Решение навигационного треугольника скоростей (5 видео)

Решение навигационного треугольника скоростей

Способы решения навигационного треугольника скоростей. Во время подготовки и выполнения полета экипажу часто приходится решать навигационный треугольник скоростей. Решить треугольник – значит найти неизвестные его элементы по известным. Действительно, некоторые навигационные элементы (например, курс, истинная скорость) могут быть измерены с помощью приборов в полете, другие (например, скорость и направление ветра), могут быть получены от метеослужбы в аэропорту. Тогда неизвестные, но необходимые для навигации параметры можно определить, используя взаимосвязь элементов НТС.

Самый наглядный, но не самый удобный способ решения НТС – графический. Можно с помощью транспортира и линейки на листе бумаги в выбранном масштабе нарисовать меридиан и известные элементы НТС (например, векторы Vи U) так, чтобы их расположение (величина и направление относительно меридиана) соответствовало условиям задачи. Тогда, достроив НТС до конца (в приведенном примере – дорисовав W), можно просто измерить линейкой величину путевой скорости, а транспортиром – угол сноса, ФПУ и любые другие элементы.

На практике в полете НТС, конечно, не рисуют. В России на протяжении многих десятилетий в качестве такого инструмента используется навигационная линейка НЛ-10М. Разумеется, эти задачи можно решать и на калькуляторе по формулам, приведенным в соответствующих главах.

В навигации принято выделять четыре типовые задачи решения навигационного треугольника скоростей. Наиболее часто приходится решать первые две из них, которые и будут здесь подробно рассмотрены.

Расчет путевой скорости и угла сноса по известному ветру. Такая задача решается во время предполетной подготовки, когда пилот рассчитывает навигационные элементы и заполняет штурманский бортовой журнал (операционный план полета- operation flight plan) – его левую часть, содержащую предполетные расчеты. Для каждого участка маршрута (от одного ППМ до другого) необходимо рассчитать УС и курс, который будет при данном ветре обеспечивать полет по ЛЗП, путевую скорость и время полета.

Исходными данными для задачи являются следующие величины:

— истинная воздушная скорость V. Для каждого типа ВС из его Руководства по летной эксплуатации (РЛЭ) примерно известно, какая истинная скорость V будет иметь место на данной высоте полета по маршруту;

— заданный путевой угол может быть измерен на карте, а на радионавигационных картах магнитные путевые углы (ЗМПУ) уже напечатаны для каждого участка маршрута;

— направление и скорость ветра. Эти данные экипаж получает во время метеоконсультации в аэропорту. Ветер по маршрутам, по которым выполняются полеты из данного аэропорта, включают в специальный бланк, находящийся в штурманской комнате аэропорта. Направление ветра в нем приводится метеорологическое;

— длина участка маршрута необходима для расчета времени полета на участке маршрута и может быть измерена или уже напечатана на карте;

— магнитное склонение определяется по карте с помощью изогон и необходимо толькодля перевода метеорологического направления ветра в навигационное.

В навигации общеприняты и предполагаются известными следующие единицы измерения: (расстояния – км, скорость – км/ч, время — минуты, угловые величины – градусы).

Рассмотрим порядок решения задачи на примере со следующими исходными данными:

— магнитный курс, при выдерживании которого ВС будет лететь по ЛЗП;

— время полета на участке маршрута.

1. Рассчитывается навигационное направление ветра:

δн = δ ± 180 °– ΔМ = 290 – 180 – (–4) = 114.

2. Рассчитывается угол ветра.

Из НТС известно, что УВ= δн – ФМПУ. Во время предполетной подготовки, когда решается эта задача, самолет еще не летит и, конечно, никакого фактического путевого угла (ФМПУ) еще не существует. Но ведь смысл данной задачи заключается в расчете такого курса, при котором самолет следовал по ЛЗП, то есть, чтобы выполнялось условие ФМПУ=ЗМПУ, поэтому в задаче этого типа угол ветра:

УВ= δн –ЗМПУ = 114 – 232 = – 118 = 242º.

Очевидно, что при таком УВ ветер дует влево и назад относительно направления полета. Следовательно, УС должен быть отрицательным (будет сносить влево), а путевая скорость получится меньше истинной.

Находят угол сноса и путевую скорость с использованием теоремы синусов). Из нее следует:

Расчет по этим формулам можно выполнить как на калькуляторе, так и на НЛ-10М.

При описании расчетов на НЛ-10М обычно используются небольшие рисунки шкал и устанавливаемых на них значений, описывающие алгоритм решения. Эти рисунки (схемки) принято называть «ключами» для решения задачи на НЛ-10.

