Gęstość powietrza, ISA i rodzaje wysokości
Równanie stanu, wartości ISA, gęstość i ciśnienie względne oraz wysokość standardowa, ciśnieniowa i gęstościowa. Z wykresem i pytaniami z egzaminu ULC.
Siły aerodynamiczne są wprost proporcjonalne do gęstości powietrza — mniejsza gęstość to mniejsza siła nośna i ciąg przy tej samej prędkości.
Co musisz zapamiętać
- Stan powietrza opisują ciśnienie statyczne, temperatura i gęstość; łączy je równanie stanu p = ρ·R·T.
- ISA przy poziomie morza: 288 K (+15°C), 101 325 Pa = 1013,25 hPa, ρ₀ ≈ 1,2255 kg/m³; T[K] = t[°C] + 273.
- Gęstość zawsze maleje z wysokością: σ = 0,5 na ok. 6700 m, σ = 0,25 na ok. 12 200 m; ciśnienie spada do połowy (δ = 0,5) na ok. 5500 m.
- Wysokość gęstościowa rośnie, gdy jest cieplej niż w ISA; jest równa standardowej tylko w warunkach zgodnych z ISA.
| Wysokość | Jak ją odczytać / co to jest |
|---|---|
| standardowa | wysokościomierz ustawiony na 1013,25 hPa |
| ciśnieniowa nad lotniskiem | wysokościomierz ustawiony na aktualne ciśnienie na lotnisku (QFE) |
| ciśnieniowa nad poziomem morza | wysokościomierz ustawiony na aktualne ciśnienie zredukowane do poziomu morza (QNH) |
| gęstościowa | wysokość w ISA, na której gęstość byłaby taka jak teraz |
| rzeczywista nad terenem | odległość od ziemi — mierzy ją wysokościomierz radiowy (radarowy) |
Gęstość zawsze maleje z wysokością, a siły aerodynamiczne są do niej wprost proporcjonalne. Wysokość gęstościowa rośnie, gdy jest cieplej niż w ISA.
Gęstość i siły
Gęstość to masa powietrza w 1 m³. Siły aerodynamiczne są do niej wprost proporcjonalne: gdy gęstość maleje, maleją proporcjonalnie siła nośna i opór. Wzrost temperatury na stałej wysokości zmniejsza gęstość, a ochłodzenie powietrza przy tym samym kącie natarcia i prędkości zwiększa siłę nośną.
Wartości względne
Ciśnienie względne δ = p/p₀, gęstość względna σ = ρ/ρ₀ i temperatura względna θ = T/T₀ porównują stan powietrza z ISA przy poziomie morza. Elewacja lotniska to jego wysokość nad poziomem morza; na ziemi wysokościomierz pokazuje ją jako wysokość standardową tylko wtedy, gdy panują warunki ISA.
Tak pytają na egzaminie ULC
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: po = 101325 N/m? = 1013,25 hPa
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: Wzrasta.
Pokaż odpowiedź
Poprawna odpowiedź: 6700 m.
Przećwicz cały temat
Załóż konto — 3 dni za darmoZasady lotu
Cały przedmiot: zakres egzaminu, lekcje i przykładowe pytania.
Zasady lotu (samolot) na egzaminie PPL(A) → Osie samolotu, stery i lotki — sterowność →Profil lotniczy — cięciwa, szkieletowa, grubość i strzałka →Fizyka dla pilota: jednostki SI, ruch, moment i równowaga →Stateczność samolotu — statyczna i dynamiczna →Źródła
- Wikipedia: International Standard Atmosphere
- Baza pytań ULC (PPL(A), SPL)