 - компенсатор второго рода; 11 - вилка; 12 - ось сектора; 13, 15 - вилки; 14, 16 - тяги; 17 - компенсатор 1-го рода; 18 - блок анероидных коробок; 19 - подвижный центр; 20 - зубчатое колесо; 21 - трибка; 24 - кремаль­ера; 25 - барометрическая шкала.

нуль высоты, и сличить показания давления на шкалах приборов с давлением на аэродроме, полученным с метеостанции.

Расхождение показаний не должно превышать более 1,5 мм рт. ст. Высотомер, имеющий расхождение, превышающее 1,5 мм рт. ст. и с расконтренной гайкой кремальеры подлежит снятию с самолета. Вылет самолета с таким высотомером не допускается. Вращая кре­мальеру, установить давление 760 мм рт. ст. При этом подвижные индексы должны установиться на нулевой отметке шкалы. Допусти­мое отклонение от нулевой отметки ± 10 м. Если подвижные индек­сы отклонились более чем на ± 10 м, прибор необходимо заменить.

Перед взлетом установить при помощи кремальеры стрелки вы­сотомеров на нуль. При этом давление аэродрома должно совпа­дать с давлением на барометрической шкале, а подвижные треугольные индексы должны показывать высоту относительно давления 760 мм рт.ст.

После взлета и пересечения высоты перехода установить на шка­лах высотомеров давление 760 мм рт. ст. По давлению 760 мм рт. ст. и таблице эшелонов набирается заданный эшелон. Высоту заданноного эшелона выдерживать согласно таблице, установленной в ка­бине экипажа.

При посадке необходимо установить давление аэродрома при пересечении высоты эшелона перехода, указываемого диспетчером, разрешающим заход на посадку.

На самолетах, вылетающих по правилам визуальных полетов (ПВП) ниже нижнего эшелона, шкалы давлений высотомеров уста­навливаются на минимальное атмосферное давление по маршруту (участку) полета, приведенному к уровню моря, при выходе само­лета из круга аэродрома взлета.

При посадке по правилам ПВП ниже нижнего эшелона необхо­димо установить давление аэродрома посадки при входе самолета в круг аэродрома посадки, а затем совершать посадку.

При пользовании высотомером перевод стрелок вручную при по­мощи кремальеры разрешается до отметки 5000 м с обязательным возвратом в исходное положение их в обратном направлении, так как из-за конструктивных особенностей прибора перевод стрелок на 10 000 м приводит к рассогласованию в показаниях барометри­ческой шкалы, стрелок и индексов.

47. Комбинированный указатель скорости КУС-73/1100

Назначение и принцип действия. Комбинированный указатель скорости КУС-730/1100 (рис. 69) предназначен для измерения при­борной скорости от 50 до 730 км/ч и истинной воздушной скорости от 400 до 1100 км/ч.

Принцип действия КУС-730/1100 основан на изме­рении скоростного напора встречного потока воздуха с автоматическим введением по­правки на плотность и сжимае­мость воздуха с поднятием на высоту.

В полете приборная ско­рость используется для пилоти­рования самолета, истинная воздушная скорость - для це­лей самолетовождения. Знание летчиком приборной скорости дает возможность правильно пилотировать самолет в воздухе, так как полет самолета ниже ми­нимальной скорости приводит к падению самолета. Увеличение ско­рости полета сверх допустимой приводит к разрушению самолета.

Показания приборной скорости используются пилотами для вы­держивания скоростей при взлете, для выдерживания заданного режима скорости по маршруту, при маневрировании и планирова­нии в районе аэродрома и при посадке.

Показание истинной воздушной скорости полета необходимо штурману для выполнения различных навигационных расчетов.

КУС-730/1100 установлены на левой и средней панелях прибор­ной доски.

Питаются указатели скорости статическим и полным давлением от приемников воздушного давления ПВД-7 системы питания анероидно-мембранных приборов.

Устройство и работа. Комбинированный указатель скорости со­стоит из герметичного корпуса, на лицевой стороне которого нане­сены две шкалы: внутренняя и внешняя.

Внутренняя шкала - шкала истинной воздушной скорости от­градуирована от 400 до 1100 км/ч с оцифровкой через 100 км/ч и ценой деления 10 км/ч. Внешняя - шкала приборной скорости - от 50 до 750 км/ч с оцифровкой через 100км/ч и ценой деления 10 км/ч.

С обратной стороны корпус имеет два штуцера: динамический, обозначенный буквой «Д», который соединяется с камерой прием­ника полного давления ПВД-7, и статический, обозначенный бук­вой «С», соединен со статической камерой приемника ПВД-7.

Для измерения приборной и истинной воздушной скорости в корпусе прибора смонтированы два механизма, работающие от од­ного чувствительного элемента - манометрической коробки.

Механизм приборной скорости (рис. 70) состоит из манометри­ческой коробки 22, имеющей две гофрированные мембраны. Внут­ренняя полость манометрической коробки соединена трубопроводом с динамическим штуцером приемника воздушного давления. При подаче давления в манометрическую коробку верхний центр 23 ко­робки перемещается и через передающий механизм воздействует на широкую стрелку 2, которая по внешней шкале показывает при­борную скорость.

Механизм истинной воздушной скорости состоит из анероидной коробки 20, тяги 19, оси 16, тяги 15, поводков 10, 11, 12, оси 28, сек­тора 27 и узкой стрелки 5, которая по внутренней шкале показыва­ет приближенную истинную воздушную скорость.

Указатель скорости работает следующим образом. При движени самолета относительно воздуха полное давление встречного по­тока воздуха, воспринимаемое приемником ПВД-7, передается во внутреннюю полость манометрической коробки, а в герметичный корпус прибора - статическое давление. Под действием скоростно­го напора (динамического давления) верхний центр 23 (см. рис. 70) манометрической коробки перемещается. Перемещение верхнего центра чувствительного элемента прибора преобразуется при помощи передаточного механизма во вращательное движение стрелки прибора, указывающей по внешней шкале приборную скорость.

Одновременно перемещение (движение) чувствительного эле­мента прибора передается на механизм истинной воздушной скорости.

Скорость вращения (при полете у земли) оси сектора 4 меха­низма приборной скорости и оси сектора 27 механизма истинной воздушной скорости одинакова. Следовательно, показания стрелок будут также одинаковы.

С изменением высоты полета изменяется статическое давление в корпусе прибора. Под действием статического давления анероидная коробка прогибается и перемещает свой верхний центр 21, ко­торый через систему передач дополнительно поворачивает узкую стрелку, указывающую приближенную истинную воздушную ско­рость. Ошибка на сжимаемость воздуха для узкой стрелки учиты­вается автоматически градуировкой шкалы. Таким образом с под­нятием на высоту показания узкой стрелки будут больше показа­ний широкой стрелки на величину плотности и сжимаемости воздуха.