На рис. 3.11 изображен ключ для определения УС и W. Кстати, этот ключ выгравирован и на самой НЛ-10.

Рис. 3.11. Определение угла сноса и путевой скорости (ключ)

Для его использования на шкале 5 (нумерация и названия шкал приведены в главе 4) визиркой устанавливается значение V и перемещением движка под визирную линию подводят значение УВ на шкале 3 (синусов). Затем визирка перемещается на значение U по шкале 5 и напротив нее по шкале 3 отсчитывается УС.

После этого в уме определяется КУВ=УВ+УС, на его значение передвигается визирка (по шкале 3) и напротив нее по шкале 5 отсчитывается W. Необходимо сделать несколько полезных замечаний, касающихся расчета на линейке. Во-первых, если УВ оказался больше 180°, его невозможно установить на шкале линейки. В этом случае этот же угол нужно представить как отрицательный: 242 = – 118. На шкале устанавливают 118. Знак на линейке, конечно, не устанавливают, но помнят, что УВ с минусом. Кстати это автоматически означает, что и УС будет отрицательным.

Во-вторых, если УС оказался меньше 5, его придется отсчитывать по шкале 4 (тангенсов). Это объясняется тем, что синусы и тангенсы малых углов примерно равны.

В-третьих, складывать УВ (точнее, то его значение, которое устанавливается на шкале, в нашем примере 118) и УС можно по модулю, невзирая на знаки. Это следует из того, что, если УВ представлен лежащим в диапазоне от –180° до +180°, то знаки УВ и УС всегда одинаковы.

В-четвертых, нужно помнить, что хотя УС и принято в ответе округлять до градуса, для расчета КУВ желательно его использовать более точно (учесть доли градуса). В противном случае W может быть определена с погрешностью. Особенно это важно, когда УС мал.

4. Рассчитывают курс следования, который обеспечит выполнение полета по ЛЗП.

Из НТС следует, что МК=ФМПУ–УС. Поскольку для выполнения полета необходимо, чтобы ФМПУ был равен ЗМПУ, то

Для рассматриваемого примера

5. Рассчитывают время полета на участке.

Расчет выполняется по путевой скорости. Очевидно, что

При расчете на калькуляторе непосредственно по этой формуле время будет получено в часах, поскольку W измеряется в километрах в час. Чтобы получить время (как это требуется) в минутах, необходимо полученный результат умножить на 60 (количество минут в часе).

Определение ветра в полете. В рассмотренной задаче предполагалось, что ветер уже известен. Действительно, если задача решается во время предполетной подготовки, то используются прогностические скорость и направление ветра, полученные от метеорологов. Однако прогноз погоды по маршруту может быть неточен, и фактический ветер может значительно отличаться от прогностического. Поэтому одной из первых задач, которые решает экипаж после занятия заданной высоты, это определение фактических направления и скорости ветра.

Ветер можно определить разными способами на основе использования различных исходных данных: по двум углам сноса на различных курсах, по двум путевым скоростям и т.д. В гражданской авиации в транспортных полетах экипаж не имеет возможности произвольно менять курс только для того, чтобы измерить на этих курсах УС. Ведь ВС должно лететь по заданному маршруту. Поэтому в гражданской авиации получил распространение способ определения ветра по путевой скорости и углу сноса, измеренным на одном курсе.

Исходными данными для решения задачи являются следующие величины:

— курс полета может быть определен в полете с помощью курсовых приборов (компасов);

— истинная воздушная скорость должна быть рассчитана по измеренной в полете приборной воздушной скорости;

Путевая скорость и угол сноса могут быть непосредственно измерены в полете бортовым оборудованием (например, доплеровским измерителем скорости и сноса) или определены одним из способов, которые будут рассмотрены далее.

Необходимо найти направление и скорость ветра.

Математические соотношения, необходимые для решения данной задачи, могут быть получены с помощью рисунка (см. рис. 3.6) на котором изображен НТС с вершинами, обозначенными буквами О, А и С.

Пусть В — проекция точки А на вектор путевой скорости. Тогда из треугольника АВС имеем:

Из треугольника OAB AB=V sinα.

В свою очередь BC=OC–OB=W–Vcosα .

Величина, соответствующая отрезку ВС, называется продольной составляющей ветра. Это проекция вектора ветра на линию фактического пути (направление вектора W).

Поскольку скорость ветра обычно меньше (а часто в несколько раз меньше), чем скорость самолета, то абсолютная величина УС, как правило, невелика – единицы градусов. Лишь для малоскоростных ВС или при очень сильном ветре УС может достигать 10-20˚ . Косинусы малых углов близки к единице. Поэтому с достаточно высокой точностью можно считать, что V cos α ≈ V.

