Глава 6. Исправление пути по дальности

Контроль пути по дальности

• Для выдерживания заданного (расчетного) времени пролета основных точек маршрута выполняется контроль пути по дальности, который заключается в определении пройденного (Sпр) или оставшегося (Sост) до ППМ (цели) расстояния. Контроль пути выполняется различными способами и средствами, позволяющими определить достигнутый рубеж: неавтоматическим счислением пути; автоматическим счислением пути; применением радиодальномерных систем, расположенных на ЛЗП или ее продолжении; с помощью бортовых РЛС по РЛО, расположенному на ЛЗП или ее продолжении; с использованием боковых радиостанций (угломерных каналов РСБН); визуально по линейному ориентиру, расположенному перпендикулярно к ЛЗП.
• Контроль по дальности неавтоматическим счислением пути предполагает определение пройденного расстояния с учетом W и времени полета tпр:
  

Sпр = Wtпр

• При автоматическом счислении пути контроль осуществляется по счетчикам (указателям) пройденного (оставшегося) расстояния или координат ЛА. Оборудование современных ПНС позволяет, кроме того, рассчитывать и выдавать на индикацию оставшееся время полета до ППМ, потребную скорость полета для выхода на контрольный рубеж в заданное время.
• При использовании радиодальномерных систем, расположенных на ЛЗП или ее продолжении контроль пути осуществляется дискретно по значениям дальности до радиомаяка. Этот способ применим и для бортовых РЛС, с помощью которых можно определять дальность до РЛО, расположенного на линии пути.
• Контроль пути по дальности с использованием боковых радиостанций (угломерных каналов РСБН) осуществляется прокладкой линии положения на карте. Для заданных рубежей контроля заранее может быть вычислен пеленг. В этом случае достижение заданного рубежа определяется при выходе ЛА на линию предвычисленного пеленга (азимута). Прокладка линии положения может быть выполнена в любой момент времени. Предвычисленный пеленг определяется для контрольных рубежей. Для контроля необходимо выбирать радиостанции, пеленги от которых пересекают линию пути под углом 60⁰ - 120⁰.
• Если линия пути ЛА пересекает характерный линейный ориентир под углом 60⁰ - 120⁰, то при видимости этого ориентира контроль пути по дальности можно выполнить по этому ориентиру.
• В практике навигации часто для контроля намечают шоссейные и железные дороги, реки, береговую черту. Эти ориентиры могут быть обнаружены также с помощью бортовых РЛС.

Исправление пути по дальности изменением скорости полета на расчетную величину

• Сущность данного способа эаключается в том, что по оставшемуся расстоянию Sост и времени полета tост определяется потребная путевая скорость Wпотр для выхода на рубеж (ППМ, цель) в заданное время.
• На оставшемся участке экипаж выдерживает воздушную скорость полета, при которой фактическая путевая скорость Wф равна потребной.
• Расчет изменения скорости выполняется в следующем порядке: измеряется на карте Sост и определяется оставшееся время: tост = Tзад - Тко, где Тзад - заданное время выхода на ППМ (цель), Тко - время контроля (прохода КО); рассчитывается Wпотр: Wпотр = Sост / tост ; определяется разность между Wпотр и Wф: W = Wпотр - Wф.
• Можно считать, что изменение W практически равно изменению воздушной скорости. Поэтому Wпотр можно выдержать, изменив V на величину:

V = W

• Потребная воздушная скорость полета будет определяться соотношением:

Vпотр = Vф + (+W)

• Потребную путевую скорость можно выдержать по указателю ДИСС.
• П
  ри больших величинах времени разгона tразг и торможения tторм ЛА расчет потребных путевых скоростей производится по формуле:

где Vф - фактическая воздушная скорость; Vпотр - потребная воздушная скорость.

• Знак " + " в формуле берется при избытке, а " - " - при недостатке времени.
• П
  оскольку ЛА имеет ограничение по V (Vдоп), то определяется минимально необходимое расстояние, на котором можно сманеврировать для выхода на ППМ (цель) в заданное время:

где t - избыток или недостаток времени, мин.; Vдоп - допустимая максимальная или минимальная воздушная скорость.

• Рассмотренный способ прост по выполнению и обеспечивает высокую точность.

Исправление пути по дальности изменением скорости полета на заданную величину

• В
  некоторых случаях экипажу заранее указывается величина изменения скорости. Тогда в полете рассчитывается не Wпотр, а tман, то есть время полета с измененной скоростью:

где W, км/ч; W - заданная величина изменения W, км/ч; t - избыток (недостаток) времени, мин.

