合集: QNH & QFE

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错误之处，请多指正

第一章 压力

尽管有多种定义的压力，与飞行员相关的主要是大气压力。在天气改变时它是帮助飞机产生升力、使一些重要飞行仪表工作的一种关键因素。这些飞行仪表包括高度表、空速表、垂直升降速度表、压力计等。

空气虽然非常轻，但由于重力影响它仍然有重量。因此就像其它物质一样，空气是有质量的，并且有力的产生。由于空气是一种流体，因此这个力在所有方向上是被等量施加的，我们把作用在空气中的物体的这种影响称为压力。在海平面标准环境下，大气重量所施加的平均压力大约14.70磅/平方英寸（PSI），或者1013.2毫巴（mb）。它的密度被限制，高度越高空气越少。因此，在18000英尺的大气重量只有海平面的一半。由于不同的时间和位置，大气压力也会不同，因此引申出一个标准的大气压力。一个海平面标准大气的表面温度为15℃/59℉，表面压力为29.92 inHg/1013.2mb。【图1-1】

图1.1标准海平面压力

QNH : 这是在海平面的空气绝对压力，它是根据国际民航组织标准大气模型公式，将场压降为在海平面的等效压力而得到的。这也被称为“高度表设定值”，因为这通常是同一区域内的飞机起飞着陆时高度表设置的压力，因此地面上高度表读数对应于标高，飞行时高度表显示的是相对海平面的高度。

QFE:这是在场站测得的空气绝对压力。它可以用来设定高度表，使在场站地面上的高度表读数为零，并在场站附近显示飞行时的离地高度。



图1.2场压换算公式

例：成都双流机场02L跑道入口标高1617ft（493）米，今日QNH为1014 hPa ( 29.94 inHg ).



标准温度递减率是指温度以大约3.5 °F 或 2°C每千英尺的速度下降，直到36,000英尺即大约-65°F或-55 °C。更高的高度，温度被认为是恒定的最高可达80,000英尺。标准压力递减率是指压力以大约1"Hg每一千英尺直到10,000英尺[如图1.3]。国际民用航空组织（ICAO）已将其确立为全球标准，通常被称为国际标准大气（ISA）或国际民航组织标准大气。任何温度或压力的递减与标准递减率不同的都被视为非标准温度和压力。


图1.3标准大气特性

由于标准压力递减率的变化，高高度时就不能近似用1hPa=28ft来计算。

某日巡航高度30100ft，座舱高度5250ft（如图1.4所示），求压差。



图1.4

按图1.5查得压力高度30100ft（对应300hPa）和客舱高度5250ft（对应840hPa）



图1.5

飞机内外压力差 DP ≈ 840hPa - 300 hPa = 540 hPa

进行单位换算 DP ≈ 540 ➗ 68.9 = 7.8 PSI

第二章 高度                                    

定义：高度是参考点或参考平面之上的垂直距离。根据测量的参考平面的不同有多种类型的高度， 每一种都可以用于特定目的。飞行相关主要有五种类型的高度：

指示高度：当高度表设定后直接从高度表上读出的高度（未修正）。

真实高度：飞机距离海平面的垂直距离，即实际高度。它通常表示为平均海平面之上的英尺数。在航图上的机场、地表和障碍物的高度都是真实高度。

绝对高度：飞机在地表之上的垂直距离，或者距离地面(AGL)的垂直距离。

压力高度：当高度表设定窗口(大气压力数值)调节到 29.92inHg/1013hPa 时的指示高度。这是标准大气平面之上的高度，它是一个气压等于 29.92 英寸汞柱温度15 摄氏度的理论平面。压力高度用于计算密度高度，真实高度，真实空速和其他性能数据。

密度高度：这个高度是修正非标准温度后的压力高度。当处于标准条件时，压力高度和密度高度相同。如果温度高于标准条件，密度高度高于压力高度。如果温度低于标准条件， 密度高度低于压力高度。这是一个重要的高度，因为它直接和飞机性能有关。



真实高度 = 指示高度 + Δ温度修正

机场压力高度 = 机场标高 +（1013-QNH）× 28

高度表：

高度表测量的是飞机距离一个给定压力平面的高，通过高度表气压设定窗口，设定需要的压力平面。高度表的本质即膜盒式压力测量表，只不过他把测量到所在平面的气压以高度（feet）形式呈现出来。高度表使用静压作为操作源。相较高空，海平面的空气密度更大，随着海拔的升高，大气压力会降低。压力在不同层面的差异，使高度表能够指示高度的改变。体现在高度表上（图2.2），高度表的密封膜盒内部压力就是1013hpa。



