Как перерасчитать ветер в полете
» Основные правила самолетовождения — Порядок выполнения маршрутного полета
Полеты самолетов гражданской авиации из одного пункта в другой выполняются по воздушным трассам, местным воздушным линиям, а вне трасс и воздушных линий — только по установленным маршрутам. В основе успешного выполнения полетов лежит строгое соблюдение установленных правил самолетовождения. Они обязывают экипаж самолета при выполнении любых полетов: 1) сохранять ориентировку в течение вс .
» 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.
» Модель воздушного боя
Модели воздушного боя, или как их часто называют «бойцовки», несомненно, держат первенство среди всех кордовых летательных аппаратов. Обилие всевозможных схем и конструкторских решений — наглядное подтверждение сказанному. Знакомство с этим классом авиационных моделей начнем с несложной «бойцовки», разработанной в пионерском лагере «Родник», где много лет автор был руководителем авиакр .
» Использование КС-6 в полете
Курсовая система позволяет выполнять полеты с локсодромическими и ортодромическими путевыми углами. Полеты по локсодромии рекомендуются в умеренном и тропическом поясах при условии, что участки маршрута имеют протяженность не более 5° по долготе. В этом случае средний ЗМПУ участка должен отличаться от значений ЗМПУ на концах участка не более чем на 2°. Если эта разность более 2°, участок должен .
» Конические проекции
Конические проекции получаются в результате переноса поверхности Земли на боковую поверхность конуса, касательного к одной из параллелей или секущего земной шар по двум заданным параллелям. Затем конус разрезается по образующей и разворачивается на плоскость. Конические проекции в зависимости от расположения оси конуса относительно оси вращения Земли могут быть нормальные, поперечные и косые. .
» Пеленг и курсовой угол ориентира
Магнитным пеленгом ориентира МПО называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и направлением на ориентир: трубу, мачту, радиостанцию и т. д. (рис. 3.8). МПО отсчитывается от северного направления магнитного меридиана до направления на ориентир по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
» 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 .
» Подведение итогов работы авиакружка
Итогом работы авиакружка за одну смену обычно является выставка технического творчества или праздник малой авиации. Если в пионерском лагере несколько технических кружков, то устраивают общелагерную выставку. Праздник малой авиации — своеобразный отчет авиамоделистов пионерского лагеря. В программу его проведения включают запуски зрелищно интересных моделей. Вот как проходит такой праз .
» Карты, применяемые в авиации — Назначение карт
В авиации карты используются как при подготовке к полету, так и в процессе полета. При подготовке к полету карта необходима в целях: 1) прокладки и изучения маршрута полёта; 2) измерения путевых углов и расстояний между пунктами маршрута; 3) определения географических координат пунктов; 4) нанесения точек расположения радиотехнических средств, обеспечивающих полет; 5) получения .
» 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 .
» Навигационные задачи на маневрирование — Определение времени последнего срока вылета
Дневные срочные вылеты с аэродромов, не оборудованных для ночных полетов, разрешается начинать за 30 мин до восхода Солнца и заканчивать полет за 30 мин до наступления темноты в равнинной и холмистой местности и не позднее захода Солнца в горной местности. В районах севернее широты 60° полеты разрешается заканчивать за 30 мин до наступления темноты.
» Ракета— летательный аппарат тяжелее воздуха
Ракета— летательный аппарат тяжелее воздуха, подъемная сила которого возникает по принципу реактивного движения. Этот принцип заключается в отталкивании ракеты от массы струи газов, образованных при сгорании топлива и истекающих из двигателя. Своим рождением первые ракеты обязаны изобретению пороха. Но в те далекие времена ракеты служили лишь для фейерверков. Потом они нашли применение .