Ошибки указателя скорости КУС-730/1100 подразделяются на три группы: инструментальные, аэродинамические и методические.

Инструментальные ошибки указателя скорости возни­кают по тем же причинам и аналогичны инструментальным ошиб­кам высотомера ВД-10. Они определяются в лаборатории путем сличения показаний проверяемого указателя скорости с эталонным прибором. Результаты проверки, не выходящие из пределов допус­ков, наносят на график (таблицу), который устанавливается в ка­бине самолета. Инструментальные ошибки учитываются в полете по графику или таблице.

Аэродинамические ошибки возникают вследствие ис­кажения воздушного потока перед приемниками воздушного давле­ния. Как показывает опыт, невозможно установить приемник в та­ком месте самолета, где он находился бы в неискаженном потоке воздуха. Следовательно, приемники воздушных давлений воспри­нимают скоростной напор, искаженный влиянием самолета. Вслед­ствие этого исправный указатель скорости в полете не точно изме­ряет скорость движения самолета относительно воздуха.

Аэродинамические ошибки определяются на заводе-изготовите­ле самолета и заносятся в специальный график или таблицу попра­вок. Учитываются эти ошибки в полете по специальному графику или таблице для обеих стрелок.

Методические ошибки возникают из-за несовпадения действительной плотности воздуха с расчетной, принятой при расче­те шкалы указателя скорости, а также вследствие сжимаемости встречного потока воздуха.

Шкала указателя воздушной скорости тарируется согласно стан­дартной плотности воздуха, равной 0,125 кг-с/м 4 при давлении 760 мм рт. ст. и температуре +15° С. При подъеме на высоту плот­ность воздуха уменьшается. Следовательно, на высоте скоростной напор будет меньше и прибор покажет скорость меньше действи­тельной воздушной скорости полета самолета.

Кроме того, плотность воздуха также зависит от температуры. Если температура воздуха увеличивается, то плотность воздуха уменьшается. Из сказанного следует, что при увеличении температу­ры воздуха прибор будет занижать скорость, а при температурах ниже +15° С - завышать показания воздушной скорости.

Во всех случаях, когда плотность и температура воздуха отли­чаются от расчетных данных, показания прибора не будут равны истинной воздушной скорости. Эта методическая ошибка для широ­кой стрелки учитывается на линейке НЛ-10М, а для узкой стрелки частично - с помощью анероидной коробки. Кроме того, ошибка за счет изменения плотности воздуха может быть учтена путем при­ближенного вычисления в уме.

Ошибки указателя скорости на сжимаемость встречного потока воздуха возникают вследствие сжимаемости воздуха впереди само­лета. Летящий самолет оказывает давление на воздушные массы воздуха, сжимая его. При этом плотность воздуха увеличивается, что вызывает увеличение скоростного напора и, следовательно, за­вышение показаний указателя скорости.

При полете на скоростях менее 400 км/ч ошибки на сжимаемость встречного потока воздуха незначительные и ими пренебрегают. При скоростях, больших 400 км/ч, особенно на больших высотах, ошибки достигают значительных величин и поэтому их необходимо учитывать при расчете скоростей.

Ошибки на сжимаемость встречного потока воздуха учитыва­ются по таблице только для широкой стрелки.

Предполетный осмотр и пользование указателем скорости в по­лете. Внешним осмотром необходимо убедиться, что видимых де­фектов нет, обращая внимание на целость стекла, корпуса, окраску шкалы и стрелок, а также крепления прибора к приборной доске. Краны переключения статики и динамики на горизонтальном пуль­те левого летчика и кран статики на вертикальном пульте правого летчика должны находиться в положении «Основная» и законтрены. При осмотре стрелки указателей должны быть в исходном положе­нии. Убедиться, что таблицы инструментальных ошибок находятся у рабочего- места летчиков, а также сняты заглушки с приемников статического давления и чехлы с приемников ПВД-7 и ППД-1. После чего проверить исправность электрической цепи обогрева приемников статического давления, а также приемников ПВД-7 и ППД-1.

При определении в полете истинной воздушной скорости по ши­рокой стрелке КУС-730/1100 необходимо в показание прибора вво­дить пять поправок: инструментальную, аэродинамическую, на из­менение плотности воздуха, температурную и на сжимаемость воз­духа. Инструментальную поправку определяют по таблице, которая находится в кабине экипажа. Аэродинамическую поправку берут из формуляра самолета или определяют по таблице. Поправка на изменение плотности и температуры воздуха вводится при помощи навигационной линейки НЛ-10М. Поправку на сжимаемость воздуха определяют по таблице.

Рис. 71. Приемник воздушных давлений ПВД-7

Чтобы в полете определить истинную воздушную скорость по узкой стрелке, необходимо в показание узкой стрелки ввести три поправки: температурную, инструментальную и аэродинамическую.

4.3

Высотомеры для измерения деревьев

За 200-летний период развития таксационной техники сконструирован целый ряд высотомеров, опирающихся на геометрические и тригонометрические построения.

Подробное описание старейших конструкций высотомеров было дано еще в учебнике по лесной таксации Удо Мюллера (MullerU ., LehrbuchderHoizmesskunde , Berlin , 1915).

Результаты исследования точности и производительности 19 высотомеров приводит Ф. Корсунь в статье «Высотомер» в чехословацком «Лесном научном словаре». В этой статье все высотомеры делятся на две группы:

а) высотомеры, требующие измерения базы, т.е, расстояния от дерева до наблюдателя;

б) высотомеры, не требующие этого измерения.

Каждая из этих двух групп в свою очередь делится на подгруппы. В конечном итоге Ф. Корсунь, проводивший исследования в 50-60 годах ХХ века, дает довольно сложную классификацию высотомеров.

Наиболее производительными он считает высотомеры второй группы. Рассматриваемым ниже конструкциям высотомеров (Блюме – Лейсса, «Метра» и др.) Ф. Корсунь дает невысокую оценку. Эти высотомеры он называет сложными, дорогими и имеющими лишь теоретическое значение. Для измерения высот деревьев Ф. Корсунь предлагает использовать эклиметры (уклономеры). Однако, по его наблюдениям, производительность обмера высот эклиметрами ниже, чем высотомерами первой группы, требующими измерения базы. В настоящее время установлено, что Ф.Корсунь ошибался, а высотомеры Блюме – Лейсса нашли широкое применение.

Профессор Жан Парде высотомерам дает следующую классификацию:

Высотомеры, при которых измерения производятся с расстояния равного высоте деревьев, Они обоснованы на принципе подобных и равносторонних треугольников.

Высотомеры, при которых можно производить измерения высот на любом расстоянии от дерева (высотомер Блюме – Лейсса, зеркальный высотомер Фаустмана, высотомер Вейзе и др.).

