Применение угломерных радиотехнических систем
- В зависимости от комплекта бортового и наземного оборудования угломерные системы подразделяются на радиокомпасные, радиопеленгаторные и радиомаячные.
КУР = ОРК + (+ Р)
Показаны сообщения с ярлыком учебное пособие. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком учебное пособие. Показать все сообщения
вторник, 27 октября 2015 г.
Глава 11. Использование РТС для навигации
Глава 8. Расчёт прицельных данных
Решение задачи прицеливания
- При стрельбе в воздухе движение всех объектов можно рассматривать либо относительно воздуха, либо относительно стреляющего самолета.
- Система координат, неподвижная относительно того слоя воздуха, в котором находится стреляющий самолет; называется абсолютной системой координат.
- Система координат, связанная со стреляющим самолетом и неподвижная относительно него, называется относительной системой координат.
Абсолютная система координат
- В абсолютной системе координат (рис.1) при стрельбе с самолета, летящего со скоростью V1, для попадания в цель, имеющую скорость Vц, необходимо построить в пространстве три угла (три треугольника):
- угол прицеливания (баллистический треугольник), учитывающий понижение траектории под действием силы тяжести;
- угол относа (треугольник скоростей), учитывающий влияние скорости стреляющего самолета на полет снаряда;
- угол упреждения (упредительный треугольник), учитывающий абсолютную скорость движения цели.
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:
Глава 5. Исправление пути по направлению
Контроль пути по направлению
- Контроль пути по направлению предполагает определение стороны, величины и тенденции уклонения ЛА от ЛЗП к определенному (заданному) моменту времени. Особенно важно осуществлять контроль в начале каждого участка маршрута (при отходе от ИПМ, ППМ, цели, ИПОМ), так как несвоевременное обнаружение ошибок в курсе (направлении полета) может привести к потере ориентировки, невыполнению задания и другим тяжелым последствиям. После разворота на заданное направление экипаж обязан убедиться в правильности взятого курса, сличить показания курсовых приборов, при видимости земной поверхности проконтролировать направление полета по земным ориентирам, а при видимости небесных светил - по Солнцу, звездам, Луне.
- Контроль пути по направлению может выполняться одним из следующих способов: расчетом ФПУ и бокового уклонения по измеренному значению УС; определением ЛБУ (при определении места ЛА); определением линии положения (пеленга ЛА) с помощью угломерных РТС при полете от радиостанции (радиомаяка); визуально по линейному ориентиру, расположенному вдоль ЛЗП.
- Фактический путевой угол может быть рассчитан при выполнении полета после прохода ППМ с постоянным курсом:
ФПУ = Ксл + УС
БУ = ФПУ - ЗПУ
- Исправлять путь нужно только в том случае, когда уклонение ЛА установлено достоверно и дальнейший полет без изменения курса не обеспечит на данном участке маршрута заданной точности воздушной навигации.
- В том случае, когда величина БУ соизмерима с величиной погрешности тех средств, с помощью которых определено это уклонение, исправлять путь нецелесообразно.
Исправление пути по направлению
- Обнаружив при контроле пути БУ, экипаж обязан исправить курс для выхода на ЛЗП. При небольших уклонениях исправление пути выполняется внесением поправки в курс для выхода на КО, выбранный наЛЗП, очередной поворотный пункт маршрута или цель. Если БУ значительное (поправка в курс превышает 300), то исправление пути производится перерасчетом курса по новому значению путевого угла.
- Расчет поправки в курс для случая вывода ЛА на КО (ППМ) произведем с использованием рис.2. В момент прохода ППМ (точка А) экипаж взял курс следования, равный ЗПУ. Через некоторое время экипаж определил УС и рассчитал ФПУ и БУ. Для выхода на КО (точка Д), расположенный на ЛЗП, необходимо рассчитать курс исправленный:
Киспр = Ксл + ПК,
- о
ткуда
г
де Sобщ - общее расстояние участка, на котором выполняется исправление пути по направлению; Sост - оставшееся расстояние.