» Вывод корд из крыла
Оплетка для троса (рис. 64). Много хлопот доставляет неопытным моделистам-кордови-кам проблема вывода тросов управления из крыла. Случайный их перегиб — и заедание в системе управления почти всегда грозит аварией для летательного аппарата. Один из самых просты и эффективных способов, позволяющих избежать, подобных неприятностей,— использование спиральных пружин, вклеенных в закон .
» Выбор режима полета на самолетах с ГТД и расчет рубежа возврата — Особенности самолетовождения высот .
Современные самолеты с ГТД, применяемые в ГА, рассчитаны на экономичную эксплуатацию на больших высотах и больших скоростях полета. Самолетовождение высотно-скоростных самолетов имеет целый ряд особенностей, которые необходимо учитывать как; при подготовке к полету, так и в процессе самого полета. Самолетовождение на больших высотах (от 6000 м и выше) имеет следующие особенности:
» Двухмоторный электролет
Двухмоторный электролет был создан в результате дальнейшего развития моделей с электродвигателем. Демонстрационные полеты такого аппарата вызывают большой интерес в любой аудитории, будь то школа или пионерский лагерь; они хорошо смотрятся на слетах, фестивалях и праздниках. Двухмоторная схема модели позволяет повысить ее энерговооруженность, добиться надежности полета на открытом воздухе.
» Основные сведения о НИ-50БМ
В комплект навигационного индикатора входят следующие основные приборы (рис. 19.1): датчик воздушной скорости (ДВС), автомат курса, задатчик ветра и счетчик координат. Все они, кроме датчика воздушной скорости, устанавливаются на приборной доске штурмана и используются для управления индикатором. Навигационный индикатор является полуавтоматом. Одна часть исходных данных вводится в прибор автомат .
» Автожир представляет собой летательную машину тяжелее воздуха
Автожир представляет собой летательную машину тяжелее воздуха, С точки зрения конструкции автожир можно назвать самолетом с вращающейся несущей поверхностью, так как последней является авторотирующий (свободно вращающийся) винт-ротор большого диаметра и малого геометрического шага, расположенный над фюзеляжем так, что ось его нормальна (или близка к нормали) оси фюзеляжа. Авторотирует винт-ротор .
» Методы использования НИ-50БМ в полете
Навигационный индикатор может быть использован в полете следующими методами: 1. Методом контроля пройденного расстояния. 2. Методом контроля оставшегося расстояния (методом прихода стрелок к нулю). 3. Методом условных координат.
» Расчет приборной воздушной скорости для однострелочного указателя скорости
Приборная воздушная скорость рассчитывается для того, чтобы по указателю скорости выдерживать в полете, если это требуется, заданную истинную воздушную скорость. Приборная воздушная скорость рассчитывается по формуле Vпр = Vи— (± ΔVм) — (± ΔV).
» Воздушный шар (аэростат)
Воздушный шар (аэростат) — летательный аппарат легче воздуха, полет которого объясняется законом Архимеда: сила, выталкивающая погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа) в объеме этого тела. Данная сила направлена вертикально вверх и приложена к центру объема погруженной части тела. Иными словами, аэростат поднимается вверх (всплывает) благодаря подъемной си .
» Ручка управления с фиксатором
Самое сложное для авиамоделиста-кордовика — научиться управлять моделью ие кистью, а всей рукой, сгибая ее лишь в локтевом или даже только в плечевом суставе. Чтобы быстрее освоить этот прием, применяют ручку управления, которая фиксируется на предплечье небольшим хомутом (рис. 67).
» Сущность визуальной ориентировки
Одним из основных правил самолетовождения является непрерывное сохранение ориентировки в течение всего полета. Сохранять ориентировку — это значит в любое время полета знать место самолета. Местом самолета называется проекция положения самолета в данный момент времени на земную поверхность. Ориентировка может осуществляться визуально и при помощи технических средств самолетовождения.
