什么是密度高度?
密度高度是经过非标准温度修正后的气压高度,换句话说,就是空气密度与当前实际空气密度相等时所对应的高度。飞机、发动机和螺旋桨的性能取决于空气的密度,而不是高度表上显示的数值。在海拔较高的机场,遇上炎热天气时空气会变得非常稀薄,飞机的表现就好像身处高出数千英尺的高空——起飞滑跑距离被拉长,爬升性能也随之下降。
如何使用本计算器
请输入以英尺(ft)为单位的场地标高、以英寸汞柱(inHg)为单位的当前修正海压(高度表拨正值),以及以摄氏度(°C)为单位的外界气温(OAT)。计算器会先把标高和修正海压换算成气压高度,再施加温度修正得出密度高度。同时它还会显示该气压高度对应的标准 ISA 温度,方便你直观地看到当前条件高于还是低于标准大气多少。
公式详解
气压高度的算法是:修正海压每比标准值 29.92 inHg 低 1 inHg,就在标高基础上加 1,000 ft:
$$\text{PA} = \text{标高} + \left(29.92 - \text{修正海压}\right)\times 1000$$该高度对应的 ISA 温度为 15 °C 减去递减率(每升高 1,000 ft 约下降 1.98 °C):
$$\text{ISA} = 15 - 1.98\cdot \dfrac{\text{PA}}{1000}$$密度高度则采用飞行员常用的经验法则:温度每高出 ISA 一度,有效高度约升高 120 ft:
$$\text{DA} = \text{PA} + 120\times \left(\text{OAT} - \text{ISA}\right)$$
计算实例
设场地标高为 5,000 ft,修正海压为标准值 29.92 inHg,则气压高度等于 5,000 ft。5,000 ft 处的 ISA 温度为:
$$15 - 1.98 \times 5 = 5.1\ \text{°C}$$若外界气温为 25 °C,则:
$$\text{DA} = 5{,}000 + 120 \times \left(25 - 5.1\right) = 5{,}000 + 2{,}388 = \mathbf{7{,}388\ \text{ft}}$$——比机场标高几乎高出 2,400 ft。
常见问题
这是精确值吗? 不是。这只是飞行员常用的经验近似法,足以用于性能规划,但并非精密的大气模型。
湿度有影响吗? 高湿度会略微提高密度高度,但本简化公式并未考虑水汽因素。
密度高度高了为什么要紧? 稀薄的空气会削弱升力、推力和发动机功率,导致起飞距离变长、爬升率下降。