图2.2高度表

就像米被定义为光在真空中走了1/299792458秒的距离一样，所有度量，都要有一个恒定的基准。对于高度表来说，其基准就是标准大气海平面压力。海平面标准压力被定义为1013mb（hpa），对应的标准温度为15°C。

高度表的指示高度只有在气压是标准的（1013hpa）、温度是标准的（15℃）情况下才近似等于真实高度。简单说主要有两个原因导致高度表误差，非标准气压或非标准温度。

非标准气压的修正是通过调整高度表气压设定窗口（单位为inHg或hPa）来完成，在标准温度的条件下修正非标准气压后的指示高度近似于真实高度。对非标准气压的修正并没有补偿非标准温度。这也是为什么会有低温修正。

很多飞行员很有自信的希望当前高度表设定能够补偿所有高度上大气压力的无规律变化，但这不总是正确的。地面站附近的高度表设定值是修正到平均海平面的气象站压力。它不能解决高空飞行时气压的不规则性，特别是非标准温度的影响。然而，如果一个给定区域的每个飞行员使用相同的高度表设定，那么每个高度表受温度和压力变化误差的影响是相同的，在飞机之间维持预期的垂直间隔成为可能。

高度表修正：

l压力修正：当使用QNH或QFE高度表设定（分别给定高于QFE平面的高度或高），不需要进行压力修正。

l温度修正：温度修正的要求：当地表温度比按照标准大气预估的温度低得多的时候，计算的最低安全高度/高必须被调整。近似计算可以使用每低于标准温度10℃增加4%的高。这个方法在温度高于-15℃时是安全的。表格修正：天气寒冷时，更精确的修正可以从温度修正表里查得（图2.3），表里的数据以海平面机场为基准计算，用在更高海拔机场是更加保守的。精确修正：如果需要更加精确的温度修正，可以按照假定了一个非标准大气的计算公式（图2.4）。少量修正：在实际运行中，当修正值超过20%相关的MOC时，使用温度修正是合适的。



图2.3飞行员修正公布的最低高度/高的值



图2.4 方程式24，ESDU期刊，第二卷，项目编号7702

l山区-航路上：山区的MOC通常在航路设计时就会被使用，并且在AIP中公布。然而如果没有相应的信息，当在下列情形时图2.5的裕度应该被加上。

    a.选择的飞行高度层/巡航高度或一台发动机失效升限高度接近计算的最低安全高度。

    b.飞行航径在标高超过3000ft的地型10NM范围内。



图2.5山区裕度

l山区-终端区：由于伯努利效应，强风和山地地形的结合会引起大气压力的局部变化，这种情况尤其发生在风向越过山顶或山脊的时候。不可能进行精确的计算，但是理论研究(CFD Norway, Report 109.1989)指出高度表的误差如图2.6所示。虽然各国可能会提供指导，但由机长来评估地形、风力和风向的组合是否需要对其进行修正。风速的修正应该在压力和温度的标准修正外进行，如果需要修正应通知管制。



图2.6风速导致的高度表误差

压力高度：

是以标准基准平面（SDP）为基准的高度，SDP是用气压计测量大气的重量刚好为29.92inHg（1,013.2 mb）的理论值。高度表本质上是一个敏感的气压计，在标准大气下被校准到指示高度。如果高度表设置为29.92inHg（1,013.2 mb），则指示的高度是压力高度。由于大气压力变化，SDP可能低于、等于或高于海平面。压力高度作为确定飞机性能的基础是重要的，以及为在18,000英尺或以上飞行的飞机分配飞行高度层。压力高度可以通过以下两种方法之一确定：

*将高度表的气压刻度设置为1013hPa，并读取指示的高度。

*根据报告的高度表设置值，对指示高度进行系数修正。



图2.7压力高度计算






第三章 运行

性能进近页面输入（图3.1）



图3.1

[1L]QNH输入

系统把飞行机组输入的1003理解为1003 hPa ,2900理解为29.00 inHg ,29.92理解为29.92 inHg。如果错误地输入1个OAT或者BARO最低值（比如，22 °C或2200 ft)都可以被系统接受，由此导致客舱压力控制器（CPC）在下降期间，计算一个错误的客舱增压航段，然后可能触发有关增压的ECAM告警信息。

[4L] 过渡飞行高度层

此字段显示FMS依据（从数据库调出的）过渡高度以及在 [1L]字段中输入的QNH值计算的过渡飞行高度层。此值被四舍五入到5的上限倍数。在默认条件下，它显示为小字体。飞行机组可以修改此值（然后此值显示为大字体）。

