Введение
После того, как человек преодолел земное притяжение и научился летать, сразу же возникла необходимость в решении навигационных задач (определение места воздушного судна, направления, скорости и времени полета).
Для их решения при подготовке к полету и в процессе его выполнения используются навигационные карты. Перед полетом выбирается и прокладывается наивыгоднейший маршрут, измеряются длины этапов, путевые углы, намечаются контрольные ориентиры, рассчитывается время полета, обозначаются естественные и искусственные препятствия и наносится магнитное склонение.
В ходе выполнения полета карта используется для визуальной ориентировки и определения навигационных элементов (путевая скорость, угол сноса, время полета).
Комплекс действий экипажа (пилота) в полете по выдерживанию заданного маршрута, определению места воздушного судна, выводу его на заданную цель в заданное время и на заданной высоте называется самолетовождением.
Гражданская авиация – это особый вид транспорта, который требует всесторонней подготовки авиационных специалистов. Для вождения воздушных судов (ВС) по установленным маршрутам требуются глубокие знания воздушной навигации - прикладной авиационной науки о точном, надёжном и безопасном вождении ВС из одной точки земной поверхности в другую по установленной пространственно-временной траектории. Таким образом, основной задачей воздушной навигации является обеспечение точного полёта по заданной траектории, то есть воздушная навигация в практическом плане есть процесс определения пространственного места самолёта, его скорости, направления движения, а также требуемых параметров для полёта по программной траектории.
|
|
В данной работе изложены пути, и способы определение навигационных элементов в полёте. Для точного самолётовождения экипаж должен знать значение величин угла сноса (УС) и путевой скорости (W), которые в полёте не остаются постоянными. Это вызывает необходимость периодически повторять их определение. Для практики самолётовождения важно знать, какое влияние УС и W оказывают изменения параметров ветра и пилотажного режима полёта. Пилот должен знать и уметь определять фактические навигационные элементы в полёте, так как это является неотъемлемой частью первоначального обучения самолётовождению.
Важность выбранной темы курсовой работы определяется жизненными обстоятельствами. Отличное усвоение методик определения навигационных элементов является залогом безопасности, экономической целесообразности и регулярности полётов.
Определение навигационных элементов на контрольном этапе
Для ведения контроля пути нужно знать фактическую путевую скорость и угол сноса. При отсутствии на самолете навигационных средств для автоматического измерения этих элементов, последние могут быть определены на контрольном этапе.
Контрольный этап-это участок линии пути на котором определяются фактические навигационные элементы и, если необходимо, ветер в полёте. Контрольный этап выбирается экипажем на первом участке маршрута и на последующих через 1,5-2 часа полёта. Его входной и выходной ориентиры выбираются с учетом надежности их опознавания с высоты полета.
На контрольном этапе порядок работы экипажа следующий:
|
|
1. При подлете к входному ориентиру предупредить командира корабля о строгом выдерживании режима полета.
2. Над входным ориентиром пустить секундомер, дать командиру корабля команду «Промер» и приступить к измерению угла сноса и определению среднего курса.
3. При проходе выходного ориентира остановить секундомер.
4. По расстоянию и времени пролета контрольного этапа определить путевую скорость.
Данные, полученные на контрольном этапе, используют для контроля пути, определения направления и скорости ветра, по которым рассчитываются навигационные элементы для последующего участка маршрута.
Точность определения путевой скорости на контрольном этапе составляет 2—5% измеренной скорости, а угла сноса со средней квадратической погрешностью 2-3 градуса. Основной причиной погрешности в определении путевой скорости являются ошибки в определении места самолета в начале и в конце контрольного этапа. Для более точного определения путевой скорости и угла сноса необходимо возможно строже выдерживать на контрольном этапе режим полета, правильно наносить на карту отметки места самолета, точно фиксировать по секундомеру моменты прохода входного и выходного ориентиров, точность измерения ФИПУ и расстояния на карте, а также выбору оптимальной длинны контрольного этапа. При скорости полёта 200-300км/ч длинна КЭ достаточна 20-30 км; при скорости 300-500 км/ч-50-70км; при скорости 500-800 км/ч -70-130 км.
В случае отсутствия характерных ориентиров для выбора контрольного этапа, а также при полете вне видимости земной поверхности определение путевой скорости и угла сноса производится с помощью радиотехнических средств.
|
|
вход-й Sкэ вых-й
 |
tвх БУ ЛБУ
tвых
ЛБУ с карты
БУ=ЛБУ*60/Sкэ
УСф=УСр+(+/-БУ)
Wф=Sкэ/tкэ
Определение угла сноса
Так как СЛА в основном не обеспечены навигационными счетными устройствами, пилот должен уметь приближенно "в уме" рассчитывать путевую скорость, угол сноса по воздушной скорости, заданному путевому углу и ветру (скорости и направлению).