Погрешность за счет такого допущения обычно не превышает погрешностей измерения W и V. Например, если V=500 км/ч, а угол сноса 5°, то cos5° = 0,996, Vcos α = 498 км/ч. Разность (2 км/ч) в несколько раз меньше цены деления на шкале указателя скорости.

В связи с этим на практике при расчете ветра обычно принимают:

BC=OC–OB=W–Vcosα ≈W–V =Uэкв .

Разность путевой и истинной скоростей называется эквивалентным ветром и будет рассмотрена дальше.

Подставив полученные выражения для АВ и ВС в формулу получим:

Также из треугольника ОАВ (рис. 3.6) можно записать:

а из треугольника АВС: AB=Usinε.

Приравняв эти выражения и поделив обе части соотношения на произведение VU, получим:

Полученные выражения легко реализуются на калькуляторе и на НЛ-10М.

Рассмотрим ключ для решения задачи на навигационной линейке (рис. 3.12). На шкале 5 визирка устанавливается на Uэкв и движок перемещается так, чтобы с ним совпало значение УС на шкале 3 (синусов). Затем визирка перемещается на значение истинной скорости V по шкале 5 и напротив него по шкале 4 (тангенсов) отсчитывается так называемый острый угол ветра ε* (рис. 3.12, а). Дело в том, что на шкале тангенсов невозможно установить угол более 90° (а точнее, более 85°). Калькулятор при выполнении операции взятия арктангенса тоже выдает главное значение угла, то есть не превышающее по модулю 90°. Это значение и называют острым углом ветра. Затем (вторая часть ключа) движок перемещается так, чтобы на это же место (то есть напротив V) было установлено это же значение полученного ε*, но уже по шкале синусов. Вернув визирку на значение УС по шкале синусов, напротив него по шкале 5 можно отсчитать скорость ветра U (рис. 3.12, б)..

Рис. 3.12. Определение ветра

Таким образом, скорость реального ветра U уже найдена и теперь необходимо определить навигационное направление ветра. Полученный на НЛ-10 угол ε* всегда меньше 90°, поскольку в таких пределах оцифрована шкала тангенсов. Это просто острый угол между линией фактического пути (направлением вектора W) и линией, вдоль которой дует ветер. Для примера показан угол ветра и острый угол ветра для случая, когда ветер дует влево назад (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Угол ветра и острый угол ветра

С помощью острого угла ветра ε* легко определить навигационное направление ветра. При этом целесообразно опираться не на формальные правила и формулы, а на здравый смысл и пространственное представление.

Первоначально необходимо определить направление полета, то есть фактический путевой угол βф, поскольку именно от этого направления отсчитывается ε. Очевидно, что: 84

Затем необходимо определить (с точностью до четверти) в каком направлении дует ветер относительно направления полета – вперед или назад, влево или вправо. Это ключевой момент в решении задачи, но он не представляет сложности.

Если путевая скорость W больше воздушной скорости V, то есть относительно земли ВС движется быстрее, чем относительно воздушной массы, значит ветер попутный, «помогает» полету, то есть дует вперед. В противном случае (W 0, то ветер дует вправо. Следовательно, вектор ветра лежит во II четверти, если отсчитывать четверти от направления ЛФП по часовой стрелке (см.рис. 3.14). В этом случае острый угол ветра ε* отсчитывается от направления, противоположного направлению W, то есть:

ФМПУ±180 = 320 –180=140°.

Поскольку вектор ветра расположен от этого направления в сторону против часовой стрелки, то направление ветра будет меньше на величину ε* :

Видео:Воздушная навигация.Навигационный треугольник скоростей-элементы и взаимозависимость.Скачать

Решение навигационного треугольника скоростей

www.livit.ru

ГЛАВНАЯ

СТРОИМ САМИ

РАСЧЕТ АВТОЖИРА

САМОЛЕТОВОЖДЕНИЕ

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ

Контакты | RSS 2.0

Летательные аппараты » Самолетовождение » Навигационные элементы полета и их расчет » Решение навигационного треугольника скоростей

Теория и расчет автожира

	Обзор развития автожира
	Теория ротора
	Аэродинамический расчет автожира
	Устойчивость и балансировка автожира

Строим сами летающие модели

	Воздушные змеи
	Воздушные шары
	Модели планеров
	Самолеты с резиновым мотором
	Кордовые модели самолетов
	Самолеты с электродвигателем
	Модели вертолетов
	Модели ракет
	Организация работы кружка
	Советы авиамоделисту

Самолетовождение

	Сокращенные обозначения и условные знаки, принятые в самолетовождении
	Основы авиационной картографии
	Навигационные элементы полета и их расчет
	Безопасность самолетовождения. Штурманская подготовка и правила выполнения полета
	Самолетовождение с использованием угломерных радиотехнических систем
	Самолетовождение с использованием радиолокационных и навигационных систем
	Полеты в особых условиях

Партнеры

Наш опрос

Построили ли Вы что нибудь сами?

