/
Text
f ГРИЦЕНКО, И. А. КОБЕЛЕВ, В. Ю. ПОЛЯК
КУРС МЕТЕОРОЛОГИИ
И АЭРОНАВИГАЦИИ
1938
ОН Г И
н. А. ГРИЦЕНКО, И. А. КОБЕЛЕВ, В. ГО. ПОЛЯК
J961 г.
КУРС МЕТЕОРОЛОГИИ l£s
И АЭРОНАВИГАЦИИ
Утверждено-УУЗ ГВФ
в качестве учебного пособия
для авиатехников ГВФ
-ctQ6
ОНТИ НКТП СССР
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ АВИАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ЛЕНИНГРАД 1938 МОСКВА
Курс аэрологии и аэронавигации, составленный инже-
нерами Н. А. Гриценко, И. А. Кобелевым и В. Ю. Поляк,
рассчитан на технический состав ГВФ, т. е. на бортмехани-
ков, техников и мотористов. Книга может служить посо-
бием в летных школах ГВФ (на отделах техников) и может
быть использована в практической работе техсостава, жела-
ющего пополнить или обновить свои знания по аэрологии
и аэронавигации.
Несмотря на то, что на большинстве линий Аэрофлота
бортмеханики заменены на двухштурвальных машинах вто-
рыми пилотами, остается еще большая область летной ра-
боты техсостава (гидролинии, арктические линии, экспеди-
ции и перелеты, сельхозавиация, санавиация и т. д.). Именно
на этих лиц, регулярно или хотя бы от времени до вре-
мени несущих летную службу, в первую очередь и рассчи-
тан курс.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
Стр. Строка
123 18 сверку
123 16—17 снизу
Выходные сведения
Напечатано
Пог п тр< жья (40 км)
Подпорожье
Отв. ред. Ю. Полек
Следует читать
Березове (46 км)
Березово
Отв. ред. В. Ю. Поляк
• ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
От редакции................................................ 5
Предисловие .............................................. 3
ЧАСТЬ 1. АЭРОЛОГИЯ (цнж. И. А. Кобелек)
Глава 1. Атмосфера........................................... 7
Общие понятия........................................... . . . —
Глава 2. Метеорологические элементы, их измерение и влияние иа
работу воздушного транспорта........................... 9
f 1. Давление воздуха................... • ............ —
2. Температура воздуха......................................10
3. Влажность воздуха...................................... 15
4. Ветер у земли и в свободной атмосфере . .................16
5. Восходящие и нисходящие потоки воздуха ................. 23
6. Облачность...............................................26
7. Туманы.................................................. 29
8. Видимость........................................... ... 31
9. Осадки............................. ..... .... —
10. Обледенение.......................................... 33
Г;лава 3. Динамика атмосферы.................................34
1 г -омы воздушных течений . . . .................. ...... —
2. Циклоны и антициклоны.................................... 40
3. Воздушные массы........................................... 41
4. Фронты................................................... 43
Глава 4. Служба погоды...................................... 50
1. Синоптическая карта...................................... ..... —
2. Анализ синоптической карты и прогноз погоды ......................55
3. Пример разбора синоптической карты................ ..... 61
4. Метеорологическая информация на воздушных линиях............ . . 62
ЧАСТЬ 11. АЭРОНАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТА
(инж. Н. А. Гриценко)
Глава 5. Аэронавигационные приборы ... .......... 65
1. Общие понятия . —
2. Высотомер................................................... 66
3. Указатель скорости........................................... 72
4. Указатель поворота........................................ 77
"• Компасы..................................................... 81
7' пСТан0БКа компасов на самолете и уход за ними .................86
• Девиация и ее устранение ................................. . 87
1*
3
Стр.
8. Вариометр....................................................... 95
9. Авиагоризонт................................................... 97
10. Ветрочет.......................................................103
11. Навигационная линейка..........................................104
ЧАСТЬ III. АЭРОНАВИГАЦИЯ (инж. В. Ю. Поляк)
Глава 6. Основные элементы самолетовождения.....................106
Глава 7. Карта и работа с нею .............................. 115
1. Специальные авиационные карты.................». . . . ... —
2. Топографические (сухопутные) карты...........................118
3. Морские карты..................................................—
4. Построение карт.......................................... . . 121
Глава 8. Подготовка к полету ................... . . 124
1. Основная схема самолетовождения.......................... . . —
2. Аэронавигационная подготовка к полету........................125
Глава 9. Выполнение полета......................................127
1. Выход на путь................................................... —
2. Следование по маршруту.................................... ... 129
3. Контроль правильности следования.............................. 130
Глава 10. Восстановление ориентировки . ....................134
1. Примеры потери ориентировки................................... 135
2. Правила восстановления ориентировки............................138
Глава 11. Полеты ночью и в сложных метеорологических условиях . 140
1. Примеры................................•.......... . . . . —
2. Выпуск самолета в рейс...................................... 146
3. Особенности самолетовождения ночью............................148
4. Особенности полета в облаках..................................150
5. Особенности полета над местностью, бедной ориентирами.........152
6. Полет в горах.................................................153
Глава 12. Некоторые методы радионавигации ... •..................153
1. Вождение по радиомаякам........................................ 154
2. Радиопеленгование.............................................• 155
3. Слепая посадка ..... .......... .... 156
Дополнения . . . ............... ......... 158
Приложения...... ........... ...... 162
ОТ РЕДАКЦИИ
Пс техническим причинам „Курс аэрологии и аэронавигации*
выходит с значительным опозданием. Поэтому, естественно,
авторы не смогли включить ь книгу описания ряда приборов,
выпущенных нашей промышленностью в течение 1936—1937 гг.;
кроме того, азторы руководствовались Наставлением п' аэро-
навигационной службе ГВФ 1933 г. и НАНС-34 г., которые
заменены сейчас более поздними Наставлениями.
Не желая задерживать выпуска книги, редакция, по пред-
ложению редактора и авторов, помещает в конце книги неболь-
шой перечень основных новинок в области авиаприборов. Неко-
торые необходимые дополнения удалось, кроме того, ввести
в текст ь виде сносок и примечаний.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Навигационная работа на транспортных и сельскохозяй-
ственных самолетах Гражданского Воздушного Флота—почти
целиком дело пилота; только на аэросъемочных и экспедиционных
самолетах в состав экипажей входят штурманы. При наличии на
борту линейного или сельскохозяйственного самолета второго
пилота, бортмеханика или авиатехника последние несут часть
функций по самолетовождению.
Летом 1936 г. на двухштурвальных линейных самолетах
ортмеханики были заменены вторыми пилотами. Однако в мор-
ской, сельскохозяйственной и санитарной авиации, на некоторых
северных и арктических линиях, а также во время больших
экспедиционных перелетов бортмеханики (техники) остаются на
борту.
Содержание нас-’ояшей книги рассчитано именно на этот
техсостав, периодически или от случая к случаю привлекаемый
к летной работе. При изложении материала учтено то обстоя-
тельство, что транспортные самолеты в ГВФ пока не имеют ни
аортовых ни оптических визиров; следовательно, если самолет
и трасса не имеют радиомаячноп' или радиопеленгаторного обо-
рудования, пилот и бортмеханик (техник) могут рассчитывать
полете лишь на приборную доску и на сам эе простое навига-
ционное оборудование — ка навигационную линейку и карту. Из
ОГь следует, что наиболее приемлемыми на транспортных
5
и сельскохозяйственных самолетах являются простые методы са-
молетовождения.
Именно такие методы, доступные экипажу каждого самолета,
не имеющего визиров, при условии, что пилот занят своим
основным делом —пилотированием самолета,—разбираются в даль-
нейшем особенно подробно. Детально рассматривается также
подготовка к полету на земле, где, наряду с пилотом, участие
принимает и техсостав. ф
О методах самолетовождения, требующих более сложного
штурманского оборудования и наличия штурмана на борту,
дается лишь самое общее представление. Более подробно эти
сведения изложены в курсах аэронавигации П. А. Молчанова,
Б. В. Стерлигова, И. Т. Спирина, Н. Ф. Кудрявцева, С. А. Да-
нилина и наставлениях, рассчитанных на летчиков (пилотов) и на
летчиков-наблюдателей.
Задача настоящей книги—дать бортмеханикам, авиатехникам
и мотористам лишь те сведения, которые необходимы им для
выполнения своих обязанностей по аэронавигации и службе по-
годы.
При составлении книги использована следующая литература:
1. „Наставление по летной службе на воздушных линиях
СССР“.
2. Б. В. Стерлигов, Руководство по воздушной навигации,
Военгиз, 1930.
3. С. А. Данилин, Аэронавигация, Военгиз, 1935.
4. „Авиационные приборы”, Военгиз, 1934.
5. П. А. Молчанов, Методы и приборы аэронавигационной
службы, ОНТИ, 1934.
6. П. А. Молчанов, Краткий курс аэрологии, ОНТИ, 1933.
7. М. Беляков и А,Кулаков, Метеорология и аэрология,
Военгиз, 1933.
8. Окер и Крейн, Теория и практика слепого полета,
Военгиз, 1933.
9. Заводские описания авиаприборов.
Авторы.
ЧАСТЬ I
АЭРОЛОГИЯ
ГЛАВА 1
АТМОСФЕРА
Общие понятия
Метеорология — наука о погоде и климате—подразделяется
на следующие главные отрасли:
1. Синоптическая метеорология-, часть метеорологии, изу-
чающая погоду.
2. Аэрология-, изучение атмосферы в ее верхних слоях с при-
менением специальных методов (радио-зонды, шары-пилоты, подъем
змеев и др.).
3. Климатология: наука о климате на основе многолетнего
изучения погоды в отдельных местах.
Метеорологические явления, составляющие погоду, как, на-
пример, облака, осадки и др., происходят в слое воздуха
высотой 10—12 км. Этот слой называется тропосферой. 1 Выше
тропосферы, до высоты 60—70 км, идет слой стратосферы,
имеющий характерные отличия от тропосферы. В стратосфере
нет облаков и осадков, температура с высотой остается без
изменения (около—55°) или даже повышается, в то время как
в тропосфере температура с высотой понижается в среднем
на 6° на каждые 1000 м. Вертикальное перемешивание воздуха
в стратосфере должно быть значительно слабее.
О высоте атмосферы можно приблизительно судить по высоте
тех слоев, в которых наблюдаются отдельные явления. Напри-
мер, высота северных сияний колеблется от нескольких десят-
ков километров до 500 км. Слои воздуха, которые рассеивают
свет солнца во время вечерней и утренней зари, расположены
на высоте до 210 км. Но, по всей вероятности, резкой границы
атмосферы нет; в чрезвычайно разреженном состоянии она уходит
далеко в межпланетное пространство.
По составу атмосфера представляет механическую смесь
газообразных веществ и пыли минерального и органического про-
исхождения. Некоторые из этих веществ входят в постоянном
соотношении, другие являются непостоянными по количе-
ству. В табл. 1 указаны постоянные составные части атмо-
сферы.
(до 8 Высота тР0П0СФеРЬ1 больше на экваторе (до 18 км) и меньше на полюсе
7
Таблица 1
Составные части атмосферы Плотность по от- ношению к воз- духу Вес 1 м3 при нор- мальных условиях в кг Процентное со- держание по объему
Азот Кислород .... Аргон Водород 0,967 1,105 1,379 0,070 1,254 1,429 1,782 0,09 78,0 21,0 0,94 0,01
Кроме указанных в табл. 1 веществ, воздух содержит в по-
стоянном количестве еще следующие газы: гелий, неон, криптон
и ксенон. Количество их крайне ничтожно (тысячные и стоты-
сячные доли процента).
Благодаря постоянному перемешиванию воздушных масс
тропосферы по вертикальному направлению, состав воздуха
одинаков во всей толщине ее. Даже до высоты 19000 м состав
воздуха, как показали исследования, произведенные во время
подъема стратостата СССР-1, меняется мало.
Кроме постоянных частей, в состав воздуха входит ряд
веществ в переменном количестве. На первом месте среди них
находятся водяные пары. Количество их колеблется от 0,01
до 4%. Они могут находиться внутри одного и того же облака
во всех трех состояниях: жидком, твердом и газообразном.
Переход паров из одного состояния в другое сопровождается
выделением или поглощением большого количества тепла, за
счет которого создаются условия неустойчивого состояния атмо-
сферы.
Углекислоты содержится в среднем 0,03%, причем в атмо-
сфере имеется постоянный приход и расход этого газа. Приход—
за счет вулканических извержений и процессов сгорания и гние-
ния органических веществ, а также за счет выделения при
дыхании животного и растительного мира, расход же — за счет
поглощения углекислоты растениями (при действии солнечного
света). Приход и расход углекислоты регулируются океаном,
поглощающим избыток углекислоты.
Из других переменных составных частей воздуха необходимо
отметить наличие в атмосфере аммиака, озона, азотной кислоты,
твердых частиц пыли минерального и органического происхож-
дения, а также частиц морской воды, которые попадают в атмо-
сферу при испарении мельчайших водяных капель, разбрызган-
ных в бурную погоду с морской поверхности. Частицы пыли
и солей играют большую роль как ядра конденсации водяных
паров при образовании облаков и тумана.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое метеорология и аэрология?
2. Какова общая высота атмосферы?
3. Каковы высота и характерные отличия тропосферы и стратосферы?
4. Назовите постоянные и переменные составные части воздуха.
8
ГЛАВА 2
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ИХ ИЗМЕРЕНИЕ
И ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
1. Давление воздуха
Давлением воздуха называется сила, с которой давит Jgg
столб воздуха, имеющий высоту от точки измерения до
верхней границы атмосферы, на единицу площади. J
Основным прибором для измерения давления воздуха
является ртутный, барометр (рис. 1), в котором давле-
ние воздуха уравновешивается равным по весу столбом
ртути. |
Кроме ртутных барометров, метеорологические стан- щ
ции снабжаются металлическими анероидами, которые
служат запасными барометрами. Устройство анероидов &
такое же, как и высотомеров (альтиметров), описан- Гм
ных в главе об аэронавигационных приборах. Разница
заключается только в устройстве шкалы и рычагов,
которые соединяют анероидную коробку со стрелкой
прибора. Г
Особенно большое значение в службе погоды имеют f
приборы, непрерывно регистрирующие давление воздуха
на бумажной ленте, навернутой на барабан с часовым ме-
ханизмом, так называемые барографы (рис. 2). С по-
мощью этих приборов метеорологические станции опре-
деляют тенденцию изменения давления воздуха, т. е.
определяют величину и характер изменений давлений воз-
духа за последние 3 часа.
Результаты наблюдений метеорологические станции
сообщают в бюро погоды.
В среднем на уровне моря давление воздуха уравнове-
шивается столбом ртути в барометре 760 мм = '16 см.
Для выражения давления воздуха на 1 см? в весовых
единицах нужно объем ртути, уравновешивающий давле-
ние, т. е. 76 см?, умножить на удельный вес ртути. По-
лучим;
76 • 13,596 = 1033,3 г/см*.
В теоретических расчетах давление воздуха выражают
в динах (дина—единица силы, сообщающей массе в 1 г
ускорение 1 см1сек^). Выраженное в динах давление воз-
духа в 76 см равняется:
1033,3 • 980,6 = 1013 250 дин/щи2, J
где 980,6—ускорение силы земного притяжения в
см/сек* на широте 45°. ।
С 1931 г. в нашу метеослужбу введены по примеру рИс. 1.
9
других стран новые единицы измерения давления, связанные
с диной, а именно:
бар =1000000 дин/см2 — 750,1 мм
миллибар= 1000 . =0,75
На практике перерасчеты миллиметров в миллибары и обратно
производятся с помощью таблиц.
С высотой давление воздуха убывает по определенному закону;
поэтому давление на высоте можно точно вычислить по баро-
метрической формуле. И наоборот, если известно давление у земли
Рис. 2.
и на высоте, а также известна и температура, то можно вычис-
лить высоту. Барометрическая формула для расчетов высоты
имеет следующий вид:
/f=18400fl+4o Ig
\ Z/Э J
где: Н —расстояние по высоте между двумя точками;
t —средняя температура воздуха в слое между теми же
точками;
Ро —давление в нижней точке;
Рн — давление в верхней точке.
2. Температура воздуха
Температура воздуха представляет важнейший элемент, так
как все движения в атмосфере обусловливаются неравномерным
распределением тепла, о количестве которого судят по темпе-
ратуре воздуха.
На эксплоатацию самолета температура воздуха оказывает
большое непосредственное влияние. Так, например, колебания
10
оТ __5° до +5° сопровождаются заморозками и оттепелями.
В осенний период это обусловливает непостоянство снегового
покрова.
При температуре от —10 и ниже осложняется подготовка
мотора к полету: требуется подогревание воды, масла и самого
мотора, отепление трубопроводов, снабжение радиаторов заслон-
ками и проч.
Высокая температура—от -{-30° и выше—делает недостаточ-
ным обычное охлаждение мотора. При этих условиях устанав-
ливают добавочные радиаторы.
i
Рис. 3. Рис. 4.