» Расчет времени и места начала снижения
Выход на аэродром посадки выполняется на указанной диспетчером высоте круга или на заданном эшелоне. Время начала снижения рассчитывается с учетом заданной высоты выхода на аэродром. Рис. 5.6. Расчет времени набора высоты
» Шарнирное соединение из ниток
Шарнирное соединение из ниток (рис. 65). Надежность системы управления кордовой авиамодели — один из важнейших факторов успешного полета. Немаловажное значение имеет и то, как подвешены рули высоты и закрылки. Отсутствие люфтов, легкость хода, живучесть — вот основные требования к этим элементам. На спортивных и учебных моделях отлично зарекомендовали себя шарниры, изготовле .
» Электролеты
В настоящее время среди авиамоделистов нашей страны все большее распространение получают модели самолетов с электродвигателем — электролеты. Их строят как для свободного полета, так в кордовом варианте. И если конструирование свободнолетающих электролетов дело непростое, то изготовление кордовых «электричек» по силам многим любителям малой авиации. Кордовые авиамодели с электродвигателе .
» Порядок ведения визуальной ориентировки и точность определения места самолета
Для быстрого и правильного определения места самолета визуальной ориентировкой необходимо соблюдать следующий порядок: 1. Определить на карте район вероятного местонахождения самолета, для чего от последней отметки МС отложить направление полета и пройденное расстояние, т. е. выполнить прокладку пути по курсу, скорости и времени полета. 2. В пределах найденного района выбрать на карте х .
» 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 .
» Теория ротора
Удачное развитие конструкции автожира повело к теоретическим изысканиям по несущему авторотирующему винту-ротору. Так, например, в 1926 г. появилась работа Пистолези. В 1927 г. была опубликована Глауэртом теория автожира. В 1928 г. ее развил и дополнил Локк. Можно также указать на несколько работ итальянских аэродинамиков (Ферарри, Цистолези, Уго-де-Кариа), относящихся к работе винта в боковом пот .
» Фюзеляжная модель самолета с резиновым двигателем
Фюзеляжная модель самолета с резиновым двигателем (рис. 30) разработана в авиакружке, которым длительное время руководил автор. Она Посильна тем моделистам, кто имеет опыт авиационного моделирования.
Воздушные массы постоянно движутся относительно земной поверхности в горизонтальном и вертикальном направлениях. Горизонтальное движение воздушных масс называется ветром. Ветер характеризуется скоростью и направлением. Они изменяются с течением времени, с переменой места и с изменением высоты.
С увеличением высоты в большинстве случаев скорость ветра увеличивается, а направление изменяется. На больших высотах, на которых выполняются полеты самолетов с ГТД, скорость ветра может достигать 200— 300 км/ч и более. Такие ветры главным образом наблюдаются в зоне струйных течений. Отмечены случаи, когда скорость ветра в таких течениях составляла 650—750 км/ч.
Для обеспечения точного самолетовождения необходимо учитывать влияние ветра иа полет самолета. До полета скорость и направление ветра по высотам определяют на метеостанции по картам барической топографии, составленным на основании данных ветрового радиозондирования атмосферы. В полете ветер определяется штурманом или пилотом путем соответствующих промеров и расчетов. Существует два понятия о направлении ветра: навигационное и метеорологическое.
Навигационным направлением ветра (НВ) называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и направлением в точку, куда дует ветер. Отсчитывается оно от северного направления магнитного меридиана по часовой стрелке от 0 до 360° (рис. 7.1).
Метеорологическим направлением ветра называется угол, заключенный между северным направлением меридиана и направлением из точки, откуда дует ветер. Обычно на метеостанции отсчитывают метеорологическое направление ветра относительно северного направления истинного меридиана, т. е. угол δи.
В целях упрощения расчетов экипажам, производящим взлет и посадку, сообщается метеорологическое направление ветра у Земли, отсчитанное относительно магнитного меридиана, т. е. на метеостанции вводят поправку на магнитное склонение, если оно более 10°.
