飛行日記8-密度高度

快要考試了，接著複習課堂上遺留下來的荷蘭語notes。

因為飛機的性能一般說來定義在一定的周圍空氣密度條件下，而不太在乎真實高度。這也容易理解，一個物體的運動性能和周圍流體的密度密切相關，比如航模飛機在國際空間站里的性能肯定取決於空間站的空氣性質而無關空間站軌道高度。因此一個新的高度定義出現了：密度高度（density altitude）。密度高度定義為，當前空氣密度對應於ISA大氣模型中什麼高度的空氣密度，那麼那個高度就是密度高度。下圖就很好的表明了密度高度和氣壓高度的換算方法。

課堂上的荷蘭語題目結合了密度高度修正和天氣電報的解讀，翻譯過來如下：

已知天氣狀況電報如下：KFFZ 142020Z 26004KT 210V310 40SM FEW045 42/M07 Q990 NOSIG，以及機場海拔高度1900ft，求機場的密度高度。

首先解讀電報：

KFFZ：代表機場

142020Z：當月14號的20點20分，Zulu time，你可以認為就是UTC，但其實Zulu時間和UTC時間有微小差異

26004KT：風向260度，風速04KT（節，也就是海里/小時）

210V310：風向在210度和310之間變化

40SM：能見度。SM表示英里，在航空里其實海里NM更常用

FEW045：雲量：占天空的1/8到2/8，雲底高度4500ft

42/M07：氣溫42度，露點零下7度

Q990：修正海壓（QNH）990hPa

NOSIG：天氣無明顯變化

密度高度可以由氣壓高度修正得到，修正公式：

氣壓高度+(實際氣溫-ISA模型氣溫)*120

首先計算機場的氣壓高度，也就是以ISA（1013hPa）為參考基準的高度：

根據電報，海平面氣壓QNH為990hPa，海平面氣壓比ISA基準氣壓1013低了23hPa，ISA的30ft/1hPa模型下，意味著海平面在ISA基準點之上30*23=690ft，機場在海平面之上1900ft，因此機場在ISA基準點之上1900+690=2590ft，此即機場的ISA氣壓高度。

接下來計算實際氣溫與ISA模型氣溫的偏差。實際氣溫42度。在ISA模型下，基準參考點氣壓1013hPa，氣溫15度，每升高1000ft氣溫降低2度，因此在ISA模型下，2590ft處的氣溫應該為15-2*(2590/1000)=15-5=10度。而根據天氣報告，當前氣溫是42度。也就是實際氣溫42度比ISA模型氣溫10度高了32度！代入修正公式，可知密度高度為：

氣壓高度+(實際氣溫-ISA模型氣溫)*120 = 2590 + (42-10)*120 = 2590+3840=6430ft!

也就是說雖然機場海拔只有1900ft，由於高氣溫和低氣壓，空氣密度相當於ISA大氣6430ft處的空氣密度。飛機的性能估計應該按照6430ft，而不是機場海拔。