Высотомеры, при которых не требуется измерения расстояния до дерева (высотомер Христена).

Высотомеры, при которых не требуется измерения расстояния до дерева и не нужна рейка, приставляемая к дереву. Этот способ основан на тригонометрическом решении треугольников. Он все же сложен для практического применения.

При пользовании всеми высотомерами, если визирование проводят только на вершину дерева, к результату добавляется высота до глаза наблюдателя.

В настоящее время принцип действия высотомеров в основном основывается на решении прямоугольных или иных треугольников путем измерения одной из его сторон (катета) и острого угла.

Допустим, что нужно измерить высоту дерева, показанного нарисунке 4.6.

Для этого, отойдя от дерева на расстояние АМ= b , примерно равное высоте дерева, надо измерить каким-либо инструментом, установленным на высоте MN = l , угол α = BNC между горизонтальной линией NC и линией визирования NB . Тогда высота дерева:

AB = H = NCtgα + l = btgα + l , где l – высота до глаз наблюдателя.

Рисунок 4.6 Схема измерения высоты дерева высотомером

Вместо непосредственного измерения величины l = СА можно измерить угол b = CNA , тогда

AC = NCtg b = btg b ;

высотаН = ВС + СА , следовательно

AB = btgα + btg b = Н = b (tgα + tg b ) .

Для того чтобы измерить дерево на пониженной поверхности землиАМ (рисунок 4.7) , нужно измерить углы α и b , визируя на основание (А ) и вершину дерева (В ).

В этом случае

АВ = Н = NCtgα + NCtg b = NC (tgα + tg b ) .

Для определения длины NC надо решить треугольник AMN , в котором MN А = 90˚ – b , отсюда

Наконец, из ∆ ANC следует NC = AN cos b .

Рисунок 4.7 Схема измерения высоты дерева на пониженном склоне

Если дерево находится на возвышенности(рисунок 4.8) , то высота егоАВ = ВС – АС, ВС = NCtgα ,АС = NCtg b . При этом величина NC определяется указанным выше способом, однако учитывая, что MN А = 90˚ + b .

Рисунок 4.8 Схема измерения высоты дерева на повышенном склоне

Высотомеры, основанные на решении треугольника, называют базисными, т.к. необходимо измерить величину расстояния от мерщика до измеряемого дерева, что является базисом. Базис необходимо измерять достаточно точно. Ошибка в длине базиса автоматически переносится на результат установления высоты дерева. Так, если длина базиса 20 м , а высота дерева равна 10, 20, 30, 40 м , то ошибка в базисе на 1 м , который мы будем считать равным 20 м (на самом деле он составит 19 или 21 м ), приведет к погрешности в определении высоты в 0,5; 1,0; 1,5 и 2 м .

Действительно, тангенс угла α при базисе в 20 м и высотах дерева в 10, 20, 30, 40 м будет равен 0,5; 1,0; 1,5; 2,0. При ошибке в базисе ±1м, т.е когда базис вместо 20 м равен 19 или 21 м , то тангенс угла α в первом случае составит 0,53; 1,05; 1,57; 2,10, а во втором – 0,476; 0,95; 1,43; 1,90.

Тогда высоты на нашем приборе, который градуирован на базис 20 м , при занижении базиса на 1 м окажутся следующими: 10,5 м ; 11 м ; 31,5 м ; 42 м . При завышении базиса на 1 м соответственно – 9,5 м ; 19 м ; 28,5 м ; 39 м .

Современные высотомеры обычно снабжены дальномерами, что делает измерение базиса относительно легким делом. Старые высотомеры, которые кое-где еще есть в лесничествах, дальномеров не имеют. Не имеют их и высотомеры, купленные Минлесхозом за рубежом в 1996 – 1998 гг., хотя внешне они выглядят вполне современными. При отсутствии дальномера практические работники иногда отмеряют базис шагами. Это проще и легче, чем делать измерения мерной лентой или рулеткой, но точность здесь не гарантируется. Поэтому измерять базис шагами нельзя.

Безбазисные высотомеры используют принцип подобия треугольников. Из безбазисных известен высотомер Христена. Для проведения измерений высотомеров Христена требуется шест длиной 2 – 3 м , который приставляют к дереву. Затем отходят на такое расстояние, чтобы при визировании на шест его верхняя часть соответствовала отметке 2 (или 3 м ) на высотомере. Визируя на вершину дерева (при этом удерживая на высотомере высоту шеста) находим отметку, которая соответствует высоте дерева (рисунок 4.9)

Рисунок 4.9 Схема измерения высоты дерева безбазисным высотомером Христена

Здесь мы строим 2 подобных треугольникаАВС иавс , где . Тогда высота дерева (АС ) будет равна , гдеВС –const . Нанеся соответствующую градуировку на высотомер, нетрудно найти АС.

В лесхозах высотомеров Христена сегодня нет. К тому же из-за технических сложностей глазомерного визирования точность этого высотомера низкая – не точнее ± 2 м .

В настоящее время есть очень много конструкций высотомеров. В учебниках по лесной таксации описаны зеркальный высотомер (Фаустмана), высотомер Макарова, способ измерения высоты дерева с помощью специально размеченной мерной вилки, высотомер Никитина и другие. Практически сегодня высотомеры Фаустмана, Вейзе, Вимменауэра и др. можно встретить только в музеях. Поэтому их описание опустим. При желании описание этих приборов можно найти в учебниках по лесной таксации В. К. Захарова, Н.П. Анучина, О.А. Атрощенко и др. Высотомер Никитина не получил широкого распространения. К тому же качество его изготовления очень низкое, и пользоваться им можно с большой осторожностью и только после проверки.

Измерять высоту с помощью мерной вилки можно, если она имеет специальную разметку. Такую разметку наносили на деревянные мерные вилки с конца XIX века до 70-х, 80-х годов прошлого века. В настоящее время мерные вилки, пригодные для измерения высоты, не выпускаются. Вызвано это низкой точностью измерения высот с помощью мерной вилки и наличием компактных и точных высотомеров. Поэтому описание измерения высот мерной вилкой опустим.

В лесхозах еще можно встретить маятниковый высотомер Макарова и оптический высотомер Анучина. Последний в силу ряда технических характеристик не дает высокой точности, которая в лучшем случае составляет ± 2 м . Высотомер Макарова, хотя портативен и удобен в работе, но имеет невысокую точность. Вызвано это тем, что маятник высотомера часто заедает, шкала слишком мелкая, т.е. точность тоже будет в пределах ± 2 м . Использовать эти высотомеры можно только тогда, если нет других. Все же это лучше, чем глазомерное определение высоты. Учитывая названное обстоятельство, дадим описание высотомеров Макарова и Анучина.

Высотомер Макарова называют маятниковым. Он построен на тригонометрическом принципе(рисунок 4.10).