[2R] MDA/MDH或 BARO 

此字段显示：MDA的括号，或者MDH的括号(如果是装有QFE选项的飞机，或者飞机装有气压 选项，FCU设定值是QFE)。

[3R] DH或RADIO 

如果飞行计划包括一个ILS,GLS或MLS进近，此字段显示DH或者RADIO 以及空白括号。对于II类和III类进近，飞行机组插入决断高。决断高是指1个无线电高度表的高。系统将认可一个NO的输入。如果飞行机组在[2R]字段中插入一个MDA或者一个MDH(或者一个气压  值)，这会清除决断高，并且此字段恢复显示方括号。RADIO范围是从0到700英尺。

高度限制强制

如果使用QFE，必须转换按照“高”(QFE)定义的高度强制值， 然后按照“高度”(QNH)定义的高度强制值输入到FMS中。

在MCDU插入的都是高度或FL（除了baro，radio这两栏的输入）。使用场压的机场在MCDU输入高的限制时，应把机场标高加到限制高然后再强制到MCDU里面。例（图3.2）：使用QFE，FCU设置8000ft，飞行计划页面高度强制值4000ft，机场标高500ft。飞机在FCU3500ft高度截获。



图3.2

注意装有QFE（机场标高压力）网卡程序的飞机，若飞行员选择EFIS控制面板上的“QFE”：‐ MCDU预测功能遵守基本规则（高度是指平均海平面高度【如果低于过渡高度层】，或者飞行高度层【如果高于过渡高度层】)

‐ MCDU的高度强制值遵守基本规则

‐ PFD上的目标高度与QFE有关：

• 如果在FCU上选择了目标高度，飞机将在此高度改平。

• 如果目标高度是一个高度强制值，PFD自动显示按照机场标高修正的强制值。

因此:

a.应该在导航数据库或者飞行员在MCDU上定义离场和进场程序中的高度强制：

‐ 低于过渡高度，显示为AMSL（平均海平面高度）

‐ 大于过渡高度，显示为飞行高度层

如果离场程序把高度强制定义为大于过渡高度的AMSL高度，飞行员必须把它转换成STD（标压），因为系统和引导将把此数据用作飞行高度层（只要飞行员选择了标准气压设定值）。

b.在爬升中，当飞行员到达过渡高度时，飞行员应该同时在两部EFIS控制面板上，把QNH（或QFE）转换到STD。所有的MCDU高度预测值和高度强制值以及所有的PFD高度目标显示为飞行高度层。

c. 在下降中，当ATC允许飞机到达一个低于过渡高度的高度，飞行员可以在两个 EFIS控制面板上，同时选择QNH（或QFE)。所有的MCDU高度预测值和强制值以及PFD目标现在是AMSL高度。

预先输入目的地机场QNH



图（3.3）

当飞机巡航时，由于阶梯下降，飞机增压系统可能会由巡航模式进入下降模式。在飞机增压系统由巡航模式进入下降模式后，CPC 控制客舱压力慢慢向机场标高压力靠拢（着陆前等于着陆机场压力+0.1psi）。在自动压力控制模式下，控制器通常使用来自FMGC的着陆标高和QNH，以及来自ADIRS的压力高度。

在从使用QFE高海拔机场起飞后，如果没有输入目的地机场QNH，在飞机增压系统进入下降模式后，会按照FCU之前设定值去计算目的地机场压力高度，造成飞机不正常客舱高度。

例（双FMGC故障时无法在MCDU输入QNH值）：

喀什使用QFE，标高4528ft，双FMGC故障时无法在MCDU输入QNH，并需要人工调着陆标高。

FMGC数据不可用时，控制器使用ADIRS的机长气压基准和所选择的着陆标高。

若今天喀什QNH1023，QFE861，如果设置着陆标高为4528ft，那么飞机客舱高度的调整目标为：

4528+(1013-861)✖28=4528+4256=8784ft

如果设置着陆标高为0ft，那么飞机客舱高度的调整目标为：

0+(1013-861)✖28=4256ft

今天机场的压力高度PA=4528+(1013-1023)✖28=4248ft

4256和4248的差值是由于QNH和QFE间的换算导致的，这两个值没有误差的话应该是一样的。

因此，飞喀什双FMGC故障，着陆标高应设置为0。

需要注意的是，CPC实际的座舱高度操作动作和CAB PRESS页面上的CAB ALT显示数值是来自于不同的逻辑。CPCs使用来自于MCDU PERF APPR页面上落地机场QNH值或者通过FCU输入的ADIRS的机长侧数据完成实际座舱高度调整（actual cabin pressure）；而座舱高度显示数值（cabin altitude display）在机场标高5000ft以上时使用STD作为气压修正基准，在机场标高5000ft以下时使用FCU的输入值作为气压修正基准。



