Wie kann ich QNH aus QFE berechnen?

In Metrik:

1 Millibar entspricht ungefähr 30 Fuß. Diese Berechnung ist daher auch ungefähr, aber gut für Flugplatzerhöhungen bis zu mehreren hundert Fuß, da wir auf das nächste Millibar runden.

Teilen Sie die Flugplatzhöhe in Fuß durch 30, um die Anzahl der Millibar über MSL zu erhalten. Fügen Sie dies zum QFE hinzu, um QNH zu erhalten, oder subtrahieren Sie es von QNH, um QFE zu erhalten.

Beispielsweise beträgt die Höhe des Flugplatzes 200 Fuß. Teilen durch 30 ergibt 6,66r. Das QFE ist 1023. Addieren Sie 6,66, um 1029,66 zu erhalten, und runden Sie auf 1030 Millibar auf, was das QNH ist.

Im Kaiserlichen:

1 Zoll Quecksilber entspricht ungefähr 900 Fuß. Diese Berechnung ist daher auch ungefähr, aber gut für Flugplatzhöhen von mehreren hundert Fuß, da wir auf die nächsten hundertstel Zoll runden.

Teilen Sie die Flugplatzhöhe in Fuß durch 900, um die Anzahl der Zoll über MSL zu erhalten. Fügen Sie dies zum QFE hinzu, um QNH zu erhalten, oder subtrahieren Sie es von QNH, um QFE zu erhalten.

Beispielsweise beträgt die Flugplatzhöhe 300 Fuß. Das Tauchen um 900 ergibt 0,33 r. Die QFE ist am 30.12. Fügen Sie 0,33 hinzu, um 30,45 zu erhalten, was das QNH ist.

Wenn die Höhe des Flugplatzes unter dem Meeresspiegel liegt, subtrahieren statt addieren und umgekehrt.

QNH und QFE hängen durch diese Gleichung zusammen:

$$\mathrm{QNH} = \mathrm{QFE}\left[1+\frac{hL}{T_0}\left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g}\right]^\frac{g}{R_sL}\tag{1}$$

wo:

• $h$: Höhe des Flughafens in Metern
• $L$: Temperaturabfall$=0.0065 \mathrm{~K/m}$
• $T_0$: Standardtemperatur$=288.15 \mathrm{~K}$
• $P_0$: Standarddruck$=101325 \mathrm{~Pa}$
• $g$: Schwerkraftbeschleunigung$\approx 9.81 \mathrm{~m/s}^2$
• $R_s$: spezifische Gaskonstante für trockene Luft$\approx 287.058 \mathrm{~J \cdot kg^{−1}K^{−1}}$

Überprüfen Sie diesen Beitrag , wenn Sie daran interessiert sind, wie Gleichung 1 abgeleitet wird (denken Sie daran, dass QFE der am Flughafen gemessene Druck ist).

Es ist leicht zu zeigen, wie Gleichung 1 zu dem vereinfacht wird, worüber Simon in seiner Antwort spricht. Unter Verwendung der binomialen Näherung:

$$\mathrm{QNH} \approx \mathrm{QFE} \left[ 1+\frac{gh}{R_sT_0} \left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g} \right] = \mathrm{QFE} +\frac{gh}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \left(\frac{P_0}{\mathrm{QFE}}\right)^\frac{R_sL}{g} \tag{2}$$

