什麼是密度高度?
密度高度是把壓力高度依非標準溫度修正後得到的數值——換句話說,就是空氣密度與當地實際密度相同時所對應的高度。飛機、發動機與螺旋槳的性能取決於空氣密度,而非高度表所顯示的高度。在炎熱天氣下,高海拔機場的空氣可能稀薄到讓飛機的表現彷彿身處高出數千英尺的位置,導致起飛滑行距離拉長、爬升性能下降。
如何使用本計算器
請輸入以英尺(ft)為單位的機場標高、目前的高度表撥定值(以英寸汞柱 inHg 表示),以及以攝氏度數計的外氣溫(OAT)。計算器會先將標高與高度表撥定值換算成壓力高度,再套用溫度修正得出密度高度。同時也會顯示該壓力高度對應的標準 ISA 溫度,讓你一眼看出目前比標準大氣條件高或低多少。
公式解析
壓力高度的算法是:高度表撥定值每比標準值 29.92 inHg 低 1 inHg,就加上 1,000 ft:
$$\text{PA} = \text{標高} + \left(29.92 - \text{高度表撥定值}\right)\times 1000$$該高度的 ISA 溫度則為 15 °C 減去每 1,000 ft 約 1.98 °C 的溫度遞減率。密度高度接著套用一條經驗法則——每比 ISA 高 1 度,有效高度約增加 120 ft:
$$\text{DA} = \text{PA} + 120 \times \left(\text{OAT} - \text{ISA}\right)$$
實例計算
機場標高 5,000 ft、高度表撥定值為標準的 29.92 inHg 時,壓力高度即為 5,000 ft。5,000 ft 處的 ISA 溫度為 \(15 - 1.98 \times 5 = 5.1\) °C。若外氣溫為 25 °C,則
$$\text{DA} = 5{,}000 + 120 \times \left(25 - 5.1\right) = 5{,}000 + 2{,}388 = 7{,}388 \text{ ft}$$——比機場標高足足高出將近 2,400 ft。
常見問題
這是精確值嗎?不是——它是飛行員常用的經驗法則近似值,足以用於性能規劃,但並非精準的大氣模型。
濕度有影響嗎?高濕度會略為提高密度高度,但這套簡化公式並未把水氣納入考量。
密度高度高為什麼重要?稀薄的空氣會降低升力、推力與發動機輸出,因此起飛距離拉長、爬升率下降。