Навигационные характеристики ветра
- Одним из основных метеорологических элементов, учитываемых в самолетовождении, является ветер. Он оказывает существенное влияние на ВС как в полете, так и при взлете и посадке. От направления и скорости ветра зависят безопасность взлета и посадки, длина разбега и пробега, время полета по маршруту и расход топлива. Ветер - горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности. Вместе с воздушной массой со скоростью ветра U переносится и находящийся в ней самолет. Поэтому путевая скорость ветра W равна векторной сумме воздушной скорости Vи скорости U.
- С
уществует метеорологическое и навигационное понятия о направлении ветра. Угол, заключенный между северным направлением меридиана и направлением из точки, откуда дует ветер, называетсяметеорологическим направлением ветра. Это направление ветра может отсчитываться относительно северного направления истинного или магнитного меридиана. Навигационное направление ветра отличаеися на 180° от метеорологического. Угол, заключенный между направлением, принятым для ориентации направления полета, и направлением в точку, называется НВ. Отсчитывается от направления, принятого от начала отсчета, по часовой стрелке от 0° до 360°. В зависимости от начала отсчета навигационное направление ветра может быть истинным, магнитным, условным и ортодромическим. При использовании данных о ветре, выдаваемых метеостанцией, необходимо определить НВ:
где DМ - магнитное склонение (угол между истинным и магнитным меридианами в данной точке); DA - азимутальная поправка (угол между условным и истинным меридианами).
- Эти углы измеряются в диапазоне +180° : по ходу часовой стрелки - "+", против - "-".
- С
корость движения воздушных масс относительно земной поверхности называется скоростью ветра U. Измеряется в км/ч или в м/с. Для расчета U (км/ч) в уме надо значение U (м/с) умножить на 3.6 . Перевод скорости ветра, выраженной в м/с, в скорость, выраженную в км/ч, осуществляется подсчетом в уме по упрощенной формуле:
Навигационный треугольник скоростей
- Д
ля правильного решения задач, связанных с выполнением полетов, необходимо знать, в чем конкретно выражается влияние ветра на самолетовождение. Вектором воздушной скорости (V) называется направление и скорость движения самолета относительно воздушных масс.Он определяется курсом ВС и W. Направление и скорость движения самолета относительно земной поверхности называетсявектором путевой скорости (W). Направление вектора определяется ПУ, а величина - значением W. В каждый момент времени скорость полета относительно земли равна векторной сумме V и U. Вектор ветра определяется направлением ветра и скоростью ветра. Три вектора в пространстве образуют векторный треугольник скоростей, проекция которого на горизонтальную плоскость носит название НТС. В состав НТС входят следующие элементы: МК, МПУ (ФМПУ, ЗМПУ), НВ, УС, УВ, КУВ, скорости U, V и W.
- Угол сноса, имеющий место при углах ветра 90° или 270°, называется УСмакс (рис.3). Его величина определяется по следующей формуле:
Решение навигационного треугольника скоростей
- Р
ешение НТС - нахождение его неизвестных элементов по известным элементам НТС. Решение может быть выполнено графически на бумаге или выполнено с использованием НЛ, НРК или ветрочета приближенным подсчетом в уме. НТС представляет собой собой косоугольный треугольник (рис.8), который может быть решен по теореме синусов:
- Так как, КУВ = УС + УВ, то:
в) при УВ > 1800 : на НЛ устанавливается значение, которым его дополняют до 3600, то есть разность 3600 - УВ;
е) при других УВ: W отсчитывается на НЛ против суммы УВ + УС, при нахождении которой к УВ прибавляется абсолютное значение УС;
- Пример: Vи = 460 км/ч, ЗМПУ = 1050, d= 3300, U = 80 км/ч, S = 120 км. Определить: УС, W, МКсл и время полета t. Решение: 1) УВ = d+ 1800 - ЗМПУ =3300 - 1800 - 1050 = 450; 2) нахождение УС и W(используя ключ НЛ): УС = +70, W = 512 км/ч; 3) МКсл = ЗМПУ - (+УС) =1050 - (+70) = 980; 4) с помощью НЛ определяется время полета t =14 мин.
- На практике УС и W рассчитываются на основании логической оценки влияния ветра на конкретном участке маршрута, при этом вместо УВ используется угол - угол, под которым дует ветер к ЛЗП. Этот угол находится путем сравнения направления полета с направлением ветра. Угол отсчитывается от ЛЗП до направления ветра так, чтобы он всегда был больше 900. При встречно-боковом ветре он отсчитывается от той части ЛЗП, которая направлена по полету, при попутно-боковом - от противоположной. Числовое значение угла лежит в диапазоне 00 - 900 шкалы синусов. Расчет УС и W по углу наНЛ производится по тому же ключу, что и расчет по УВ, только необходимо заменить УВ на угол .