Высотомер состоит из металлического сектора (1), прикрепленного к трубке (2), предназначенной для визирования на вершину дерева. В верхней части сектора укреплен вращающийся на шарнире маятник с заостренной на конце стрелкой. Показания шкалы базиса – 10 и 20 м .

Для того чтобы измерить высоту дерева высотомером на горизонтальной поверхности, от него отходят на постоянную величину 10 или 20 м , считая от основания (постоянные базисы), и визируют через трубку на вершину. Стрелка маятника укажет измеряемую высоту дерева в зависимости от базиса. К полученному результату необходимо прибавить высоту до уровня глаза наблюдателя.

Рисунок 4.10 Высотомер Макарова

1) Металлический сектор; 2) Прицельная трубка

Если дерево расположено на наклонной поверхности, то отмерив базис по горизонтальному положению 10 или 20 м , визируют на вершину дерева и делают отсчет согласно указаниям маятника, затем визируют на основание дерева, повернув высотомер на 180˚. Оба отсчета складывают и получают высоту дерева, не делая добавок на высоту глаза наблюдателя.

Если дерево находится на возвышенности, измеряют базис по горизонтальному положению до основания дерева. При измерении высоты визируют вначале на его вершину, а затем на основание. Разность отсчетов дает высоту дерева без добавок на высоту глаза наблюдателя.

Теоретическое обоснование высотомера Макарова приведено нарисунке 4.11 , гдеВА 2 = ВС + СА 2 = Н – высоте дерева;АС = А 1 А 2 – базис. Из ∆АВС имеем:

Обоснования измеренияН на понижении или повышении местности приведены выше; следует лишь учесть, что b = 90˚ – α.

Пример. Длина базисаА 1 А 2 = 20 м , уголАВС = α = 39˚ , угол ВАС = = b = 90˚ – α = 51˚ , tg 59˚ = 1,26 , ВС = АС tg b = 20·1,26 = 25,2 м . высота дереваН = ВС + СА 2 = 25,2 + h ; h – высота глаза наблюдателя в точкеА (в среднем 1,4 м ); таким образом, Н = 25,2 + 1,4 = 26,6 м .

ВС = АС tg b = АС tg (90˚ – α) = АС с tgα ; Н = АС с tgα + h .

Рисунок 4.11 Схема измерения высоты дерева высотомером Макарова

Угол α образуется линией визирования на вершину дерева и линией отвеса (маятника). Для удобства практического использования высотомера на шкале его вместо градусной величины угла α или угла b = =90˚ – α нанесены соответствующие им высоты, указываемые стрелкой маятника.

При постоянной величине базисов – 10 или 20 м – высота дерева непосредственно отсчитывается на шкале плюс h – высота глаза наблюдателя. Если базис равен 30 м , то надо сложить показатели шкалы для 10 и 20 м плюс h .

Крупным недостатком высотомера Макарова является его малый размер, что не обеспечивает точности визирования на вершину дерева и приводит к ошибке в отсчете высот. Высотомеры увеличенных размеров обеспечивают лучшие результаты.

Высотомеры, построенные на геометрическом принципе, основаны на подобии треугольников, один из которых проектируется на местности, другой – на приборе. Имеется много различных конструкций таких высотомеров, но принципиальная схема их устройства одинаковая (рисунок 4.12).

На прямоугольной пластинке Oocb нанесены деления; в точкео укреплена нить ob отвесом; наблюдатель, находящийся в точке N , отстоящей от основания дерева на расстоянии NA , измеренном мерной лентой (базис), визирует на вершину дереваВ вдоль стороныОо прямоугольника. Нить отвеса ob укреплена в точкео на делении, отвечающем числу единиц измерения базиса NA . В этом случае нить отвеса пересечет в точке b цифру деления, соответствующего высотеВС .

Если дерево находится на горизонтальной поверхности, то для определения всей его высоты следует к величинеВС прибавить высоту глаза наблюдателя h . Техника измерения строится на подобии треугольниковОВС и о b с , у которых Ð ВОС = Ð boc , так как они образованы взаимно перпендикулярными сторонами, а стороны треугольников пропорциональны; BC : bc = OC : oc . Следовательно, .

Так как нить отвеса укреплена на цифре деления, отвечающего числу единиц измерения базиса NA , то нить отвеса в точке b будет непосредственно указывать величинуВС в единицах измерения базиса.

Рисунок 4.12 Общая схема высотомеров, построенных по

Геометрическому принципу

При расположении дерева на пониженной поверхности необходимо проводить два отсчета: на вершину дерева и на основание; в этом случае высота дереваН будет слагаться из суммы двух отсчетов ВС + СА , без прибавления величины h .

Если дерево расположено на повышенной поверхности, то высота его определяется как разность отсчетов по нити отвеса при визировании на вершину и основание дерева (рисунок 4.13).

В этом случае имеем две пары подобных треугольников:ОВС и oba , а иакжеОСА иоса . Исходя из подобия первой пары треугольников, отсчет на основание дереваС дает величинуСА .

Рисунок 4.13 Измерение высоты дерева, находящегося на повышении, при помощи высотомера, построенного на геометрическом принципе

Оптический высотомер (ВА) . Н.П. Анучин сконструировал высотомер, названный оптическим (рисунок 4.14).

Рисунок 4.14 Оптический высотомер Анучина

Он состоит из корпуса, смонтированного из двух симметричных половинок, стянутых винтами. Внутри корпуса в отдельном тубусе размещена оптическая система: объектив и окуляр. Оптическая система в несколько раз уменьшает изображение предмета. Объектив состоит из двух вогнуто-выпуклых линз. Окуляр прибора снабжен наглазником. На корпусе прибора со стороны объектива нанесены две отсчетные шкалы: одна для измерения с расстояния 15 м , вторая – 20 м (рисунок 4.15).

Регулировка прибора осуществляется путем передвижения тубуса относительно шкал. При этом необходимо ослабить винты, стягивающие корпус прибора.

Рисунок 4.15 Шкала оптического высотомера

В оптическом высотомере лучи света, идущие от измеряемого дереваАВ , после прохождения через рассеивающую линзу (объектив), расходятся веером(рисунок 4.16). Если эти лучи попадут в глаз, то мы увидим мнимое прямое изображение дерева А 1 В 1 , которое будет сильно уменьшенным.

Рисунок 4.16 Ход лучей в оптическом высотомере Анучина

При непосредственном глазомерном наблюдении высоких деревьев с близкого расстояния угол зрения очень велик (порядка 60˚).

Визирный прибор, сконструированный для измерения такого большого угла, будет громоздок. В портативном визирном приборе этот угол должен быть уменьшен.