де Sобщ - общее расстояние участка, на котором выполняется исправление пути по направлению; Sост - оставшееся расстояние.
- Е
сли на этапе маршрута воздушная скорость полета выдерживается постоянной, то ПК может быть рассчитана по общему и оставшемуся времени полета по формуле:
- В том случае, когда экипаж, допустив уклонение от ЛЗП, взял курс следования с учетом УС (ФПУ = ЗПУ), ЛА будет перемещаться параллельно ЛЗП (рис.5). В этом случае ПК = ДП. Поправка в курс может быть замерена на карте с помощью транспортира (рис.6). Когда ПК превышает 300, исправление пути выполняется перерасчетом курса следования. Для этого необходимо нанести на карту место ЛА, от него проложить новую ЛЗП до точки, в которую необходимо вывести ЛА, измерить новый ЗПУ и рассчитать новый курс следования с учетом ветра.
Глава 4. Учёт влияния ветра на полёт ЛА
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:
Глава 2. Воздушная скорость полёта
Аэродинамический метод измерения воздушной скорости
- Воздушной скоростью полета называется скорость перемещения самолета относительно воздуха. При этом различают истинную воздушную скорость и приборную скорость. Истинной воздушной скоростью называется скорость перемещения ВС относительно воздушной массы. Истинная скорость Vист используется экипажем в целях самолетовождения. Приборная скорость Vпр используется летчиком для пилотирования. Vпр определяется скоростным напором воздуха и включает погрешности прибора и ПВД.
- Направление вектора воздушной скорости относительно продольной оси ВС характеризуется углами атаки и скольжения, так как вектор воздушной скорости в общем случае не совпадает с продольной осью самолета. Однако в самолетовождении принято считать, что вектор скорости совпадает с продольной осью самолета и лежит в горизонтальной плоскости, потому что для самолетов углы атаки и скольжения невелики.
- Для определения скорости и направления движения самолета относительно Земли необходимо учитывать , что воздушная среда находится в непрерывном движении. В этих условиях вектор полной скорости поступательного перемещения самолета относительно Земли Wп , направленный по касательной к траектории полета, является исчерпывающей характеристикой движения. Но в теории и в практике воздушной навигации вместо этого вектора используют его составляющие векторы: путевой скорости W полета и вертикальной скорости полета Wв. Использование составляющих вектора полной скорости позволяет решать навигационные задачи в вертикальнойплоскости независимо от задач самолетовождения по ЛЗП.
- Наиболее распространенным методом измерения воздушной скорости полета является аэродинамический. Он основан на замере давления встречного потока воздуха, равного разности полного и статического давления атмосферы на высоте полета . Скоростной напор определяет аэродинамические характеристики ВС ( подъемную силу , лобовое сопротивление), поэтому приборные скорости используются в основном при пилотировании. .Существующая в навигации истинная воздушная скорость функционально связана с приборной , однако ее значение зависит также от давления и температуры воздуха. С подъемом на высоту давление атмосферы понижается , что приводит к росту истинной скорости полета. На высоте 12000 м истинная скорость превышает приборную вдвое. Чтобы определить Vист , учитываются инструментальная, аэродинамическая и методическая поправки. Инструментальная поправка выбирается из соответствующего графика или таблицы. Учет методической поправки производится с помощью НЛ.
- Д
ля установления зависимости между скоростью полета и скоростным напором рассмотрим тонкую струю воздуха, протекающую через сечения I и II (рис.1). В сечении II поставим ПВД, соединенный с манометром указателя воздушной скорости.
Глава 1. Высота полёта Предмет "воздушная навигация"
- В теории навигации рассматривается преимущественно целенаправленное перемещение ЛА, методы и средства, обеспечивающие полет по выбранной траектории. Она призвана отвечать на вопросы: где в данный момент времени находится ЛА, каковы его фактические и требуемые скорости и направления движения относительно земной поверхности, обеспечивающие своевременное прибытие в заданную точку (цель, аэродром посадки). Задачи определения местонахождения ЛА, потребной скорости и направления полета занимают главное место в теории навигации.
