Barometrische Höhenmessung in der Luftfahrt
Zur Messung des Luftdrucks werden in der Luftfahrt verschiedene Kennwerte und Verfahren verwendet, welche sich von jenen der Meteorologie unterscheiden.
Messprinzip
.
Altimeter sind Barometer, die anhand des Luftdrucks die aktuelle Höhe anzeigen. Meist macht der Zeiger eines analogen Anzeigegeräts eine Umdrehung pro 1000 m oder 1000 Fuß; der km-Wert erscheint in einem kleinen Fenster, ein zweites dient zum o.e. Kalibrieren auf die herrschenden Wetterverhältnisse. Des weiteren werden Variometer zur Anzeige der Steig- bzw. Sinkrate des Fluggeräts verwendet.
Die Genauigkeit beträgt einige Zehnermeter und wird mit größerer Flughöhe geringer. Um in sehr großen Höhen des oberen Luftraumes bei reduzierter Vertikalstaffelung (RVSM) mit ausreichender Sicherheit die Abstände zu über und unter einem fliegenden Luftfahrtzeugen einzuhalten, werden besonders zertifizierte Feinhöhenmesser zur Luftdruck- und damit zur Höhenmessung eingesetzt. In solchen Lufträumen ist durch den Piloten das Fliegen von Hand einzustellen und der Autopilot zu nutzen.
QFF
Als QFF bezeichnet man den aktuellen Luftdruck, meist eines Flugplatzes, reduziert auf Meereshöhe. Man verwendet diesen in der Meteorologie, um die Luftdrücke verschiedener Orte auf unterschiedlichen Höhen vergleichen zu können.
Im Gegensatz zum QNH, bei dem als Temperatur immer 15°C genommen wird (Standardatmosphäre), werden folgende Werte zur Berechnung hinzugezogen:
- Ortsluftdruck
- Ortshöhe über NN (Normal Null)
- Aktuelle Temperatur
- Luftfeuchte resp. Dampfdruck
QFE
QFE (Question Field Elevation) steht für den Flugplatz-Luftdruck am Boden. Wird QFE im Altimeter eingestellt (zum Beispiel vor Start oder Landung), so erhält man den auf Flugplatzhöhe bezogenen barometrischen Luftdruck. Auf dem Flugplatz zeigt der Höhenmesser dann eine Höhe von 0 m oder 0 ft an. (Merksatz: QFE = Höhe der Kufe (Ku-F-E) auf dem Platz = 0 m oder 0 ft) In der Luft wir die Höhe height (hgt) angezeigt.
Der Unterschied zum vorhergehenden Wert, dem QFF, ist, dass man nicht auf MSL und nicht auf I.S.A. bezieht sondern eben auf die Landebahnschwelle dieses Flugplatzes unter der dort z.Zt.herrschen Atmosphäre.
I.S.A. = ICAO-Standard-Atmosphäre
Als Ausgangswerte wurden festgelegt: Luftdruck in Meeresniveau 1013,2 hPa, Temperatur in Meereshöhe +15°C, vertikaler Temperaturgradient 0,65°C je 100 Meter Höhenzunahme. Höhe der Tropopause 11.000 Meter, Temperatur in der Tropopause und darüber konstant -56,5°C, Luftfeuchtigkeit 0%.
Anhand errechneter Mittelwerte von Luftdruck, Temperatur und Dichte als Funktion der Höhe vor allem für die Luftfahrt erstellte standardisierte Atmosphäre
QNH
Die Abkürzung QNH (Question Normal Height) steht für den nach Standardatmosphäre auf Meeresniveau reduzierten Luftdruck an der Messstation. Im Gegensatz zum QFF wird als Flugplatz-Temperatur nicht die aktuelle, sondern die zur Höhe korrespondierende ISA Temperatur verwendet.
Wird im Einstellfenster eines Altimeters der QNH-Wert eingestellt, so erhält man die (um den Temperatureinfluss verfälschte) Flughöhe über MSL oder Meeresspiegel angezeigt. Nach der Landung des Luftfahrzeuges zeigt der Höhenmesser die Platzhöhe an. In der Luft wird die Höhe Altitude angezeigt. Der QNH-Wert ist abhängig vom lokalen, aktuellen Luftdruck (QFE), was zur Folge hat, dass dieser umso niedriger ist, je näher man an einem Tiefdruckgebiet ist. Luftdruckbedingte Abweichungen des Höhenmessers können beträchtlich sein, daher muss ein Flugzeug unter der sog. Transition Altitude (in D: 5000ft) immer den aktuellen Wert des zum Flugweg nächsten Verkehrsflughafens eingestellt haben. Zur Landung wird das lokale Platz-QNH eingedreht.
Merksatz: „Vom Hoch ins Tief geht schief“ oder auch: „Bei Tiefdruck sind die Berge höher.“ Fliegt man von einem Hochdruckgebiet in ein solches niedrigeren Luftdrucks, zeigt der Altimeter (Höhenmesser) eine zu große Höhe an, wenn das QNH nicht entsprechend korrigiert wird. Die Folgen können katastrophal sein.
siehe auch: Schleppkegel