Na jakich wysokościach latają samoloty? Na wstępie należy zaznaczyć, że w lotnictwie stosujemy nieco inne postrzeganie pojęcia wysokości. Podobnie jak prędkość, tak i wysokość określamy bazując na pomiarach ciśnienia. W przeważającej części lotu, samolot tak na prawdę określa swoją wysokość nie względem ziemi (w rozumieniu czysto fizycznym/metrycznym) a względem warstw powietrza o stałym ciśnieniu. Przyrządy do określania wysokości wymagają wprowadzenia punktu odniesienia (jakim jest ciśnienie odniesienia). Zacznijmy od tego co dzieje się wysoko nad głowami: 

Poziom Lotu (Flight Level) - jest to podstawowa miara wysokości lotu samolotów na dużych wysokościach. Punktem odniesienia jest tutaj powierzchnia o stałej wartości ciśnienia (tj. powierzchnia izobaryczna) równego 1013.25 hPa (ciśnienie to określa się symbolem QNE). W warunkach atmosfery wzorcowej (to taki uśredniony model matematyczny atmosfery, określający jak jej parametry zmieniają się z wysokością) poziom lotu FL400 odpowiada wysokości 40'000 ft, a więc nieco ponad 12 km nad poziomem morza. W praktyce więc samolot utrzymujący stały poziom lotu FL400 nie leci nad ziemią na stałej wysokości: jego wysokość metryczna "faluje" podobnie, jak wzdłuż jego trasy "faluje" wartość ciśnienia. 

Jak jednak łatwo się domyślić, im bliżej ziemi, tym bardziej ryzykowne jest używanie takiego punktu odniesienia (ta stała powierzchnia izobaryczna może znaleźć się poniżej rzeczywistego poziomu terenu). Dlatego z obawy o zderzenie z terenem/przeszkodami terenowymi, poniżej określonego poziomu lotu (zwanego poziomem przejściowym) wysokość samolotu określamy w inny sposób. Poziom przejściowy (transition level) jest różny w różnych rejonach, zmienia się nawet w obrębie jednego rejonu w przypadku skrajnych zmian ciśnienia. W Polsce poziomem przejściowym jest zwykle FL80 (sporadycznie FL90). Poniżej poziomu przejściowego, obowiązuje:

Wysokość bezwzględna (altitude) - definicja tej wysokości jest mocno pokrętna, więc łatwiej będzie ją zobrazować na przykładzie. Wyobraźmy sobie lotnisko, wraz z okolicznymi przeszkodami (góry, pagórki, dźwigi, zabudowania). Określamy wszelkie istotne wysokości (wzniesienie lotniska, wysokość bezpieczną procedur, wysokości przeszkód itp.) nad poziomem morza, w warunkach atmosfery standardowej. Tak określone wysokości są stałe, wpisane w dokumentację lotniska, procedur i naniesione na mapach lotniczych. Jak jednak wiadomo, rzeczywiste ciśnienie na lotnisku cały czas się zmienia - tak więc dla otrzymania wiarygodnej wysokości lotu należy uwzględnić takie zmiany ciśnienia. Każde lotnisko na bieżąco mierzy i rozgłasza aktualnie panujące ciśnienie, stosowanie go w nastawie wysokościomierza sprawia, że załoga zawsze jest pewna poprawności wskazań wysokości względem tych opisanych w dokumentacji lotniska. Takie ciśnienie odniesienia określamy symbolem QNH, każde z dużych lotnisk komunikacyjnych mierzy własne QNH, dodatkowo pomiędzy lotniskami stosowane są QNH regionalne (w Polsce w wydzielonych 14 regionach).

Na koniec bardzo krótko o dodatkowych formach określania wysokości oraz parę ciekawostek:

- wysokość względna (height) - to wysokość najczęściej stosowana w małym (turystycznym, sportowym) lotnictwie. Punktem odniesienia jest tutaj QFE, tj. ciśnienie panujące w danym punkcie odniesienia (np. na lotnisku aeroklubowym). Samolot z nastawą QFE na wysokościomierzu, stojąc na lotnisku dla którego zmierzono to QFE pokaże wysokość równą 0 ft (gdyby użył nastawy QNH, wysokościomierz pokazałby elewację lotniska).

- wysokość geometryczna - w lotnictwie komunikacyjnym, stosowana jest w segmencie podejścia, na niskich wysokościach (często poniżej 2500 ft). Jeżeli oglądaliście filmy z lądowań samolotów liniowych nagrywane z kokpitu, być może często słyszeliście w tle odliczanie komputera pokładowego - czytane przez niego liczby to kolejne odczyty wysokościomierza radiowego, zainstalowanego na spodzie kadłuba.

- być może zastanawiacie się, dlaczego nie mierzymy wysokości samolotu geometrycznie (radiowysokościomierzem bądź GPSem): chodzi o dokładność. Pomiar ciśnienia jest bardzo precyzyjną metodą określania wysokości. Najlepszym dowodem są stosowane przez kontrolę ruchu lotniczego separacje: w poziomie jest to często 5 NM (ponad 9 km), w pionie (uogólniając) to 1000 ft (a więc około 300 metrów). Mówiąc inaczej: systemom pozycjonowania i dozorowania "ufamy" znacznie mniej niż przyrządom do pomiaru ciśnienia. 

- w naszej "cywilizowanej:)" części świata, stosujemy nastawy ciśnienia w hektopaskalach (hPa). Amerykanie powszechnie stosują odmienna jednostkę ciśnienia, tj. milimetry słupa rtęci (mmHg). Często więc samoloty produkcji amerykańskiej są wyposażone w wysokościomierze operujące innymi jednostkami. 

- zmiana ciśnienia o wartość 1 hPa odpowiada różnicy wysokości około 30 ft (10 m). Przykładowo więc, samolot posługując się błędnym o 5 hPa ciśnieniem QNH będzie posiadał ~50m błąd określenia wysokości

- wysokości bezwzględne (przypominając: altitude, wyznaczane względem QNH) są kalkulowane dla określonego przedziału temperatur. W skrajnych warunkach (mrozach) konieczne są poprawki

Na koniec krótka adnotacja: Powyższa wypowiedź ma charakter popularnonaukowy. Świadomie używam sporo skrótów myślowych, uproszczeń i uogólnień: celowo aby wywód nie był zbyt długi, nudny czy niezrozumiały. Klasycznie zachęcam też do zadawania pytań, oraz wskazywania nurtujących Was zagadnień które mógłbym wyjaśnić w odrębnych wpisach. 

#ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #lotnictwo #samoloty #technologia