Правильное измерение температуры зависит от соблюдения
следующих условий:
1) предохранения приборов от прямых солнечных лучей,
а также от теплоизлучения от окружающих близких предметов
(стены дома, крыши и проч.);
2) предохранения приборов от атмосферных осадков;
3) предохранения от застоя воздуха около приборов в про-
межуток времени за несколько минут до наблюдения;
4) правильного выбора места для постоянных наблюдений,
чтобы избежать местных влияний.
На рис. 3 показана метеорологическая будка для помещения
термометров, удовлетворяющая указанным требованиям. Стенки
11
будки состоят из наклонно поставленных двойных жалюзи, что
обеспечивает продувание ее. Дверца будки всегда устанавливается
на север, чтобы при открывании ее в будку не попадали сол-
нечные лучи. Высота термометров в будке от земли—2 м. Будка
должна быть окрашена белой краской. В ней установлены
психрометр Августа, состоящий из сухого и смоченного термо-
метров, волосной гигрометр, максимальный и минимальный термо-
метры.
Измерение температуры воздуха при отсутствии метеорологи-
ческой будки возможно двумя приборами: психрометром Ассмана
и термометром-пращей.
Психрометр Ассмана (рис. 4) является точным прибором
для определения температуры и влажности воздуха. Шарики
двух термометров окружены двойными никелированными труб-
__ ками (х, с), которые выше
—*4""___________________________сходятся в одну трубку g,
идущую к вентилятору t. Пру-
С'з' ™ ---------жина вентилятора заводится
IX- ключом w и обеспечивает вра-
____щение на 10—15 мин. Для
СХ измерения только температу-
ры воздуха достаточно отсчета
рис. 5. одного сухого термометра. Для
измерения влажности воздуха
берется отсчет и по второму термометру, имеющему на ша-
рике батист, смоченный водой.
Термометр-праща (рис. 5). Перед отсчетом термометр в тече-
ние одной минуты быстро вращается, как указано на рисунке.
. Рис. 6.
Получается сильное обдувание термометра воздухом, что позво-
ляет производить наблюдения без защиты от солнца. Только
в момент отсчета следует затенить термометр собственной тенью.
Для непрерывной записи температуры воздуха существует
термограф (рис. 6). Воспринимающей частью его является выгну-
тая пустотелая коробка А, наполненная спиртом.
12
Изменения температуры в атмосфере. Источником тепла
в атмосфере является теплота, излучаемая солнцем. Установлено,
-1то на границе атмосферы на 1 см2 поверхности, перпендикуляр-
ной солнечным лучам, поступает тепла почти 2 калории в минуту,
т. е. такое количество, которое может повысить температуру
1г воды на 2° С. Часть этого тепла отражается обратно в про-
странство, другая часть, примерно 60—65%, идет на нагревание
земли и атмосферы. Одновременно навстречу потоку солнечного
тепла идет излучение тепла землей и атмосферой в мировое
пространство. Днем излучение земли с избытком покрывается
излучением тепла от солнца. Ночью же, особенно в безоблачную
погоду, благодаря излучению земли получается сильное охлаж-
дение. Интенсивность нагревания земли и воздуха днем зависит
от высоты солнца над горизонтом, т. е. от времени года
и времени дня, а также от прозрачности атмосферы. Например,
облачный покров прекращает нагревание земли от прямых сол-
нечных лучей, хотя высокие перистые облака не затеняют солнца
и очень мало уменьшают интенсивность его лучей.
Процесс нагревания и охлаждения воздуха идет разнообраз-
ными путями:
1) прямое поглощение тепловых лучей частицами воздуха
(при охлаждении—излучение);
2) путем теплопроводности воздуха;
3) путем прямого нагревания земной поверхностью непосред-
ственно прилегающих слоев воздуха, которые затем перемеши-
ваются, передавая таким путем тепло в вышележащие слои.
Влияние первого момента заметно в слоях воздуха с большим
содержанием пыли, частички которой поглощают тепло и нагре-
вают непосредственно прилегающие частицы воздуха. Влияние
второго момента совершенно ничтожно. Решающее значение
имеет третий момент: нагревание сначала земной поверхности,
а от нее—воздуха. Строение поверхности земли в этом отноше-
нии играет большую роль. Например водные пространства очень
мало нагреваются в течение дня, но накапливают большой запас
тепла в течение ночи. Степи, песчаные пространства, свеже-
вспаханные поля, наоборот, очень сильно нагреваются днем
и сильно охлаждаются ночью от излучения.
Большая пестрота в строении земной поверхности создает
большую пестроту и в температурном состоянии воздуха. Воз-
дух, находящийся над более нагретыми участками земли, оказы-
вается более нагретым и более легким. Он получает движение
вверх. На его место поступает воздух с окружающих холодных
участков. Таким образом создаются восходящие и нисходящие
движения воздуха, а также местные ветры, дующие днем со
тороны моря, озера, леса и вообще со стороны менее теплого
ространства к более теплому. Ночью возникают обратные дви-
(поНИЯ’ Т' е’ Те участки земли> которые днем сильно нагреваются
V ле, каменистая почва и др.), ночью сильно охлаждаются,
стя уточное изменение температуры над сушей за 4 дня пред-
влено для примера на графике термографа (рис. 7).
13
Для характеристики изменения температуры воздуха с высо-
тою введено понятие вертикального температурного градиента.
Вертикальным градиентом температуры называется величина
изменения температуры в градусах на 100 м высоты. При паде-
нии температуры с высотой (нормальное положение) градиент
считают положительным; при повышении — отрицательным.
В среднем величину градиента для расчета таблиц и приборов
считают 0,65°. В действительности же колебания этой величины
имеют большие пределы—от плюс двух градусов у земли до
Рис. 7.
минус двух-трех и более градусов в случаях повышения с вы-
сотой температуры. В табл. 2 приведены средние градиенты
температуры до высоты 1500 м в Слуцке.
Таблица 2
Месяцы Градиенты для высот
30-500 500—1000 1000—1500
Январь —0,24 0,22 0,47
1 Февраль . • . . . —0,17 0,16 0,38
Март • 0.42 0,32 0,37
Апрель 0.78 0,65 0,61
Май 1,04 0,85 0,72
Июнь ...... ... 1,03 0,87 0,74
Июль ......... 1,01 0,84 0,69
Август 0,93 0,75 0,65
Сентябрь . 0,82 0.68 0,54
Октябрь . . . 0,55 0,37 0,46
Ноябрь 0,22 0,' 0 0,48
Декабрь 0,03 0,11 0,43
14
Из таблицы видно, что в январе и феврале в слое до 500 м
имеют место отрицательные градиенты. Это так называемые
инверсии.
Инверсии—это слои воздуха, в которых температура с высо-
той не убывает, а повышается. Плотность воздуха с высотой
в инверсии уменьшается быстрее, чем в условиях понижения
температуры. Поэтому, например, воздушный шар, попадая
в слой инверсии, имеет тенденцию приостановить подъем. Точно
так же восходящие потоки воздуха, дойдя до слоя инверсии,
прекращают в ней подъем по указанной причине. Инверсии
препятствуют перемешиванию слоев воздуха и часто являются
поверхностью раздела разных воздушных масс. При переходе
границы инверсии часто скачками меняются сила и направление
ветра и другие элементы. С инверсиями в большинстве случаев
совпадают слоистые облака. По типу образования инверсии
разделяются на нижние и динамические. Нижние инверсии
часты и продолжительны зимой (табл. 2), когда нижние слои
воздуха под влиянием сильно охлажденной поверхности земли
оказываются холоднее вышележащих слоев. В теплые месяцы
года нижние инверсии часто повторяются по утрам от ночного
охлаждения приземного слоя воздуха. К типу ни&них инверсий
относятся еще весенние снежные инверсии, когда нижние слои
воздуха отдают тепло на таяние снега. Высота нижних инвер-
сий колеблется от земли до высоты 500 м. Динамические инвер-
сии представляют поверхности раздела основных теплых и хо-
лодных воздушных масс, когда теплая воздушная масса распро-
страняется на большом пространстве над холодной массой.
3. Влажность воздуха
Воздух всегда содержит то или другое количество водяных
паров в газообразном состоянии. Абсолютное количество водя-
ных паров в воздухе—так называемая абсолютная влажность—
определяется весовым содержанием паров на 1 м? воздуха или
упругостью паров в миллиметрах ртутного столба. Для различ-
ных значений температуры воздуха имеется свой предел содер-
жания пароь (табл. 3).
15
Относительной влажностью называется отношение фактиче-
ского содержания паров к предельно-возможному содержанию
паров при данной температуре. Это отношение выражают
в процентах. Например, при температуре 4~ 10° в 1 м3 воздуха
оказалось 4,7 г водяных паров. Из табл. 3 видно, что предель-
ное содержание паров при 10° равно 9,4 г. Поэтому относи-
тельная влажность равна:
4.7
-100 = 50%.
9,4
Для определения влажности пользуются, как указано, психро-
метром, состоящим из двух одинаковых термометров. Шарик
одного из термометров смачивается водой, причем для равно-
мерности смачивания шарик обвязывается бати-
стом и опускается в стаканчик с водой. Пока-
зания сухого и смоченного термометров совпа-
дают только при влажности 100%. При мень-
шей влажности смоченный термометр показы-
вает температуру более низкую, нежели сухой
термометр; чем меньше влажность воздуха, тем
больше эта разница температур. Причина заклю-
чается в том, что шарик смоченного термомет-
ра отдает часть своего тепла на испарение
влаги.
В зимнее время главным прибором для изме-
рения влажности является волосной гигрометр
(рис. 8), построенный на свойстве обезжирен-
ного человеческого волоска укорачиваться при
понижении влажности. Этот прибор требует по
возможности частых сравнений с психрометром.
Измерения влажности воздуха по высоте
(так же, как и температуры) имеют большое
значение для авиации:
возможность точнее оценить условия устойчи-
вости воздуха по вертикали и уточнить прогноз погоды;
2) дает указания о толщине облаков, а также о наличии
условий, благоприятных или неблагоприятных для обледенения
самолета. 1
Влажность воздуха имеет непосредственное влияние на дере-
вянные части самолетов, так как в виде капелек росы онг
может выделяться на деревянных частях под обшивкой в те:
случаях, когда самолет из верхних охлажденных слоев воздух :
переходит в нижние, более теплые слои. Иногда это обстоятел
ство может сильно влиять в сторону сокращения нормальн' 1
сроков эксплоатации самолета.
4. Ветер у земли и в свободной атмосфере
Непосредственной причиной возникновения ветра служи1
неравномерное распределение давления, что, в свою очередь
обусловливается неравномерным распределением тепла в атмо
Рис. 8.
это дает
16
crheoe и неравномерным нагреванием земной поверхности. Чем
больше неравномерность, т. е. разность давлений на единицу
расстояния, тем больше скорость ветра. Разность давления
воздуха рассчитанная на единицу расстояния по направлению
наибольшего падения давления, называется барометрическим
градиентом. За единицу расстояния принят градус меридиана,
равный 111 км. При отсут-
ствии других сил ветер дол-
жен был бы дуть по направ-
лению градиента давления—
от большего давления к мень-
шему,—но, в результате вра-
щения земли, видимое направ-
ление ветра относительно зем-
ных меридианов получает от-
клонение в северном полуша-
рии направо, в южном—нале-
во. Величина этого отклоне-
ния на суше различна (около
60°) и зависит от силы трения.
1 На море угол отклонения от
’ градиента больше—около 80°,
' а на высоте 1000 м нормаль-
' ное отклонение составляет 90°.
Ветер характеризуется направлением, скоростью и структурой.
Направление ветра обозначается названием того румба, откуда
Дует ветер. Всего имеется 16 румбов. Их направления и назва-
ния нанесены на рис. 9.
скорость ветра измеряется в метрах в секунду. В метео-
евках для пилотов скорость ветра дается в километрах в час.
фи пересчете значение скорости в метрах в секунду надо
Умножить на 3,6; полученное произведение дает скорость ветра
в километрах в час.
Направление и скорость ветра измеряются на наших метео-
>акциях флюгером Вильда (рис. 10). В нем главные 8 румбов
Курс аэрологии—2
17
обозначены неподвижными указателями. Указатель северного
румба обозначен буквой N. Направление ветра указывает
стрелка d, укрепленная на трубке а и легко устанавливающаяся
против ветра. Скорость ветра определяется по величине откло-
нения от линии отвеса доски i, укрепленной на горизонтальной
оси. Отсчет скорости берется по дуге со штифтами Всего
имеется 8 штифтов. Значения этих штифтов для перевода ско-
рости ветра в метры в секунду приведены в табл. 4.
Таблица 4
№ штифтов Скорость ветра в м/сек
Нулевой штифт 0
1-й 2
2-й 4
3-й 6
4-й 8
5-й 10
б-й 14
7-й ,, 20
Для определения ветра в полевых условиях имеется ручной
анемометр, а также ручные ветромеры, построенные в отноше-
нии определения скорости по типу флюгера Вильда. Существует
также много приборов для автоматической записи ветра. Из
них для авиации имеют значение те приборы, которые кроме
скорости и направления ветра регистрируют также структуру
или порывистость ветра.
В метеосводках службы погоды принято выражать ветер по
12-балльной шкале Бофорта. Значение баллов этой шкалы см
в табл. 5.
/структура ветра. Наши обычные наблюдения дают только
«редние значения направления й скорости ветра. В действитель-
ности и направление и скорость ветра все время пульсируют
Юсобеннб Это "заметно при сильных ветрах. Всем знакомо явле-
ние завихрения движущейся воды у препятствий. В подвижной
^воздушной среде подобные завихрения при встрече с препят-
ствиями происходят в еще большем масштабе. Вихреобразное
состояние воздуха называется турбулентностью. Порывистость
ветра есть одно из проявлений турбулентности. Наблюдаются
|три типа развития порывистости ьетра с высотой:
I 1) порывистость ветра с высотой равномерно уменьшается
рто указывает на то, что она вызвана, главным образом, дей-
ствием неровностей земной поверхности;
2) порывистость ветра не убывает до значительной высоты
Это наблюдается при вторжении холодных масс воздуха код
теплые массы (холодный фронт);
18
Таблица 5
Баллы I Бофорта Предельные величины скорости в м/сек Словесная характери- стика Оценка ветра на-глаз
0 0-0,5 Штиль Дым поднимается отвесно или почти от- весно, листья неподвижны.
1 0,6-1,7 Тихий нетер Движение флюгера незаметно; направле- ние ветра определяется по дыму.
2 1,8-3,3 Легкий Дуновение ветра чувствуется лицом; ли- стья шелестят; приводится в движение флюгер.
3,4-5,2 Слабый Листья и тонкие ветви деревьев посто- янно колышатся; ветер развевает лег- кие флаги.
4 5,3-7,4 Умеренный Ветер поднимает пыль и бумажки; при- водит в движение ветви деревьев.
5 7,5—9,8 Свежий Качаются тонкие стволы деревьев, на воде появляются волны с барашками.
6 9,9-12,4 Сильный Качаются толстые сучья деревьев; гудят телеграфные провода.
7 12,5-15,2 Крепкий Качаются стволы деревьев; гнутся боль- шие ветви; неудобно итти против ветра.
8 15,3-18,2 Очень крепкий Ломаются тонкие ветви и сухие сучья де- ревьев; затрудняется движение.
9 18,3-21,5 Шторм Небольшие разрушения: ветер сбрасывает дымовые трубы и черепицу.
10 21,6-25,1 Сильный шторм Значительные разрушения: деревья выры- ваются с корнем.
11 25,2-29,0 Жестокий шторм Большие разрушения.
12 Более 29 Ураган Полное опустошение всего встречающе- гося на пути движения урагана.
3) порывистость ветра резко падает с высотой, что связано
влиянием инверсии, которая прекращает перемешивание ниж-
с
них и верхних слоев.
Завихренность воздуха около таких препятствий, как горы,
холмы, лощины, лес и проч., где авиации приходится совершать
перелеты и посадки, служит пред-
метом специальных исследований.
Обычно на наветренной стороне
горных хребтов и вытянутых в про- '
дольном направлении гор в случае
плавного рельефа поток воздуха
следует рельефу, хотя и здесь от- Рис ц
дельные выступы вызывают завих-
рения. На подветренной стороне всегда наблюдается завихрен-
ное движение потока (рис. 11). Отдельно стоящие вершины обте-
каются потоком по сторонам без особых завихрений. Так же
обтекаются две рядом стоящие вершины, с той лишь разницей,
что в середине между ними идет поток повышенной скорости.
2* 19
^Гакие^места иногда выгодны для ветросиловых установок
Движение воздуха в котловинах происходит подобно ука-
занному на рис. 13.
Возвышенности, имеющие плохо обтекаемый профиль и рез-
кие выступы, сильно увеличивают завихренность потока.
Распределение скорости ветра по высоте характеризуется
вообще значительным увеличением скорости с высотой. Особенно
значительно увеличивается скорость ветра в слое от земли до
500-800 м. Выше этого слоя нарастание скорости с высотой
происходит с большим замедлением. По данным аэрологической
обсерватории в Слуцке летом, в утренние часы, ветер, имеющий
у земли скорость 5 м/сек, на высоте 1000 м достигает скорости
10 м/сек. В дневные часы
эта разница сглаживается
благодаря развитию тур-
булентного перемешивания
нижних и верхних слоев.
Направление ветра с высотой также подвержено изменению.