Строительное оборудование

Тепловые Пушки от сайта бесплатных объявлений

Архив новостей

Февраль 2016 (294)

Статьи

» Прямоугольный коробчатый змей Л. Харграва
Прямоугольный коробчатый змей Л. Харграва (рис. 5). В конце XIX века австралийский ученый Лоуренс Харграв впервые предложил конструкцию змея-биплана, обладающего значительной грузоподъемностью. Обтяжку змея делают из двух полос лавсановой пленки или кальки, приклеенных по краям к рейкам каркаса. Подойдет для обтяжки и полиэтиленовая пленка. Всего потребуется два чиста длиной 1300 мм и шири-ной .

» Расчет истинной воздушной скорости по узкой стрелке КУС
Узкая стрелка КУС связана с дополнительным механизмом, состоящим из блока анероидных коробок, который автоматически вводит методическую поправку на изменение плотности воздуха с высотой полета, если температура воздуха изменяется с высотой в соответствии со стандартной атмосферой. Поэтому при температуре на высоте полета, не соответствующей расчетной, узкая стрелка будет указывать истинную скоро .

» Навигационное использование системы «Трасса»
Система «Трасса» может быть использована в следующих режимах: «ДИСС», «Память» и автономный режим работы навигационного вычислителя («АНУ»). Использование системы «Трасса» в режиме «ДИСС». В этом случае штурман обязан: а) Перед вылетом: 1. Установить на щитке управления левый переключатель в положение «Выключено», а правый — в положение «Суша» (при полете над водной пове .

» Расчет времени и места набора высоты заданного эшелона
Набор высоты заданного эшелона, как правило, выполняется по трассе полета. Поэтому штурман должен знать, в какое время будет набрана заданная высота полета. Время набора высоты рассчитывается по высотенабора и вертикальной скорости набора. Вертикальной скоростью набора VB называется вертикальная составляющая скорости воздушного судна. Рис. 5.5. Определение времени и места набора высоты .

» Бумажная модель планера «ДОСААФ»
Для изготовления модели планера «ДОСААФ» (рис. 18) кроме бумаги, ножниц, линейки и карандаша понадобится еще и клей. Лучше всего применять клей ПВА, а бумагу — из альбомов для рисования. С рисунка по клеткам переносят форму фюзеляжа на сложенную вдвое бумажную заготовку и вырезают его. Затем таким же образом вырезают крыло, груз, лонжерон и киль. На шаблонах частей стрелкой указано .

» Инструмент и материалы для авиакружка
Говорить об оснащении кружка пионерского лагеря станочным оборудованием, видимо, не имеет смысла. Это под силу лишь крупным лагерям и требует специального помещения. Как показывает практика, станок «Умелые руки» вполне доступен любому кружку и обладает широкими возможностями в работе. Для нормальной работы авиакружка необходим инструмент общего и индивидуального пользования. Основной инстр .

» Скорость воздуха относительно лопасти ротора
Рассмотрим скорость воздуха относительно элемента лопасти dr, отстоящего от оси ротора на расстоянии r; лопасть имеет угловое положение ψ и угол взмаха β. Взятый элемент кроме скоростей, имеет еще угловую скорость вращения Ω вокруг оси ротора и угловую скорость махового движения . Относительную скорость воздуха у элемента разложим на две составляющих: на радиальную, направленную по .

» Определение места самолета штилевой прокладкой пути
При ведении визуальной ориентировки необходимо знать район предполагаемого местонахождения самолета, чтобы определить, какой участок карты сличить с местностью. Район предполагаемого местонахождения самолета может быть определен штилевой прокладкой пути, которая выполняется по записанным в бортовом журнале курсам, воздушной скорости и времени полета.

» Способы определения угла сноса в полете
В полете угол сноса может быть определен одним из следующих способов: 1) по известному ветру (на НЛ-10М, НРК-2, ветрочете и подсчетом в уме); 2) по отметкам места самолета на карте; 3) по радиопеленгам при полете от РНТ или на РНТ; 4) с помощью доплеровского измерителя; 5) при помощи бортового визира или самолетного радиолокатора; 6) глазомерно (по видимому бегу визирных точек).

» Правила ведения визуальной ориентировки
При ведении визуальной ориентировки необходимо соблюдать следующие правила: 1 Перед сличением карты с местностью ориентировать ее по странам света, чтобы расположение ориентиров на карте было подобным расположению ориентиров на местности. 2. Сочетать визуальную ориентировку с прокладкой пути, чтобы создать благоприятные условия для сличения карты с местностью в районе предполагаемого местонахо .