Расчет угла сноса "в уме" наиболее просто выполняется по приближенной формуле:
УС = УС макс SIN(yB) УС макс = U/K К = V/60
Где: U - скорость ветра; УВ - угол ветра; К - коэффициент.
Для самолета типа Як-18Т К = 2 (120/60=2). Для приближенного расчета УС достаточно запомнить значения sin УВ для углов, кратных 30 градусам (см. табл.1).
Таблица 1
| УВ | sin УВ | УС |
| 0 (180) | ||
| 30, 150 (210, 330) | 0,5 | 0,5 УС макс |
| 60, 120 (240, 300) | 0,8 | 0,8 УС макс |
| 90 (270) | 1,0 | УС макс |
Существует несколько способов определения УС глазомерно.
1. По линейному ориентиру
Этот способ применяется, если полет выполняется вблизи и вдоль линейного ориентира. Для этого подбирается такой курс, при котором самолет перемещался бы параллельно линейному ориентиру.
УС = ЗМПУ - МК
где МК - средний подобранный курс;
ЗМПУ - заданный магнитно-путевой угол (снимается с карты).
2. По створу ориентиров
УС этим способом определяется как разность между направлением створа двух - трех ориентиров, имеющихся на линии заданного пути, и средним курсом полета, обеспечивающим полет вдоль створа ориентиров или параллельно ему.
УС = ЗМПУ - МК
где МК - средний подобранный курс.
3. По боковому уклонению от контрольного ориентира УС этим способом определяется в тех случаях, когда полет от ориентира выполняется с курсом, равным ЗПУ.
УС = ЛБУ/Snp*60,
где ЛБУ - линейное боковое уклонение от контрольного ориентира;
Snp - пройденное расстояние от контрольного ориентира. Знак УС определяется стороной ЛБУ.
УС можно определить "на глаз" или с помощью навигационного транспортира.
4. Подбором курса
Если пилот убедился, что нет смещения самолета относительно линии пути, произвести отсчет магнитного курса. При этом
УС = ЗМПУ - МК
где МК - средний подобранный курс.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ в КУРС (ПК) у контрольного ориентира (КО) по величине бокового уклонения (БУ) (рис.9)
Socm = 2 Snp, то ПК = 1,5 БУ Socm = Snp, то ПК = 2 БУ Socm = 0,5 Snp, то ПК = 3 БУ
Угол сноса (УС) в зависимости от навигационной обстановки и навигационного оборудования самолета также определяется:
измерением с помощью визира;
измерением с помощью радиотехнических средств;
по известному среднему курсу и фактической линии пути, проложенной на карте;
Способы измерения угла сноса с помощью визира могут быть следующие:
“по бегу земли”;
обратным визированием;
визированием вперед под углом 45°;
по боковой визирной точке.
-Измерение угла сноса по “бегу земли” (визирных точек)
Для измерения угла сноса визир устанавливается на курсовой угол 180°, вертикальный угол визира на 0° (петелька в поле зрения — на деление 0°), пузырек уровня приводится в центр перекрестия сетки визира.
Окуляр визира устанавливается на необходимую для штурмана резкость изображения.
После указанных установок на визире и пяте штурманом подается летчику команда “Промер”.
Летчик обязан установить заданный режим полета (курс, скорость и высоту) с максимально возможной точностью.
Промер угла сноса производится после того, как летчик установит заданный режим полета и компас успокоится. Наблюдая через визир за местностью, добиваются поворотом трубы визира, чтобы визирные точки перемещались параллельно курсовой черте, после чего замечается показание компаса, а затем показание шкалы сноса.
Таких измерений требуется произвести не менее трех. Чем больше будет разница в отсчетах, тем больше следует произвести измерений. Возможная ошибка данного способа при многократном измерении угла сноса 1—2°.
Данный способ применяется на бреющем полете, на малых и средних высотах до 800 м.
-Измерение угла сноса обратным визированием
Для измерения угла сноса обратным визированием необходимо установить визир так, чтобы подвижная призма была обращена в хвост самолета, затем, вращая барабан вертикальных углов, устанавливают петельку на нуль. Визир держат в таком положении, чтобы пузырек уровня находился в центре поля зрения. Летчик при промере должен строго сохранять заданный режим полета и курс.
Штурман, держа визир в строго отвесном положении, наблюдает за местностью и ожидает, когда через пузырек визира пройдет какая-либо заметная визирная точка. Затем он следит за ней, не вращая визира в пяте. Когда визирная точка удалится от вертикали, штурман быстрым поворотом визира в пяте добивается такого положения, чтобы визирная точка оказалась на курсовой черте.
В этот момент штурман замечает показание компаса и отсчитывает угол сноса по шкале на пяте визира.