До высоты 500—800 м действует постоянная причина для
отклонения ветра. Как уже сказано, ветер у земли дует не по
градиенту давления, а отклоняется вращением земли вправо.
Трение о землю противодействует полному проявлению откло-
няющего действия вращения земли. Поэтому отклонение ветра
у земли составляет 50 —60°, а на высоте 500—800 м, где про-
является полное действие отклоняющей силы, угол отклонения
составляет 90° от градиента, т. е. по сравнению с направлением
у земли ветер поворачивает вправо на 30°. На высоте больше
800 м на отклонение ветра действуют уже другие причины, вы-
зывая как правое, так и левое вращение и искажая также пра-
вильность вращения ветра и в слое до 500—800 м.
Суточный ход ветра проявляется более заметно в ясные
летние дни. Обычно ветер к вечеру и ночью стихает, а утром
и днем усиливается. На высоте имеет место обратный суточный
ход ветра. Следовательно ночью ветер внизу наименьший,
а вверху наибольший. Днем эта разница сглаживается, благодаря
перемешиванию нижних и верхних слоев под влиянием солнеч-
ных лучей, нагревающих землю, и восходящих токов.
Суммируя все сказанное о слое воздуха от земли до 1000 м
и даже до 1500 м, можно отметить ряд особенностей этого
слоя: здесь мы наблюдаем наибольшей величины температурные
20
градиенты, наибольшее перемешивание воздуха и быстрое
возрастание скорости ветра по высоте; здесь же идут процессы
образования нижних облаков. Эти особенности послужили
основанием к тому, чтобы выделить слой воздуха до 1500 м
как особый слой тропосферы, так называемый слой механиче-
ского перемешивания. С точки зрения интересов авиации
и воздухоплавания этот слой заслуживает самого тщательного
изучения.
Метод шаро-пилотных наблюдений. Определение скорости
и направления ветра на высотах производится методом шаро-
пилотных наблюдений. Сущность его заключается в том, что
выпускают на воздух в свободный полет небольшой резиновый
шар, наполненный водородом. Такой шар поднимается с опре-
деленной скоростью вверх и в то же время сносится и по
направлению ветра. Положение шара в каждый данный момент
можно вполне определить, если известны высота шара, верти-
кальный угол с плоскостью горизонта и горизонтальный угол
с плоскостью географического меридиана, отсчитанный по часо-
вой стрелке от севера (азимут). При наличии первых двух
величин удаление (%) точки проекции шара на горизонтальную
плоскость находится из треугольника АВС (рис. 14), где:
А — точка наблюдения за шаром-пилотом;
В—точка нахождения шара-пилота;
С—точка проекции шара;
Н — вы сота шара;
а. —вертикальный угол;
х —удаление шара от наблюдателя.
Решение треугольника можно выполнить графически или по
формуле:
х — Н • cig а.
Для окончательного определения положения шара в про-
странстве найденное значение х нужно отложить от точки
наблюдения по линии АС, как азимута, т. е. с учетом горизон-
тального угла.
Для определения ветра в нескольких слоях высоты делают
ряд отсчетов углов через одну или две минуты и решают ряд
треугольников, которые можно представить в виде общей схемы
(рис. 15) движения шара в пространстве и его проекции по
21
земле. Скорость ветра в каждом слое будет определяться рас-
стояниями tit — п2, пг — па и т. д. в метрах, деленными на время
в секундах. Направление ветров на каждом участке будет
определено азимутом проекции пути шара на данном участке.
Для определения азимута нужно в точках п(, п2 и т. д. провести
прямые, соответствующие меридианам, т. е. параллельно линии NS,
затем транспортиром измерить углы между линией меридиана
и линией проекции пути шара. Полученный таким образом угол
даст направление, откуда дует ветер, если будем брать азимуты
обратных участков, т. е. в точке п2 надо взять азимут линии
«а — fii и т. д.
Таким образом, для определения положения шара в любой
момент необходимо знать высоту шара и углы вертикальный
и горизонтальный. Для измерения углов служит угломерный
прибор, снабженный зрительной трубой, так называемый аэро-
логический теодолит, который отличается от геодезических
теодолитов устройствогл зрительной трубы, приспособленной
для наблюдения во всех точках небесного свода, в том числе
и прямо над головой, в зените.
Высоту И определяют по вертикальной скорости шара-пилота
но формуле:
Н —wt,
где: w—вертикальная скорость шара в метрах в минуту;
t — время в минутах с момента выпуска шара до момента
я» отсчета.
Вертикальная скорость резинового шара предполагается
постоянной, так как растяжение резины с высотой увеличивает
объем шара и компенсирует этим убывание плотности воздуха.
Вертикальная скорость шара берется из таблиц. Обработка
наблюдений над шаром-пилотом занимает 10—15 мин.
Влияние ветра на работу воздушного транспорта проявляется
повседневно при любом полете. В зависимости от попутного
или встречного ветра продолжительность перелетов может
сокращаться или увеличиваться в среднем на 15—20%,
а в отдельных случаях до 30%. Зная распределение ветра
с высотой, возможно иногда обеспечить самолетам на линии
попутный ветер в обоих направлениях, так как с высотой ветер
часто меняет направление на противоположное. Поэтому необ-
ходимо шире использовать шаро-пилотные наблюдения над
ветром на различных высотах.
Неровный, порывистый ветер создает качку или так назы
ваемую болтанку самолета. Слои неровного порывистого ветра
занимают по высоте несплошную толщу, поэтому возможно
в полете, меняя высоту, найти, хотя и не всегда, более спо
койные условия.
Болтанка самолета вызывается в летнее время также нали-
чием отдельных воздушных масс разной температуры и плот-
ности, благодаря перегреванию воздуха над такими участками
земли, как пашня, песок, каменистая почва и проч. Обычно эта
болтанка усиливается от утра к полудню.
&
Существует шкала, предложенная Кальвагеном, для оценки
Степени болтанки самолета (табл. 6).
Таблица 6
Балл Характеристика Признаки
1 Слабая болтанка Самолет слегка покачивает.
2 Легкая болтанка Отдельные небольшие толчки при качке.
3 Болтанка Небольшие, резкие, частые толчки (как при старте с воды при вол- нах 0,5 м).
4 Довольно сильная болтанка Самолет начинает плясать (впечат- ление такое же, как при ходе парусной лодки по взволнован- ной поверхности воды).
5 Сильная болтанка Сильные толчки. Самолет бросает на несколько метров вверх и вниз.
Ь Очень сильная болтанка Самолет бросает на 50—100 л в сто- роны, вверх и вниз. Управление самолетом затруднительно.
5. Восходящие и нисходящие потоки воздуха
Вертикальные потоки или вертикальная составляющая ветра
не так заметны, как горизонтальное движение, и методика их
измерения разработана еще недостаточно. Между тем их значе-
ние для атмосферных процессов и прямое значение для авиации
так же велико, как и значение горизонтального движения воз-
духа. Имеются три вида восходящих и нисходящих потоков:
1) вертикальные потоки термического происхождения;
2) вертикальные потоки динамического происхождения, возни-
кающие на поверхностях разделов воздушных масс;
3) вертикальные потоки по склонам возвышенностей.
Условия равновесия воздуха по вертикали. Для уяснения
сущности вертикальных движений воздуха и влияния их на про-
цессы образования облаков и осадков необходимо усвоить усло-
вия равновесия воздуха. ,
В физике доказывается, что сухой воздух, поднятый на высоту
100 м или подвергнутый разрежению в барокамере на величину,
соответствующую подъему на 100 м, при условии тепловой изо-
ляции от внешней среды, должен охладиться на 1°, и обратно, при
спуске или соответствующем сжатии—нагреться на 1° на каждые
100 м. Эта величина охлаждения называется адиабатическим
градиентом. Количество тепла, которое теряет или получает при
этом воздух, эквивалентно работе расширения, происходящей
за счет тепла данной массы воздуха, или работе сжатия, произво-
дящейся внешней силой с возвращением воздуху того же коли-
чества тепла.
В свободной атмосфере, при вынужденном поднятии болеё
или менее значительной массы воздуха, теплоизоляция от сосед-
них не поднимающихся масс обеспечивается тем, что теплопро-
водность воздуха очень мала, а перемешивание на границах масс
затрагивает только небольшую их толщу.
В отношении равновесия слои атмосферы могут находиться
в трех состояниях.
1. Состояние устойчивого равновесия имеет место при наличии
в воздухе градиента температуры меньше 1° на 100 м, т. е.
меньше адиабатического градиента. Действительно, при таком
убывании температуры с высотой в окружающем воздухе вы-
нужденный подъем отдельного объема воздуха, например по
склону горы, будет сопровождаться охлаждением на 1° на
100 м, т. е. в большей степени, чем охлажден с высотой окру»
жающий воздух. Поэтому поднятый воздух окажется более
плотным и возвратится на исходную высоту, как только прекра-
тится причина, вызвавшая его подъем.
2. Состояние неустойчивого равновесия имеет место при на-
личии градиента температуры больше 1°. В этом случае отдель-
ная масса воздуха, выведенная каким-либо толчком из перво-
начального положения, в дальнейшем сама будет двигаться
вверх, так как она охлаждается на 1° на 100 м, в то время как!
окружающий воздух имеет более быстрое падение температуры
с высотой. Поднимающаяся масса воздуха оказывается теплее
и легче окружающего воздуха тем больше, чем больше высота
подъема при этих условиях. Подобное состояние атмосферы
и обусловливает развитие восходящих потоков первого вида,
а также кучевых и грозовых облаков.
3. Состояние безразличного равновесия бывает при наличии
градиента в 1°. В таком случае поднимающийся воздух будет
иметь на высоте такую же температуру, как и окружающий
воздух. Поэтому поднятый воздух останется в равновесии на
любой высоте.
Величина адиабатического градиента в Iе относится к сухому
воздуху, а также на практике и к влажному воздуху, пока они
не насыщены парами. Воздух же, насыщенный парами, охлаждается
при подъеме от 0,4° до 0,8° на 1Q0 м. Это значит, что в насы-
щенном воздухе состояние неустойчивого равновесия наступает
при наличии градиентов значительно меньших, так как для этого
требуется только одно условие: градиенты в окружающем воздухе
должны быть больше, чем величина охлаждения поднимающегося
воздуха. Таким образом, например, в облаках неустойчивое равно-
весие имеет более благоприятные условия; действительно, внутри
кучевых и грозовых облаков отмечались восходящие потоки
силой до 40 м)сек. Эти потоки достигают высот б—8 и более
километров. Мы можем их наблюдать по вертикальным движе-
ниям вершин кучевых облаков. Причина уменьшения степени
адиабатического охлаждения насыщенного парами воздуха заклю-
чается в том, что охлаждение влажного воздуха сопровождается
выделением скрытой теплоты парообразования в связи с пере
24
ходом части паров в жидкое состояние. Вернемся теперь к
отдельным видам восходящих потоков.
Вертикальные потоки термического происхождения возникают
при наличии условий неустойчивого равновесия воздуха. Ско-
рость их движения колеблется около средней величины 1 м]сек.
Высота достигает уровня нижних кучевых облаков или 1000—
2000 м. При посредстве вертикальных потоков происходит пе-
ренос тепла и влаги от земной поверхности. Например образо-
вание кучевых облаков вряд ли было бы обеспечено достаточ-
ной влагой, если бы не было этих восходящих потоков.
Вертикальные потоки ди-
намического происхождения
возникают на поверхности
разделов между теплой воз-
душной массой и холодной.
Обычно такие различные
массы имеют движение одна
относительно другой. По-
верхность соприкосновения
имеет наклон. В случае
вторжения холодного воз-
духа под теплый—поверх-
ность раздела сбоку имеет
вид тупого клина с головой
(рис. 16). По этому клину происходит резкий подъем теплого
воздуха со всеми признаками сильных восходящих потоков, а
именно: кучевые и грозовые облака, осадки внезапного характера,
порывистый ветер.
Вертикальные потоки, вызываемые неровностями земного рель-
ефа, частично уже были освещены (рис. 11 и 13). При обтекании
горных хребтов воздух на наветренной стороне получает верти-
кальную составляющую вверх. Расстояние от горы, на котором
начинается восходящий поток, довольно значительно. Например,
влияние Альп сказывается на расстоянии 55 км, Шварцвальда —
30 км и т. д. Это расстояние определяется приблизительно фор-
мулой:
/? = AZctg “ ,
где: /? — расстояние от основания вертикальной линии, прохо”
дящей к основанию горы от вершины, т. е. искомое
расстояние, считая от вершины горы;
Н — высота горы от подошвы по вертикали;
а— угол, образуемый склоном горы и горизонтом.
Над вершиной горы создается динамически уплотненный
слой повышенной скорости ветра. С подветренной стороны нахо-
дится область нисходящего потока, но более завихренного, чем
на наветренной стороне.
При учете влияния^на погоду указанных трех источников
образования восходящих потоков следует учитывать и то, что
25
они могут действовать как отдельно, так и в различных сочета-
ниях. Например, восходящий поток вдоль склона горы может
усиливаться наличием неустойчивого равновесия, т. е. потоками
термического происхождения, и т. ц.
6. Облачность
Абсолютное содержание водяных паров ограничено температу-
рой. Например, при температуре 24° воздух может содержать 22 г
паров на 1 м3. Если в действительности он содержит 11 г, т. е.
50% относительной влажности, то потребуется охладить взятый
воздух до 13°, чтобы получить относительную влажность 100%,
так как именно при температуре 13° предельное содержание
паров составляет 11 г на 1 л8. Дальнейшее охлаждение воздуха
вызовет выделение части паров в жидком или твердом виде, так
как при температуре ниже 13° может содержаться какое-то дру-
гое, меньшее, количество паров. Излишек пара переходит в воду.
Температура, при которой начинается выделение паров, в данном
случае 13°, называется точкой росы, а самое явление — конден-
сацией водяного пара.
В процессе конденсации паров участвуют еще частицы пыли
и ионизированные частицы воздуха, которые называются ядрами
конденсации. В отсутствии этих ядер конденсация задерживается
и воздух может содержать избыток паров, т. е. быть перенасы-
щенным. В таких случаях относительная влажность наблюдалась
от 100% до 120% и более. При температурах ниже 0° конден-
сация идет в форме твердых частиц воды кристаллического
строения.
Кучевые облака. Эти облака имеют вполне сезонный характер.
Зимой в средних широтах они наблюдаются редко и бывают не
в чистом виде. В полярных странах они не наблюдаются даже и
летом. По виду эти облака представляют плотные, блестящие
белизной на солнечной стороне, полушарообразные массы, с пло-
скими основаниями, с промежутками ясного неба. Их образование
связано с дневными восходящими потоками воздуха в том отно-
шении, что последние обогащают парами те слои, в которых
возникают кучевые облака. В своем развитии облако служит
источником восходящих потоков, более мощных, чем восходя-
щие потоки, идущие от земли. Кучевые облака могут служить
признаком хорошей устойчивой погоды, если появляются в утрен-
ние часы, не ранее 8 час, и к вечеру исчезают, испаряясь под
лучами солнца. По данным аэрологической обсерватории в Слуцке,
вероятность ясной погоды днем при отсутствии кучевых облаков
в 7 час утра составляет 70%, при наличии же кучевых облаков
в 7 час утра вероятность ясной погоды составляет только 12%.
При условии неустойчивого равновесия слоев воздуха кучевые
облака развиваются в кучево-грозовые облака, которцу отли-
чаются очень большим вертикальным развитием — до высоты
6—8 км, где благодаря низким температурам вершина облака
состоит из кристаллов, наподобие перистых облаков. Под влия-
26
нием верхних течений тропосферы эти вершины растекаются,
образуя выступы в виде наковален, грив и про т. Основание тако-
го облака занимает пространство иногда достаточное, чтобы за-
крыть весь видимый горизонт. Выпадение интенсивного дождя,
ливней и града происходит именно из таких кучево-дождевых
облаков.
В отношении полета кучевые облака неудобны, а кучево-гро-
зовые облака иногда опасны вследствие наличия в них сильней-
ших вихрей. Места под основаниями кучевых облаков, где уже
сказывается действие восходящих токов, являются благоприят-
ными для планерных перелетов на большие расстояния.
Слоистые облака представляют собою облака большого гори-
зонтального протяжения и небольшой сравнительно толщины —
200—400 м. Высота их колеблется от 50 до 1000 м. Нижняя
поверхность этих облаков представляет туманообразную пелену
без определенного строения; верхняя поверхность имеет слегка
волнообразный вид. В образовании этих облаков играет роль
перенос паров от поверхности земли посредством турбулентного
перемешивания воздуха. Иногда они могут образоваться благо-
даря сильному охлаждению воздуха через лучеиспускание земной
поверхности и представляют в этом случае приподнятый туман.
Осадков не дают. Наиболее часто повторяются осенью и зимой.
О влиянии на полетную работу см. стр. 151.
Слоисто-кучевые облака представляют собою промежуточную
переходную форму облаков от слоистых к кучевым. Имеют
строение в виде длинных темных валов с более светлыми поло-
сами или даже с просветами неба между валами. Повторяются
чаще в переходное время года — весной и осенью. Высота этих
облаков колеблется в пределах 1—2,5 км. Чем выше они распо-
ложены, тем светлее их вид. Для полета, как и кучевые облака,
неспокойны. Особенно следует опасаться резкого скачка в ско-
рости ветра на верхней границе этих облаков.