Рассеивающие линзы в данном случае и применяются для того, чтобы сузить угол зрения при измерении высоких объектов. В передней части высотомера имеется прямоугольная прорезь, через которую рассматривается измеряемое дерево. При небольших габаритах прибора шкалы, нанесенные на внутренней поверхности передней стенки высотомера, расположены на близком расстоянии от глаза, поэтому для лучшей их видимости в окулярной части прибора установлена слабая лупа (+5 диоптрий). Лупа мало влияет на изображение, получаемое при помощи объектива. Установкой окуляра (лупы) достигается возможность одновременного рассматривания уменьшенного изображения дерева и высотомерных шкал.

Преимуществом данной схемы является то, что она дает прямое изображение. В ряде же других оптических устройств, например в некоторых дальномерах, получается обратное изображение. Во многих оптических измерительных приборах для того, чтобы получить прямое изображение, прибегают к дополнительной установке призм или даже систем призм. Это сильно усложняет изготовление приборов и затрудняет их юстировку, т,е,точную подгонку, регулирование.

В упомянутых учебниках лесной таксации описаны высотомеры «Метра» и Блюме-Лейеса. Высотомера «Метра» в лесном хозяйстве Беларуси нет. Высотомеры Блюме-Лейеса в 70-е годы прощлого века были приобретены в большом количестве лесоустройством. В лесхозы они не поступали. В небольшом количестве эти достаточно точные, удобные высотомеры еще сохранились. Поэтому дадим его описание.

Высотомер Блюме-Лейеса (рисунок 4.17) имеет корпус в виде сектора круга. Глазной и предметный диоптры расположены в концах верхней грани корпуса высотомера. Рядом с предметным диоптром находится спускной крючок, который закрепляет в нужном положении маятник высотомера. В верхней части корпуса имеется вырез, через который пропускают большой палец руки при визировании на вершину дерева.

Рисунок 4.17 Высотомер Блюме-Лейса

На обратной стороне корпуса шурупами прикреплена табличка, содержащая поправки к измерениям при гористом рельефе. Эта же табличка позволяет перевести градусы уклона местности в проценты.

Высотомер изготовлен из легкого метала. Его механические части помещены внутри корпуса, что исключает повреждение механизма. Масса высотомера 320 г , размеры 18х 15х 2 см .

Высота деревьев определяется по четырем дугообразным шкалам с высотными делениями. Каждая шкала служит для визирования на дерево с различных расстояний: 15; 20; 30 и 40 м . С помощью пятой, нижней шкалы определяют в градусах крутизну склонов, проводят нивелирование дорог и канав. Все шкалы защищены стеклом. Высота деревьев и глубина пониженных мест, которые можно определять с помощью четырех шкал высотомера, приведены в таблице 4.2.

При измерении высоты дерева сначала необходимо определить расстояние от измеряемого дерева до таксатора. Для этой цели в высотомере имеется дальномер с прилагаемой к нему базисной складной лентой. Последняя закрепляется на измеряемом дереве с таким расчетом, чтобы ее нулевое деление было расположено на высоте глаз. Таксатор отходит от измеряемого дерева и, передвигаясь на несколько шагов вперед или назад, в оптический измеритель ищет одно из четырех чисел (15; 20; 30 или 40), находящихся на базисной ленте на том же уровне, что и нулевое деление. Допустим, что в оптическом измерителе получилось изображение, при котором нулевое деление стоит на одном уровне с делением 20. Это означает, что расстояние от основания ствола измеряемого дерева до уровня глаз таксатора равно 20 м .

Чтобы добиться точного определения расстояния при рассматривании через оптический измеритель базисной ленты, высотомер необходимо слегка поворачивать. Тогда получается наиболее ясное изображение базисной ленты.

Таблица 4.2 – Высота деревьев и глубина пониженных мест,

измеряемые высотомером Блюме-Лейеса.

	Высота над уровнем глаза, м		Расстояние до измеряемых предметов, м	Высота над уровнем глаза, м	Углубление по отношению к уровню глаза, м

Установив расстояние от пункта наблюдения до дерева, надо нажать на кнопку, находящуюся на обратной стороне высотомера. В результате освободится маятник. Сначала визируют на вершину дерева, а затем на его основание. Визирование должно продолжаться до тех пор, пока маятник не перестанет качаться, т.е. не встанет в вертикальное положение. После этого, не переставая через диоптры визировать на вершину дерева, нажимают указательным пальцем на спусковой крючок. Тогда маятник остановится на том делении шкалы, которое будет определять высоту дерева от вершины до уровня глаза. Визирование на основание дерева происходит аналогично визированию на его вершину. С его помощью определяют расстояние от шейки корня дерева до глаза наблюдателя. Суммируя результаты отсчета на шкале при визировании на вершину и на основание дерева, находят его высоту.

Если таксатор находится в горах ниже уровня основания дерева, необходимо отсчет при визировании на основание вычесть из отсчета при визировании на вершину дерева. Когда дерево расположено на склоне крутизной более 10º, необходимо внести поправку на рельеф. В поправочной таблице находят величину поправки на высоту, соответствующую установленному углу наклона, и умножают ее на высоту дерева. Точность высотомера ± 0,5 м .

Устройство высотомера маятниковой конструкции, каким является высотомер Блюме-Лейеса, основано на тригонометрических расчетах (рисунок 4.18).

Предположим, надо измерить высоту дерева CD . Отойдем от дерева на расстояниеАВ = 10 м и из точкиА будем визировать на вершину измеряемого дерева. При этом маятник высотомера, обозначенный на рисунке линей om , займет вертикальное положение. Маятник и визирная труба образуют угол, равный углу ABC . Оба угла на рисунке обозначены через α. Отношение длиныАВ к длине линииВС составляет тангенс угла α. Длина линийАВ принимается постоянной, равной 10м.

Рисунок 4.18 Схема измерения высоты дерева высотомером

Блюме-Лейса

Возьмем другой пример. Требуется измерить высоту у двух деревьев. Высота первого дерева от уровня глаза наблюдателя до вершины равна 10 м , второго дерева – 15 м (С 1 В 1 =10 м,С 2 В 2 =15 м). Соответственно этим условиям тангенс угла α, образуемого маятником и визирной линией, будет равен:

а) для первого дерева

;

б) для второго дерева

.

Аналогичным способом могут быть найдены тангенсы углов α, образуемых маятником и линией визирования, для деревьев любой высоты. Тангенсу, равному 1, соответствует угол 45˚, а тангенсу, равному 0,67 – угол 33˚40΄. Эти углы наносят на сектор высотомера.

При их построении за вершину угла берут ось маятника параллельно визирной линии. Угол равный 45˚ на секторе отмечают делением и под ним ставят цифру 10. Маятник высотомера будет отсекать это деление тогда, когда высота дерева над уровнем глаза наблюдателя будет равна 10 м . Против деления, соответствующего углу 30˚40΄, наносят цифру 15. Она определит высоту дерева, превышающего уровень глаза наблюдателя на 15 м . Аналогичным методом наносят на шкалу высотомера деления для определения всех прочих высот деревьев, разнящихся между собой на 1 м .