Направление ветра на высотах полета, отсчитанное от истинного меридиана, летный состав самостоятельно переводит в направление ветра, отсчитанное относительно магнитного меридиана. Метеорологическое направление ветра δ = δи-(±Δм).
Магнитное склонение Δм берется для района расположения метеостанции.
Пример. δи=200°; Δм = —15°. Определить δ. Решение. δ=δи—(±Δм) =200°—(—15°) =215°.
В штурманских расчетах используется навигационное направление ветра, или так называемый навигационный ветер. Перевод метеорологического направления ветра в навигационное и обратно выполняется по формулам: НВ = δ ± 180°; δ = НВ ± 180°.
Рис. 7.2. Перевод скорости ветра (м/сек в км/ч и обратно)
Знак плюс берется, если δ или НВ меньше 180°, а знак минус — если δ или НВ больше 180°.
Скоростью ветра U называется скорость движения воздушных масс относительно земной поверхности. Скорость ветра измеряется в километрах в час или в метрах в секунду. Чтобы перейти от одних единиц измерения к другим, например от метров в секунду к километрам в час, необходимо скорость ветра в метрах в секунду умножить на 3,6, т: е. U км/ч = U м/сек·3,6:
Перевод скорости ветра, выраженной в метрах в секунду, в скорость, выраженную в километрах в час, можно осуществлять подсчетом в уме по упрощенной формуле
U км/ч = U м/сек · 4
Пример. U=20 м/сек, перевести в километры в час. Решение.
U км/ч = U м/сек·4 =72 км/ч.
При штурманских расчетах для перехода от скорости ветра в метрах в секунду к скорости его в километрах в час и обратно пользуются НЛ-10М (рис. 7.2).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРА В ПОЛЁТЕ
Для определения фактического ветра в полете необходимо иметь фактические значения:
1. Истинной скорости (для вертолёта = приборной скорости по УС-450К);
2. Магнитного курса следования (снятого с УГР-4УК);
3. Угла сноса:
ФМПУ может быть определен одним из следующих способов:
— визуально, при гарантированном полете по ЛЗП, при этом ФПМУ=ЗМПУ;
— визуально, при полете вдоль линейного ориентира с известным МПУ;
— при полете «от» РНТ: ФПМУ = МПС (при условии неизменности МКфакт.);
— при полете «на» РНТ: ФМПУ = МПР (при условии полета с МПР = ЗМПУ);
— при полете «от» УКВ РП: ФМПУ = ПП;
— при использовании спутниковых систем навигации (GPS): ФМПУ=TRK.
4. Путевой скорости:
W в полете рассчитывается по времени полета между двумя КО (в т.ч. ППМ), расстояние между которыми известно. Расчет производиться в уме или на НЛ-10 по следующим ключам (в зависимости от единиц измерения времени: мин. или сек.)
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРА С ПОМОЩЬЮ НЛ-10
- Определить эквивалентный ветер:
- На НЛ-10 поочередно по двум ключам определить острый угол «УВ¢», а затем скорость ветра «U».
3. Определить метеорологическое направление ветра:
ПРИМЕЧАНИЕ:
1. УС имеет знак «+», если снос правый (вертолёт сносит вправо — ветер дует в левый борт). УС имеет знак «-», если снос левый (вертолёт сносит влево – ветер дует в правый борт).
2. УВ имеет знак УС.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕТРА В УМЕ С ПОМОЩЬЮ КУРСОВОГО ПРИБОРА
1.Определить эквивалентный (встречную или попутную составляющую) ветер:
2.Определить боковую составляющую ветра:
UБ = УСфакт. ´ к,гдек = VИ / 60 (для Ми-8к = 3)
3.Определить острый угол «α¢» по следующему правилу:
«меньшую составляющую ветра разделить на большую составляющую
и разность умножить на 50»
— если UБ меньше UЭ: УВ’ =α¢
— если UБ больше UЭ: УВ’ = 90º —α¢
4. Определить метеорологическое направление ветра с помощью курсового прибора:
4.1. Смотря на курсовой прибор, мысленно по линии
ФМПУ (ФМПУ=МК±УС) разделить его на два полукруга, и на основе знака УС (стороны – откуда
дует ветер относительно линии ФМПУ), определить «полукруг» направления ветра, как полукруг, ограниченный значениями: ФМПУ и ФМПУ±180° (рис.1).