» Требования безопасности самолетовождения
Обеспечение безопасности полета является одной из главных задач самолетовождения. Она решается как экипажем, так и службой движения, которые обязаны добиваться безопасности полета каждого самолета даже в тех случаях, когда принятые для этого меры повлекут за собой нарушение регулярности или снижение экономических показателей полета.

» Определение путевой скорости, пройденного расстояния и времени полета подсчетом в уме
Путевая скорость может быть определена подсчетом в уме следующими способами: 1. Путем определения расстояния, проходимого самолетом за одну минуту, с последующим расчетом путевой скорости. Пример. S=88 км; t=11 мин. Определить путевую скорость. Решение. 1. Находим путь самолета, проходимый за одну минуту: S=88:11=6 км. 2. Определяем путевую скорость самолета: W==8—60=480 км/ .

» Модель ракеты «Родник»
Модель ракеты «Родник» (рис. 60) разработана в пионерском лагере с таким же названием для сброса вымпелов и листовок на праздниках. Корпус склеивают на оправке диаметром 70 мм из трех слоев бумаги. В донной части закрепляют обойму из пенопласта под двигатель МРД 20-10-4. Если же предполагается применение других МРД, то лучше вклеить стакан для сменных моторных отсеков, в которые устанавливают .

» Предотвращение случаев попаданий самолетов в районы с опасными для полетов метеоявлениями
Для предотвращения случаев попадания в районы с опасными для полетов метеоявлениями необходимо: 1) перед полетом тщательно изучить метеообстановку по трассе и прилегающим к ней районам; 2) наметить порядок обхода опасных условий погоды; 3) наблюдать в полете за изменением погоды, особенно за развитием явлений, опасных для полетов; 4) периодически получать по радио сведения о сос .

» Модель конструкции Г. Безрука
Модель конструкции Г. Безрука (рис. 37). С этой моделью ее создатель успешно выступал на соревнованиях по воздушному бою во Всероссийском пионерском лагере «Орленок». Простота в изготовлении, неплохая скорость и маневренность — вот главные качества модели.

» Расчет времени и места встречи самолета с темнотой или рассветом и определение продолжительности ноч .
Когда полет начался днем, а заканчивается ночью или наоборот, необходимо знать, в какое время произойдет встреча самолета с темнотой или рассветом и какова продолжительность ночного полета. Время и место встречи самолета с темнотой или рассветом можно рассчитать с помощью НЛ-10М или по графику. Рассмотрим порядок такого расчета с помощью НЛ-10М.

» Способы определения путевой скорости в полете
Путевая скорость в полете может быть определена одним из следующих способов:1) по известному ветру (на НЛ-10М, расчетчике, ветрочете и в уме);2) по времени пролета известного расстояния (по отметкам места самолета);3) по времени пролета расстояния, определяемого с помощью самолетного радиолокатора или радиотехнических систем;4) по высоте полета и времени пробега визирной точкой и .

» Выход на линию заданного пути
Выход на ЛЗП — важный этап работы экипажа. Он заключается в определении такого курса следования, при выдерживании которого фактический путевой угол был бы равен заданному путевому углу или отличался от него не более чем на 2°. В зависимости от навигационной обстановки курс следования может определяться одним из следующих способов: 1) по прогностическому или шаропилотному ветру; 2) по в .

» Модель вертолета «Пэнни»
Модель вертолета «Пэнни» (рис. 54) разработал американский авиамоделист Д. Буркхем. Этот миниатюрный вертолет с резиновым мотором снабжен хвостовым винтом и Имеет автомат стабилизации. Основой модели является силовая рейка из сосны длиной 114 мм и сечением 5×5 мм. Сбоку приклеивают пластину из пенопласта толщиной 5 мм и закругляют по виду сбоку; получается своеобразный корпус модели. Сверху .

» Расчет истинной и приборной воздушной скорости в уме
В полете не всегда имеется возможность рассчитать воздушную скорость с помощью навигационной линейки. Поэтому необходимо уметь приближенно рассчитать скорость в уме. Кроме того, такой расчет позволяет контролировать правильность инструментальных, вычислений и тем самым предотвращать в них грубые ошибки. Для приближенного расчета воздушной скорости в уме нужно запомнить методические поправки к .