Дождевые или слоисто-дождевые облака относятся к нижним
облакам, хотя часто имеют толщину до высоты 6—7 км. Распо-
лагаются сплошным темным слоем на большие пространства.
Иногда они скрыты снизу слоем обыкновенных слоистых
облаков, а иногда разорваны, идут клочками или неравномерными
по толщине массами. Дают обложные дожди или снег.
Высоко кучевые облака — это облака среднего яруса, со
средним пределом высот 2000—6000 м, отличающиеся от слои-
сто-кучевых более тонким и светлым видом валообразных и бараш-
кообразных элементов. Редко могут затенять солнце. Часто нахо-
дятся в системе двух-и трехйрусных облаков.
Облачные валы отражают действительно волнообразную
форму движения двух слоев воздуха различной плотности. Верх-
ний, более теплый воздух, имея движение относительно нижнего,
менее теплого, действует подобно ветру на волнение водной
поверхности. Только размеры волн в воздухе больше, они изме-
ряются сотнями метров.
Высоко-слоистые облака —это облака среднего яруса, со
27
средним пределом высот 2000—6000 м. Сплошная облачная масса
в виде более или менее плотной пелены, сквозь которую могут
слабо просвечивать солнце и луна (без резкого очертания). Раз-
виваясь, эти облака могут переходить в высоко-кучевые облака.
В случае отсутствия признаков такого перехода высоко-слоистые
облака предвещают неустойчивую погоду. Иногда сами дают
дождь или снег.
Перистые облака. Пределы высот более 6000 м. Состоят из
ледяных кристаллов. Имеют нежное, тонкое строение. Очень раз-
нообразны по виду, напоминая сложные узоры инея на окнах
зимой. Иногда теряют резко очерченную структуру, застилая
небо сплошной, очень тонкой пеленой плохо заметного волокни-
стого строения. В таком виде они называются перисто-слои-
стыми облаками. Иногда получают волнистое строение в виде
мелких белых барашков; это — перисто-кучевые облака. Пери-
стые облака обнаруживают большую связь с процессами ниже-
лежащих слоев воздуха. Благодаря большой высоте они раньше
появляются на горизонте наблюдателя, двигаясь впереди новых
воздушных масс, которые несут новую погоду. Имеется целая
система признаков для суждения о предстоящей погоде по пери-
стым облакам. Укажем лишь некоторые из них. Появление пери-
стокучевых облаков в большом количестве указывает на возмож-
ность дождя уже через несколько часов. Переход перистых обла-
ков определенного рисунка в сплошную пелену перисто-слоистых
облаков на всем небе служит признаком ухудшения погоды.
Обратный переход слоистых облаков в перистые — признак улуч-
шения погоды. Сплошное покрытие неба перистыми облаками
различных форм, придающее небу хаотический вид, и быстрое
движение этих облаков с западной половины неба — признак
ухудшения погоды.
Классификация облаков. Все разнообразие облаков сведено
в несколько групп на основе следующих признаков:
а) облака в виде изолированных отдельных масс, растущих
вверх при своем развитии и растекающихся по горизонту при
распадении;
б) облака в виде плоских масс, разделенные, однако, между
собой на отдельные облачные массы в виде пластинок, нитей
или гребней, галек и т. д. Эти облака могут находиться в устой-
чивом состоянии или распадаться;
в) облака в виде плоской вуали, более или менее ровной,
в стадии развития или распадения.
Каждая из этих форм может встретиться на различной высоте.
Принятая международная классификация облаков подразделяет
облака на группы по форме и по трем ярусам высоты: нижний,
средний и верхний. Облака вертикального строения, занимающие
высоту всех трех ярусов, выделены в особую группу:
I. Облака верхнего яруса (высота>6 км).
„ I Перистые — Cirrus (Ci)
Форма а | 2 Перисто-кучевые — Cirro-Cumulus (Сс)
Форма о 3. Перисто-слоистые Cirro-Stratus (Cs)
28
4. Высоко-кучевые — Alto-Cumulus (Ac)
5. Высоко-слоистые — Alto-Stratus (As)
II. Облака среднего яруса (высота 2—6 км).
Форма а и б |
III. Облака нижнего яруса (высота 2 км).
Форма а и б 6. Слоисто-кучевые — Strato-Cumuius (Sc)
{7. Слоистые — Stratus (St)
8. Дождевые или, по новейшей номенклатуре, сл«и-
сто-дождевые — Nimbo-Stratus (Ns)
(V. Облака вертикального строения.
Максимальный уровень вершины таких облаков достигает высоты’нери-
стых, минимальный уровень основания — 500 м.
„ I 9- Кучевые — Cumulus (Си)
* а ( 10. Кучево-дождевые Cumulo-Nimbus (Cb)
В этой таблице высота указана от уровня земли, исключая
резкие выступы рельефа. •
На метеорологических станциях облачность определяется по
десятичной системе: 0 — полное отсутствие облаков; 5—половина
неба занята облаками; 10—все небо занято облаками. При этом
количество нижних облаков выделяется в отдельную графу.
Записывается, например:
Облачность- I общая....10 (Ci> St)
Облачность. | нижняя . . . . 6* (Си)
Высота нижнего основания нижних облаков в практике авиа-
ции измеряется следующими способами:
1. С помощью шара-пилота. Засечками секундомера опреде-
ляют момент выпуска шара и момент захода его в облако. Зная
вертикальную скорость шара, как выше указано, легко опреде-
лить высоту облаков. Теодолит при этом не нужен.
2. Ночью высота нижних облаков может быть определена
также с помощью шара-пилота, к которому привязывают бумаж-
ный фонарик с куском горящей свечи. Более быстрый и простой
способ для ночных измерений — это вертикально установленный
потолочный прожектор, дающий на облаке пятно. Высота этого
пятна в угловых единицах зависит от расстояния наблюдателя от
прожектора и от высоты облака. При постоянном зафиксирован-
ном расстоянии на угломере наносят не углы, а непосредственно
высоту облака в метрах. Все измерение занимает меньше минуты.
3. Приблизительное значение высоты нижних слоистых обла-
ков можно получить по формуле:
/7=122 (7—7),
где: Т—температура воздуха внйзу;
t — точка росы внизу.
7. Туманы
В работе воздушного транспорта туманы являются наиболее
вредным и опасным метеорологическим явлением. Изучению их
уделяется много внимания, но и в настоящее время ошибки
29
в прогнозах туманов возможны. Летчики должны сами изучать
и знать особенности каждой воздушной линии в отношении
туманов. По характеру образования различают следующие виды
туманов.
Радиационные туманы. Наблюдаются весной и осенью во время
ясных ночей, когда температура воздуха достигает точки росы
благодаря охлаждению земной поверхности и нижнего слоя воз-
духа через лучеиспускание. Интенсивности тумана может содей-
ствовать наличие в воздухе гигроскопических частиц, которыми
особенно богат воздух вблизи промышленных центров. Благо-
приятными условиями развития этого вида туманов являются:
а) ясное небо; б) наличие приземной инверсии; в) высокая абсо-
лютная влажность; г) большие градиенты температуры в слоях
выше 1000 м, что способствует ночному охлаждению приземного
слоя воздуха; д) слабый ветер, не более 2—3 м!сек, способ-
ствующий распространению тумана по высоте вследствие пере-
мешивания воздуха.
Туманы в перемещающихся массах воздуха (адвективные
туманы). Образуются в теплых влажных массах воздуха при нате-
кании их на охлажденную поверхность моря или суши. Для
этого тумана, как и для других типов, благоприятным условием
является инверсия, которая отчасти создается в процессе охлаж-
дения нижнего слоя воздуха. Эти туманы держатся иногда и
при наличии довольно сильного ветра, хотя ветер все же дол-
жен сокращать их продолжительность. Иногда этот туман сте-
лется по земле разорванными массами. При наличии низких
слоистых облаков получается сплошная масса тумана до боль-
шой высоты. Продолжительность этих туманов редко превы-
шает 24 часа.
Вторым видом адвективных туманов являются так называе-
мые туманы испарения. Эти туманы образуются при натекании
холодного воздуха на поверхность теплой воды. Чем больше
разница температур воздуха и воды и чем больше площадь их
соприкосновения, тем больше масса образующегося тумана. При
безветрии и продолжительном действии этих условий могут быть
очень плотные и продолжительные туманы. Таковы зимние
туманы в районе г. Иркутска и оз. Байкала, где р. Ангара и
оз. Байкал замерзают поздно зимой. Очень низкие температуры
воздуха в это время способствуют образованию интенсивных и
продолжительных туманов.
Орографические туманы. Образование этих туманов носит
узко местный характер. Движущийся воздух, встречая возвы-
шения рельефа порядка 200 м. и более, следует вверх по склону.
При этом поднятии воздух может охладиться ниже точки росы
и выделить туман. Противоположный подветренный слой в это
время свободен от тумана. С переменой направления ветра
перемещаются по склонам и зоны тумана. Создается очень пест-
рое расположение участков тумана. Д1я обслуживания переле-
тов при таких условиях, т. е. в местности с пересеченным релье-
фом, требуется более густая сеть метеопунктов.
30
Сухие туманы. Прозрачность атмосферы может быть нару
шена не только скоплением водяных капелек влажного тумана,
но также скоплением твердых частиц дыма от лесных пожаров,
пыли и проч. Эти скопления образуют так называемые сухие
туманы. В районах Средней Азии пылевые туманы сильно
мешают воздушному транспорту вследствие большой интенсив-
ности и большого пространственного распространения.
8. Видимость
•
• Интенсивность помутнения слоев атмосферы определяется
горизонтальной и вертикальной видимостью. Измерение види-
мости введено недавно в метеорологию наравне с другими
метеорологическими элементами, так как видимость t служит
очень важной характеристикой для выявления происхождения
и свойств воздушных масс при анализе синоптической карты.
Измерение видимости производится на станциях визуально, без
приборов. Для .этого выбирают открытое место и на нем
отдельно стоящие предметы—ориентиры на разных расстояниях
по всем направлениям. Наблюдение видимости заключается
в определении максимальных расстояний, на которых еще могут
быть видимы предметы, т. е. выбранные для наблюдений ориен-
тиры. Недостаток этих наблюдений—в том, что допускается вли-
яние факторов, не поддающихся учету: влияние окраски и вели-
чины ориентиров, различные субъективные моменты, которые
вносит наблюдатель, и т. д.; часть этих недостатков может
быть устранена при некоторых технических и организационных
усовершенствованиях. Но и в таком виде эти наблюдения пред-
ставляют большую ценность и необходимы для авиации.
Кроме влажного и сухого туманов видимость иногда резко
ухудшается осадками. Особенно опасны в этом отношении
снегопады. Значительно понижают видимость и моросящие
дожди.
9. Осадки
Дождь. Капельки, или кристаллы, из которых состоят облака,
могут держаться в воздухе благодаря своим крайне малым раз-
мерам. При определенных условиях капельки сливаются в более
крупные капли и выпадают в виде дождя или снега. Одним
из условий слияния капелек является охлаждение облака при
подъеме вдоль рельефа или по поверхности другой воздушной
массы. Крупные капли падают быстрее, поэтому, например,
в ливневых дождях падают сначала самые крупные отдельные
капли, затем постепенно величина падающих капель умень-
шается. Облака могут содержать капли воды, переохлажденные
до —20°. Встречаясь с таким облаком, самолет быстро покры-
вается налетом льда. Иногда наблюдается дождь из переохлаж-
денных капель или дчже из замерзших прозрачных ледяных
пузырьков, внутри которых находится еще незамерзшая вода.
Снег представляет собой кристаллы в виде шестилучевой
31
звезды или хлопья таких кристаллов. Образуется при медлен-
ном переходе паров в твердое состояние при температурах
ниже 0е.
Снежная крупа образуется из хлопьев снега, которые, падая
при сильном ветре, при температуре около 0° скатываются
в шарики крупы диаметром от 2 до 5 мм. Их легко раздавить
пальцами. Подобные шарики, но несколько сцементированные
замерзшей влагой, называются ледяной крупой. Выпадение
крупы продолжается очень недолго — минуты. Часто одновре-
менно или через небольшой промежуток времени падает снег.
____ Выпадение крупы наблюдается преимуще-
СТйенНо осенью и весной.
\д / Ледяные иглы — тонкие мелкие кри-
/ сталлы льда, падающие с очень малой
скоростью. Видимы в воздухе благодаря
тому, что сверкают на солнце. Редко на-
g;"1 блюдаются у земли, но с высотой встреча-
Рис. 17. Рис. 18.
ются чаще. Летчики имеют
возможность наблюдать это
явление довольно часто. Из
таких ледяных игл состоят
перистые облака.
Град—это куски льда
примерно шаровой или
яйцевидной формы. Состоят
из слоев льда и уплотнен-
ного снега; бывают и про-
зрачные из одного льда. До-
стигают размеров куриного
яйца и больше. Их образо-
вание связано с мощными
восходящими потоками, ко-
торые несут вверх сильно
переохлажденные капли дождя, замерзающие вперемежку со сне-
гом в куски града.
По характеру осадки могут быть моросящими, обложными
и ливневыми. Размер капель моросящего дождя не более 0,5 мм\
они очень медленно и в большом количестве оседают на пред-
меты. Обложные осадки представляют дождь или снег с вполне
заметной скоростью падения и с размерами капель более 0,5 мм.
Ливневые осадки отличаются кратковременностью, интенсив-
ностью и значительной величиной капель или снежинок. Выпа-
дают не из сплошного слоя облаков, как обложные осадки,
а из отдельных облачных масс.
Измерение осадков на метеорологических станциях произво-
дится с помощью дождемера (рис. 17). Дождемер устанавли-
вается на столбе так, чтобы верхний край его имел расстояние от
земли около 2 м. Дождемерное ведро представляет цилиндр с пло-
щадью основания 500 слг2. Внутри цилиндра впаяна воронка, куда
стекают осадки. Для защиты от завихрений ветра и от выдувания
32
осадков устраивается воронкообразная защита, внутрь которой
устанавливается дождемерное ведро. Величина выпавших осад-
ков измеряется измерительным стаканом (рис. 18), на котором
нанесены деления. Измеренные осадки выражают в миллиметрах
высоты столба воды, который образовался бы на горизонтальной
поверхности, если бы осадки не разлились и не испарились.
10. Обледенение
Явление обледенения воздушных судов часто нарушает регу-
лярность работы воздушных линий, вызывает вынужденные
посадки и представляет поэтому одно из наиболее вредных
метеорологических явлений. Изыскания технических средств
борьбы с этим явлением пока еще не дали положительных
результатов. Поэтому пилоты вынуждены избегать слоев воздуха,
в которых возможно обледенение. Необходимо заранее знать,
в каких слоях оно возможно. В некоторых случаях весь доступ-
ный для полета слой атмосферы имеет условия, наверняка вызы-
вающие обледенение. Тогда полеты становятся чрезвычайно труд-
ными, если не невозможными.
Обледенение самолета может происходить как в облаках,
так и вне облаков в форме прозрачного стекловидного льда или
инея. Обледенение в форме инея, при наличии других необхо-
димых условий, обычно бывает при температурах около —10°
и ниже. Эта ф°Рма обледенения не мешает полетам, так как
иней облегает кромку крыльев равномерным слоем, не нарушая
профиля крыла, кроме того, вес инея обычно очень незначи-
телен. Совсем другой характер носит обледенение в форме льда.
Лед нарастает на кромке слоем неравномерной толщины. Крылья
и винт получают другой профиль — с большим лобовым сопро-
тивлением. Вес льда представляет значительную нагрузку.
В результате самолет может потерять способность держаться
в горизонтальном полете. Образование стекловидного льда проис-
ходит чаще внутри облаков нижнего яруса при отрицательных
температурах около 0° и до —6° (подробнее см. стр. 151).
Вне облаков обледенение бывает в перенасыщенном влагой
воздухе или при выпадении дождя, состоящего из капель в пере-
охлажденном состоянии, которые моментально замерзают от при-
косновения к частям самолета.
Обледеневший самолет часто может освободиться от налета
льда, если он перейдет в другой слой воздуха, где относитель-
ная влажность мала. Слой льда во время полета в сухом воз-
духе быстро высыхает. Если внизу у земли температура выше
нуля, то можно, держась на небольшой высоте у земли, также
быстро освободиться от тяжести ледяного налета.
Из сказанного видно, что условия обледенения определяются
прежде всего величиной температуры и влажности воздуха.
Поэтому воздушные линии должны быть обеспечены средствами
зондирования атмосферы на температуру и влажность воздуха!
Курс аэрологии—3
33
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется давлением воздуха?
2. В каких единицах измеряется давление воздуха?
3. Приведите давление в 730 мм к уровню моря' при разности высот 250 м
и температуре 18°, пользуясь барометрической формулой.
4. Опишите устройство и назначение психрометра Ассмана.
5. В чем значение поверхности земли для нагревания и охлаждения
воздуха?
6. Каков годовой ход вертикального температурного градиента в слое
0—500 м в общих чертах?
7. Опишите основные типы инверсий.