Например: МК=140˚, УСфакт.= +10˚ (ветер дует слева), отсюда ФМПУ=150˚ и «полукруг направления ветра» ограничивается значениями от 150 до 330°….
4.2. На основе соотношения Wи VИ(ветер попутный или встречный), смотря на курсовой прибор, определить «четверть направления ветра», как сектор, ограниченный значениями: ФМПУ (ФМПУ±180°) ± 90° (Рис.2).
Например: W< VИ, отсюда «четверть» направления ветра ограничивается значениями от 330 до 60°…
4.3. Смотря на курсовой прибор определить метеорологическое направление ветра, для чего от ФМПУ или ФМПУ±180° в направлении «четверти ветра» отнять или прибавить угол ветра «УВ¢» (рис.3).
5.Определить скорость ветра по правилу:
«к большей составляющей прибавить половину меньшей
и от суммы отнять 10%»
U = (UЭ + UБ / 2) – 10%или U = (UБ + UЭ / 2) – 10%
Пример: | Решение: |
МК = 140° УС = +10° (снос правый) W = 230км/ч VИ = 180км/ч | 1. UЭ = 50км/ч (ветер попутный) 2. UБ = 30км/ч (ветер дует слева) 3. УВ¢ = (30 / 50)´ 50 = 0,6 ´ 50 = 30˚ 4. ФМПУ = 140+10 = 150˚ 5. «Четверть» направления ветра» по курсовому прибору: от 330 до 60˚ 6. δм =330 + УВ¢ = 360˚ 7. U = (50+30/2)-10% ≈ 60км/ч |
При точном расчете на НЛ-10: УВ¢ =33˚, U = 60км/ч, δм = 003˚ |
При знании фактического ветра в полете, необходимо запомнить и зафиксировать его направление на курсовом приборе. В этом случае, проведя на приборе мысленно (или установив ЗК) на линию ЗМПУ следующего участка маршрута можно без затруднений определить (увидеть) значение УВ¢ на этом участке — расчет новых УС и W произвести аналогично предварительному расчету УС, МК и W в уме, зная таблицу синусов.
В случае, если рассчитанный в полёте ветер отличается от прогностического, по которому были рассчитаны навигационные элементы (МКрасч. и W) на земле, их необходимо пересчитать на последующие этапы вновь (аналогично методике расчета ШБЖ), и выдерживать в дальнейшем.
Определение ветра п о углу сноса. и путевой с к о р о с т и
путевой скорости. Для расчета ветра на ветрочете или расчетчике кроме угла сноса и путевой скорости необходимо знать воздушную скорость и курс самолета.
Пример. Воздушная скорость Уи=780 км/ч, курс К—260°, йзмеренные угол сноса УС=—3° и путевая скорость №=840 км/ч.
Определить направление и скорость ветра.
Порядок расчета на ветрочете (рис. 5.10).
1. Установить азимутальный круг в положение, соответствующее воздушной скорости (780 км/ч) и курсу (260°).
2. Развернуть линейку скоростей на угол сноса (—3°) и против значения, соответствующего путевой скорости (840 км/ч), поставить «точку ветра» на азимутальном круге.
Рис. 5.10. Расчет на ветрочете ветра Рис. 5.11. Расчет на навигационном по углу сноса и путевой скорости расчетчике ветра по углу сноса и путевой скорости
3. Установить линейку скоростей правой стороной на нуль шкалы сносов, повернуть круг так, чтобы «точка ветра» подошла под обрез линейкн — выше центра круга, и против курсовой черты прочесть направление ветра (8=222°), а по концентрическим окружностям между центром круга и «точкой ветра» — скорость ветра (74 км/ч).