- Воздушная навигация в практическом плане есть процесс определения места ЛА, его скорости и напрвления движения, а также требуемых параметров полета по выбранной траектории. При этом широко используются различные навигационные средства. Большое значение имеет умение экипажа решать практические задачи навигации на этапах подготовки к полету и в полете.
- Характерной особенностью современных ЛА является автоматизация многих процессов навигации и управления полетом ЛА на основе объединения с помощью бортовых электронных вычислительных машин различных устройств навигационного оборудования в единую навигационную систему, тесно связанную с системой автоматического управления (САУ) ЛА. Такая система позволяет с высокой степенью автоматизации осуществлять вождение ЛА по маршрутам и выводить их в заданные точки в заданное время.
- Наличие на ЛА навигационной системы повышает точность и надежность навигации, освобождает экипаж от большой части измерительных и вычислительных операций, создавая благоприятные условия для решения в полете других задач. Экипаж контролирует работу автоматических устройств навигации и управления полетом ЛА, при необходимости вносит коррективы в программу полета, а также в любой момент времени может перейти на ручное управление ЛА в интересах наиболее эффективного выполнения задания и обеспечения безопасности полета.
Высота полета. Барометрический метод измерения высоты
- Для однозначного определения положения ЛА в пространстве ,помимо координат МС, необходимо знать его высоту. Высотой полета называется расстояние до самолета, отсчитанное по вертикали от некоторого уровня, принятого за начало отсчета.Знание высоты полета необходимо для выдерживания заданного профиля полета, решения задач самолетовождения, выполнения бомбометания и обеспечения безопасности полета. Высоту полета принято измерять в метрах. По уровню начала отсчета различают следующие высоты полета: истинную Hист, отсчитываемую от уровня местности, над которой пролетает самолет; относительную Hотн, отсчитываемую от некоторого условного уровня (например, уровня аэродрома); высоту эшелона Hэш, отсчитываемую от уровня с давлением 760 мм.рт.ст; абсолютную Hабс, отсчитываемую от уровня моря.
- П
о условиям полета высоты подразделяются на предельно малые до 200 м, малые 200 - 1000м, средние 1000 - 4000м, большие 4000 - 12000 м и стратосферные выше 12000 м.
- Приборы, предназначенные для измерения высоты, называются высотомерами. Измерение высоты может производиться различными методами. Наиболее распространение в авиации получили барометрический и радиотехнический методы. Для непосредственного измерения истиной высоты полета применяются радиовысотомеры .
- В зависимости от предназначения и принципа действия они делятся на импульсные и частотные . Частотные применяются для измерения высот до 1500 м , импульсные до 10000 м и более. Работа радиовысотомеров основана на использовании отраженного радиосигнала от земной (водной) поверхности .
- Барометрический метод основан на закономерном изменении атмосферного давления с высотой. Для нахождения этой закономерности в атмосфере выделяется вертикальный столб воздуха постоянного сечения F (рис.2). Давление воздуха у Земли обозначается через Po, а на высоте H через Pн. При изменении высоты на dH атмосферное давление уменьшится на величину dP, равную весу dQэлементарного объема воздуха dV, поделенному на площадь его основания F:
d
P = dQ / F
P = dQ / F
- В
ес dQ равен произведению объема dV на удельный вес воздуха в данном слое. Учитывая, что dQ = FdH, получается:
dP = - dH (1)
- Знак минус в данном уравнении означает, что с увеличением высоты давление уменьшается.
