物理:飞机的飞行高度

飞行高度(flight altitude) 指飞行中的航空器到某基准水平面的垂直距离,是重要的飞行性能之一。2007年10月国务院、中央军事委员会修订的《中华人民共和国飞行基本规则》规定:“飞行的安全高度是避免航空器与地面障碍物相撞的最低飞行高度”。在高原机场起飞前,航空器上气压高度表的气压刻度不能调整到机场场面气压数值的,应当将气压高度表的标准海平面气压值调整到固定指标(此时所指示的高度为假定零点高度),然后起飞和上升到规定的飞行高度。



▲飞行高度示意图

航空器常用的飞行高度定义有以下几种:

绝对高度

绝对高度是指航空器到海平面的垂直距离。在海上飞行用雷达可直接测出绝对高度。

标准气压高度

飞行高度还可由气压式高度表显示,把气压式高度表的气压刻度调到标准大气状态(101325帕或760毫米汞柱),所指示的高度称为标准气压高度。飞机远航,分层飞行时使用。标准气压高度是国际上通用的高度,飞机在加入航线时使用的高度,主要防止同一空域、同一航线上的飞机在同一气压面上飞行时两机发生相撞。




▲气压高度表

相对高度

航空器到某指定的水平面(机场、靶场、战场)的垂直距离。飞机起飞、着陆需要知道飞机对机场的相对高度,把气压式高度表的气压刻度调到该机场的气压值,高度表所指示的即飞机距该机场的相对高度。

真实高度

航空器到正下方地面(水面)的垂直距离。飞机在执行侦察、搜索、救援、轰炸、强击以及农业作业等任务时,需要知道真实高度,通常用无线电高度表或雷达测高计测得。一定的航空器只能在预先设计的高度范围内飞行。飞机所能达到的升限高度是飞行性能的重要指标之一。


飞机的飞行高度

按飞机的飞行高度分类,还可分为超低空、低空、中空、超高空等。各国对飞行高度的区分不尽相同,中国规定100米以下为超低空;100米~1000米为低空;1000米~7000米为中空;7000米~15000米为高空;15000米以上为超高空。

飞机一般在对流层和同温层下面飞行。在这个范围内,空气的物理性质——温度、压力、密度等都经常随着季节、时间、地理位置、高度等的不同而变化。为了确定飞机的飞行性能,必须按同一标准的大气物理性质——温度、压力、密度等进行换算,才能对各种飞机的飞行性能进行相互比较。

可根据不同飞行任务,在超低空到超高空范围内选择飞行高度。旅客机的飞行高度以舒适、经济为原则,中小型客机在数千米高度上(1000-7000米)飞行;大型客机则在平流层内(大约11000米高度)飞行。现代服役的歼击机的最大飞行高度约为2万米,一些轻型飞机可以在离地十几米的高度上飞行,不同类型飞机的飞行高度上限主要决定于动力装置,下限主要决定于安全平飞的最小速度和飞机的机动性。



不同飞机的最大飞行高度

短航线的飞机一般在6000米至9600米飞行,长航线的飞机一般在8000米至12600米飞行,现在的普通民航客机最高飞行高度不会超过12600米,有一些公务机的飞行高度可以达到15000米。



飞机的飞行高度,有哪些因素决定?

地面障碍物,因为飞机飞行需要高于地面障碍物,并有一定裕量。飞行高度越高,空气密度越小,发动机能保持的推力越小,到了一定高度,发动机的推力就无法保持升力大于重力,所以飞机性能就定义了飞行高度的上限。在同样的水平路径中有多架飞机,为了保证彼此飞行不会发生危险接近,所以由空军和管制员要负责调配每个飞机的飞行高度。由于风,天气原因,飞行员可以经管制员同意选择一个更节油,更平稳,更安全的高度。某些区域,由于障碍物可能会影响到导航信号或者通讯信号的覆盖,所以会把飞行高度拔高来保证导航和通讯。