图3.4兰州落地前的显示

起飞和落地前都需要预增压0.1PSI，这是为了避免在飞机抬轮时轻微的压力波动，这个波动是来自于高迎角和空气冲击对外流活门的影响，会导致反向气流通过外流活门进入客舱。

在使用QFE设定值的起飞后，意外地提前接通CLB模式

在起飞滑跑期间，在90节，接通FMS起飞阶段。在接通FMS起飞阶段时，FMS检查FCU高度窗显示的FCU高度大于FMS性能起飞页面上显示的下列高度：

‐ 减推高度，以及

‐ 加速高度。

如果FCU高度窗显示的FCU值：

‐ 低于减推高度，然后减推高度被设定在FCU（高度）值和机场标高+400英尺之间的最大值。‐ 低于加速高度，然后加速高度被设定在FCU（高度）值和机场标高+400英尺之间的最大值。如果更新了减推高度/加速高度，FMS性能起飞页面也相应地更新。

不正常状态

当使用QFE设定值时，出现一个不正常状态。在上述逻辑中，尽管使用了QFE设定值，FCU高度窗显示的高度值仍被认为是一个高度。因此，如果是QFE设定值，此逻辑会比较（FCU高度窗显示的）高度值和FMS起飞性能页面上显示的以QNH为基准的减推高度/加速高度。

因此，按照相关条件，FCU高度窗中显示的高度值（QFE设定值）可能低于减推/加速高度（QNH设定值），并且出现下列所有状况：

‐ 在激活FMS起飞阶段时，减推/加速高度被更新并被设定低于预计的减推/加速高度（用一个等于机场标高+400英尺的最低可行高度值）

‐ FMS性能起飞页面被相应地更新。

‐ 自动飞行系统按照设计工作。当飞机到达：

‐ 更新后的减推高度，然后：

‐ LVR CLB（油门杆爬升卡位）闪亮显示

‐ CLB模式接通

‐ FMS性能爬升页面代替FMS性能起飞页面。

‐ 更新后的加速高度，然后飞机加速到CLB（爬升）模式的管理速度目标。

注意：如果出现单发状况，当飞机高于更新的减推/加速高度，飞行机组应该设定TOGA以恢复SRS模式。FMS复飞阶段激活工作。

操作建议

如果是QFE运行，在飞行准备期间，飞行机组可以明确至少下面其中一个数值大于FCU高度窗中显示的高度值：

‐ FMS性能起飞页面上显示的减推高度值，或者

‐ FMS性能起飞页面上显示的加速高度值。

注意: 对于这个比较，飞行机组应该考虑没有QNH/QFE转换的数值，如上图所示。

然后，飞行机组应该执行下列动作：

1.申请一个更高的ATC指令高度。这个较高的ATC指令高度应该至少是FMS性能起飞页面显示的减推高度和加速高度之间的最大值，而不用考虑QNH/QFE的转换。

2.如果ATC不能提供一个较高的ATC指令高度，飞行机组应该请示按照QNH基准飞行。

3.如果不能满足前面两个的任何一个请示，飞行机组应该在起飞爬升航径中，执行下面所有的动作：

‐ 在意外提前接通CLB模式时：

‐ 拔出FCU上的速度/马赫数选择器旋钮并且选择V2+10节

‐ 忽略FMA上闪亮显示的LVR CLB并把2个油门杆保持在其当前卡位（MCT/FLX或者TOGA）

‐ 在预计的减推高度，把2个油门杆设定到CL（爬升）卡位。接通THRCLB模式

‐ 在预计的加速高度，按下FCU上的速度/马赫数选择器旋钮以接通管理速度

‐ 如果在高于意外提前接通CLB模式的高度并在低于单发加速高度的高度出现单发状况：‐ 设定TOGA推力以恢复SRS模式（相应地激活FMS复飞阶段）

‐ 在单发加速高度，按照空客标准操作程序，执行飞机加速。

‐ 视情退出FMS复飞阶段以执行单发计划，空中返航（IFTB）或者改航（参阅FCTM/PR-NP-SOP-260 General）。

注意: 当意外提前接通CLB模式时，FMS性能爬升页面代替FMS性能起飞页面。因此，飞行机组应该在起飞之前采取恰当的动作以保证随时得到V2、减推 高度/加速高度和单发加速高度。注意: 单发加速高度没有收到此不正常状态的影响。

参考文献

[1] 空客A320 FCOM

[2] 杰普森手册

[3] PHAK

[4] 空客掌握飞机性能