- Из уравнения состояния газа удельный вес можно выразить через давление P, газовую постоянную сухого воздуха R = 29,27 м/град и абсолютную температуру T:
= P / RT
- Подставив значение в формулу и разделив переменные, поучим дифференциальное уравнение следующего вида:
dP / P = - dH / RT (2)
- В это уравнение входит абсолютная температура воздуха, изменяющаяся с высотой. Закон ее изменения неодинаков для тропосферы и стратосферы. Это уравнение решается для каждого слоя отдельно.
- Известно, что температура воздуха в тропосфере, то есть до высоты 11000 м, изменяется примерно по линейному закону, а в стратосфере до высоты 33000 м остается постоянной (рис.3).
- Для тропосферы зависимость температуры воздуха от высоты будет иметь следующий вид:
Tн = Tо - tгH (3)
где То - абсолютная температура воздуха у Земли; tг - вертикальный температурный градиент, град/м; H - высота, м.
- о
ткуда
- Р
ешив это выражение относительно Pн, найдем:
- Эта Формула называется барометрической. Она выражает зависимость давления от высоты в тропосфере.
- о
ткуда
и
ли
ли
- Приведенная барометрическая формула отражает зависимость изменения давления с высотой в стратосфере.
- Уравнения, выражающие зависимость давления от высоты в тропосфере и стратосфере, могут быть решены относительно высоты. В результате получаются гипсометрические формулы, которые имеют вид:
- д
ля высот от 0 до 11000 м:
- д
ля высот от 11000 до 20000 м:
- Если принять параметры Pо (P11), Tо (T11) и tг постоянными, то высоту можно определить как функцию атмосферного давления. Давление на высоте полета можно измерить непосредственно на самолете с помощью барометра (анероида). Шкала барометра может быть градуирована в единицах высоты полета. Такой прибор называется барометрическим высотомером.
Принципы устройства и применение барометрического высотомера
- Б
арометрический высотомер (БВ) предназначен для определения и выдерживания высоты полета. Основными узлами БВ являются чувствительный элемент (ЧЭ), передаточно - множительный механизм (ПММ), индикаторная часть (ИЧ), механизм установки начального давления и корпус прибора. Принципиальная схема высотомера показана на рис.4. Чувствительным элементом БВ являетсяанероидная коробка (АК) 1. Воздух из коробки выкачан, поэтому давление внутри ее равно 0. Нижний центр АК неподвижен, а верхний подвижен и через ПММ соединен со стрелкой .
- Передаточный механизм предназначен для преобразования поступательного движения верхнего центра АК во вращательные движения стрелки по определенному закону. Шкала позволяет получить отсчет высоты. Герметический корпус высотомера сообщен с атмосферой, окружающей ЛА, через статический трубопровод и приемник воздушного давления (ПВД).
- Б
аровысотомеры градуируются по формулам:
и
- В полете БВ применяется с целью: выдерживания заданной высоты эшелона при полете по маршруту; определения и выдерживания высоты относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку; контроля за выдерживанием высоты полета не менее безопасной.
- Полеты на заданных эшелонах обеспечивают безопасность от столкновения ЛА в воздухе. Под эшелонами понимаются определенные высоты, на которых выполняются полеты по маршрутам в установленных направлениях. Так, например, полеты в направлении истинных путевых углов от 00 до 1790 (включительно) должны выполняться на высоте эшелона: 900, 1500, 2100 м и т. д. Полеты в направлении истинных путевых углов от 1800 до 3590 (включительно) должны выполняться на высоте эшелона: 1200, 1800, 2400 м и. т. д.
- Таким образом, между эшелонами будет сохраняться определенная разность высот, которая обеспечивает безопасность от столкновения ЛА в воздухе. Разность высот между соседними эшелонами увеличивается с высотой и составляет 300, 500 или 1000 м.
- Высота эшелона определяется от уровня с давлением 760 мм. рт. ст. Для выдерживания заданных эшелонов на высотомерах всех ЛА, выполняющих полеты по маршрутам, на шкале давлений устанавливается 760 мм. рт. ст. В этом случае все высотомеры будут показывать высоту относительно одной и той же изобарической поверхности. ЛА, выполняющие полет на различных эшелонах, будут находиться над одним и тем же участком местности на различных высотах.