8. Что такое абсолютная и относительная влажность?
9. Что такое горизонтальный градиент давления?
10. Почему угол отклонения ветра от направления градиента давления
различный на суше, на море и в воздухе?
11. Опишите суточный ход ветра в ясные дни внизу и на высоте.
12. Укажите характерные случаи влияния рельефа на воздушный поток.
13. На чем основано допущение постоянства вертикальной скорости рези-
нового шара-пилота?
14. Чем определяется вертикальная устойчивость воздушных слоев?
15. Каковы основные типы восходящих потоков?
16. Что такое точка росы?
17. В чем сходство и различие кучевых и грозовых облаков, а также
кучевых и слоистых?
18. Чем объясняется волнообразное строение облаков и в чем различие
слоисто-кучевых и высоко-кучевых облаков?
19. В каких случаях и какие облака используются как признаки предстоя-
щей погоды?
20. Укажите методы определения высоты облаков.
21. Опишите особенности радиационных и адвективных туманов.
ГЛАВА 3
ДИНАМИКА АТМОСФЕРЫ
1. Системы воздушных течений
Нормальным состоянием атмосферы является более или менее
быстрое движение воздушных масс вдоль земной поверхности.
Безветрие бывает редко и только в нижних слоях. Движущей
силой, поддерживающей это вечное движение атмосферы,
является солнечная теплота в сочетании с силой земного притя-
жения. Последняя постоянно стремится привести воздух, как
и все жидкости на земле, в состояние горизонтального располо?
жения поверхностей равного давления. Неравномерное нагрева-
ние атмосферы, наоборот, постоянно нарушает горизонтальность
расположения поверхностей равного давления. В результате
этих взаимодействий создается постоянное движение воздуха.
Схема, приведенная на рис. 19, поможет уяснить это положение.
В первоначальном положении (/) температура над островом
и водой одинакова. Поэтому линии одинакового давления (изо-
барические поверхности) В, Ьи Ь2 и Ьъ имеют горизонтальное
расположение. Затем остров и воздух над ним оказались более
нагретыми, чем воздух над водой (II). Это повело к расширению
объема воздуха над островом. Приподнятая, выступающая над
34
прежним уровнем, часть воздуха будет растекаться по сторонам,
как указано стрелками, вдоль изобарических поверхностей, полу-
чивших теперь изгиб. Движение начинается вверху. В первый
момент давление внизу остается везде одинаковым (Д), но скоро
отток воздуха из центра вызовет понижение давления воздуха
внизу над островом и увеличение давления внизу над водой
Получается указанное (///) дви-
жение воздуха внизу от воды
к острову, вверху, наоборот,
от острова к воде. Движение
будет продолжаться до тех
пор, пока поддерживается раз-
ница температур над островом
и над водой. Циркуляция по
этому типу, называемая бри-
зами, действительно держится
в течение лета в прибрежной
зоне у морей и больших озер.
Днем ветер дует с моря на
берег, ночью, наоборот, с бе-
рега на море.
Та же схема атмосферных
движений, только в огромном
и3__________и3__________ и3
______^2_____________Ьг___________Ъг
I - Ъ,_________________Ь,____________Ь,
В В В
Вода Остров Вода.
Рис. 19.
масштабе и значительно услож-
ненная вращением земли, дей-
ствует в таких системах воз-
душных течений, как пассаты, циклоны и др., которые охваты-
вают значительную часть земного шара.
Большая разница температур воздуха на экваторе и у полю-
сов (в среднем 50°) должна вызвать поток воздуха внизу от по-
люсов к экватору, вверху — от экватора к полюсам. На самом
деле такого непрерывного потока нет. Обмен воздуха ’между
экватором и полюсами усложнен влиянием вращения ‘ земли.
На рис. 20 изображена схема циркуляции атмосферы по Бьерк-
несу, дающая представление о некотором среднем распределе-
нии переноса воздушных масс. Вдоль экватора имеется широкий
пояс пониженного давления и отток воздуха в верхнем слое
3*
35
выше 4 км, направленный на север. Влиянием вращения земли
это течение, называемое антипассатом, отклоняется в северном
полушарии направо, так что на широте около 30° оно имеет
почти чисто западное направление. Отсутствие составляющей
на север в этих местах, а также уменьшение к северу длины
градуса долготы вызывает накопление воздушных масс в полосе
широт 30—40°. Это — известный пояс повышенного давления.
От него к экватору в нижнем слое — до 4 км — дуют пассаты,
в виде СВ ветров, которые и замыкают круговую циркуляцию
атмосферы между экватором и средними широтами. Другой
характер носит циркуляция между средними широтами и полю-
сом. Пояс высокого давления выделяет теплое ЮЗ течение.
Навстречу ему из полярных районов идет холодное СВ течение.
Встреча эта имеет характер постоянной борьбы холодных
и теплых воздушных масс. На фоне этой борьбы при воздей-
ствии многих географических, сезонных и других влияний и со-
здается погода средних широт во всем ее разнообразии и слож-
ности.
Муссоны. Система воздушной циркуляции между морем
и сушей по схеме сходна с указанными уже бризами, стой лишь
разницей, что муссоны меняют свое направление только два
раза в год и охватывают огромные пространства в тысячи кило-
метров. Летом они дуют с моря, зимой с суши, отклоняясь
от направления градиента давления по общему правилу вправо
(в северном полушарии). Климат нашего Дальневосточного края
находится под влиянием тихоокеанского муссона, который при-
носит
летом много влаги с
моря (дождливое лето), а зимой,
наоборот, с материка—сухой мо-
розный воздух.
Местные ветры. Фен—теплый,
очень сухой ветер. Частое явление
в горных странах. Например, на
Кавказе в некоторых местах бывает
свыше 100 дней в году с феном.
Схема фена представлена на рис. 21.
Воздушная масса, имеющая внизу
температуру 10° и относительную
влажность 75%, переваливает с
общим воздушным течением через
высотой от уровня моря 2500 м и от подошвы 2000 м.
росы для этих условий равна 5°. При подъеме вдоль горы
ненасыщенный вначале воздух охлаждается по известному нам
закону на 1° на 100 м. Следовательно, точка росы 5° будет до-
стигнута на высоте 500м от подошвы. С этой высоты начинается
облакообразование, и степень охлаждения, как известно, будет
уже не 1°, а меньше. В данных условиях охлаждение будет 0,57°
на 100 м, т. е. на остальном пути до вершины воздух охладится
еще на 8,6° и будет иметь —3,6°. После перевала вниз кон-
денсация сразу прекращается и начинается нагревание воздуш-
ной массы уже как сухого воздуха 1° на 100 м.
хребет
Точка
36
В результате, опустившись до станции 7V, воздух будет иметь
температуру 16,4° и относительную влажность 31°, т. е. будет
значительно теплее и суше, чем был у станции S до перевала.
Бора — холодный ветер, спускающийся из охлажденных мест
суши вдоль крутых склонов к теплому морю. Является резуль-
татом большой разницы температур на коротком расстоянии.
Наблюдается у нас в Новороссийске осенью и зимой. Этот ветер
можно сравнить с мощным водопадом, так как он имеет боль-
шую составляющую вниз. Достигает страшной силы, обычно
имея температуру значительно ниже 0°. Опасен для судов, сто-
ящих в гавани и в море вблизи берегов, так как производит
сильное волнение, срывает волны и покрывает льдом все, что
обливается волнами.
Афганец —сильный порывистый ветер ЮЗ румбов в Сред-
ней Азии—в районе Сталинабада и Чарджуя. Несет массу пыли
и песка. Дует в летнее время иногда несколько дней под ряд.
Представляет серьезное препятствие для воздушного транспорта.
Сарма — местный ветер на оз. Байкал. Имеет большое сход-
ство с борой. Дует с горного хребта высотой 1200 м (в районе
ст. Ольхой). Скорость ветра достигает 40 MjceK. Поднимает тучи
водяных брызг, покрывающих слоем льда все встречающиеся
иа пути предметы.
Хараханха— местный ветер в районе оз. Байкал (в Толоуст-
няке). Отличается большой силой благодаря сжатию воздушных
масс при проходе по узкому коридору между гор.
Приведенные ветры не исчерпывают всех местных ветров;
например ветры, подобные хараханхе, можно встретить в любом
горном районе. Изучение их для авиации совершенно необходимо.
Шквалы и грозы. Шквалом называют кратковременную, вне-
запно наступившую бурю, сопровождающуюся летом — дождем
и грозой, зимой — снегом. Шквалы имеют различное протяжение
по фронту, иногда в несколько сот километров, но большею
частью в виде прерывистой цепочки с промежутками, когда
шквал не проявляет себя или проявляет слабо. Иногда шквал
развивается на отдельном участке небольшого протяжения и
легко может быть не замечен на синоптической карте при недоста-
точно густой сети наблюдений. Для авиации шквалы имеют
очень большое значение, так как часто делают невозможными
полеты и приводят к авариям застигнутые в пути самолеты.
Внешний вид шквала характеризуется прохождением облака,
подобно изображенному на рис. 22. Его основание имеет вид
темной уплотненной массы с завернутыми краями. Иногда это
основание имеет вид громадной подковы с неровной нижней
поверхностью и висящими темными разорванными клочьями.
Схема того же облака в разрезе по линии движения приведена
на рис. 23. Большие стрелки вверху и внизу указывают на общее
течение атмосферы, с которым перемещается шкваловое облако.
Стрелки под облаком и несколько впереди его обозначают вос-
ходящие и нисходящие потоки. Последние одновременно с осад-
ками и производят тот удар ветра, который в течение не-
37
скольких минут представляет картину бури со всеми послед-
ствиями.
Прохождение шквала сопровождается резким скачком в ходе
метеорологических элементов. Давление воздуха во время про-
хождения шквала резко увеличивается, но тотчас за шквалом
падает, хотя более медленно. Несколько раньше этого начинают
резко изменяться температура и относительная влажность. Пер-
Рис. 22.
вая падает, вторая увеличивается. Перед шквалом распределе-
ние температуры с высотой характеризуется отсутствием инверсии
до значительной высоты и большим вертикальным градиентом
(часто больше 1° на 100 м). После шквала, наоборот, обнаружи-
вается замедленное падение температуры с высотой. Ветер перед
шквалом внизу слабый, с высотой сильно возрастает и вра-
щается вправо. Направление шквала определяется общим тече-
нием атмосферы на высоте 3—4 км.
Грозы характеризуются электрическими разрядами в виде мол-
ний. Отдаленные "розы, когда грома не слышно, называются
38
зарницами. Гроза сопровождается прохождением облаков, подоб-
ных описанному выше шкваловому облаку, и самый шквал в той
или иной интенсивности является обязательным спутником грозы.
Смена состояния метеорологических элементов уже дана в опи-
сании шквала. Грозы бывают двух видов: тепловые и фронталь-
ные, или циклонические. Первые имеют местный характер, разви-
ваются внутри определенной воздушной массы вследствие пере-
грева ее на отдельных участках. Они непродолжительны, после
ях окончания в состоянии метеорологических элементов не бывает
Рис. 23.
таких резких изменений, как после фронтальных гроз. Фронталь-
ные грозы возникают на границе двух воздушных масс с различ-
ными свойствами; имеют большое протяжение по фронту.
Повторяемость гроз вообще увеличивается к югу. Приводим
таблицу по районам СССР (табл. 7).
Таблица 7
Районы СССР Среднее число гро- зовых дней в году
Берега Белого моря .... Запад Центр Европейской части . . Юго-запад Юг Северный Кавказ 6,2 14,4 15,5 231 21,0 26,0
По времени дня грозы чаще бывают в послеполуденные
часы, в промежутке 15—18 часов.
Полет опасен во время грозы, потому что молния может
ударить в самолет, а также вследствие наличия в зоне грозы
сильных вихревых движений воздуха с восходящими и нисходя-
щими потоками.
39
Согласно исследованиям высоковольтных лабораторий уста-
новлены следующие возможные последствия удара молнии в само-
лет:
1. Удар молнии в винт самолета.
2. Пожар от загорания деревянных частей.
3. Деформация и плавление металлических частей в местах,,
представляющих большое сопротивление для электричества.
4. Порча изоляции в системе зажигания.
5. Повреждение мотора от несвоевременного зажигания горки
чего в цилиндрах при ударе молнии в свечу.
6. Повреждение некоторых приборов.
2. Циклоны и антициклоны
Атмосферное давление на картах погоды изображают про-
ведением так называемых изобар. Изобары — это линии, соеди-
няющие пункты с одинаковым давлением. На любой карте погоды
можно видеть два основных типа
распределения атмосферного давле-
ния:
1) циклон — область, в которой
атмосферное давление в центре наи-
меньшее, а к периферии постепен-
но увеличивающееся. Иначе такая
область называется барическим ми-
нимумом,^ или просто областью
низкого давления-,
2) антициклон — область, в ко-
торой атмосферное давление в
центре наибольшее, а к периферии
постепенно уменьшающееся. Иначе
такая область называется бариче-
ским максимумом, или просто
областью высокого давления.
Рис. 24.
На рис. 24 изображены такие области, как они располагаются
иногда над Европой. Область низкого давления ограничена изо-
барами 750 и 755 мм. Область высокого давления — изобарами
765 и 760 мм. Пунктирными стрелками обозначено направление
градиента давления, сплошными стрелками—направление ветра.
Поперечное оперение указывает силу ветра. В местах, где изо-
бары сближены, градиент больше, соответственно больше и ско-
рость ветра. Направление ветра имеет везде отклонение от гра-
диента вправо под влиянием вращения земли. При общем обзоре
ветров видно, что они имеют характер вихреобразного движения.
В области высокого давления воздушные массы движутся от
центра, вращаясь по ходу часовой стрелки; в области низкого
давления — движутся к центру, вращаясь против часовой стрелки.
Втекание все новых воздушных масс к центру области низ-
кого давления должно было бы в короткое время выравнять
разность давлений на периферии и в центре. Но такие случаи
40
выравнивания, или, как говорят, заполнения циклона бывают
только к концу его существования, когда он пройдет ряд ста-
дий развития. Во время развития циклона разность давлений на
периферии и в центре даже увеличивается. Очевидно, что в цик-
лоне существует восходящее движение воздуха, а в антициклоне—
нисходящее. В верхних слоях имеет место отток воздуха от
центра циклона и приток к центру антициклона. Несмотря на
крайне незначительную скорость восходящих и нисходящих
движений воздуха, порядка 1 см1сек, они определяют плохую,
ненастную погоду в циклонах и хорошую, сухую погоду в анти-
циклонах.
Представленное на карте погоды давление в виде системы
изобар дает нам так называемый барический, рельеф. Циклоны
и антициклоны являются основными формами барического рельефа.
Есть еще вторичные формы. Их названия до некоторой степени
поясняют их сущность.
1. Отрог повышенного давления-, выделяется на периферии
антициклона в виде большой выпуклости.
2. Клин высокого давления. Это отрог более вытянутый и>
клинообразно вдающийся между двумя циклонами.
3. Ложбина низкого давления выделяется циклоном на пери-
ферии, подобно отрогу; входит кли-
нообразно между двумя антициклона-
ми. В случае замыкания изобар в
ложбине получается так называемый
частный циклон.
Есть еще ряд других форм вторич-
ных изобар. Все они характеризуются
или циклональной или антициклональ-
ной погодой, что связано также с
наличием восходящих или нисходя-
щих движений воздуха. При рассмот-
рении погоды эти изобары делятся на
циклонные и антициклонные по признаку их кривизны (рис. 25).
Изобара 3, обращенная вогнутостью к антициклону, должна быть
отнесена к антициклональной системе. Изобара 7 — к циклональ-
ной. Изобара 2— нейтральна.
3. Воздушные массы
Недавно еще применялась основанная на опыте многих лет
система прогнозов погоды, по которой руководствовались почти
йсключительно распределением форм барического рельефа. Цик-
лон в этой системе рассматривался как целостное атмосферное
образование. Его изучали, разделяя на условные части по чет-
вертям или квадрантам. В зависимости от наступления того или
другого квадранта предсказывали погоду, причем пользовались
общим положением, которое не потеряло значения и теперь,
что циклоны движутся в общем с запада на восток, хотя и
с большими отклонениями в отдельных случаях. Норвежские
41
ученые Бьеркнес и др. открыли в метеорологии новые широкие
возможности для развития. Оказалось, что циклон (как и анти-
циклон) имеет свое естественное расчленение. В образовании его
участвуют теплые и холодные воздушные массы, которые обра-
зуют между собой в атмосфере поверхности раздела. Линии этих
разделов у земли получили название фронтов. Изучение свойств
и расположения воздушных масс и фронтов оказалось главным
средством анализа погоды, а рассмотрение форм барического
рельефа имеет сейчас только вспомогательное значение.
Воздушные массы по географическому происхождению имеют
следующее подразделение.
Арктический воздух. Вытекает из холодного бассейна Арктики;
проходит на территорию СССР через Баренцево или Карское
море. Отличается низкой температурой, малым содержанием
влаги и большой прозрачностью. В зависимости от температур-
ного состояния подстилающей поверхности может быть в устой-
чивом или неустойчивом состоянии. Зимой устойчив над пере-
охлажденной поверхностью земли. Весной, летом и осенью
неустойчив, благодаря нагреванию снизу от более теплой под-
стилающей поверхности. В случае вторжения через ледяные
пустыни Карского моря получает название континентального
арктического воздуха. При вторжении из Гренландии через
Скандинавию называется морским арктическим воздухом.
