밀도 고도

Density altitude
밀도 고도 계산[1] 차트

밀도 고도는 표준 대기 조건상대적인 고도로, 공기 밀도가 관측 지점의 표시된 공기 밀도와 동일할 것이다.즉, 밀도 고도는 평균 해수면 이상의 높이로 주어진 공기 밀도입니다.밀도 고도는 또한 비표준 온도에 맞게 조정된 압력 고도로 간주할 수 있다.

기온의 상승과 기압의 감소, 그리고 훨씬 더 적은 정도의 습도 증가는 밀도 고도를 증가시킵니다.고온 다습한 환경에서는 특정 위치의 밀도 고도가 실제 고도보다 훨씬 높을 수 있습니다.

항공에서 밀도 고도는 특정 기상 조건 하에서 항공기의 공기역학적 성능을 평가하기 위해 사용된다.항공기의 에어포일에 의해 발생하는 리프트와 표시된 대기 속도(IAS)와 실제 대기 속도(TAS) 사이의 관계도 공기 밀도의 변화에 영향을 받는다.또한 항공기 엔진에 의해 전달되는 동력은 대기의 밀도와 구성에 의해 영향을 받는다.

항공기 안전

공기 밀도는 아마도 항공기 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소일 것이다.이는 [2]다음과 직접적인 관련이 있습니다.

  • 날개에 의해 발생하는 리프트 - 공기 밀도의 감소는 날개의 리프트를 감소시킨다.
  • 프로펠러 또는 로터의 효율 - 프로펠러(실효 날개)의 경우 날개에서 들어올리는 것과 유사하게 동작합니다.
  • 엔진의 출력 - 출력은 산소 섭취량에 따라 달라지므로 등가 건조 공기 밀도가 감소함에 따라 엔진 출력이 감소하며, 습도가 높은 환경에서는 수분이 산소를 대체하기 때문에 더 적은 출력을 생성합니다.

키토 공항이나 멕시코 시티와 같은 "뜨겁고 높은" 공항에서 이륙하는 항공기는 상당한 공기역학적 불이익을 받고 있다.실제 물리적 [2]고도보다 높은 밀도 고도에서 다음과 같은 영향이 발생합니다.

  • 항공기는 동력 생산 감소의 결과로 이륙 시 더 느리게 가속할 것이다.
  • 항공기는 동일한 양의 양력을 얻기 위해 더 높은 실제 비행 속도를 달성해야 합니다. 이는 더 긴 이륙 롤링과 더 높은 실제 비행 속도를 모두 의미하며, 정지 상태를 피하기 위해 공중에서 유지되어야 합니다.
  • 항공기는 전력 생산과 양력이 감소된 결과로 더 느리게 상승할 것이다.

이러한 성능 문제로 인해 항공기의 이륙 중량을 낮추거나 하루 중 더 서늘한 시간에 이륙 일정을 잡아야 할 수 있다.풍향과 활주로 경사를 고려해야 할 수 있습니다.

스카이다이빙

밀도의 고도는 스카이다이빙에서 중요한 요소이며, 숙련된 [3]스카이다이버들조차 제대로 판단하기 어려울 수 있다.모든 항공기에 공통적인 날개 효율의 일반적인 변화 외에도, 스카이다이빙은 추가적인 고려사항이 있다.점프 선수의 높은 이동성으로 인해 위험이 증가한다(QNH/[4]QFE에 따라 보정하는 루틴에 의해 의식적으로 인지되지 않고 종종 익숙한 것과는 완전히 다른 밀도 고도를 가진 낙하 지대로 이동한다).또 다른 요인은 고밀도 고도에서 저산소증에 걸리기 쉬우며, 특히 예상치 못한 높은 자유낙하율과 결합하면 위험한 상황과 [3]사고가 발생할 수 있다.더 높은 고도에서 낙하산은 더 공격적으로 비행하며, 유효 면적을 더 작게 만들며, 이것은 조종사의 기술을 더 필요로 하고 특히 [4]위험하기 전에 정확한 견적을 필요로 하고 낮은 오차범위를 갖는 고성능 착륙에 위험할 수 있다.

계산

밀도 고도는 다음 공식을 사용하여 대기압 및 외부 공기 온도(건조 공기 가정)에서 계산할 수 있습니다.

이 공식에서는

밀도 고도(미터)
{\P}, (정적) 기압;
SL 표준해면기압, 국제표준대기(ISA): 1013.25헥토파스칼(hPa) 또는 미국 표준 대기: 29.92인치 수은(inHg);
T T, 외기 온도(K)
= 288.15 K, ISA 해수면 공기 온도;
\Gamma} = 0.0065 K/m ISA 온도 감쇠율(표준 11km);
{\ R 8 8.3144598 J/mol·K, 이상 기체 상수;
{\ g 9 9.80665 m/s2, 중력 가속도;
{\M} 9 0.028964 kg/mol, 건조한 공기의 몰 질량.

국립 기상청(NWS) 공식

미국 국립 기상국은 표준에서 위의 밀도 고도에 대한 공식에 다음과 같은 건조 공기 근사치를 사용한다.

이 공식에서는

국립 기상청 밀도 고도(피트 단위) (text
\ P\, 관측소 압력(정압) (inHg) 단위;
\ T 、 스테이션 온도(외기 온도) (화씨(°F))

NWS 표준은 밀도 고도를 가장 가까운 100피트까지 반올림해야 한다고 규정하고 있습니다.

압력 고도에서 밀도 고도를 계산하기 위한 근사식

이것은 압력 고도와 ISA 온도 [citation needed]편차의 밀도 고도를 (대략적으로) 계산하는 데 더 쉬운 공식입니다.

이 공식에서는

압력 고도(ft)station ) + mb (\ + ~ })
평균 해수면으로 조정된 대기압(밀리바(mb) 단위).
외부 공기 온도(℃)
PA 대류권계면(36,000ft)에 도달할 때까지 외기 온도가 고도 1,000ft당 1.98°C의 속도로 떨어진다고 한다.

1.98°C에서 2°C로 반올림하면 다음과 같이 단순해집니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ "AC 00-45H - Aviation Weather Services – Document Information". Archived from the original on 2016-12-23.
  2. ^ a b AOPA 비행 훈련, 제19권, 제4호; 2007년 4월; 항공기 소유자 및 조종사 협회; ISSN 1047-6415
  3. ^ a b Farnsworth, Musika. "Tragedy in Antarctica". Parachutist Online. Retrieved 14 January 2015.
  4. ^ a b Walker-Radtke, Megan. "High and Fast: Understanding Density Altitude". Parachutist Online. Retrieved 14 January 2015.

레퍼런스

  • Air Navigation. Departments of the Air Force and Navy. 1 December 1989. AFM 51-40 / NAVAIR 00-80V-49.
  • "Air Density and Density Altitude". Retrieved 9 January 2006.
  • 미국 연방항공청, 항공지식 조종사 핸드북, 자문 회람 AC 61-23C, 1997년 개정
  • http://www.tpub.com/content/aerographer/14269/css/14269_74.htm Wayback Machine에서 2008-09-19 아카이브 완료

외부 링크