- По показаниям БВ экипаж осуществляет контроль высоты относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку. Перед взлетом с помощью кремальеры стрелки устанавливаются в нулевое положение. При этом шкала давления должна показать значение давления на уровне аэродрома (порога ВПП). При заходе на посадку экипаж обязан запросить по радио и установить на высотомерах давление на уровне аэродрома посадки.
- Для обеспечения безопасности от столкновений ЛА с наземными (водными) препятствиями полеты выполняются на высоте не менее безопасной. Контроль за безопасной высотой осуществляется по барометрическому высотомеру.
Ошибки барометрического высотомера и их учет
- Под ошибкой (погрешностью) БВ понимается разность между показаниями БВ и действительным значением измеряемой высоты. Учет ошибок прибора производится путем введения поправки в его показания. Под поправкой понимается величина, которая должна быть алгебраически прибавлена к показанию прибора для получения действительного значения измеряемой величины. Величина поправки равна ошибке, взятой с обратным знаком.
- Баровысотомерам присущи инструментальные, аэродинамические и методические ошибки.
- Инструментальные ошибки. Они возникают вследствие несовершенства изготовления механизма высотомера, износа деталей и изменения упругих свойств ЧЭ. Эти ошибки определяются путем проверкиБВ в лабораторных условиях. По результатам проверки составляются таблицы, в которых указываются значения инструментальных поправок для различных высот полета.
- Аэродинамические ошибки. Возникают за счет неточного измерения статического давления на высоте полета. Статическое давление воспринимается ПВД, помещенным вне самолета, где поток воздуха по возможности не искажен или в специальном отверстии в фюзеляже.Из-за искажения воздушного потока в БВ появляется аэродинамическая ошибка. Величина этой ошибка зависит от типа самолета, скорости и высоты полета и определяется при летных испытаниях.
- Иногда в аэродинамической ошибке выделяют часть ошибки, причиной которой являются скачки уплотнения воздуха в месте установки ПВД при больших скоростях полета. Эту ошибку называют волновой. По своей сущности она также является аэродинамической.
- Для точного выдерживания высоты заданного эшелона на самолете должны быть таблицы показаний высотомеров с учетом суммарных поправок - инструментальной и аэродинамической. В таблицах даются показания БВ для наивыгоднейших скоростей. Показания БВ при скоростях, отличающихся от указанных в таблице, определяются путем учета дополнительных поправок, значения которых приводятся в специальной инструкции.
- Таблицы составляются для конкретного самолета (вертолета) и высотомера для высот эшелонов, на которых может летать ЛА, при наивыгоднейшей скорости горизонтального полета (таблица 1).
Таблица 1. Показания высотомера с учетом суммарных поправок
Высотомер, тип ___ № ___
Самолет, тип ___ № ___
Дата проверки ___
- 900470950120047012601500460156018004601870. . .. . .. . .. . .. . .. . .1210037012230
Расчет производил ____________________ (подпись)
- Из таблицы 1 видно, что для полета, например, на эшелоне 1500 м на наивыгоднейшей скорости 460 км/ч необходимо по высотомеру выдерживать высоту 1560 м.
- Если Vпр значительно отличается от наивыгоднейшей, табличную приборную Нэш исправляют на величину поправки, которую выбирают для данного типа ЛА из таблиц, приложенных к инструкции "Единая методика ввода поправок при измерении высоты на самолетах (вертолетах авиации всех министерств и ведомств". Эти поправки представляют собой разность аэродинамических поправок на заданной скорости и наивыгоднейшей скорости полета (таблица 2). Поправки округляются до 10 м.