Над материками Евразии (Сибирь, Северная часть Европы)
и Сев. Америки арктический воздух часто образует устойчивые
антициклоны, где он превращается в полярный, континенталь-
ный воздух.
Полярный воздух формируется в антициклонах умеренных
широт (Европа, Сибирь, Сев Америка) и имеет 3 разновидности:
а) морской полярный воздух—наиболее частый тип воздуха
в Западной Европе и второй по частоте повторяемости в евро-
пейской части СССР. Приходит к нам с Атлантики, создавая
потепление зимой. В Западной Европе является неустойчивой
воздушной массой. Доходя до СССР, он значительно теряет
свойства неустойчивости и несет слоистый и слоисто-кучевой
покров облаков. В отдельных случаях доходит в неустойчивом
состоянии и до нас;
б) континентальный полярный воздух формируется в конти-
нентальных антициклонах — чаще в СССР, реже в Западной
Европе. Зимой отлйчается низкими температурами в нижних
слоях, поэтому очень устойчив и с развитием инверсий обра-
зует обширные туманы. Летом в дневное время неустойчив,
с кучевыми облаками, которые могут развиваться до грозовых
облаков с выпадением местных дождей;
в) полярный воздух — отличается хорошей прозрачностью.
Зимою он холоднее морского полярного воздуха, но теплее кон-
тинентального и арктического. Чаще всего, особенно летом,
неустойчив. • *
Тропический воздух. Приходит в Европу с юго-запада из
области Азорского антициклона (часть пояса высокого давления
48
В Атлантическом океане). На территорию СССР приходит с юга
через Средиземное море, Балканы, Каспийское море и Казах-
стан. Прозрачность тропического воздуха понижена запылением
тончайшей пылью пустынь. Отдаленные предметы в нем прини-
мают синеватый оттенок. На юго-востоке европейской части
Союза тропический воздух средне-азиатского происхождения
отличается запыленностью еще в большей мере, благодаря оби-
лию более крупных частиц пыли, не успевших еще выпасть.
Отличается устойчивостью, так как всегда проходит с «юга на
север по более охлажденной поверхности. Отличается богатым
содержанием влаги, если проходит через водные поверхности.
Продвижение на север с постепенным охлаждением вызывает
в тропическом воздухе образование слоистых облаков и моро-
сящих осадков, подчас туманов. Иногда формирование тропи-
ческого воздуха происходит в антициклонах, продвинувшихся зна-
чительно к северу, например над Средиземным морем, Казахста-
ном и Южной Европой.
В переходном состоянии воздушные массы называются: преж-
ний арктический, прежний полярный, прежний морской поляр-
ный и прежний континентальный воздух.
4. Фронты
Теплые и холодные воздушные массы граничат в подвижном
состоянии одна возле другой, образуя более или менее резко
выраженную поверхность раздела. Внутри данной воздушной
массы значения метеорологических элементов меняются мало и
изменения могут быть объяснены суточным ходом или местными
влияниями. Но смена воздушных масс над каким-либо местом
сказывается резким изменением метеорологических элементов:
после холода вдруг наступает тепло или после тепла холод.
Зона соприкосновения различных воздушных масс в пространстве
обычно имеет наклон к горизонту порядка от 1:100 до 1:1000.
Холодный воздух располагается внизу наклонной поверхности
раздела, а теплый воздух — вверху. Линия пересечения поверх-
ности раздела с земной поверхностью называется фронтом.
Строго говоря, это не узкие поверхности и линии, а переходные
зоны толщиною в несколько десятков километров. По наклонной
поверхности раздела почти всегда развиваются вертикальные
восходящие или нисходящие движения, которые, как уже не раз
указывалось, и определяют образование облаков, осадков или
ясной погоды. Явления прифронтовой погоды захватывают более
широкую полосу, чем сам фронт, благодаря тому, что поверх-
ность раздела, имея наклон, располагается над поверхностью
земли широкой полосой.
Фронты подвержены разнообразным изменениям; они могут
усиливаться или размываться. Толщина переходного слоя воз-
духа между воздушными массами (фронтальная зона) может
изменяться в больших пределах. Очень большое расширение
этой зоны означает размывание фронта. Большое значение для
43
изменений фронтов имеет та или другая взаимная направлен-
ность движения воздушных масс, на границе которых возникает
фронт. Для образования резко выраженного фронта необходимо
наличие сходящегося направления движения воздушных масс
(конвергенция). И наоборот, появление расходящихся движений
воздушных масс (дивергенция) раз*
мывает фронты. Для примера на
рис. 26 указана схема сходящихся
и расходящихся воздушных течений
внутри седловины, на перекрестке
между двумя максимумами (В), где
движение ветра происходит по ча-
совой стрелке, и между двумя ми-
нимумами (И), где движение—про-
тив часовой стрелки. Нужно иметь
в виду, что это только схема. Дей-
ствительная взаимная направлен-
ность течений более разнообразна
и имеет свою детализацию: одно-
сторонняя сходимость, сходимость
при убывании „ русла “ течения (на-
пример внутри циклона) и др.
Если бы полярные и тропические воздушные массы сохра-
няли свое месторасположение в границах, очерченных опреде-
ленной широтой, то существовал бы стационарный полярный
фронт, идущий в широтном направлении вокруг земного шара
(рис. 27). В действительности же воздушные массы полярных
областей могут проникать далеко к югу, а тропические массы—
к северу, как указано на рис. 28. Поэтому действительное распо-
Рис. 27.
ложение полярного фронта получает вид волнообразной линии
с колебаниями около некоторой средней линии, указанной пунк-
тиром. Области вторжения холодного воздуха Ki и Кг могут
занимать огромные территории порядка целых частей света.
Фронты меняют свое положение ежедневно. На отдельных участ-
ках они обостряются, на других распадаются. Поэтому понятие
полярного фронта является условным, введенным для удобства
обобщений. Различают два таких фронта, называемых главными
фронтами:
1) арктический фронт, отделяющий арктический воздух от
полярного;
44
2) полярный фронт, отделяющий полярный воздух от тро-
пического.
Эти фронты отличаются однако полной реальностью на
отдельных участках, причем имеется несколько типов этих фрон-
тов. Каждый тип занимает определенный участок на общей линии
нашего условного полярного или арктического фронта. Опишем
кратко отдельные типы фронтов.
Теплый фронт (рис. 29). Массы наступающего теплого воз-
духа (двойная стрелка) натекают на отступающий холодный воз-
дух (ординарная жирная стрелка) по наклонной поверхности
раздела. При этом подъеме в силу адиабатического охлаждения
происходит конденсация паров в виде облаков и осадков.
Полосы дождя и слоисто-дождевых облаков занимают полосу
впереди фронта шириною около 300 км. В зоне 300—500 км от
фронта на поверхности раздела расположены высоко-слоистые
облака, еще дальше — перистые облака.
Рис. 29.
Приводим признаки теплого фронта на синоптической карте
как они описаны С. П. Хромовым в книге „Введение в синопти-
ческий анализ**.
Ветер. С приближением фронта усиливается, поворачивается,
параллельно фронту, порывистость увеличивается.
$ Температура. Сначала медленно повышается. С появлением
покрова высоко-слоистых облаков повышается резким скач-
ком.
Относительная влажность сначала перед фронтом убывает,
затем в полосе предфронтальных осадков увеличивается и при
прохождении фронта не меняется или несколько убывает.
Видимость перед наступлением полосы осадков хорошая,
в осадках — хуже. При прохождении фронта нередко бывают
туманы.
Осадки имеют обложной характер. Их интенсивность зависит
от скорости течения и величины наклона поверхности раздела.
Образование снегопадов занимает полосу шириною в среднем
400 км от фронта. За фронтом иногда туман, часто моросящий
дождь. Зимою часто гололед.
Давление воздуха. Перед фронтом продолжительное убыва-
45
ние давления, за фронтом — ровный ход давления или падение,
но менее быстрое, чем перед фронтом.
Холодный фронт (рис. 30). Теплый фронт, как сказано
выше, характеризуется наступлением теплого воздуха на отсту-
пающий холодный воздух. Холодный фронт, наоборот, характе-
рей активным подтеканием холодного воздуха под теплый.
В теплом фронте поверхность раздела имеет острый угол с гори-
зонтом. В холодном фронте, благодаря задерживающему влия-
нию трения о землю, поверхность раздела в передней части
фронта имеет тупой угол. Это определяет резкий подъем теп-
лого воздуха по крутой поверхности раздела и бурное развитие
процессов конденсации в виде мощных облаков кучево-дожде-
вого типа с внезапными кратковременными осадками, а также
порывистый характер ветра. Эти процессы занимают короткое
расстояние поперек линии фронта в пределах до 100 км-, дальше
за фронтом в массе холодного воздуха развиваются кучевые
облака хорошей погоды.
Приведенный рис. 30 и описание изображают холодный
фронт второго рода. Есть еще холодные фронты первого рода,
которые, будучи сходными с фронтами второго рода в перед-
ней части, отличаются от последних тем, что на некотором рас-,
стоянии от передней линии фронта дают осадки и облачность,
сходные по характеру с теплым фронтом, именно обложные
дожди и высоко-слоистые и слоисто-дождевые облака. Но по-
лоса этих осадков имеет величину порядка 100—200 км, т. е.
меньше, чем в теплом фронте. Различие процессов фронтов
объясняется тем, что теплый воздух холодных фронтов первого
рода находится в восходящем движении, в то время как на
фронтах второго рода теплый воздух имеет нисходящее движе-
ние, за исключением нижнего слоя 1—2 км, где теплый воздух
имеет восходящее движение.
Приводим признаки холодного фронта на синоптической
карте тоже по книге С. П. Хромова.
Ветер перед фронтом вращается влево почти до параллель-
ности к приближающемуся фронту. При прохождении фронта—
скачок ветра вправо. Перед фронтом ветер вообще усиливается:
перед фронтом первого рода—до сильного и очень сильного;
<6
перед фронтом второго рода — преимущественно только до све-
жего При прохождении фронта ветер шквалистый, часто с бу-
рями; за фронтом первого рода ветер ослабевает, за фронтом
второго рода долго остается сильным.
Температура. Перед фронтом первого рода температура,
имеет суточный ход; за фронтом — значительное падение темпе-
ратуры. В случае фронта второго рода падение температуры
начинается до фронта вследствие влияния предфронтальных
осадков; за фронтом — скачкообразное понижение темпера-
Влажность перед фронтом первого рода имеет суточный
ход; за фронтом абсолютная влажность убывает, относительная
влажность увеличивается; за фронтом — скачкообразное убывание
абсолютной влажности и по большей части рост относительной
влажности.
Видимость—перед фронтами ухудшается, за фронтами —
улучшается.
Облака. Перед фронтом первого рода—слоистые внутримас-
совые облака; у фронта—мощные облака кучево-грозовых форм;
дальше слоисто-дождевые с разорванными облаками плохой
погоды и высоко-слоистые. Перед фронтом второго рода—сна-
чала высоко-кучевые облака в виде продолговатых валов обте-
каемой формы (чечевицеобразные), затем слоисто-кучевые
и, наконец, стена кучево-дождевых облаков.
Давление перед фронтами падает или остается без измене-
ний; за фронтами — более или менее быстрый рост давле-
ния.
Фронты окклюзии. В развитии циклона имеется такая стадия,
когда теплый воздух оказывается со 'всех сторон окруженным
холодным воздухом, подсекается последним снизу и распола-
гается над холодным воздухом, нигде не прикасаясь непосред-
ственно к земле. Теплый и холодный фронты смыкаются в началь-
ной стадии отделения теплого воздуха от земли в одну линию.
При этом появляется так называемый фронт окклюзии,1 имею-
щий два вида.
1. Фронт окклюзии по типу теплого фронта изображен на
рис. 31 слева в вертикальном разрезе. Холодный воздух впереди
теплого фронта и холодный воздух позади холодного фронта,
разделенные до появления окклюзии большим пространством
теплого воздуха, как правило, должны иметь различную темпе-
ратуру. Соприкасаясь между собой после вытеснения теплого
воздуха, эти две холодные воздушные массы с различной тем-
пературой образуют вновь или теплый фронт или холодный. Их
называют фронтами окклюзии. В случае, если более высокую
температуру имеет та масса холодного воздуха, которая нахо-
дилась сзади бывшего холодного фронта, — появляется теплый
фронт, т. е. фронт окклюзии по типу теплого фронта. Он
характеризуется примерно такой же погодой, как и теплый
1 От латинского слова „окклюдо"— отрезать, разобщать, замыкать.
47
фронт. Поверхности раздела, ограничивающие приподнятый
кверху теплый воздух, имеют, как указано на рисунке, линию,
по которой они соприкасаются; направление этой линии надо
Рис. 32.
представить перпендикулярно плоскости рисунка; она обозна-
чает jwecTO наиболее низко расположенной части теплого воз-
духа и называется верхним фронтом
окклюзии, а линия пересечения земли
поверхностью раздела холодных воз-
душных масс, образующих фронт ок-
клюзии, называется нижним фронтом
окклюзии.
2. Фронт окклюзии по типу хо-
лодного фронта (рис. 31 справа) пред-
ставляет тот случай, когда более теп-
лый воздух находится впереди, а
менее теплый-—в тылу. В этом слу-
чае процессы развиваются подобно
холодному фронту: вал более холод-
ного воздуха, подтекая под менее хо-
лодный воздух, бурно вытесняет верх-
ние слои теплого воздуха.
Выше было дано первое представ-
ление о циклонах. Они развиваются
на линиях разделов основных воз-
душных масс (на главных фронтах) и представляют волновое
возмущение этих фронтов. На рис. 32 указано в плане несколько
главных стадий развития циклона. Образование циклона начи-
нается со стадии волны Ь. Затем наступает стадия теплого
сектора циклона с. Передняя восточная граница теплого сек-
тора представляет в плане теплый фронт, западная граница —
холодный фронт. Заключительной стадией развития циклона
является стадия окклюзии d. • .
Положение теплого сектора циклона относительно распре-
деления давления (выражено в миллибарах) показано на рис. 33.
Вершина теплого сектора совпадает с центром циклона.
На рис. 34 представлено положение циклона относительно
давления в.стадии окклюзии. Процесс окклюдирования еще
не закончен; внизу есть небольшой остаток теплого сектора,
ограниченный двумя фронтами: теплым и холодным. От вер-
шины теплого сектора к центру циклона идет фронт окклюзии
48
по типу теплого фронта. Продолжение этой окклюзии от центра
циклона к юго-западу представляет окклюзию по типу
холодного фронта, так как в тыл ложного теплого сектора захо-
дит холодный воздух.
На приведенных рисунках обращает на себя внимание сле-
дующее:
а) изобары в теплом секторе идут почти прямолинейно;
б) переходя линию фронта, изобары имеют излом;
Рис. 34.
в) теплый фронт на бюллетенях погоды обозначается орна-
ментом в виде зачерненных полукружков; холодный фронт—
орнаментом в виде зачерненных зубцов; фронты окклюзии—
смешанным орнаментом, причем в окклюзии по типу теплого
фронта зачернены полукружки, в окклюзии по типу холодного
фронта—зубцы,
Курс аэрологии—4
49
При глубоких вторжениях холодных масс воздуха на юг
образуются целые группы циклонов, названные семействами
циклонов. Семейства циклонов (рис. 35) располагаются в виде
цепочки от юго-запада на северо-восток. В то время как ста-
рый циклон, наиболее северный, прошел весь путь развития до
стадии окклюзии включительно, крайний южный циклон, нахо-
дящийся далеко на юге у границы пассатов, только еще зарож-
дается в стадии волны. Остальные циклоны занимают промежу-
точное положение.
Не всегда окклюзия ци-
клона означает близость
его заполнения. Положе-
ния, подобные изображен-
ному на рис. 34, при
большой разнице темпе-
ратур ложного теплого
сектора и окружающего
холодного воздуха часто
вызывают возрождение
деятельности циклона та-
кой же силы, как и пер-
вый основной циклон. Это
развитие проходит снова
те же стадии циклона
включительно до вторичной окклюзии. Фронты, ограничивающие
ложный сектор со стороны более холодного воздуха, назы-
ваются вторичными. Они часто наблюдаются внутри воздушных
масс, однородность которых в отношении температуры нару-
шена влиянием подстилающей поверхности во время замедления
передвижения воздушной массы на отдельных участках.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова схема общей циркуляции атмосферы?
2. Что такое бриз и схема его образования?
3. Что такое фен?
4. Что такое шквал и схема его образования?
5. Как распределены давление и ветер в циклоне?
6. Опишите виды воздушных масс по географическому происхождению.
7. Как образуются теплый и холодный фронты?
8. В чем основные признаки фронтов теплого и холодного?
9. Что такое фронт и типы окклюзии?
ГЛАВА 4
СЛУЖБА ГЮГОДЫ
1. Синоптическая карта
Для правильной оценки и прогнозов погоды необходимо
обеспечить возможность удобно и быстро обозревать атмосфер-
ные процессы сразу на большой территории. Поэтому необхо-
димо поступающий от метеостанций огромный информационный
50
Рис. 36.