Точность высотомера Блюме-Лейса в 70-е годы прошлого века проверена В.Ф.Багинским путём измерения высоты у ста модельных деревьев с последующей их рубкой и измерением высоты рулеткой с точностью до 5см. Установлено, что она соответствует паспортным данным и лежит в пределах 0,3-0,5м.

В принципе, пользование любым высотомером несложно, если знать принцип их работы. К тому же к каждому высотомеру прилагается инструкция по работе с данным прибором.

В настоящее время лесоустройство и лесхозы переходят на новое поколение высотомеров – оптико-механические и электронные. Они выпускаются в Германии, Финляндии, Швеции и других странах. Современные высотомеры, применяющиеся в лесном хозяйстве, описаны А.А. Буем в журнале «Лесное и охотничье хозяйство» №3 за 2008 год. Характеристика этих приборов приведена в соответствии с названным описанием.

Высотомер SuuntoPM – 5 (Финляндия) применяется в настоящее время в нашем лесном хозяйстве со второй половины 70-х годов прошлого века. В силу его удачной конструкции и высокого качества изготовления он не потерял значение до сих пор. В лесхозах этот высотомер встречается редко, им чаще пользовались научные работники и лесоустроители. Прибор представляет собой оптико-механический высотомер (рисунок 4.19 ) для измерения высот деревьев с высокой точностью и оперативностью. Он позволяет также измерять углы уклона в градусах. Определение высоты дерева может вестись с двух базисных расстояний: 10 и 20 м .

Рисунок 4.19 – Высотомер SuuntoPM – 5

Конструктивно прибор выполнен в легком анодированном алюминиевом корпусе и может легко помещаться в нагрудный карман куртки. Шкала высотомера вращается на специальных подшипниках в герметичном пластиковом контейнере, заполненном незамерзающей демпфирующей жидкостью. Применение такой технологии позволяет достигать плавности вращения шкалы и гашения мелких колебаний, что особенно важно при снятии показаний. Демпфирующая жидкость не замерзает на морозе и сохраняет свои демпфирующие свойства в широком диапазоне температур. Прибор оснащен визирным устройством, позволяющим считывать показания высотомера в процессе замера. Предусмотрена настройка резкости окуляра. После установления базисного расстояния наводка и взятие отсчета по шкале производятся одновременно. Регулирование или блокировка шкалы при этом не производится. В данной модели к показаниям прибора в этом случае необходимо прибавлять высоту визирования, которую также можно измерить, сняв отсчет по основанию дерева.

Высотомер выпускается в нескольких модификациях: с лампой подсветки (ActiveBetaLighting ) и с визирующим устройством для определения базисного расстояния по базисной ленте, помещенной на измеряемом дереве. Точность высотомера составляет ± 2 %. Его проверка, проведенная В.Ф.Багинским одновременно с высотомером Блюма-Лейса показала, что точность прибора соответствует паспортным данным и не выходит за пределы 0,5м.

SuuntoTandem (Финляндия). Прибор объединяет в одном анодированном алюминиевом корпусе высокоточный высотомер и буссоль. Конструкция высотомера в этом приборе аналогичная конструкции высотомера SuuntoPM – 5. Комбинация двух приборов в одном корпусе является эффективным решением для специалистов, которым требуется одновременно производить замер высот и выполнять измерение углов на местности, т.е. для использования при отводе и таксации лесосек. Общий вес прибора составляет всего 180 г .

SilvaClinoMaster (Швеция). Оптико-механический высотомер высокой точности, предназначенный для измерения высот деревьев и вертикальных углов (рисунок 4.20 ).

Рисунок 4.20 – Высотомер SilvaClinoMaster

Конструктивно высотомер выполнен в анодированном алюминиевом корпусе карманного размера (75х53х16 мм). Шкала высотомера помещена в специальную капсулу, заполненную демпфирующей жидкостью, что обеспечивает плавность вращения и демпфирование мелких колебаний. Шкала вращается в специальных сапфировых подшипниках, обеспечивающих очень низкий коэффициент трения. Измерение высоты может производится с нескольких базисных расстояний: 10; 15; 20 и 25 м . На боковую поверхность высотомера нанесена сантиметровая шкала. Высотомер выпускают в нескольких модификациях: с линзой или призмой для визирования и снятия показаний; с подсветкой от батареи или с применением специальной технологии ActiveBetaLighting ; с визирующим устройством для определения базисного расстояния (по базисной ленте). Снятие показаний выполняется как и у высотомера SuuntoPM – 5. Точность прибора - ± 2 %. Небольшой вес ( 110 г ) и компактные размеры делают прибор удобным в эксплуатации.

SilvaSurveyMaster (Швеция). Патентованная технология объединения двух измерительных приборов в одном корпусе: высотомера ClinoMaster и бус c оли SightMaster (рисунок 4.21 ). Как и в случае SuuntoTandem , это прибор является эффективным решением для работ, связанных с отводом лесосек (например, съемка с помощью буссоли), и определением высот модельных деревьев при таксации. В отличие от SuuntoTandem у этого измерительного прибора оси визирования высотомера и буссоли, находятся на одной линии, в то время как у первого – под прямым углом друг к другу.

Рисунок 4.21 – Высотомер SilvaSurveyMaster

Прибор выпускается в модификации с различными устройствами для визирования – с линзами или призмами. Вес прибора – 230 г .

HaglofElectronicClinometer (Швеция). Электронный высотомер известной компании Haglof , выпускающей лесотаксационный инструмент.

Этот прибор (рисунок 4.22 ) самый простой в эксплуатации из электронных высотомеров, представленных ранее. Он специально предназначен для измерения высот деревьев и вертикальных углов. Малые размеры, сопоставимые с размерами спичечного коробка (63мм х 44 мм ) и низкий вес ( 50 г ) делают его, вероятно, самым компактным высотомером для лесной таксации.

Рисунок 4.22 – Высотомер HaglofElectronicClinometer

Кроме малых размеров, второй отличительной особенностью высотомера является его способность определять высоту дерева с любого базисного расстояния. Перед началом замера необходимо произвести замер базисного расстояния. Для лучшего результата оно должно примерно равняться высоте дерева. Величина базиса вводится в высотомер, после чего выполняется собственно измерение высоты: сначала визирование на основание дерева, а затем – на его вершину. Высотомер автоматически рассчитывает высоту дерева, и наблюдатель может считать показания в видоискателе высотомера. Прибор питается от одной батареи (тип АА). Точность измерений прибора высока – ошибка составляет всего ± 0,2˚. В силу малых размеров и массы высотомера, от таксатора требуется некоторый навык для точного визирования на вершину дерева и снятия показаний. Опыт использования этого прибора в лесном хозяйстве показал высокую эффективность его работы совместно с компактным лазерным дальномером BOSCH DLE 50 (рисунок 4.23 ).