Практически бывает достаточным при средних высотах визирование выполнять под вертикальным углом 40—50°, при больших высотах — под вертикальным углом 25—35°.
Для получения более точных результатов визирование одной точки производят два раза: первый раз под углом 20—30° при средних высотах и под углом 15—20° при больших высотах; второй раз под углом 40—50° при средних высотах и под углом 25 -35° при больших высотах.
Измерение угла сноса повторяется несколько раз, после чего берется среднее значение угла сноса и средний курс во время промера.
В тех случаях, когда возможно произвести только однократный промер, угол сноса определяют уточненным способом. Этот способ заключается в том, что в момент выбора визирной точки под самолетом приступают к определению среднего курса самолета.
В момент максимального удаления визирной точки отсчитывают курс и угол сноса. К измеренному углу сноса алгебраически прибавляют поправку, равную разности между последним отсчетом курса и средним курсом.
Пример. Магнитный курс во время отсчета угла сноса равен 95°. Средний магнитный курс во время промера равен 97°. Измеренный угол сноса + 8°. Найти правильное значение угла сноса.
Решение. 95°—97° = —2°;
УС = +8° + (—2°) = +6°.
-Измерение угла сноса визированием вперед
Определение угла сноса визированием вперед заключается в том, что под некоторым вертикальным углом, при курсовом угле визира 0° (подвижная призма обращена вперед), выбирается впереди самолета на линии курса визирная точка и в момент прихода ее на траверс к линии курса определяется боковое уклонение.
Угол сноса рассчитывается по формуле:
УС = БУ / tg ВУ
где БУ — боковое уклонение визирной точки на траверсе к линии курса;
ВУ — вертикальный угол визирования.
Боковое уклонение выбранной визирной точки определяется по градусным делениям поперечной черты визира.
При вертикальном угле 45° угол сноса равняется боковому уклонению, при ВУ = 26°,5, УС = 2 БУ, при ВУ = 63°,5 УС.= 0,5 БУ. Знак угла сноса определяется по стороне бокового уклонения визирной точки.
Рассмотрим порядок работы экипажа при промере угла сноса этим способом.
После команды штурмана "Промер" летчик выдерживает с максимальной точностью режим полета. Штурман, установив визир на курсовой угол 0° и вертикальный угол 45° (26°,5 или 63°,5), приступает к выбору визирной точки. Визирная точка должна пройти через центр пузырька уровня. Зафиксировав визирную точку в центре пузырька уровня, в дальнейшем барабаном вертикальных углов удерживает ее в передней части поля зрения прицела. Когда петелька придет на 0°, штурман прекращает вращение барабана вертикальных углов и в момент пересечения визирной точкой поперечной черты читает боковое уклонение и курс самолета.
Для получения необходимой точности нужно произвести несколько определений угла сноса и курса самолета. Результаты нескольких измерений осреднить. В зависимости от вертикального угла и бокового уклонения рассчитать угол сноса.
Описанный способ применяется ночью и на больших высотах, при отсутствии болтанки, а также при использовании визиров, при помощи которых нельзя определить угол сноса обратным визированием.
-Определение угла сноса двухкратным пеленгованием визирной точки
Определение угла сноса двухкратным пеленгованием визирной точки заключается в том, что на некотором вертикальном угле под курсовым углом 45° или 315° выбирается визирная точка. Когда визирная точка вторично окажется на том же вертикальном угле, вторично определяется ее курсовой угол.
Угол сноса рассчитывается по формуле:
УС = (КУ2 - 135) / 2
при визировании с правого борта или
УС = (КУ2 - 225) / 2
при визировании с левого борта,
где КУ2 — курсовой угол при втором визировании.
Как правило, этот способ применяется при полетах ночью и над морем, причем в тех случаях, когда нельзя измерить УС обратным визированием или по бегу земных ориентиров. При определении угла сноса визир устанавливается на курсовой угол 45°, если визирная точка с правого борта, или на курсовой угол 315°, если она с левого борта.
Промер угла сноса следует выполнять после того, как летчик установит заданный режим полета и картушка компаса успокоится. Небольшими поворотами барабана вертикальных углов, не меняя установленного курсового угла (45° или 315°), привести характерную визирную точку в центр пузырька уровня. После этого вращение барабана прекратить.
Вращением визира в пяте удерживать визирную точку на курсовой черте.
Сначала выбранная визирная точка отойдет от пузырька уровня, а затем, когда самолет пройдет траверс точки, она снова станет перемещаться к пузырьку. Вращением визира в пяте необходимо привести визирную точку в пузырек уровня.
В момент прихода визирной точки в центр пузырька произвести отсчет показания компаса и курсового угла при втором визировании и рассчитать угол сноса но указанным выше формулам.
Точность определения угла сноса данным способом 2—3°.