Таблица 2. Величины изменения высоты по прибору при отклонении скорости от наивыгоднейшей для самолета
- Нэш, мПриборная скорость полета, км/ч400450500550600Величина изменения высоты по прибору900-20-10+10+20+301200-20-10+10+20+301500-100+20+30+401800-100+20+30+40. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .12100+10+20+40+60+80
- Из таблиц 1 и 2 видно, что для полета на эшелоне 1500 м на скорости 600 км/ч необходимо увеличивать приборную высоту на 40 м по сравнению с полетом на наивыгоднейшей скорости, то есть выдерживать высоту по прибору 1600 м.
- Методические ошибки. Эти ошибки прибора вызываются несовершенством принятого метода измерений. Они возникают из-за несоответствия фактических температур и давлений у земли и на высоте полета их расчетным или введенным в прибор значениям.
- Ошибка за счет несоответствия начального давления. БВ позволяют учитывать начальное давление на аэродроме взлета путем установки стрелок на нуль. При этом шкала давлений БВ установится на давление уровня аэродрома . В полете БВ будет измерять высоту относительно того уровня, давление которого Pо установлено на шкале давлений.
- Если давление на уровне начала отсчета высоты не соответствует давлению, установленному на БВ, то высота измерена с ошибкой.
- В
еличина ошибки за счет несоответствия начального давления находится из (1.2), после замены в нем дифференциалов конечными приращениями:
- где Р0 - разность (в мм рт.ст) между давлением на уровне начала отсчета высоты и давлением, установленным на высотомере.
- Температурная ошибка. Причиной ошибки является несоответствие фактического распределения температуры воздуха с высотой стандартным значениям, принятым в расчете механизма высотомера.
- Д
ля определения данной ошибки будем считать температуру воздуха Тср. Тогда уравнение (2) примет вид:
- о
ткуда:
- Решив это уравнение относительно Н, найдем:
- Д
анная формула позволяет определить высоту полета через среднее значение температуры столба воздуха. - П
редположим, что давление у земли остается неизменным и равным Р0, но средняя фактическая температура столба воздуха отличается от расчетной (стандартной). Тогда высоту полета можно определить так:
- Е
сли учесть характер изменения температуры с высотой, изображенной на рис.3, то среднее значение температуры для любой высоты может быть подсчитано с помощью соотношения:
- Э
то соотношение получается путем замены фигуры ОТ0КМН равновеликим прямоугольником ОТср FH. Если высота не превышает 11000 м, то в этом соотношении следует полагать Н11 = Н. В этом случае, справедливом для тропосферы, последняя формула сведется к более простому виду:
- Однако, высотомер будет показывать высоту по расчетной температуре:
- В
ысота Н, исправленная на температурную поправку (обозначается Ниспр), находится следующим образом:
- В
еличина температурной поправки Нt может быть найдена по формуле:
- Н
а основании последней зависимости можно записать приближенную формулу для определения температурной поправки, которая дает достаточную точность вычислений для малых высот полета и широко используется на практике:
- где t0 - фактическая температура у земли в градусах Цельсия.
- В данной формуле за Тср.р принято 288 К (+15 0С), в знаменателе это значение округлено до 300.
- Так, например, если температура у земли равна -10 0С, а высота полета по прибору 500 м, то на основании приближенной формулы получается температурная поправка, равная -42 м.
- Д
ля средних, больших и стратосферных высот обычно температурную поправку не вычисляют, а пересчитывают приборное значение высоты в исправленное с помощью НЛ или навигационного расчетчика. - Д
ля учета температурной поправки в тропосфере на НЛ имеются шкалы: "t0 + tH", "Исправленная высота", "Высота по прибору" (рис.5), которые выполнены в десятичных логарифмах формулы для нахождения Ниспр:
- Шкала "t0 + tH", на которой откладывается lgTср.ф, оцифрована в градусах Цельсия, так как можно записать:
- где t0 и tH - температура воздуха у земли и на высоте полета.