Названный дальномер измеряет расстояния до 50 м с очень высокой точностью (± 1,5мм) . С помощью дальномера производится замер базисного расстояния, показания вводятся в высотомер, затем выполняется замер высоты дерева. И c пользование лазерного дальномера значительно ускоряет работы по обмеру моделей по сравнению с применением обычной мерной ленты, а технологическое решение из комбинации этих двух приборов имеет привлекательную стоимость по сравнению с моделями со встроенным дальномером.

Рисунок 4.23 – Дальномер BOSCH DLE 50

Для эффективной работы дальномера необходимо использовать светоотражатель, который помещается рядом с измеряемым деревом. Без использования отражателя дальность измерения снижается до 25 – 35 метров .

Vertex IV (Швеция). Электронный высотомер компании Haglof (рисунок 4.24 ).

Рисунок 4.24 – Высотомер Vertex IV

Это современное высокотехнологичное устройство для измерения высоты деревьев. Прибор также годиться для измерения расстояний, горизонтальный проекций, вертикальных углов и уклонов. В нём используется ультразвуковая технология для замера расстояния, позволяющая производить измерения в условиях высокой сомкнутости полога леса, наличии густого подлеска и даже перекрытия измеряемого объекта густой растительностью. По своим техническим характеристикам и потребительским качествам прибор отвечает самым высоким требованиям.

Определение высоты дерева может вестись с любого базисного расстояния. Для определения базиса используется встроенный дальномер и специальный транспондер, который устанавливается возле измеряемого дерева (рисунок 4.25 ).

Рисунок 4.25 – Транспондер и конусный отражатель, используемый с высотомером Vertex IV

Транспондер размещают на высоте, которая предварительно записывается в электронной памяти высотомера. Она устанавливается пользователем. Для проведения измерений таксатор отходит на расстояние, примерно равное высоте дерева, включает высотомер и выполняет последовательно визирование сначала на транспондер, а затем на вершину дерева. Высотомер рассчитывает высоту дерева с учетом высоты визирования и уклона местности, выводит ее на экран и сохраняет в электронной памяти прибора.

Высотомер можно применять для отграничения круговых площадок постоянного радиуса (КППР). Для этого в центре КППР помещают транспондер со специальным конусным отражателем, который поставляется отдельно. Визируя высотомер в направлении транспондера, наблюдатель определяет расстояние до центра КППР.

Высотомер оборудован инфракрасным передатчиком и радиомодулем Bluetooth. Данные четырех последних измерений могут быть переданы в компьютер или электронную мерную вилку Haglof Digitech Professional или Mantax Digitech. Таким образом, совместное использование электронной мерной вилки и высотомера позволяет полностью сохранять данные таксации в электронной форме. Это обстоятельство делает удобной последующую обработку данных на компьютере, значительно ускоряя их ввод и обработку.

Высотомер имеет компактные размеры (80х50х30 мм), изготовлен в корпусе из анодированного алюминия и имеет незначительный вес – всего 160 г , включая батарею питания (элемент типа АА 1,5 Вольт). Прибор может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, включая температуры ниже нуля (от – 15°С до +45°С). Точность измерения расстояния – ± 1 %.

Vertex Laser L400 (Швеция). Электронный высотомер компании Haglof (рисунок 4.26 ).

Рисунок 4.26 – Высотомер Vertex Laser L400

Прибор предназначен для измерения высот, уклонов и расстояний. Для определения расстояния в высотомере используется лазерная технология. Наличие лазера позволяет определять расстояния до 350 метров без отражателя и до 900 метров отражателем. При этом обеспечивается точность измерений до ± 1 м на дистанции до 100 м . Модификация высотомера L400 объединяет в одном корпусе лазерный и ультразвуковой излучатели, что значительно повышает возможности использования прибора.

Измерение высот деревьев производится по схожей методике, как и в модели Vertex IV. Как и модель Vertex IV, этот высотомер оборудован инфра красным портом для передачи результатов измерений в компьютер или мерную вилку. Прибор питается от двух литиевых батарей (3 Вольта) и работает в широком диапазоне температур (от – 15°С до +45°С). Его вес, включая батарею, составляет 260 г .

В настоящее время на рынке лесотаксационных инструментов представлено много различных конструкций высотомеров, которые можно применить в лесохозяйственной практике. Сравнительная характеристика описанных высотомеров приведена в таблице 4.3. Выбор модели определяется требованиями, предъявляемыми к решаемым практическим задачам.

Таблица 4.3 – Характеристики высотомеров

Название		Размеры, мм		Точность
Blume Leiss	Оптико-механический
Suunto РМ – 5	Оптико-механический
SuuntoTandem	Оптико-механический
SilvaClinoMaster	Оптико-механический
SilvaSurveyMaster	Оптико-механический
HaglofElectronicClinometer	Электронный
	Электронный
Vertex Laser L400	Электронный

Основной производственной задачей лесхоза, где требуется применение высотомера, является таксация лесосек при подготовке материалов отводов для отпуска древесины на корню в соответствии с действующими правилами. Так как основной объем этих работ выполняется лесничествами, оптимальным выбором в этом случае будут оптико-механические высотомеры: например, Suunto, Silva или электронный HEC. Применение комбинированных приборов (высотомер и буссоль) является оптимальным решением в том случае, если работы по отводу и таксации лесосеки выполняются одновременно.

Применение электронных высотомеров Haglof Vertex IV или Vertex Laser целесообразно рассматривать в комплексе с электронными мерными вилками Haglof, так как в этом случае сбор и обработка данных происходит полностью в цифровом виде. В силу более высокой стоимости такого технологического решения по сравнению с традиционным способом сбора и обработки полевого материала, комплексом этих электронных инструментов в первую очередь следует оснащать специализированные звенья или бригады, выполняющие работы по отводу и таксации лесосек. В этом случае 2 таксатора могут выполнить весь комплекс работ по таксации лесосеки с последующей обработкой полевых данных и подготовкой документации на персональном компьютере.

). Выражение «альтиметр » применяется преимущественно в художественной литературе и в СМИ , в русскоязычной технической терминологии принят стандартизованный термин «высотомер ». В последнее время также получили некоторое распространение жаргонные варианты названия высотомера - «альтиметр», «высотник», «пищалка» (электронный высотомер со звуковой индикацией высот).