Порядок расчета на расчетчике НРК-2 (рис. 5.11).
1. Установить треугольный индекс (шкала «Время») на значение воздушной скорости (780 км/ч).
2. По шкале процентов по величине W (840 км/ч) определить W% (108%).
3. Развернуть лимб так, чтобы против стрелки курсовой черты установить значение курса (260°).
4. По величинам УС (—3°) и №% (108%) поставить на лимбе «точку ветра».
5. Развернуть лимб до совмещения нанесенной точки с курсовой чертой.
6. Снять отсчет направления ветра (222°) по шкале лимба и относительной скорости ветра U% (9,5%) по шкале номограммы.
Учет ветра в полете.
В первую очередь необходимо определиться, что такое ветер. Ветер – это перемещение воздушных масс из одной точки в другую. Как известно, любое воздушное судно перемещается внутри воздушной массы. А что если воздушная масса, в которой проходит полет, также перемещается относительно земли? Помимо движения с собственной скоростью относительно воздушной массы, самолет будет перемещаться еще и со скоростью движения этой воздушной массы. Учитывая то, что скорость ветра на высотах может достигать значений более 200-300 км/ч, становится очевидно, что учет ветра в полете крайне важен. Несложно посчитать, что если при таком ветре (предположим строго боковом) выполнять полет по трассе в течение одного часа и при этом не учитывать ветер, то в итоге через час самолет окажется в 200-300 км в стороне от трассы. В случае же, если это ветер встречный, и экипаж не учтет его на этапе подготовки к полету, может элементарно не хватить топлива до аэродрома назначения.
Истинная и путевая скорость.
При учете влияния ветра на полет различают два вида скоростей: истинная воздушная скорость (обозначается Vи или по-английски TAS – true airspeed) и путевая скорость (обозначается W или по-английски GS – ground speed).
Истинная воздушная скорость – это скорость движения воздушного судна относительно воздушной массы, в которой проходит полет.
Путевая скорость – скорость воздушного судна относительно земли.
Следует запомнить, что ветер не оказывает влияния на истинную воздушную скорость. Влияние ветра сказывается только на путевой скорости.
Курс и путевой угол.
По аналогии со скоростью, при учете ветра различают два направления полета воздушного судна: курс (HDG – heading) и путевой угол (обозначается ПУ, по-английски TRK — track).
Курс – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и продольной осью воздушного судна.
Путевой угол – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета, и линией пути. Различают фактический путевой угол (ФПУ) и заданный путевой угол (ЗПУ).
Что касается отсчета направлений, в навигации применяются несколько меридианов начала отсчета: истинный, магнитный, опорный. При решении задач, связанных с учетом ветра, при условии, что все величины приведены к одному и тому же меридиану, неважно, какие направления применяются, истинные или магнитные.
Направление ветра.
В аэронавигации различают два вида ветра: навигационный (НВ) и метеорологический, их направления различаются на 180 градусов и на магнитное склонение. Дело в том, что в основном в авиации принято все расчеты выполнять от магнитного меридиана, в то время как в метеорологии гораздо удобнее пользоваться истинным направлением меридиана начала отсчета.
Навигационный ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, куда дует ветер.
Метеорологический ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, откуда дует ветер.
Навигационный ветер применяется исключительно как вспомогательная величина при расчетах. Метеорологическое направление ветра – та величина, к которой привык каждый из нас. Юго-западный ветер, означает, что ветер дует с Юго-запада, или если пересчитать в градусы, то получим направление 225 градусов, именно в таком виде и применяется значение направления ветра в авиации.
Навигационный треугольник скоростей.
