Wysokościomierz w samolocie jest w rzeczywistości precyzyjnym barometrem. Nie mierzy bezpośrednio odległości od ziemi, lecz analizuje ciśnienie powietrza, które zwykle spada wraz ze wzrostem wysokości. Aby wskazanie było użyteczne, pilot musi ustawić właściwą wartość odniesienia – QNH, QFE albo QNE.
Jak działa wysokościomierz w samolocie?
Wysokościomierz barometryczny mierzy ciśnienie atmosferyczne na zewnątrz samolotu i przelicza je na wysokość według przyjętego modelu atmosfery. Im wyżej znajduje się samolot, tym niższe jest ciśnienie. Przyrząd nie „widzi” więc ziemi ani przeszkód terenowych. Reaguje na zmianę ciśnienia, która może wynikać zarówno ze zmiany wysokości, jak i z pogody.
To właśnie dlatego wysokościomierz wymaga regularnej korekty. Niż lub wyż może zmienić ciśnienie na danej wysokości, a nieustawiony przyrząd pokaże wtedy inną wartość niż wysokość rzeczywista. Błąd ma znaczenie szczególnie podczas lotu w pobliżu gór i wysokich przeszkód.
Jak odczytuje się wskazania wysokościomierza?
W lotnictwie cywilnym standardową jednostką wysokości są stopy. Klasyczny wysokościomierz może mieć kilka wskazówek. Najkrótsza lub najwolniejsza pokazuje dziesiątki tysięcy stóp, kolejna tysiące, a podstawowa wskazówka – setki stóp. W nowszych przyrządach część wskazań może być prezentowana cyfrowo.
Przykładowo wskazanie 250 oznacza zwykle 250 stóp, 2500 może być odczytane z położenia wskazówki tysięcy i setek, a dodatkowa wskazówka pomaga rozpoznać, czy samolot znajduje się na wysokości kilku czy kilkunastu tysięcy stóp. Pilot zawsze interpretuje wskazanie razem z ustawieniem ciśnienia.
W niektórych samolotach historycznych oraz części konstrukcji rosyjskich i radzieckich spotyka się wysokościomierze wyskalowane w metrach. Nie zmienia to zasady działania przyrządu, lecz wymaga zwracania uwagi na jednostki podczas odczytu i wymiany informacji o wysokości.
QNH, QFE i QNE – do czego służą?
Ustawienie ciśnienia określa, względem jakiego poziomu wysokościomierz ma podawać wysokość. Te same warunki atmosferyczne mogą więc dać różne wskazania zależnie od wybranej nastawy.
| Skrót | Nazwa | Co wskazuje na ziemi? | Zastosowanie |
|---|---|---|---|
| QNH | Ciśnienie zredukowane do poziomu morza | Wysokość lotniska nad poziomem morza | Loty w rejonie lotniska, podejście i lot w terenie, gdzie ważna jest wysokość nad poziomem morza |
| QFE | Ciśnienie na poziomie lotniska | Około 0, gdy samolot znajduje się na poziomie punktu odniesienia lotniska | Niektóre loty lokalne i operacje, w których przydatna jest wysokość nad lotniskiem |
| QNE | Ciśnienie standardowe | Nie odnosi wskazania do konkretnego lotniska | Lot powyżej wysokości przejściowej, jako wspólna nastawa dla statków powietrznych |
QNH oznacza ciśnienie zredukowane do poziomu morza. Po ustawieniu QNH samolot stojący na lotnisku powinien wskazywać wysokość tego lotniska nad poziomem morza, a nie zero. Jest to istotne, ponieważ wysokości przeszkód i ukształtowanie terenu na mapach lotniczych podaje się najczęściej względem poziomu morza. Z tego powodu QNH ma szczególne znaczenie w terenie górzystym.
QFE odnosi się do ciśnienia na poziomie lotniska. Po jego ustawieniu wysokościomierz na płycie lotniska pokazuje zero, a podczas lotu wskazuje wysokość nad przyjętym poziomem lotniska. Takie ustawienie może być wygodne podczas lokalnych operacji, ale utrudnia bezpośrednie porównanie wskazań z wysokościami gór i przeszkód podanymi względem poziomu morza.
QNE to standardowe ciśnienie 1013,25 hPa, odpowiadające 29,92 inHg. Po przekroczeniu wysokości przejściowej załoga przełącza wysokościomierz na tę nastawę zgodnie z obowiązującymi procedurami. Dzięki temu statki powietrzne w górnej części przestrzeni powietrznej korzystają ze wspólnego odniesienia, niezależnie od lokalnych zmian ciśnienia przy ziemi.
Wysokościomierz barometryczny a radiowy
Wysokościomierz radiowy, nazywany też radarowym, działa inaczej. Wysyła fale radiowe w kierunku ziemi i mierzy czas ich powrotu. Dzięki temu określa odległość między samolotem a powierzchnią znajdującą się bezpośrednio pod nim.
Jego wskazanie jest więc wysokością nad terenem, a nie wysokością nad poziomem morza. Ma to duże znaczenie podczas podejścia do lądowania, gdy załoga potrzebuje informacji o rzeczywistym dystansie do podłoża. Typowy zakres pracy wynosi około **2500–3000 stóp**, choć konkretne urządzenia mogą mieć inne parametry.
Najważniejsze różnice między oboma przyrządami są następujące:
- Wysokościomierz barometryczny przelicza ciśnienie atmosferyczne na wysokość i wymaga ustawienia QNH, QFE lub QNE.
- Wysokościomierz radiowy mierzy odległość do terenu znajdującego się pod samolotem.
- Wskazanie barometryczne odnosi się do poziomu morza albo poziomu lotniska, zależnie od nastawy.
- Wskazanie radiowe jest szczególnie przydatne przy małej wysokości, zwłaszcza podczas podejścia i lądowania.
Oba urządzenia przekazują różne informacje, dlatego nie zastępują się wzajemnie. Wysokościomierz radiowy może także współpracować z alarmem ustawionym na określoną wysokość, lecz procedury podejścia opierają się na szerszym zestawie wskazań i przyrządów.
Dlaczego zegarek z barometrem nie pokazuje wysokości lotu?
Barometr w zegarku mierzy ciśnienie w swoim otoczeniu. W samolocie pasażerskim znajduje się jednak w kabinie ciśnieniowej, gdzie ciśnienie jest sztucznie regulowane. Nie odpowiada ono wprost ciśnieniu panującemu na zewnątrz samolotu ani jego rzeczywistej wysokości nad poziomem morza.
W efekcie wysokość obliczona przez zegarek na podstawie ciśnienia kabinowego może być przypadkowa lub zmieniać się w sposób, który nie odpowiada profilowi lotu. Nie należy jej traktować jako zamiennika pokładowego wysokościomierza barometrycznego.
GPS może wyznaczyć wysokość na podstawie sygnałów satelitarnych, ale odbiornik w kabinie musi uzyskać wystarczająco dobry sygnał. Metalowa konstrukcja samolotu ogranicza jego dostęp, dlatego poprawny odbiór jest zwykle łatwiejszy przy oknie. GPS w zegarku jest ciekawostką dla pasażera, a nie podstawowym przyrządem do prowadzenia samolotu.
Najważniejsza zasada jest prosta: wysokościomierz barometryczny nie mierzy odległości od ziemi, lecz interpretuje ciśnienie. Dopiero właściwa nastawa ciśnienia pozwala odczytać wysokość względem poziomu morza, lotniska albo standardowego poziomu odniesienia.