- Р
асчетное (стандартное) значение средней температуры в тропосфере может быть получено по формуле:
- После установки ромбического индекса против суммы температур у земли и на высоте полета, против значения приборной высоты находится высота полета, исправленная на температурную ошибку.
- Температурную ошибку в стратосфере можно представить в виде суммы двух составляющих: ошибки в слое тропосферы, то есть к высоте 11000 м; ошибки в слое стратосферы, которые будут накапливаться с высоты 11000 м.
- П
ервая ошибка рассмотрена выше. Соответствующая ей поправка определяется для высоты Нпр = 11000 м по шкале пересчета высот для тропосферы. Эта поправка равна разности между отсчетом исправленной приборной высоты и 11000 м (рис.5). Данную поправку можно также определить по приближенной формуле:
- Вторую ошибку можно учесть таким образом. Если принять, что в стратосфере температура остается постоянной, то для стратосферы можно записать:
- где Ниспр11 и Нпр11 - исправленная и приборная высоты относительно начального уровня стратосферы (11000 м); Тн - фактическая температура в стратосфере; 216.5 - расчетная (стандартная) температура для стратосферы.
- Если определять высоту относительно уровня с давлением 760 мм рт.ст., то последняя формула примет вид:
- г
де Ниспр и Нпр - исправленная и приборная высоты относительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. - П
рологарифмировав эту формулу, запишем ее в виде:
- Н
а основании этой зависимости на НЛ построены шкалы: "Температура для высот более 12000 м", "Исправленная высота", "Высота по прибору" (рис.6). Порядок перерасчета высот на этих шкалах виден из рисунка.
Расчет высоты полета
- Расчет высоты полета выполняется с целью: определения высоты полета оносительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. (высота эшелона); определения высоты полета относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку; определения высоты полета относительно минимального атмосферного давления на участке маршрута, приведенного к уровню моря.
- Определение высоты полета относительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. (высоты эшелона). Производится по следующей формуле:
Нэш = Нпр.760 + Ни + На,
где Нпр.760 - показания высотомера, установленного на давление 760 мм рт. ст.; Ни - инструментальная поправка: На - аэродинамическая поправка.
- Если необходимо рассчитать значение показаний высотомера для выдерживания заданного эшелона, то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:
Нпр.760 = Нэш - Ни - На
- Данные формулы можно записать в виде:
Нэш = Нпр.760 + Н
Нпр.760 = Нэш - Н,
где Н = Ни + На - суммарная поправка.
- При определении высоты эшелона необходимо обратить внимание на то, что при этом определяется и выдерживается высота, в которой не учтена температурная ошибка. Это обстоятельство не влияет на безопасность полетов на эшелонах, так как на заданной высоте в одном и том же районе БВ всех ЛА будут иметь одинаковые значения температурных ошибок.
- Определение наивыгоднейшего эшелона полета. Экономичность полетов является важным показателем деятельности ГА. Поэтому большой практический интерес представляет определение тех условий полета, при которых обеспечивается наименьший расход топлива при наибольшей коммерческой загрузке. Одним из путей повышения экономических показателей является определение и выполнение полетов на наивыгоднейших высотах. Наивыгоднейшей называется высота полета, при которой обеспечивается наименьший суммарный расход топлива, то есть требуется меньшая заправка самолета перед вылетом.
- Расход топлива ВС с ГТД в большей степени зависит от высоты полета. На большой высоте расходуется топлива значительно меньше, чем на малой. Это является следствием того, что с увеличением высоты полета уменьшаются часовой и километровый расходы топлива и увеличивается истинная воздушная скорость самолета при Vпр=const. Однако для набора высшего эшелона и снижения с него требуется больше топлива, что ограничивает в некоторых условиях выбор больших высот, и поэтому они не всегда бывают предпочтительными.
- Вследствие того, что расход топлива для набора высоты и снижения зависит в основном только от высоты, а количество израсходованного топлива на участке горизонтального полета от высоты и пройденного расстояния, выбор наивыгоднейшего эшелона полета будет определяться длиной маршрута от аэродрома вылета до аэродрома посадки.