• Для определения виличины t экипаж определяет расчетное время выхода на ППМ (цель) Tрасч и сравнивает его с заданным Тзад:

t = Tзад - Трасч

• Если экипаж опаздывает в выходе на заданный рубеж, то t имеет знак " - " - скорость полета необходимо увеличить, если спешит - знак " + " - скорость полета надо уменьшить на величину V.
• П
  ри

р
асчет времени маневрирования можно выполнить по формуле:

где V - заданная величина изменения скорости полета (VW), км/ч.

• Время маневрирования получается в минутах. Оно рассчитывается на НЛ-10М, расчетчике или с помощью микрокалькулятора.
• К
  люч для расчета tман на НЛ-10М показан на рис.1.
• С
  учетом времени разгона и торможения tман определяется соотношением:

• Знак " + " в формуле берется для случая недостатка, а знак " - " - для случая избытка времени.
• Длина участка маневрирования Sман определяется соотношением:

Sман = Wtман

• Этот способ универсален, прост по выполнению, надежен, обеспечивает высокую точность вывода ЛА на цель по времени и предъявляет менее жесткие требования к выходу на рубеж начала маневрирования, чем предыдущий. Он может быть использован при выполнении групповых полетов и нашел широкое применение во всех родах авиации.

Исправление пути по дальности изменением длины маршрута переносом точки разворота на цель

• И
  спользование этого способа предполагает возможность изменения направления захода на ППМ (цель), а маршрут полета должен иметь излом на угол 50⁰ - 90⁰ (рис.2). Способ позволяет как гасить избыток, так и нагонять недостаток времени. Условием применения способа является:

г
де t - ошибка во времени выхода на цель; SАБ, SБЦ, SАЦ - расстояние между точками А и Б, Б и Ц, А и Ц соответственно; V - заданная истинная воздушная скорость полета.

• Точка Б разворота на цель в зависимости от величины ошибки выхода на цель по времени может быть перенесена в одну из точек Д1, Д2,..., Дn, расположенных на линии пути АВ или ее продолжении, то есть маршрут может быть срезан (при недостатке времени) или удлинен (при избытке времени).
• Положение точек Д1, Д2,..., Дn на линии пути определяется, как правило, путем графического построения на карте. Для этого необходимо: рассчитать длину пути S, которую ЛА пройдет за одну, две, три и т.д. минуты при заданной воздушной скорости, то есть S = Vt ; измерить на полетной карте расстояния SАБ и SБЦ и рассчитать их сумму S; из полученной суммы S (для случая нагона недостатка времени в одну, две и т.д. минуты) вычесть величину расстояния S, а в случае погашения избытка времени к сумме S следует добавить величину S; на полетной карте от точки А на линии пути (или ее продолжении) отложить расстояния S +S и полученные точки (С1, С2,..., Сn) соединить с целью, к серединам отрезков (С1,Ц; С2,Ц;...) восстановить перпендикуляры.
• Точки Д1, Д2,..., Дn пересечения перпендикуляров с линией пути будут точками разворота на цель для случая погашения избытка или нагона недостатка времени в одну, две и т.д. минуты. Полученные точки соединить с целью.
• На практике можно точки разворота на цель (Д1, Д2 и т.д.) определять с помощью двух одинаковых масштабных линеек. При этом одну из линеек нулевым делением шкалы совмещают с ориентиром А, а вторую - делением, соответствующим SАБ + SБЦ + S, с целью (точкой Ц). Поворачивая вторую линейку относительно точки Ц так, чтобы при пересечении линеек значения отсчетов были одинаковы, получают точки разворота на цель Д1, Д2,..., Дn. Чтобы учесть радиус разворота ЛА, необходимо рассчитать ЛУР, а точку разворота на цель сместить на рассчитанную величину вдоль линии пути. Использование этого способа в полете сводится к следующему. До подхода к точке А (поворотному пункту, КО) штурман определяет ветер, по которому рассчитывает W и путевое время на участках АБ иБЦ. Зная заданное и определив расчетное время прибытия на цель, штурман рассчитывает ошибку в выходе на цельt.
• На подготовленной карте штурман находит соответствующую ошибке t точку разворота на цель и контролирует подлет к ней по времени и с помощью технических средств навигации. В расчетной точке экипаж выполняет разворот на цель.

Исправление пути по дальности отворотом от маршрута на заданный угол или выполнением виража (петли)

• Исправление пути по дальности отворотом от маршрута на заданный угол или выполнением виража (петли) применяется для погашения избытка времени в тех случаях, когда допускается отклонениеЛА в сторону от ЛЗП.
• С
  ущность способа заключается в том, что при отвороте ЛА от ЛЗП длина фактического пути, а значит, и время полета увеличиваются. В соответствии с заданными условиями полета на участке AF (рис.3) можно погасить некоторый избыток времени, равный величине t:

• где SABCDEF - длина фактического пути при маневре между точками А и F; SAF - расстояние между точками А и F вдоль ЛЗП; V - заданная истинная воздушная скорость полета.

