Wie definiert man die Betriebshöhe auf anderen Planeten?

(Muss es unbedingt eine absolute Betriebshöhe sein?)

Der einfachste Ansatz (kein Wortspiel beabsichtigt) könnte sein, mit etwas Ähnlichem zu gehen, was Verkehrsflugzeuge auf der Erde tun. Während es für die Passagiere übersetzt heißt: „Wir fahren heute auf 36.000 Fuß“, ist das eine Vereinfachung.

Was Flugzeuge tun, ist, dass sie bei einem bestimmten (statischen) Umgebungsluftdruckniveau fliegen oder eine statische Isobare beibehalten .

Wikipedia bietet eine anständige Illustration:

Wenn die Piloten auf einem kommerziellen Flug den Passagieren sagen „wir fliegen auf 36.000 Fuß“, meinen sie damit eigentlich „wir fliegen auf Flugfläche 360“. Wenn der Höhenmesser so eingestellt ist, dass er einen Luftdruck von 1013,25 hPa als „0 ft“ betrachtet, was als Standardeinstellung bekannt ist (weil 1013,25 hPa der Oberflächenluftdruck in der internationalen Standardatmosphäre ist), wird dies auf seinen Instrumenten als 36.000 Fuß angezeigt.

Eine Isobare ist im Grunde eine Linie mit identischem (statischem) Luftdruck.

Das alles ist nützlich, weil es bedeutet, dass sich Piloten nicht um den Boden unter ihnen kümmern müssen, solange sie sich weit davon entfernt haben (für die sie Karten und Bodenwarnsysteme und alle möglichen ausgefallenen Geräte haben). ; auf einigen Flügen ist es sogar möglich, ein Paar gute alte Mark I Augäpfel zu verwenden), und die Flugsicherung kann die Piloten einfach anweisen, eine bestimmte Flughöhe beizubehalten. Solange alle ihre Höhenmesser richtig eingestellt haben, fliegen alle auf "Flughöhe 360" auf der gleichen Isobare, unabhängig davon, wie sich diese Isobare auf den Boden unter ihnen bezieht. Nur in Bodennähe (unterhalb der Übergangsebene) schalten Piloten ihre Höhenmesser auf die aktuelle lokale Luftdruckeinstellung um, an diesem Punkt fliegen sie in einer bestimmten Höhe, die nicht als statischer Luftdruck gemessen wird.B. durch statischen Luftdruck in Fuß oder, selten im Fall der Luftfahrt, Meter.

Flugzeuge und Raumfahrzeuge mit niedriger Umlaufbahn müssen sich beide mit dem Umgebungsluftdruck befassen; Flugzeuge hauptsächlich für den Auftrieb, Raumfahrzeuge hauptsächlich für den Luftwiderstand. Da die Flughöhe im Wesentlichen eine Möglichkeit ist, einen Umgebungsluftdruck anzugeben, bietet dies den Piloten beider Länder eine entscheidende Information, die in einem praktischen, mundgerechten Stück verpackt ist.

Jetzt können Sie Dinge wie Betriebsbereiche in Bezug darauf definieren, welcher statische (oder dynamische, dh statische plus z. B. Berücksichtigung der Auswirkung der relativen Bewegung) Luftdruckbereich erforderlich ist, um den Flug (oder freien Fall) aufrechtzuerhalten, und dies direkt in Ihren übersetzen entsprechendes Konzept der "Ebenen".

Und Sie müssen sie nicht einmal in absoluten Höhen definieren, geschweige denn in der Höhe, es sei denn, Sie möchten dies wirklich. Wenn Sie dies tun möchten, können Sie jeden Druckgradienten, den Sie in Ihrer Atmosphäre haben, auf Ihr Niveaukonzept anwenden und am Ende eine Messung in Ihrer bevorzugten Längen- oder Entfernungseinheit erhalten.

Sie müssen die Gründe berücksichtigen, warum ein Flugzeug einen Betriebshöhenbereich hat. Das hängt in erster Linie mit dem Luftdruck und der Art des Triebwerks und der Flügelgröße des Flugzeugs zusammen.

Daher sind Sie auf dem richtigen Weg, wenn Sie sich den atmosphärischen Druckbereich ansehen und daraus extrapolieren, um geeignete Höhenbereiche für einen bestimmten Planeten zu erhalten. Die mittlere Höhe und der verfügbare Höhenbereich ändern sich je nach örtlichen Bedingungen, Schwerkraft, atmosphärischer Dichte usw.

Alles, was Sie als nächstes tun müssen, ist das Datum zu definieren, von dem aus Sie für Navigationszwecke berechnen, da nicht jeder Planet etwas hat, das dem "Meeresspiegel" entspricht, von dem aus Sie arbeiten können.

Luftdruck könnte eine gute Idee sein, da er Ihnen hilft, eine Vorstellung von Effizienz und Luftwiderstand zu bekommen.

Aber Sie müssten es für die lokale Schwerkraft korrigieren, da größere Unterschiede einen anderen Gradienten bedeuten würden.

Und natürlich wären Dinge wie Sicherheitsabstände immer noch in den ursprünglichen Abständen.

Sie hätten also eine Art Nachschlagetabelle, um Ihre Höhen neu zu berechnen, und wenn Sie neu berechnen müssten.

Sie werden keine „one size fits all“-Lösung haben. Alles wird vom Planeten abhängen.

Im Allgemeinen möchten Sie eine beliebige Referenzebene definieren, die einfach zur Bestimmung der Höhe verwendet werden kann.

Wenn der Planet eine Atmosphäre hat, können Sie zum Beispiel verwenden:

• Die Quote, bei der die Sternkonstante (Lichtleistung pro Flächeneinheit) in Bezug auf den Weltraum bei gleicher Entfernung vom Stern um einen bestimmten Faktor gesunken ist
• Die Quote, bei der der atmosphärische Druck einen bestimmten Wert hat (z. B. 1 bar)

Wenn der Planet keine Atmosphäre hat, können Sie keines der oben genannten verwenden.

Darüber hinaus sind alle oben genannten nicht wirklich konstant, sodass sie möglicherweise nur schwer als echte Referenzen verwendet werden können. Der atmosphärische Druck ändert sich mit den meteorologischen Bedingungen, die Opazität der Atmosphäre wird von vielen Faktoren beeinflusst ...

Daher möchten Sie vielleicht einen Bahnparameter als Referenz verwenden, der nur von der Masse des Planeten abhängt, wie die planetenstationäre Bahn. Da dies Ihre 0 ist, können Sie Höhen auf diese Ebene beziehen.

Als zusätzlichen Bonus können Sie dies einrichten, ohne den Planeten erkunden und seine Atmosphäre untersuchen zu müssen, daher ist es ziemlich praktisch, wenn Sie bei Null anfangen.