Как известно, скорость величина векторная. Вектора воздушной скорости, ветра, и путевой скорости образуют так называемый навигационный треугольник скоростей (НТС) – основу основ аэронавигации. Применяя общие правила геометрии и тригонометрии можно вычислить все величины и углы, зная направление и величину двух векторов.
Как видно из рисунка, полет самолета проходит по определенной траектории – линии заданного пути, которая соответствует вектору путевой скорости, однако продольная ось самолета отвернута на ветер для компенсации сноса, как мы помним, продольная ось соответствует вектору воздушной скорости.
Таким образом, мы получили угол, на который нужно отвернуть на ветер, чтобы полет проходил по трассе, это и есть угол сноса – УС (по-английски WCA – wind correction angle или drift angle).
Другими словами, это угол, заключенный между векторам воздушной и путевой скоростей. Отсчитывается угол сноса всегда от вектора воздушной скорости по часовой стрелке (как в нашем случае) со знаком плюс, против часовой – со знаком минус.
Чтобы вычислить скорректированный на ветер курс полета, необходимо из путевого угла вычесть угол сноса со своим знаком.
Расчет угла сноса и путевой скорости.
Для вычисления угла сноса и путевой скорости, необходимо вычислить вспомогательную величину, которая называется угол ветра (УВ) – угол, заключенный между вектором путевой скорости и вектором ветра, то есть, это направление ветра с привязкой к направлению движения воздушного судна.
Напомним, что навигационный ветер (НВ) отличается от метеорологического на 180 градусов и, как правило, на величину магнитного склонения.
С помощью теоремы синусов получаем и формулу угла сноса:
Эту формулу легко упростить, выразив угловые величины в радианах:
U – скорость ветра, Vи – истинная воздушная скорость. Для корректного расчета обе этих величины должны быть приведены к одной единице измерения, например к узлам или метрам в секунду. На практике вместо постоянного значения 57,3 применяют 60, что дает минимальную ошибку, но значительно упрощает вычисление угла сноса в уме.
Формула путевой скорости выводится методом проецирования векторов воздушной скорости и ветра на соответствующую ось и выглядит следующим образом:
При небольших значениях угла сноса можно использовать упрощенную формулу:
Если в России традиционно угол сноса принято вычислять со знаком плюс или минус, то на западе пилотов учат несколько по-другому: сам угол вычисляется как модульная величина, к которой добавляется буквы R или L, R означает, что ось самолета нужно развернуть против ветра вправо, то есть прибавить угол сноса к путевому углу, а L – наоборот влево, то есть угол сноса вычитается из путевого угла. Кроме того, вычисление угла сноса и путевой скорости в основном производится не по формулам, а с помощью механического компьютера E6B и его аналогов.
Считаем в уме.
Существует простой алгоритм вычисления угла сноса в уме.В первую очередь необходимо вычислить максимальный угол сноса при данном ветре. Как легко догадаться, максимальным он будет при боковом ветре, то есть при угле ветра в 90 градусов, а поскольку синус 90 градусов равен единице, эту часть формулы упраздняем и получаем:
Прикинув максимальное значение угла сноса, его нужно скорректировать на направление, что легко делается в уме, если знать значения синусов основных углов:
Знак же определяется исходя из направления ветра, если ветер дует в правый борт, то минус, если в левый, то плюс.
Зная косинусы основных углов легко также в уме вычислить продольную составляющую ветра, которая в свою очередь позволит вычислить путевую скорость.
Для примера рассчитаем в уме угол сноса и путевую скорость для самолета Боинг-737 при заходе на посадку, имея следующие данные:
Определяем максимальный угол сноса: 12˚, корректируем на направление ветра. Ветер встречно-боковой в правый борт под 30˚, таким образом, угол сноса равен минус 6˚, то есть необходимо довернуть вправо против ветра на 6˚. Далее рассчитываем встречную составляющую ветра: 26 узлов. Вычитаем ее из воздушной скорости, получаем путевую скорость на глиссаде 114 узлов.