• И
  з рис.3 видно, что:

где R - радиус разворота; УР - угол отворота от заданного маршрута, рад; t1 - время полета на прямолинейном участке маневра.

• С
  проектировав каждый участок маневра на ЛЗП, получим:

• П
  одставив значения SABCDEF и SAF в выражение t, получим:

• Р
  ешив эту зависимость относительно t1, будем иметь:

• Нетрудно заметить, что минимальное время погашения будет в том случае, когда t1 = 0.
• В
  этом случае:

• В
  практике навигации углы отворота берут равными 60⁰, 45⁰ или 90⁰. Тогда, подставив в полученное выражение t1, например, значение УР = 60⁰ и решив его, найдем:

• А
  
  налогично находится время полета t1 для углов оворота 45⁰ и 90⁰:

• В результате выполнения маневра ЛА продвинется вдоль ЛЗП на величину:

• Д
  ля угла отворота 60⁰ продвижение вдоль ЛЗП будет:

• Д
  ля угла отворота 90⁰:

• Д
  ля угла отворота 45⁰:

• Л
  инейное боковое уклонение SБУ при выполнении маневра можно найти, спроектировав каждый участок маневра на прямую, перпендикулярную ЛЗП:

• П
  ри угле отворота 60⁰ величина ЛБУ будет определяться по формуле:
• При угле отворота 45⁰:

SБУ = 0.6R + 0.7V t1

• П
  ри угле отворота 90⁰:

• Минимальные отклонения от заданного пути будут: при УР = 60⁰: SБУ = R; при УР = 45⁰: SБУ = 0.6R; при УР = 90⁰: SБУ = 2R.
• В период предварительной подготовки к полету необходимо проанализировать возможность применения этого способа, определить tmin для заданных условий, рассчитать время полета на прямолинейных участках маневра для различных избытков времени, определить величину БУ и продвижения вдоль ЛЗП для разных значений t, наметить рубеж начала и окончания маневра. Все рассчитанные величины занести на полетную карту, в штурманский план или бортовой журнал. При погашении избытка времени этим способом штурман обязан: до начала маневра выполнить контроль пути по дальности и, обнаружив избыток времени, рассчитать время полета на прямолинейных участках маневра t1; в момент выхода на рубеж начала маневра дать команду летчику отвернуть влево (вправо) от маршрута на УР(60⁰, 45⁰, 90⁰); в конце отворота включить секундомер и выполнить полет с новым курсом в течение времени t1; по истечении времени t1 дать команду летчику на разворот в направлении ЛЗП на угол, равный2УР, и после вывола ЛА на указанный курс включить секундомер; по истечении времени t1 дать команду летчику довернуть влево (вправо) на угол отворота и проконтролировать выход на ЛЗП.
• Данный способ используется при полете одиночных экипажей.
• Если по заданию величина ЛБУ ограничена, а избыток времени значителен, то для его погашения величина t1 берется равной нулю. В этом случае экипаж выполняет полет методом "змейки", при каждом отвороте от ЛЗП гасит избыток времени, равный 0.11t360, уклоняясь от ЛЗП на SБУмин = 2R (1 - cosУР).
• Погашение времени выполнением виража или петли используется в том случае, когда избыток времени больше времени разворота на 360⁰, а условия и характер задания не ограничивают использование виража (петли).
• Э
  тот способ нашел применение при сборе и роспуске групп ЛА. При этом направление петли часто совпадает с направлением маршрута. Работа экипажа в полете сводится к следующему. Определив на участке перед целью избыток времени, экипаж выполняет разворот на 180⁰ и продолжает полет с противоположным курсом в течение времени t1, по истечение которого вновь выполняет разворот на 180⁰ в направлении ЛЗП (рис.4). В момент повторного прохода точки начала маневра экипаж убеждается в правильности выполненного маневра и погашении избытка времени. Величина погашенного избытка будет равна:

• где t1 - время полета на первом участке петли; t2 - время полета на втором участке петли; t360 - время разворота на 360⁰.
• Е
  сли не учитывать влияние ветра при выполнении маневра, то время полета на прямолинейных участках будет одинаковым и тогда:

• Если избыток времени равен продолжительности виража с заданными условиями (угол крена, воздушная скорость полета), то экипаж, определив величину избытка, выполняет разворот на 360⁰. Как правило, начало маневра совмещают с характерным ориентиром (при полетах в простых метеоусловиях) или с достижением заданного рубежа, который определяется линейным ориентиром или линией положения ЛА, перпендикулярной к ЛЗП.