Примечание. В настоящее время код несколько изменен.
материал в виде телеграмм и радиосводок наносить на карты
по определенной системе. Выработанная для этого система имеет
международное применение, так что метеорологи разных стран
свободно читают иностранные карты погоды как свои собствен-
ные. Эти карты называются синоптическими, так как отражают
состояние погоды в определенный момент. Основные сроки
наблюдений на метеостанциях: в 1, 7, 13 и 19 час среднего сол- •
печного местного времени. Кроме того, метеостанции дают
погоду по запросам авиационных организаций и отдельных пило-
тов и в другие часы, когда это нужно.
Метеорологические телеграммы содержат сведения в зашиф-
рованном виде, в виде цифр по условному коду (рис. 36). Ука-
занные вверху кода буквы определяют место цифровых значе- <
ний метеоэлементов в телеграмме. Всего дается пять пятицифровых
групп. Их буквенное выражение имеет вид:
JJJCLCri ‘wwVhNj;, DDFWN-, ВВВТТ-, abbRR.
На рис. 36 от каждого из буквенных обозначений идет
стрелка, указывающая на подписанное значение данной группы.
Например, на месте трех букв JJJ в телеграмме ставится число,
обозначающее номер станции (вместо названия). На месте буквы
CL ставится однозначное число, обозначающее форму наблюдав- !
шихся нижних облаков, например слоисто-кучевые облака обо-
значаются цифрой 4, слоистые и кучевые одновременно — циф-
рой 7 и т. д. На месте ww в телеграмме ставится двухзначное
число, обозначающее характеристику погоды в момент наблю- •
дения. Таблица этих обозначений содержит 100 возможных со-
стояний погоды (помещена внизу рис. 36). Например, если во 1
время наблюдения был туман, то в телеграмме ставят одно из '
чисел от 40 до 49, смотря по свойствам тумана, указанным в таб- '
лице. Если, кроме тумана, был, например, моросящий дождь, для
которого отведены значения от 50 до 59, то ставят наибольшие
значения, относящиеся к моросящему дождю, а о тумане сооб-
щают словами в конце телеграммы.
Дата и часы наблюдений указываются в дополнительной
группе из четырех цифр, стоящей в самом начале теле-
граммы.
В телеграммах для обслуживания гражданской авиации
вместо группы abbRR дают группу:
иСИаЬЬ,
где: U —относительная влажность;
СИ—описание высоких (перистых) облаков;
а —характеристика барометрической тенденции;
bb—величина барометрической тенденции в пятых долях
миллибара.
Код для этой группы приведен на рис. 37.
52
Разберем один пример, как составить и расшифровать теле-
грамму.
X- Облака над го-
ризонт под-
нимаются
не более
чем но
45'
~&(P-
pa,t
коде
ЬЪЪ - Величию Ьаро-
метричесной тенден-
ции 6 пятых долях
миллибара. Для
нанесения на
карту надо дм
нажить на 2
аъъ
Характер
СП-описание высоких/перист./облаюб CL ^Пемыпр^
U-отно
сит Вл.
в /о
0
0 9
7
Ю-19
2
20-29
3 \ 30-39
Плотные перистые облака - в плот-
ных пучках
40-49
5059
4
5
Б
B0-G9
7
70-79
80-89
Прохождение перистых или перисто-
слоистых облаков, не возрастающих
по нолич и не закрывающих всего неба
8
9
so-too
Никаких высоких облаков кет
Преимущественно перисто - слоистые
облака и кроме тою отделен, перистые
Вследствие темноты, тумана и проч,
нельзя различить Высокие облака
Отдельные разбросанные перистые
облака
Отдельные легкие надвигающиеся ле
ристые облака явно возоастсующие
по количеству
Перистые облака разбросаны по все-
му небу, но не образуют никакого
слоя или Вуали
Перисто-слоистые облака, на всем:
небосводе
Гряды надвигающихся перистых обла-
ков на горизонте Перистые облака пе-
реходят 6 перисто-слоистые
Такое надвижение облаков, как под
цифрой 5, но облака поднялись над
горизонтом более чем на 45°
Е
Рис/37.
На станции Томск (173) 11 числа в 13 час наблюдалась
следующая погода: нижние облака—дождевые, средних и верх-
них облаков различить нельзя, в срок наблюдения идет дождь,
53
в течение последнего часа была гроза, видимость 900 м, высота
основания нижних облаков 50—100 м, небо совершенно закрыто
нижними облаками, тихий юго-западный ветер, между сроками
наблюдения шел дождь, барометр 1012,1 мб, температура воз-
духа 8,1°, относительная влажность 78%, барограф в течение
последних трех часов отмечает быстрое падение, затем более
медленное падение, величина барометрической тенденции I
8/6 мб.
Зашифрование этих данных согласно коду будет следую- 1
щее:
JJJ= 173 — Томск.
CL — 6 — дождевые.
Сщ- = X — средних облаков не видно.
ww= 91 — дождь в срок наблюдения, гроза до наблюдения в течение
последнего часа.
V = 3 — видимость меньше 1С0Э м.
h = 1 — высота основания облаков 50—100 м.
Nl= 8—небо полностью закрыто нижними облаками.
DD= 20—юго-западный ветер.
F= 1 — тихий (1 балл шкалы Бофорта).
W = 5 — между сроками наблюдений был дождь.
N = 8 —небо совершенно закрыто.
ВВВ=\2\ — барометр 1012,1 мб. (Дают только последние три цифры. При
отсутствии десятых долей мб. ставят 0.)
ТТ = С8 — температура воздуха 8,1°.
U= 7— относительная влажность 78%.
Си— X—верхних облаков не видно.
а = 6 — за последние 3 часа барометр падал сначала быстрее, потом
медленнее.
bb = 08 — падение барометра за 3 часа 8/6 мб.
После переписывания в телеграмму, отправляемую в Ново-
Сибирское бюро погоды, получим:
Hoeo-Сибирск. Погода 1113 1736X91318 20158 12108 7X608.
Содержание этой телеграммы наносится сразу на синоптиче-
скую карту по схеме, указанной на рис. 38. Левая часть рис. 38
дает порядок расположения метеоэлементов, а правая часть —
конкретный случай расшифровки телеграммы. Размеры цифр и
знаков сильно увеличены; карта в этом отношении требует
очень мелкого и четкого изображения, что делается от руки и
в очень ограниченное время. Схема не требует особых пояснений,
так как значения букв и условные знаки уже известны из кода.
Следует только пояснить, что кружок в центре должен совпа-
дать с кружком, которым на карте обозначены метеостанции.
Стрелка от кружка указывает направление ветра. Оперение
стрелки обозначает силу ветра. Каждая длинная черта на опере-
нии равна двум баллам шкалы Бофорта, короткая черта — одному
баллу. Например, на рис. 38 указан ветер в 5 баллов. Элементы
ТТ и W наносятся красными чернилами. Во избежание излиш-
него загромождения карты они не имеют названий пунктов. Это —
немые карты. Изучение местонахождения всех станций дается
54
только практикой. Первое время названия пунктов находят по
вспомогательной карте с названиями станций и их номерами.
В приложении № 1 к книге дается, как образец, синоптический
бюллетень Центрального бюро погоды СССР за 29 апреля 1933 г.
В нем же даны условные знаки, которыми обозначаются на карте
фронты, области осадков, туманов и проч. На рабочей карте
фронты и области осадков наносятся просто разноцветными
линиями или закрашиваются цветными карандашами: область
обложных осадков — зеленым, область ослабевающих (дегенери-
рующих) осадков — редкой зеленой штриховкой, область тума-
нов— желтым фоном, морось — темнозеленым цветом, ливни
С„ Е
— л ВБВ
W W ® ЬЪ а
V clnl
и h RR
-— }
94,8
•г ~18\
8^ —5
м/ц 600 21.
Рис.
38.
(шауэры) — темнозеленым цветом, теплый фронт — жирной крас-
ной линией, холодный фронт — толстой синей линией. Фронты
окклюзии — лиловой линией.
2. Анализ синоптической карты и прогноз погоды
Перед прогнозом погоды необходимо произвести анализ
синоптического положения. Он выполняется в определенной
последовательности.
Определение областей, занятых теплыми (устойчивыми) и
холодными (неустойчивыми) воздушными массами. Теплая
масса дает слоистые облака, туманы, морось. В редких случаях
при высоких температурах и малой влажности в теплой массе
может быть и ясная погода. По времени суток максимум облач-
ности и осадков в теплой массе бывает ночью. На море темпе-
ратура воздуха теплой массы всегда выше температуры воды.
На суше теплая масса определяется также разницей температур,
т. е. тем, что она теплее подстилающей поверхности, но этот
признак теплой массы иногда не проявляется благодаря местным
нагреваниям. Туманы в теплой массе отличаются устойчивостью,
а также значительным распространением по высоте и по площади.
Они могут наблюдаться и при ветре. Видимость в теплой массе
по сравнению с холодной меньше, независимо от наличия тумана.
Холодная масса, как неустойчивая, характеризуется облач-
ностью восходящих потоков, т. е. кучево-дождевыми облаками и
55
J
осадками внезапного ливневого характера, а также значительной
порывистостью ветра. В случае натекания холодной массы nd
склонам возвышенностей указанные особенности холодной массдо
проявляются еще более резко.
Отграничение областей осадков. Обложные осадки обычно
идут перед теплым фронтом. Ширина полосы этих осадков
в среднем для дождя — 300 км, для снега — 400 км. С момента
окклюдирования циклона ширина полосы осадков и их интен-
сивность убывают. В отдельных случаях ширина осадков значи-
тельно больше благодаря влиянию рельефа или близости другого ’
фронта, с которым осадки образуют одну общую широкую полосу.
Осадки внутри теплой массы обычно бывают в виде мороси; •
холодный фронт, как указано, характеризуется внезапными
несплошными осадками. Из всех этих положений могут быть
исключения в прямо противоположном смысле. Например, морось
может быть и за линией теплого фронта, а обложные осадки,
наоборот, в теплой массе.
Проведение тенденций. Тенденции проводятся только на
рабочей карте. Расположение тенденций на карте не дает таких
правильных линий, как изобары. Отдельные станции „выскаки-
ваю^ как по величине, так и по знаку тенденций. Но общая
картина сводится к наличию областей с падающим и повышаю-
щимся давлением. Область падающего давления обычно совпа-
дает с областью осадков перед теплым фронтом. Область повы-
шения давления совпадает с областью зафронтальных осадков
холодного фронта. Это обстоятельство помогает уточнять распо- *
ложение фронтов.
Проведение фронтов. После нанесения на карту областей
теплых и холодных воздушных масс, областей осадков и тен-
денций, можно уже наметить предварительно линии фронтов.
Окончательно фронты проводятся после нанесения изобар. Но
иногда операции анализа начинают с проведения изобар; это JI
облегчает дело, особенно для начинающих. 1
Приводим некоторые правила для выполнения анализа и
прогноза погоды. (Из книги С. П. Хромова „Введение в синопти-
ческий анализ".)
1. Установившийся фронт, имеющий более или менее постоян-
ное состояние ветра, движется со скоростью составляющей ветра,
нормальной к фронту, на высоте 500—1000 м в
духе.
2. Быстрота движения фронта тем больше, чем больше изобар
пересекает фронт.
3. Фронт, параллельный изобарам, более или менее стацио-
нарен.
4. В антициклонических областях фронты стремятся к стацио-
нарности.
5. Фронт движется тем быстрее, чем больше падение давления
впереди теплого фронта или повышение давления за холодным
фронтом.
холодном воз-
56
6. В антициклонических областях фронты размываются.
7’ При прохождении семейства циклонов часто следующий
циклон проходит южнее предыдущего.
8. Молодой циклон движется в направлении изобар теплого
сектора.
9. Окклюдированный циклон движется в направлении изобар
наиболее теплой своей части (ложного теплого сектора).
10. После окклюзии траектория циклона обнаруживает стрем-
ление загибаться справа налево.
11. Если в циклоне отчетливо выделяются зоны с максимумом
и минимумом температуры, то циклон движется перпендикулярно
линии, соединяющей эти зоны, причем теплая зона остается
с правой стороны.
12. Встречая устойчивый антициклон, циклон огибает его по
часовой стрелке.
13. Центр антициклона перемещается в направлении наиболь
шего падения температуры.
14. Если в циклоне ветер больше „нормального", то циклон
скоро затухает.
За „нормальный" ветер при этом принимают:
V=2T,
где: V—сила ветра в баллах по шкале Бофорта;
Т— градиент давления в миллиметрах.
15. Если ветер в передней части циклона значительно превы-
шает „нормальный", то циклон заполняется в 24 или даже в 12 час.
16. Циклоны при ветре меньше „нормального" углубляются.
Если при этом в центре циклона давление сильно падает, то
циклон может превратиться в очень сильный вихрь.
17. Вращение ветра с высоты 500—600 м вправо указывает
на прохождение в данном месте области падения давления,
вращение влево — на повышение давления.
18. Если центр области понижения давления расположен
близко к центру циклона и если теплый сектор или ложный
теплый сектор имеет отрицательные тенденции, то циклон углу-
бится.
19. Если в окклюдированном циклоне центр области пониже-
ния давления отодвинут от центра циклона к вершине остаточ-
ного теплого сектора и перед фронтом окклюзии тенденции
положительны, то циклон быстро заполнится.
20. Если в условиях п. 19 перед фронтом окклюзии тенден-
ции еще отрицательны (давление падает), то циклон не углу-
бится, но в области отрицательных тенденций будут сильные
ветры.
Подробное рассмотрение тенденций на отдельных станциях
может оказать помощь в анализе синоптического положения.
Приводим для этого таблицу тенденций (табл. 8).
Кроме того, при суждении о погоде полезны местные при-
знаки. Приводим краткую их сводку.
57
Таблица 8
Цифра по коду Схематическое изображение на рабочей карте Толкование наиболее вероятного синоптиче- ского положения
6 3 3 3 8 7 8 4 4 или 51 4или 51 И/Ид J J V и Прохождение теплого фронта и вхождение в теплый сектор неуглубляющегося циклона. В углубляющемся циклоне нижняя часть кри- вой тенденции изображает продолжение паде- ния давления. Окклюзия по типу теплого фрон- та и ложный теплый сектор характеризуются этим же типом тенденции, причем нижняя часть линии также не горизонтальна, а наклонна. Прохождение теплого сектора неуглубляю- щегося циклона. Небольшие колебания давле- ния около горизонтальной линии сравнительно на низком уровне. То же. Неизменяющееся давление на высоком уровне означает прохождение центрального района обширного антициклона или отрога высокого давления. Ровное падение на низком уровне означает прохождение теплого сектора углубляющегося циклона. Турбулентная зона теплого сектора перед холодным фронтом вторбго рода. Ровное падение не на низком уровне означает приближение теплого фронта или фронта ок- клюзии по типу теплого фронта. Прохождение холодного фронта следом за теплым сектором неуглубляющегося циклона. Прохождение холодного фронта следом за теплым сектором углубляющегося циклона. Прохождение фронта окклюзии.
58
Продолжение
О г <3 f & О Схематическое изображение на рабочей карте Толкование наиболее вероятного синоптиче- ского положения
й и
4 и Прохождение вторичного холодного^-фронта.
4 или 5* 3 2 L С Прохождение левой половины циклона. Спокойное надвигание холодной массы. Идущий впереди фронт уже прошел. Неспокойное надвигание (обрушивание) бо- лее холодной массы в тыл за холодным фрон- том второго рода.
1 / с Приближение центрального района обшир- ного антициклона, отрога или широкой пере- мычки.
1 9 ? Вхождение в центральный район обширного антициклона, отрога или широкой перемычки. Отход центрального района обширного анти- циклона, отрога или широкой перемычки.
9 Приближение периферии антициклона.
Оили 9s п Прохождение линии расходимости: оси от- рога, клина или перемычки повышенного дав- ления.
1 Если тенденция положительна, то 4, если отрицательна, то 5.
2 Если тенденция положительна, то 0, если отрицательна, то 9.
Признаки устойчивой хорошей погоды, а) Высокое давление
в течение нескольких дней, медленно и непрерывно повышаю-
щееся.
б) Скорость ветра в летнее время обнаруживает на равнине
правильный суточный ход: ночью — тихо, днем — значительное
усиление ветра; до полудня ветер слабо поворачивается по солнцу,
а после полудня и к вечеру — наоборот; на берегах морей и боль-
59
ших озер, а также в горных местах замечается правильная
смена ветров (морские и береговые бризы, горные и долинные
ветры).
в) Небо часто остается совершенно ясным. Зимою при безвет-
рии небо может затягиваться к вечеру сплошным покровом низ-
ких слоистых облаков. Летом в дневные часы на небе плавают
кучевые облака, исчезающие к вечеру. Иногда рано утром видны
высокие перистые облака, кажущиеся неподвижными и исчеза-
ющие в течение дня.
г) Температура имеет правильный суточный ход с большой
амплитудой.