- Если, например, для короткого маршрута был выбран большой эшелон, то может случиться, что участки набора и снижения сомкнутся, вытеснив полностью горизонтальный участок. Это не выгодно из-за большего расхода топлива при наборе высоты по сравнению с расходом для горизонтального полета. При полете на малой высоте расход топлива для набора и снижения будет незначительным, но полет на горизонтальном участке в силу большого километрового и часового расходов на малой высоте потребует значительного количества топлива и будет невыгоден. Постепенно увеличивая высоту полета, можно заметить, что в начале общий расход топлива уменьшается, а затем снова растет.
- Следовательно, для выбора наивыгоднейшего эшелона необходимо найти такую высоту полета, при которой суммарный расход топлива будет наименьшим, то есть:
Q = Qн + Q г . п = Qн min
- Рассмотренная методика определения наивыгоднейшего эшелона справедлива только для штилевых условий. В реальной обстановке при наличии ветра на высоте полета пренебрежение им может привести к значительным ошибкам, приводящим к перерасходу топлива. Случайное распределение вектора ветра на высотах нужно учитывать. Может сложиться такая ситуация, когда на рекомендованной высоте окажется сильный встречный ветер, а ниже ее слабый или даже попутный. Поэтому для более полного учета всех факторов, влияющих на экономичность полета, необходимо найти такую высоту полета, где:
. Q = (Qишр + Qв + Qm + Qт ) > min.
- Решая задачу последовательным определением значений Q для нескольких эшелонов полета, легко найти такой, на котором расход топлива будет минимальным.
- Существуют и используются также другие способы расчета наивыгоднейшего эшелона полета (например, по приращению эквивалентного ветра), удобство применения которых достигается некоторыми упрощениями и допущениями, не оказывающими, как правило, заметного влияния на результат. Наилучшее решение данного вопроса, как это имеет место при выборе “треков” при полетах над северной Атлантикой, достигается применением ЭВМ и учетом фактического распределения ветра над рассматриваемым районом полетов.
- Определение высоты полета относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку. Производится по следующей формуле:
Наэр = Нпр + Ни + На,
- где Нпр - показания высотомера, установленного на аэродромное давление;Ни - инструментальная поправка: На - аэродинамическая поправка.
- Если необходимо рассчитать значения приборной высоты по заданной высоте относительно уровня аэродрома, то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:
Нпр = Наэр - Ни - На
- При определении высоты относительно уровня аэродрома после взлета и при заходе на посадку будет иметь место температурная ошибка высотомера. Эту ошибку обычно не учитывают, так как величина ее на малой высоте не велика. С уменьшением высоты температурная ошибка уменьшается и в момент приземления равна нулю.
- Определение высоты полета относительно минимального атмосферного давления на участке маршрута, приведенного к уровню моря Pприв min. Производится по следующей формуле:
Нприв min = Нпр + Ни + На + Нt,
- где Нпр - показания высотомера, установленного на давление Рприв min; Ни - инструментальная поправка: На - аэродинамическая поправка; Нt - температурная поправка.
- Если необходимо рассчитать значение приборной высоты относительно уровня с давлением Рприв min, то расчет выполняется в обратном порядке по формуле:
Нпр = Нприв min - Ни - На - Нt
- Высота полета относительно уровня с давлением Рприв min устанавливается с учетом безопасности полета над рельефом местности и препятствиями. Она рассчитывается по формуле:
Нприв min = Нист. без + Нрел + Нпреп,
- где Нист. без - установленная истинная безопасная высота; Нрел - превышение наивысшей точки рельефа местности над уровнем моря на участке маршрута в пределах полосы шириной 50 км (по 25 км от оси маршрута);Нпреп - превышение препятствий над наивысшей точкой рельефа местности в пределах полосы учета Нрел.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)