» Особенности самолетовождения над безориентирной местностью
Условия самолетовождения над безориентирной местностью. Безориентирной называется местность с однообразным фоном. Это — тайга, степь, пустыня, тундра, большие лесные массивы, а также малообследованные районы, для которых нет точных карт. Самолетовождение над безориентирной местностью характеризуется следующими условиями:

» Путевые углы и способы их определения
Заданный путевой угол может быть истинным и магнитным в зависимости от меридиана, от которого он отсчитывается (рис. 3.7). Заданным магнитным путевым углом ЗМПУ называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и линией заданного пути. ЗМПУ отсчитывается от северного направления магнитного меридиана до ЛЗП по ходу часовой стрелки от 0 до 360° и .

» Резиномоторная модель самолета «Малютка»
Резиномоторная модель самолета «Малютка» (рис. 27). Эту схематическую модель самолета сконструировал М. С. Степаненко, один из ветеранов советского авиамоделизма. Главное ее достоинство — простота изготовления. Необходимый для постройки материал: сосновые рейки, немного стальной проволоки диаметром 0,6 мм, папиросная и чертежная бумага, резиновая нить сечением 1X 1 мм длиной около .

» Дирижабли
Конструктивно различают мягкие, полужесткие и жесткие дирижабли. У мягких дирижаблей кабина и двигатель крепятся на стропах к оболочке из газонепроницаемой ткани. У полужестких — оболочка из ткани, а гондола и моторы закреплены на килевой металлической ферме. Жесткие дирижабл имеют, каркас из шпангоутов и стрингеров, обтянутых легко и прочной тканью. Силовая установка жесткого .

» Кордовая модель самолета с электродвигателем
Предлагаем изготовить несложную кордовую модель самолета с электродвигателем (рис. 45). Из куска упаковочного пенопласта толщиной 15 мм вырезают крыло. Если такого куска не оказалось, его склеивают из отдельных элементов. Цельное крыло обязательно облегчают, вырезая в обеих консолях широкие отверстия, и укрепляют нервюрами. Во внешнем конце крыла заклеивают свинцовый грузик массой 5 г, пр .

» Собственная устойчивость автожира
Благодаря шарнирному креплению лопастей ротора автожиру присуща собственная статическая устойчивость в форме маятниковой устойчивости, проявляющаяся в особенности при крутых спусках. Действительно, результирующая аэродинамических сил всегда проходит через втулку ротора, которую можно рассматривать как точку привеса для всего автожира. Центр тяжести автожира лежит под втулкой, отстоя от нее по высо .

» Безопасная высота полета и ее расчет
Одним из важнейших требований безопасности самолетовождения является предотвращение столкновений самолетов с земной поверхностью или препятствиями. Основным способом решения этой задачи в настоящее время является расчет и выдерживание в полете безопасной высоты по барометрическому высотомеру. Безопасной высотой называется минимально допустимая истинная высота полета, гарантирующая самолет от .

» Подготовка к выполнению и выполнение девиационных работ
При подготовке к выполнению девиационных работ необходимо: 1) проверить состояние девиационного пеленгатора и исправность его магнитной системы; 2) выбрать площадку для девиационных работ, удаленную не менее чем на 150—200 м от стоянок самолетов, строений и линий высоковольтных передач; площадка должна быть ровной и иметь хороший обзор; 3) измерить из центра площадки при помощи деви .

» Запуск змеев
Как было сказано ранее, воздушные змеи запускают на тонком, прочном шнуре-леере. Особенно внимательно надо отнестись к выбору места запуска. Необходимым условием полета змея является ветер. Змеи различных размеров летают приопределенной скорости ветра. Большой и тяжелый змей навряд ли удастся запустить при слабом ветре, когда уверенно может держаться в воздухе змей, изображенный на рис .

» Зависимость между ортодромическим, истинным и магнитным курсами
При полете по ортодромии в каждый отдельный момент орто-дромический курс, который выдерживается по КС или по ГПК-52, отличается от магнитного курса, измеренного магнитным компасом.

Видео:Вводная часть лекции по определению основных параметров навигационного треугольника скоростей.Скачать

Решение навигационного треугольника скоростей с помощью навигационной линейки и подсчетом в уме

НТС представляет собой обычный косоугольный треугольник (рис. 7.8) и может быть решен по теореме синусов:

sinУС/U = sinУВ/V = sin(180 – (УВ + УС))/W.

По формуле приведения синусов получим sin(180 – (УВ + УС)) = sin(УВ + УС).

Следовательно, приведенные выше отношения можно записать в виде:

sinУС/U = sinУВ/V = sin(УВ + УС)/W.

Рис. 7.8. Косоугольный треугольник скоростей

Эти отношения решаются с помощью НЛ (рис. 7.9). При этом необходимо помнить следующие правила:

— при УВ от 0 до 180° УС положительные;

— при УВ от 180 до 360° УС отрицательные;

— при УВ больше 180° на НЛ устанавливают значение, которым его дополняют до 360°, т.е. разность 360° – УВ;

— при УВ = 0° W = V + U, а при УВ = 180° W = V – U. Для других значений УВ путевую скорость отсчитывают на НЛ против суммы УВ + УС, при нахождении которой к УВ прибавляют абсолютное значение УС;

— при УВ 5 – 175° используют шкалу синусов, а при УВ 0.5 – 5° и 175 – 179.5° используют шкалу тангенсов.

Рис. 7.9. Расчет УС и W

Угол сноса для определения курса следования отсчитывают с точностью до 1°, а для точного определения W при УВ, близких к 0 и 180°, – с точностью до десятых долей градуса.

Расчет УС и W на НЛ. В основу расчета УС и W положена теорема синусов, которая решается с помощью НЛ (рис. 7.9). После определения УС и W рассчитывают курс следования и время полета для заданного участка маршрута. Расчет этих элементов экипаж выполняет в период предполетной подготовки по прогностическому ветру.

Пример. V_и = 180 км/ч; ЗМПУ = 90°; δ = 315°; U = 40 км/ч; S = 41 км. Определить УС, W, МК_сл и t.

Решение. 1. Находим УВ = δ ± 180° – ЗМПУ = 315° – 180° – 90° = 45°.

2. Определяем УС и W с помощью НЛ (см. рис. 7.9): УС = +9°; W = 205 км/ч.

3. Рассчитываем МК_сл = ЗМПУ – (±УС) = 90° – (+9°) = 81°.

4. Определяем с помощью НЛ время полета: t = 0.12 мин.

Рассмотренный выше способ расчета УС и W связан с механическим запоминанием зависимости этих элементов от УВ, что иногда является причиной грубых ошибок в расчетах. Поэтому в авиационной практике при расчете УС и W вместо УВ используют угол α – угол, под которым ветер дует к ЛЗП. Находят его путем сравнения направления полета с направлением ветра. Отсчет этого угла производят от ЛЗП до направления ветра таким образом, чтобы он всегда был не больше 90°. При встречно- боковом ветре его отсчитывают от той части ЛЗП, которая направлена по полету, а при попутном ветре – от противоположной стороны. Отсчитанный таким образом угол α будет острым углом, а его значение будет находиться в диапазоне от 0 – 90°.

Расчет УС и W с помощью НЛ по углу α производят по тому же ключу (рис. 7.9), что и расчет УС и W по УВ. Только на нем следует заменить УВ на угол α. Кроме того, путевую скорость при попутно-боковом ветре отсчитывают против суммы углов α + УС, а при встречно-боковом ветре – против разности этих углов α – УС.

Пример. V_и = 180 км/ч; ЗМПУ = 90°; δ = 315°; U = 40 км/ч; S = 41 км. Определить УС, W, МК_сл и t.

Решение. 1. Находим α = 315° – 270° = 45° (рис. 7.10).

2. Определяем УС и W с помощью НЛ (см. рис. 7.9, где вместо УВ используем угол α): УС = +9°; W = 205 км/ч.

3. Рассчитываем МК_сл = ЗМПУ – (±УС) = 90° – (+9°) = 81°.

4. Определяем с помощью НЛ время полета: t = 0.12 мин.

Рис. 7.10. Угол, под которым ветер дует к ЛЗП

В практике полетов при достаточном опыте данный расчет производят в уме.

Расчет УС и W в уме. В основу расчета положены формулы:

УС = УС_max sinα; W = V_и cosУС ± Ucosα.

Так как угол сноса величина малая, то можно считать, что cosУС ≈ 1. Поэтому путевую скорость с достаточной точностью можно определять по упрощенной формуле W = V_и ± Ucosα.

Из приведенных формул видно, что для выполнения расчетов необходимо знать значения sinα и cosα. Запоминать значения cosα необязательно, так как известно, что cosα = sin(90 – α). Для острых углов значения синусов следующие:

α, ° . . 0 6 12 18 24 30 37 45 54 64 >64

sinα, ° . 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Пример. V = 180 км/ч; ЗМПУ = 90°; δ = 60°; U = 30 км/ч; S = 25 км. Определить УС, W, МК_сл и t.

Решение. 1. Находим α = ЗМПУ – δ = 90° – 60° = 30°.

2. Рассчитываем УС_max = U60/V = 30·60/180 = 10°.

3. Определяем УС = УС_max sinα = 10·0.5 = 5°. Так как ветер дует слева спереди, то УС положительный, а W V, т.е. при попутно-боковом ветре. Для правильного определения метеорологического направления ветра и его скорости следует помнить следующие правила:

— при попутном ветре (УС = 0, α =0); δ = ФМПУ ± 180°; U = W – V_и;

— при встречном ветре (УС = 0, α =0); δ = ФМПУ; U = V_и – W;

— при боковом ветре (W = V_и, α = ± 90°); δ = ФМПУ – (±90°);

— при встречно-боковом ветре (W V_и); δ = ФМПУ± 180° + (±α).

Пример.V_и = 180 км/ч; МК = 60°; УС = + 6°; W = 150 км/ч. Определить направление и скорость ветра.

Решение. 1. Находим ΔU = W – V_и = 150 – 180 = –30 км/ч.

2. Определяем угол α с помощью НЛ (см. рис. 7.12): α = +32°;

3. Определяем скорость ветра с помощью НЛ (см. рис. 7.13): U = 36 км/ч.

4. Рассчитываем ФМПУ и метеорологическое направление ветра: ФМПУ = МК + (±УС) = 60° + (+6°) = 66°; δ = ФМПУ – (±α) = 66° – (+32°) = 34°.

Определение направления и скорости ветра по УС и W в уме. Сущность определения ветра данным способом состоит в расчете угла α по боковой и продольной составляющим ветра (рис. 7.14). Из рис. 7.14 видно, что боковая составляющая ветра влияет на УС, а продольная составляющая – на W. Боковую составляющую определяют по формуле U_б = К·УС, где К – коэффициент равный К = V/60.

Рис. 7.14. Боковая и продольная составляющие ветра

Продольную составляющую находят как разность между W и V, т.е. ΔU = W – V. Для определения угла α необходимо найти его тангенс: tg α = U_б/ΔU, а затем и сам угол, используя следующую зависимость:

tgα .. 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1

α, ° .. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Зависимость между тангенсом и углом запомнить не сложно, так как значения тангенса в пределах от 0 до 40° возрастают на 0.1 через каждые 5°. В тех случаях, когда tgα >1 следует, используя отношение ΔU/U_б определить угол β, а затем определить угол α по формуле α = 90° – β.

При определении направления ветра используются те же формулы, что и при инструментальном расчете:

δ = ФМПУ – (±α); δ = ФМПУ ± 180° + (±α).

Скорость ветра находят по формуле U = U_б/sin α.

Пример.V_и = 180 км/ч; МК = 120°; УС = –2°; W = 210 км/ч. Определить направление и скорость ветра.

Решение. 1. Находим продольную составляющую ветра:ΔU = W – V_и = 210 – 180 = +30 км/ч.

2. Вычисляем боковую составляющую ветра: U_б = К·УС; К = V_и/60 = 3; U_б = 8·2 = 16 км/ч.

3. Определяем угол α, под которым ветер дует к ЛФП: tgα = U_б/ΔU = 16/30 ≈ 0.5. Следовательно α = –25°.

4. Рассчитываем ФМПУ и метеорологическое направление ветра: ФМПУ = МК + (±УС) = 120° + (–2°) = 118°; δ = ФМПУ ± 180° + (±α) = 118° + 180° + (–25°) = 273°.

5. Определяем скорость ветра: U = U_б/sinα = 16/0.5 = 32 км/ч.

Эквивалентный ветер

Эквивалентным ветром удобно пользоваться в тех случаях, когда необходимо осредненно учесть влияние ветра по всему маршруту полета или на отдельной его части.

Эквивалентный ветер (U_э) – условный ветер, направление которого совпадает с ЛЗП, а значение его скорости при данном режиме полета создает такую же путевую скорость, как и фактический ветер (рис. 7.15).

Рис. 7.15. Эквивалентный ветер

Из этого определения следует, что скорость эквивалентного ветра представляет собой разность между путевой и воздушной скоростями полета. Следовательно, эквивалентный ветер может быть только попутным (иметь положительное значение) или встречным (отрицательное значение). Эквивалентный ветер, являясь условным ветром в одной и той же точке пространства для различных направлений и различных скоростей полета, будет иметь различные значения, при одном и том же фактическом ветре.

Эквивалентный ветер определяют по формуле:

U_э = UcosУВ – (U 2 /2V)sin 2 УВ.

Из формулы видно, что U_э слабо зависит от V. Поэтому расчет U_э производят для каждого типа ВС по средней крейсерской скорости. Результаты расчетов сводят в таблицу, которая помещается в руководстве по летной эксплуатации, используя которую, можно по УВ и U легко определить знак и величину U_э.

Как видно из рис. 7.15, приближенно эквивалентный ветер равен U_э ≈ ΔU = UcosУВ. Расчет по данному выражению дает допустимые погрешности только при небольших скоростях ветра и углах ветра, близких к 0 или 180°.