- 2) Определение ветра по УС и W на НЛ. В основу определения ветра в полете положено использование навигационных параметров движения ВС. На практике широко применяется метод определения ветра по УС и W, измеренным на постоянном курсе и воздушной скорости полета. Кроме этих параметров надо знать угол , заключенный между ЛФП и метеорологическим направлением ветра, то есть угол, под которым дует ветер относительно ЛФП.
- Для правильного определения метеорологического направления ветра и его скорости U надо не забывать следующие правила:
- Пример: Vи = 450 км/ч, МК = 500, УС = +70, W = 490 км/ч. Определить: направление и скорость ветра. Решение: 1) U = W - Vи = 490 - 450 = +40 км/ч (попутно-боковой ветер); 2) = +540 (по НЛ); 3) U = 68 км/ч; 4) ФМПУ = МК + (+УС) = 500 + (+70) = 570; d = ФМПУ + 1800 + (+0) = 570 + 1800+ (+54)0 = 2910.
- 3) Расчет скорости и направления ветра по УС и W, измеренных с помощью оптического визира. При расчете ветра на навигационном расчетчике или на ветрочете кроме УС и W надо знать Vи и курс самолета. Большинство способов измерения W с помощью радиолокационных или оптических визиров основывается на базисном способе, который заключается в определении времени пролета базы, то есть расстояния между двумя фиксированными точками земной поверхности. Особенность этого метода заключается в том, что для измерения не требуется опознавания самих объектов и их графического построения на полетной карте. Оптические визиры типа АБ-52 применяются на самолетах четвертого класса и вертолетах, выполняющих полеты над малоориентирной местностью. Эти визиры позволяют измерять УС и W. Они неподвижно устанавливаются на борту ВС. Вследствие этого вертикаль визира и начало отсчета курсовых углов связаны с положением ВС в пространстве, все колебания ВСпередаются на визир и оказывают влияние на точность отсчетов. В оптической системе визира расположена сетка с линиями сноса и времени, при помощи которых производятся измерения УС и W. Сетка в поле зрения имеет свободу вращения вокруг своего центра.
- Оптические визиры типа АБ-52 позволяют базисным способом измерять W. Для этого применяются линии времени, расположенные в поле зрения визира. Они рассчитаны для постоянной базы, которая равна0.5Н. В окуляр визира видно перемещение поверхности Земли. В тот момент, когда визирная точка проходит первую линию времени, включается секундомер. Он останавливается в момент прохода выбранной точки через вторую линию времени. Тогда W = 0.5H / t. Для расчета применяется счетное устройство самого визира или НЛ-10М. Чтобы повысить точность измерения W, рекомендуется развернуть сетку визира на УС. Вследствие значительного влияния случайных колебаний самолета в процессе промера, точность измерения W в значительной степени зависит от высоты полета и в среднем характеризуется величиной: w = (0.005 - 0.1)W.
Эквивалентный ветер
- Условный ветер, направление которого совпадает с ЛЗП, а значение его скорости при данном пилотажном режиме полета создает такую же путевую скорость, как и ветер фактический, называетсяэквивалентным ветром. Скорость эквивалентного ветра представляет собой разность между путевой и воздушной скоростями в данной точке маршрута полета: Uэ = W - V. Таким образом, эквивалентный ветер может быть только попутным (положительным) или встречным (отрицательным). Для разных значений ЗПУ и Vи существуют различные эквивалентные ветры при одном и том же фактическом.
- Э
квивалентный ветер можно выразить через продольную и боковую составляющие действительного ветра (рис.9):
- Р
асчет по данному выражению дает допустимые погрешности только при небольших скоростях ветра и УВ, близких к 0° или 180°.
Определение навигационных элементов полета на контрольном этапе
- Порядок работы на КЭ. При подходе к началу КЭ необходимо предупредить командира ВС о строгом выдерживании режима полета. В момент первого определения МС (при проходе входного ориентираКЭ) нужно включить секундомер и поставить на карте отметку МС. Во время полета на КЭ надо наблюдать за курсом, чтобы вывести его среднее значение. По истечение некоторого времени таким же образом определяется и отмечается на карте второе МС (при проходе второго ориентира секундомер выключается). Полученные на карте отметки соединяются прямой линией, т.е. на карту наносится ЛФП и при помощи транспортира и линейки измеряются ФИПУ и длина КЭ Sкэ между отметками МС. Затем находят ФМПУ и рассчитывают УС.
W = Sкэ / tкэ
- Расстояние на карте всегда измеряется в км, а время может измеряться в минутах с их долями в секундах, то для получения W в км/ч нужно время выражать в часах, то есть:
W (км/ч) = (S / t (мин))60
или
W (км/ч) = (S / t (с))3600
ФМПУ = ФИПУ - (+М)
УС = ФМПУ - МКср
= УК + КУВ
= УК - КУВ
= УК + 1800 - КУВ
= УК + 1800 + КУВ
Комментариев нет:
Отправить комментарий