Die obige Gleichung kann weiter vereinfacht werden, wenn wir annehmen$\mathrm{QFE}$unterscheidet sich nie zu sehr von$P_0$(das ist,$\mathrm{QFE} \approx P_0$, daher$\frac{P_0}{\mathrm{QFE}} \approx 1$). Somit:

$$\mathrm {QNH} \approx \mathrm{QFE} + \frac{gP_0}{R_sT_0}*h \tag{3}$$

Und die Konstante$\frac{gP_0}{R_sT_0}$ist:

$$\frac{ 9.81 \mathrm{~\frac{m}{s^2}} \cdot 101325 \mathrm{~Pa} }{ 287.058 \mathrm{~\frac{J}{kg \cdot K}} \cdot 288.15 \mathrm{~K} } = \frac{993998.25}{82715.7627} \mathrm{ \frac{m \cdot Pa}{s^2 \left( \frac{1}{kg} \right) \left( \frac{kg \cdot m^2}{s^2} \right)} } = 12.017 \mathrm{ \frac{Pa}{m} }$$

oder mit anderen Worten

• etwa 0,12 Millibar pro Höhenmeter
• 0,97 inHg pro 900 Fuß Höhe
• 1,0988 MB pro 30 Fuß Höhe

das sind die Werte, von denen Simon in seiner Antwort spricht.

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Wie genau ist diese Annäherung?

Denken Sie daran, dass wir einen Korrekturfaktor auf QFE (einen gemessenen Wert) anwenden , um QNH zu schätzen. Das heißt, wir setzen den Höhenmesser auf 0 AGL; Dann verlassen wir den örtlichen Flughafenkreis und wollen QNH auf dem Höhenmesser richtig einstellen, um unsere AMSL-Höhe zu finden, ohne ständig die angezeigte Höhe zur bekannten Feldhöhe addieren zu müssen. Wir führen eine Funktion aus, die das Format hat

$$\mathrm{QNH} \approx \mathrm{QFE} + Ch \tag{4}$$

wo$h$ist die AMSL-Höhe des Feldes, in dem wir QFE und setzen$C$ist ein Multiplikator, den wir auf diese Feldhöhe anwenden. Wir haben drei Kandidaten für gefunden$C$(basierend auf den verschiedenen Näherungen, die wir auf die ursprüngliche Gleichung angewendet haben), nämlich:

$$\begin{align} C_1 &= \frac{gP_0}{R_sT_0} \tag{5.1} \\ C_2 &= \frac{g}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \left( \frac{P_0}{\mathrm{QFE}} \right) ^ { \frac{R_sL}{g} } \tag{5.2} \\ C_3 &= \frac{g}{R_sT_0} \mathrm{QFE} \tag{5.3} \\ \end{align}$$

Um zu beurteilen, welche am genauesten ist, müssen wir sehen, wie sehr sich Gleichung 4 von Gleichung 1 für die 3 Werte von unterscheidet$C_1$,$C_2$und$C_3$.

Gleichung 1 hat 2 unabhängige Variablen (QFE und h), aber in der Praxis kann QFE, sobald die Höhe gegeben ist, keine willkürlichen Werte annehmen (und umgekehrt). Es ist sinnvoll, nur Werte innerhalb des Bereichs zu berücksichtigen$P_{\mathrm{ISA}} -4\% < \mathrm{QFE} < P_{\mathrm{ISA}} +4\%$, wo$P_{\mathrm{ISA}}$ist der Druck, den man bei der entsprechenden Höhe in der Standardatmosphäre vorfinden würde.

Lassen Sie uns in diesem Sinne sehen, wie gut die 3 Multiplikatoren sind$C_1$,$C_2$und$C_3$Annäherungsgleichung 1. Die folgende Tabelle zeigt das genaue QNH für eine Reihe von Höhen und QFEs und die Fehler in Prozent für die drei Multiplikatoren ($C_1$,$C_2$und$C_3$bzw).