Барометрический высотомер

Барометрический высотомер предназначен для определения абсолютных и относительных высот полёта . Принцип действия барометрического высотомера основан на измерении давления атмосферы. Известно, что с увеличением высоты уменьшается и текущее атмосферное давление. Данный принцип положен в основу прибора, который на самом деле измеряет не высоту , а давление воздуха. Конструктивно прибор состоит из запаянной коробочки с мембраной, изменение положения которой механически связано со стрелками, перемещающимися вокруг шкалы, проградуированной в цифрах. Как правило, авиационный прибор имеет две стрелки, подобных обычным часам - только «циферблат» разделён не на 12, а на 10 секторов. Каждый сектор для большой стрелки означает 100 м, а для маленькой - 1000 м. Примечательно, что данная конструкция стала де-факто международным стандартом, и применяется на всех воздушных судах. Точность измерения барометрических высотомеров (допустимая погрешность измерений) определяется действующими стандартами, однако лежит, как правило, в пределах до 10 м.

Высота полёта воздушного судна над земной (либо водной) поверхностью вычисляется как разность давлений между точкой нахождения прибора и давлением воздуха на поверхности, высоту до которой необходимо измерить. Атмосферное давление на поверхности (как правило, в районе аэродромов посадки, горных массивов, либо крупных опасных препятствий) сообщается экипажу наземными службами. Для правильного отображения высоты полёта на приборе необходимо вручную установить величину атмосферного давления на земле, полученного, как правило, по радиосвязи. Неправильная установка экипажем такого давления при полётах с нулевой видимостью не раз становилась причиной авиакатастроф. Для полётов по воздушным трассам в авиации используется понятие «эшелон полёта», то есть высота, измеренная до изобары (условной линии постоянного давления) 760 мм рт.ст. Установка на всех воздушных линиях всеми без исключения воздушными судами одинакового давления на барометрических высотомерах создаёт единую для всех систему отсчёта, позволяющую осуществлять безопасное воздушное движение. Снижение воздушного судна на посадку без достоверной информации об атмосферном давлении в районе аэродрома категорически запрещается .

Парашютный высотомер - это обычный барометрический высотомер с удобным креплением на руку. Предназначен для измерения и визуального контроля высоты в свободном падении и при спуске на раскрытом парашюте, а также для определения атмосферного давления. Имеет малый размер и массу (площадь циферблата в среднем не больше 10х10 см, масса не более 700 г). Корпус выполняется из ударостойкого материала.

Существуют также электронные высотомеры, они не только измеряют высоту, но и сигнализируют на заданных высотах.

Радиотехнический высотомер

Принцип действия основан на измерении отрезка времени между посылкой и приёмом электромагнитных волн , отражённых от поверхности, до которой измеряется высота (земля либо вода). В отличие от барометрических высотомеров радиовысотомер измеряет истинную высоту полёта, поэтому не зависит от наличия информации о давлении воздуха, отличается также более высокой точностью. На практике радиовысотомеры используются на малых высотах, вблизи земной (либо водной) поверхности, потому как применение данной технологии с больших высот требует мощного источника излучений, а также аппаратуры, способной эффективно противостоять помехам. Конструктивно прибор состоит из СВЧ радиопередатчика, направленная антенна которого расположена «на брюхе» воздушного судна, приёмника отражённого сигнала, устройств обработки сигналов, а также - монитора на приборной доске экипажа, на который передаются данные о текущей высоте. К недостаткам прибора можно отнести выраженную направленность измерений (направление луча передатчика, направленного перпендикулярно вниз). По этой причине применение радиовысотомеров эффективно только в равнинной местности, и практически бесполезно в горных и сильно пересечённых районах. Кроме того, вызывает вопросы экологичность подобных измерений, так как для обеспечения требуемой точности необходимо применять коротковолновые мощные передатчики, несущие явную опасность для биосферы.

Спутниковый высотомер

Для определения высоты используют также GPS приёмники, получившие в современном мире большое распространение. По причине своей универсальности, относительной дешевизны и практической доступности такие приборы находят все большую сферу применения - как в технике, так и в быту. Принцип действия основан на одновременном измерении расстояния до нескольких (как правило - от четырёх до шести) вещающих спутников, находящихся на известных и специально корректируемых орбитах. На основании математических вычислений прибор определяет точку в пространстве - координаты φ,λ - широту и долготу места на модели поверхности Земли, а также высоту Н относительно среднего уровня моря модели (наиболее распространённая модель поверхности земли WGS84). С точки зрения истинности отображения координат имеет преимущество как перед барометрическими, так и перед радиотехническими высотомерами, так как не зависит ни от атмосферного давления, ни от измерения расстояния до физического рельефа местности.

Впервые система была создана в США с военными целями, однако впоследствии была открыта для массового использования, и получила широкое распространение во всех отраслях человеческой деятельности, требующей высокоточного ориентирования в пространстве. Точность измерений при необходимости может достигать порядка нескольких сантиметров, однако на практике такие измерения доступны по специальному соглашению с владельцем Сети, с применением дорогостоящего оборудования, и по этой причине в быту не применяются. Точность измерения бытовых приборов GPS - порядка 10 метров, что вполне достаточно для большинства задач ориентирования.

При этом интересен тот факт, что использование данной глобальной системы пока бесплатно, что обусловливает огромные темпы развития сферы применения систем, основанных на GPS-ориентировании. По некоторым оценкам, таким образом США как единственный на сегодняшний день владелец сети навигационных спутников, получает контроль над Системой, которую использует весь мир. Небезынтересно, что осуществляются попытки развёртывания альтернативных спутниковых систем и другими странами, к примеру, существует европейский аналог - система Galileo и российский - ГЛОНАСС , однако пока они не могут составить США достойную конкуренцию в силу многих технических, финансовых и политических причин.

На сегодняшний момент в силу различных причин массовая замена классических высотомеров на спутниковые пока не планируется.

Гамма-лучевой высотомер

В конструкции высотомера используется источник гамма-излучения (обычно - изотоп Со-60). Приёмник фиксирует обратное фотонное излучение, отражённое от объектов подстилающей поверхности. ГЛВ обладают высокой точностью, устойчивы к воздействию различного рода помех, влияющих на точность измерений. Гамма-лучевые высотомеры используются на малых высотах (метры, десятки метров от поверхности). Основное применение - системы мягкой посадки космических кораблей. В частности, в КК «Союз» гамма-лучевой высотомер (шифр изделия «Кактус») установлен у днища спускаемого аппарата, и место его установки маркировано знаком радиационной опасности.

Заключение

Измерение высоты полёта воздушного судна - чрезвычайно важная и ответственная задача, связанная с обеспечением безопасности полётов. При этом подход к исполнению данной задачи должен быть комплексным, применяющим все известные способы определения истинного положения воздушного судна в пространстве. По этой причине на современных воздушных судах применяются все вышеперечисленные приборы, а экипажи проходят профессиональную подготовку для их грамотного совместного использования. Отказ хотя бы какого-либо прибора, измеряющего высоту полёта, в авиации считается особым случаем, и расценивается соответствующими службами как предпосылка к лётному происшествию.

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :