ما هو ارتفاع الكثافة؟
ارتفاع الكثافة (Density Altitude) هو الارتفاع الذي تتطابق عنده كثافة الهواء مع الظروف الحالية وفق الغلاف الجوي القياسي الدولي (ISA). وهو يخبر الطيار كيف "يحسّ" الطائرة بالهواء من حولها. ففي الأيام الحارة أو على الارتفاعات العالية يصبح الهواء أقل كثافة، فتتصرف الطائرة وكأنها تحلّق على ارتفاع أعلى بكثير من ارتفاعها الفعلي — مما يقلّل قدرة المحرك، ودفع المروحة، وقوة الرفع التي يولّدها الجناح. تعتمد هذه الحاسبة على القاعدة التقريبية الشائعة في تدريب الطيارين لتقدير ارتفاع الكثافة انطلاقًا من الارتفاع الضغطي ودرجة حرارة الهواء الخارجي (OAT).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل الارتفاع الضغطي بالأقدام (اضبط مقياس الارتفاع على 29.92 بوصة زئبق / 1013.25 هكتوباسكال ثم اقرأ الارتفاع المُشار إليه) ودرجة حرارة الهواء الخارجي الحالية بالدرجات المئوية. ستعطيك الحاسبة قيمة ارتفاع الكثافة، إلى جانب درجة الحرارة القياسية وفق ISA عند ارتفاعك، ومقدار انحراف درجة الحرارة الفعلية عنها.
شرح المعادلة
يُحسب التقدير بالصيغة $$\text{DA} = \text{PA} + 120 \times \left( \text{OAT} - \text{ISA\_temp} \right)$$ أولًا نوجد درجة الحرارة القياسية وفق ISA بالعلاقة $$\text{ISA\_temp} = 15 - 1.98 \times \dfrac{\text{PA}}{1000}$$ لأن درجة الحرارة القياسية تساوي 15°م عند مستوى سطح البحر وتنخفض بنحو 2°م لكل 1000 قدم. وبعد ذلك، مقابل كل درجة مئوية أعلى من الدرجة القياسية، يرتفع ارتفاع الكثافة بنحو 120 قدمًا.
مثال محلول
لنفترض أن الارتفاع الضغطي يساوي 5,000 قدم وأن درجة حرارة الهواء الخارجي 25°م. درجة الحرارة القياسية وفق ISA \(= 15 - 1.98 \times 5 = 5.1\)°م. ويكون الانحراف \(= 25 - 5.1 = 19.9\)°م. إذًا ارتفاع الكثافة $$= 5000 + 120 \times 19.9 = 5000 + 2388 = 7{,}388 \text{ قدمًا}$$ أي أن الطائرة ستؤدّي وكأنها على ارتفاع يقارب 7,400 قدم.
الأسئلة الشائعة
هل النتيجة دقيقة تمامًا؟ لا — فهي القاعدة التقريبية المعتمدة لدى الطيارين، ودقتها ضمن نسبة قليلة من الخطأ في الظروف الاعتيادية، وهي مثالية للتحقق الذهني السريع.
لماذا يُعدّ ارتفاع الكثافة العالي مهمًّا؟ لأنه يطيل مسافة الإقلاع والهبوط، ويقلّل معدّل الصعود، ويخفض قدرة المحرك، خصوصًا في الطائرات ذات المحركات غير المُشحونة (normally aspirated).
هل تؤثّر الرطوبة فيه؟ نعم، بقدر طفيف — فالهواء الرطب أقل كثافة — لكن القاعدة التقريبية تتجاهل الرطوبة طلبًا للبساطة.