Beobachtungen:

• $C_3$schneidet in fast allen Fällen am schlechtesten ab, kann also vernachlässigt werden
• $C_1$und$C_2$bis 2000 m ziemlich gleich und einigermaßen gut (<= 2 %) abschneiden
• $C_1$nähert sich QNH exzessiv an,$C_2$defekt (so$C_1$ist eigentlich sicherer als$C_2$)
• $C_1$funktioniert besser mit Hochdruck,$C_2$ist bei niedrigem Druck genauer

Schlussfolgerungen:

• Die übliche Annäherung von 1inHg/900ft oder 1mb/30ft (dh$C_1$) ist für praktische Zwecke akzeptabel, wenn die Höhe 2000 m oder weniger beträgt.
• Da es sich dem QNH im Exzess annähert,$C_1$ist sicherer als die anderen 2 bewerteten Näherungen (dh der Pilot kann auf eine Höhe von 0 AGL fliegen, ohne auf dem Boden abzustürzen)
• Im Allgemeinen sollte QNH, wenn möglich, aus dem METAR-Bericht entnommen werden (der wahrscheinlich Gleichung 1 verwendet, um es zu berechnen).

Ich habe gerade etwas über QNH und QFE gelesen, also dachte ich, ich werfe das hier raus, um die Diskussion zu beginnen. Wir verwenden QFE in den USA nicht, aber ich denke, meine Logik ist richtig.

Aus dem FAA Instrument Procedures Handbook

Barometrischer Druck für lokale Höhenmessereinstellung (QNH)

Eine lokale Höhenmessereinstellung, die dem barometrischen Druck entspricht, der an einem Flughafen-Höhenmesserdatum gemessen und auf Meeresspiegeldruck korrigiert wird. Am Flughafen-Höhenmesserdatum zeigt ein auf QNH eingestellter Höhenmesser die Höhe des Flughafens über dem mittleren Meeresspiegel (MSL) an. Höhenmesser werden während des Betriebs auf und unterhalb der Übergangshöhe und unterhalb des Übergangsniveaus auf QNH eingestellt.

Drücken Sie bei Flügen in der Nähe von Flughäfen die vertikale Position des Luftfahrzeugs in Form von QNH oder QFE auf oder unter der Übergangshöhe und in Form von QNE auf oder über der Übergangshöhe aus. Drücken Sie beim Durchlaufen der Übergangsschicht die vertikale Position in Form von FLs beim Aufsteigen und in Form von Höhen beim Abstieg aus.

Wenn ein Flugzeug, das eine Landeerlaubnis als Nummer eins erhält, seinen Anflug mit QFE abschließt, drücken Sie die vertikale Position des Flugzeugs als Höhe über der Flughafenhöhe während des Teils seines Fluges aus, für den Sie QFE verwenden können.

Beachten Sie, dass die Übergangsstufe ist, wenn Sie den Höhenmesser auf einen Standardwert einstellen. Es variiert je nach Land. In den USA sind es 18.000 Fuß und 29,92 Zoll. Nicht relevant für diese Diskussion.

In den USA verwenden wir kein QFE, aber wie ein Kommentar andeutet, würden Sie das wahrscheinlich vom ATIS erhalten. Wenn kein ATIS verfügbar ist, würden Sie zum Umwandeln von QNH in QFE den Höhenmesser so verschieben, dass Sie Ihre Höhe um die Feldhöhe verringern. Hier ist ein Beispiel:

Meine Feldhöhe beträgt 212 '. Wenn ich den Höhenmesser auf QNH stelle, zeigt er 212' als Höhe an. Um QFE zu erhalten, muss ich die Höhe auf 0' ändern. Mit anderen Worten, unabhängig davon, welche Höhe auf dem Höhenmesser angezeigt wird, bewegen Sie den Knopf, damit er weniger als 212' anzeigt.

Beachten Sie, dass beim Drehen des Höhenmesserknopfs die Höhe in dieselbe Richtung geht wie die Druckeinstellung im Kollsman-Fenster. In den USA verwenden wir Zoll-Quecksilbersäule, aber die Bewegung ist die gleiche: Als Beispiel ist die Höhenmessereinstellung bei KSBP derzeit 30,08. Die Einstellung bei KSBA (62 sm entfernt) ist 30.01. Wenn Sie nach KSBA fliegen, würden Sie eine Höhenänderung von -70 Fuß bemerken, wenn Sie die neue Höhenmessereinstellung von der Anflugkontrolle erhalten.