д) Выпадающих осадков нет. Ночью выпадает роса или иней,
В ложбинах и низких местах ночью собирается туман, расходя-
щийся после восхода солнца; ночью в лесу значительно теплее;
чем в поле; на холме или возвышенности теплее, чем внизу.
Сухой туман или мгла, а также белое серебристое сияние без
всяких резких границ, наблюдаемое на западе в течение долгого
времени после захода солнца при совершенно ясном небе.
Признаки перемены погоды к худшему, а) Давление пони-
жается: чем быстрее и продолжительнее понижение, тем вер-
нее этот признак.
б) Ветер усиливается, делается более ровным, правильные
суточные колебания ветра исчезают. Направление ветра меняется
или по стрелке часов (циклон будет проходить правой стороной)
или против стрелки часов (циклон проходит левой стороной).
Если при падающем давлении ветер усиливается, почти не меняя
направления, то циклон должен пройти почти своим центром,
причем в центре циклона будет затишье, а после прохождения
центра снова усиление ветра, но с противоположной стороны..
Направление движения облаков по сравнению с ветром внизу
отклонено вправо.
в) Облачность увеличивается, причем часть облаков идет
в такой последовательности: сначала с запада довольно быстро
идут перистые, затем перисто-слоистые облака. Дальше небо
застилается пеленой высоко-слоистых облаков и наконец ниж-
ними слоистыми облаками. При других условиях вместо сло-
истой облачности появляется кучевая мощная облачность плохой
погоды.
г) Температура в зимнее полугодие всегда повышается; для
летнего полугодия характерно уменьшение суточной амплитуды.
д) Абсолютная и относительная влажность увеличиваются.
е) Наблюдается сильное мерцание звезд; утренняя заря отли-
чается яркокрасным цветом. Слышимость звуков увеличивается.
Появляются световые венцы около луны.
Признаки устойчивой дурной погоды, а) Низкое давление,
мало изменяющееся или понижающееся в течение суток.
б) Ветер, мало изменяющийся по направлению, чаще всего
юго-западный, редко северо-восточный.
в) В зимнее время небо сплошь затянуто слоистыми и дожде-
выми облаками.
60
г) Снег или дождь—слабые, непрерывно идущие в течение
долгого времени, или более сильные, идущие с промежутками.
А д) Температура довольно постоянная с малой суточной ампли-
тудой; зимою довольно высокая, летом — умеренная.
Признаки перемены погоды к лучшему, а) Давление повы-
шается.
б) Ветер переходит в северо-западный и делается более поры-
вистым.
в) Облачность становится переменной, появляются просветы,
хотя по временам все небо еще может покрываться низкими
дождевыми облаками.
г) Дождь или снег — только по временам.
д) Температура при переходе ветра от юго-запада на северо-
запад понижается, а при переходе от северо-востока на северо-
запад изменяется мало. Летом изменение погоды сопровождается
значительным понижением температуры. Суточный ход темпера-
туры и влажности становится более значительным.
3. Пример разбора синоптической карты
На бюллетене погоды (приложение 1), заимствованном из
книги М. Белякова и А. Кулакова—„Метеорология и аэрология",
представлено синоптическое положение за 29 апреля 1933 г. По
сравнению с рабочей картой бюллетень содержит меньше зна-
ков и сведений, но все же достаточно для того, чтобы понять,
почему автор бюллетеня, дежурный синоптик, пришел к тому
или другому заключению.
Анализ этой карты дает разграничение основных воздушных
масс. На севере клин континентального полярного воздуха
отграничен холодным фронтом от морского арктического воз-
духа и теплым фронтом — от континентального арктического
воздуха. При этом теплый фронт обнаруживается различием
температур по обе стороны фронта (от 8 до 13е). Холодный
фронт проведен по изгибу изобар северного циклона и по
ветровому разделу (линия конвергенции или сходимости воздуш-
ных течений). Область континентального тропического воздуха
в районе Аральского моря резко выделяется высокими темпера-
турами и отграничена фронтами, переходящими дальше в окклю-
зию. По прошедшей грозовой деятельности впереди теплого
фронта автор сделал заключение о наличии условий влажной
неустойчивости континентального тропического воздуха. Для
суждения о возможности дальнейшего развития гроз в этой
воздушной массе было бы очень полезно иметь данные о вер-
тикальном распределении температуры и влажности воздуха.
К сожалению, такие сведения имеются в крайнё недостаточном
числе пунктов.
На левой стороне карты приведен текст анализа и прогноза
погоды. Из текста видно, что полезно и необходимо делать
сравнительный обзор процессов, т. е. сравнивать сегодняшнее
состояние с предыдущим днем. Это дает общие указания отно-
61
сительно дальнейшего развития процессов. Циклон с областью
осадков на ЕТС (европейская территория Союза) продолжает
двигаться на северо-запад, что является довольно редким слу-
чаем. Обычно циклоны имеют движение с составляющей на
восток. Дальнейшее развитие этого циклона в прогнозе не осве-
щено. Вероятно направление его движения несколько изменится
от северо-запада к северу. Ожидать быстрого заполнения этого
циклона нет оснований. Поэтому по крайней мере на ближай-
шие 12 час можно ожидать ухудшения погоды и осадков в об-
ласти Финского залива и озер. Поток континентального поляр-
ного воздуха, расположенного южнее только-что указанного
циклона, двигаясь на север, усиливает свои свойства вертикаль-
ной устойчивости, выраженные хорошо и до этого. Поэтому
в прогнозе говорится о предстоящем уменьшении облачности и
прекращении осадков в центре и на юге ЕТС.
4. Метеорологическая информация} на воздушных линиях
Метеорологическое обслуживание воздушных линий идет по
двум направлениям: 1) по линии дачи предупреждений и про-
гнозов и 2) по линии информаций о действительном состоянии
атмосферы в данный момент.
Необходимость информации о фактической погоде объясняет-
ся невозможностью давать прогнозы с той определенностью
в деталях и с той достоверностью, которые требуются в усло-
виях эксплоатации воздушных линий. Прогнозы дают только
некоторую вероятность того или другого явления, и пилот полу-
чает общую ориентировку о состоянии атмосферы в районе
маршрута. Поэтому кроме прогнозов, которые также совершенно
необходимы, пилот или аэронавигатор на самолете получает перед
вылетом сведения (метеопутевку) о фактическом состоянии
погоды по маршруту. Эти сведения предупреждают об отдель-
ных опасных явлениях тем точнее и надежнее, чем они свежее.
Собираются они со станций по телеграфу с таким расчетом,
чтобы с момента наблюдения авиапогоды на станции до момента
вылета самолета прошло не более часа. Наличие хорошей связи
для службы информаций о погоде имеет решающее значение.
Идеальным положение службы информаций можно считать тогда,
когда самолет, находясь в пути, через каждые полчаса, а в не-
которых случаях через 15 мин, получает по радио совершенно
свежие сведения о погоде впереди маршрута. К такому положе-
нию должна стремиться наша гражданская авиация. В некото-
рых странах подобное обслуживание уже обеспечено благодаря
устройству специальных телеграфных проводов, соединяющих
по линии маршрута метеопункты и радиостанции, где установ-
лены самопишущие телеграфные аппараты типа „Телетайп**. Все
это обеспечивает сбор сведений о погоде по маршруту в тече-
ние нескольких минут. Собранные сведения о погоде передаются
каждые полчаса на самолет через те радиостанции, которые
в данный момент обслуживают летящий самолет.
62
Не меньшее значение в службе информации имеет правиль-
ная организация метеорологических пунктов, наблюдающих погоду
по линии маршрута, а также пунктов, где производятся прием
и обработка сведений о погоде.
Метеорологические пункты для службы информаций делятся
на четыре разряда:
1) аэрометстанции, где ведутся, кроме общих метеорологи-
ческих, аэрологические наблюдения над шарами-пилотами;
2) метеостанции-,
3) визуальные пункты, наблюдающие авиапогоду визуально,
т. е. без приборов;
4) облачные пункты, наблюдающие высоту облаков с помощью
шаров-пилотов.
На конечных пунктах маршрутного участка, т. е. обычно
в аэропортах 1 и II классов, имеются аэрометстанции и бюро
оповещений, или аэрометбюр.о. Последние представляют неболь-
шие бюро погоды со штатом синоптиков для работы в течение
полных или неполных суток. Эти бюро составляют синоптиче-
ские карты и дают прогнозы погоды. Информационная часть
работы объединена в бюро оповещений под руководством одного
лица.
Число линейных метеопунктов отдельных категорий зависит
от физико-географических условий местности и ее населенности.
В малонаселенных местах обычно организуют более простые
визуальные пункты. Пересеченный, гористый маршрут требует
более густого расположения метеопунктов. В условиях равнин-
ной местности нормальным расстоянием между метеопунктами
считается 50 км, расстояние между аэрологическими пунктами —
150—200 км. Облачные пункты требуется организовать в пунк-
тах значительных превышений или понижений рельефа.
Линейное расположение метеопунктов с примерно указан-
ными интервалами является основным. Кроме того, на некото-
рых воздушных линиях организовано так называемое коридорное
обслуживание, заключающееся в том, что по обе стороны воз-
душной трассы, на расстоянии 50 км от нее, организованы
метеопункты, сообщающие авиапогоду одновременно с пунктами,
находящимися на самой трассе.
Ввиду того, что одна и та же сеть метеостанций обслужи-
вает одновременно многие отрасли народного хозяйства, как-то:
авиацию, морской и железнодорожный транспорт, сельское и
лесное хозяйство и др., — организация метеослужбы имеет обще-
государственный характер и возглавляется Главным управ-
лением гидро-метеорологической службы (сокращенно ГУГМС)
при СНК СССР. В ведении органов ГУГМС находятся все
аэродромные и другие метеостанции, бюро погоды, научно-
исследовательские институты и др.
Существующие правила летной службы запрещают вылеты
по маршруту без информационной сводки о погоде. При вылете
из аэропортов летный персонал получает вполне готовую (рас-
шифрованную) метеосводку от дежурного метеоролога. При вы-
«3
лете не из аэропортов, например после вынужденной посадки,
летный персонал должен сам собрать сведения о погоде путем
запроса авиапогоды с метеостанций, лежащих на пути пред-
стоящего перелета. Запрос погоды в этом случае делается пода-
чей телеграмм с ближайшего телеграфного пункта. В телеграмме
указывается время, когда требуется сделать наблюдение, и адрес
пилотов. Например: „Тосно. Метеостанция. Сообщите авиапогоду
за 7 часов 29 сентября Волхове пилоту Михайлову",
Летный персонал в случае отсутствия кода может запраши-
вать погоду словами, указывая об этом в своей телеграмме:
„сообщите погоду словами". Бывали случаи, когда из-за незна-
ния кода или отсутствия его в данный момент пилоты, получив
сведения о погоде, не. могли их расшифровать. Поэтому необхо-
димо знать, как пользоваться кодом, и иметь его с собой, не
полагаясь на память.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие группы цифр содержит метеорологическая телеграмма?
2. Что такое изобары, как провести их на карте?
3. В каких единицах сообщается в телеграмме барометрическая тенденция?
4. Дайте условные обозначения теплых и холодных фронтов и фронтов
окклюзии.
5. В чем заключается разграничение на карте областей теплого и холод-
ного воздуха?
6. Как пользоваться тенденциями для разграничения осадков на фрон-
тальные и внутримассовые?
7. Как по изобарам теплого сектора можно судить о дальнейшем напра-
влении циклона?
8. Как пользоваться понятием „нормального" ветра для суждения о зату-
хании нли усилении циклона?
9. Укажите местные признаки приближения области циклона.
10. В чем заключается метеорологическое обслуживание самолета, т. е.
какие сведения вручают пилоту перед вылетом и как следует обслужить
самолет, находящийся в пути?
11. Как организуется служба метеорологической информации?
___________ ЧАСТЬ II ________
аэронавигационное оборудование
САМОЛЕТА
ГЛАВА 5
АЭРОНАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ »
1. Общие понятия
Требование, которое предъявлено гражданскому воздушному
флоту: летать в любую погоду, днем и ночью без аварий и
происшествий, — может быть удовлетворено только при наличии
на борту самолета аэронавигационного оборудования, позволяю-
щего пилоту постоянно контролировать свой путь, скорость,
высоту, направление движения, работу мотора и проч.
В первые годы существования авиации, когда совершались
только кратковременные полеты над аэродромом, днем, в хоро-
шую погоду, приборы если и употреблялись, то в самом огра-
ниченном количестве. Больше того, существовало неправильное
мнение о том, что пилот, пользующийся приборами, страдает
отсутствием „летного чутья". По мере усложнения задач, воз-
лагаемых на авиацию, количество аэронавигационного оборудо-
вания росло, и при выполнении ответственных заданий в настоя-
щее время назначается специальный человек — штурман,1 2 основ-
ной задачей которого является навигационная работа.
По своему назначению приборы разделяются на несколько
групп: а) пилотажно-навигационные приборы, б) приборы конт-
роля работы мотора и в) вспомогательное и специальное обору-
дование. Специальным приказом по ГВФ объявлен минимум
приборного хозяйства на самолетах ГВФ. Табель этого хозяй-
ства приведена в приложении 2. Мы разберем только важней-
шие приборы первой группы и некоторые из группы вспомога-
тельного оборудования.
Какие требования предъявляются к авиационным приборам?
Первым и основным требованием является надежность пока-
заний прибора. Ясно, что при полете в облаках, ночью, в ту-
мане, приборы для пилота служат единственным мерилом поло-
1 Для читателей, незнакомых с авиационной терминологией, рекомен-
дуется предварительно просмотреть главу 6.
2 В ГВФ штурманы входят в экипажи: экспедиционных, аэросъемочных
самолетов (штурман-аэросъемщик), больших воздушных кораблей (типа
ПС-25, ПС-20) и дирижаблей.
Курс аэрологии—5
65
жения самолета в пространстве и всякий отказ этих приборов:
может послужить причиной аварии, а иногда и катастрофы.
Вторым требованием должна быть точность показаний при-
бора, но эта точность никогда не должна итти в ущерб первому <
требованию — надежности.
Выполнение этих требований не всегда зависит только от
конструкции самого прибора, но в большой мере от умелой,
культурной эксплоатации его. Необходимо помнить, что боль-
шинство приборов заключает в себе сравнительно нежный, хотя j
и простой, механизм и требует осторожного обращения и ухода.
Поэтому при установке приборов на приборной доске нельзя
допускать резких ударов и применения силы. При установке
приборов с бакелитовыми корпусами необходимо помнить, что
бакелит хрупок и не допускает перекосов.
Чтобы предохранить приборы от вибрации, вредно отзываю-
щейся на их механизмах и затрудняющей отсчеты, полезно еде- I
лать прокладки из резины в местах закрепления приборов бол-
тами. Иногда при сильных колебаниях стрелки достаточно
бывает слегка ослабить крепление прибора, и колебания пре- \
кращаются.
Расположение приборов на приборной доске обычно устава- 1
вливается самолетостроительным заводом, и перестановка их до- '
пустима только после консультации с соответствующим специа- I
листом. Удачное расположение приборов облегчает пилоту поль-
зование ими.
Монтаж приборов на доске (и всей проводки) должен быть j
выполнен таким образом, чтобы к каждому из них был свободный ;
доступ и чтобы замена вышедшего из строя прибора могла быть :
произведена одним человеком.1 Указания по монтажу отдельных i
приборов будут даны в соответствующих разделах книги. j
2. Высотомер ।
Знание высоты самолета над пролетаемой земной поверх- (
ностью является одним из факторов, обеспечивающих безопас- ’
ность полета. К сожалению, общепринятый метод определения
высоты самолета, так называемый барометрический метод, дает I
возможность определить высоту самолета не над той точкой |
земной поверхности, которая в данный момент находится под I
самолетом, а над тем аэродромом, с которого был произведен
вылет.
. Барометрический метод определения высоты основан на изме-
рении атмосферного давления, которое по определенному закону I *
(см. стр. 9—10) уменьшается с увеличением высоты. Современ-
1 С 1937 г. все приборы выпускаются нашей промышленностью в стан-
дартных корпусах двух размеров. Крепление к приборной доске произво-
дится помощью стандартного обжимного кольца с клином. Для того чтобы
снять прибор с доски, достаточно отдать один винт, освобождающий клин
кольца. Винты, крепящие кольцо, имеют полукруглую головку, а винт клина
кольца—цилиндрическую.
66
ный типовой высотомер, в сущности, является барометром-
анероидом, шкала которого разбита не по давлениям, а по соот-
ветствующим этим давлениям высотам.
Основными элементами конструкции высотомера являются:
плоская металлическая коробка с гофрированными прогибакощи-
мися крышками, из которой выкачен воздух (так называемая
анероидная коробка), стальная пружина, прикрепленная с одной
тороны к центру крышки анероидной коробкц, а с дру-
гой__к корпусу высотомера, и рычажная передача от пру-
жины к стрелке. Стрелка рычажной системой соединена с центром
коробки. „ - „
Атмосферное давление воспринимается анероидной коробкой
(рис. 39). Коробка, чтобы ее не сплющило под действием атмо-
ферного давления, растягивается пружиной. Каждой величине
атмосферного давления будет соответствовать определенное
положение пружины. Все изменения положения пружины пере-
даются несложным механизмом на стрелку прибора, по которой
и производят отсчет высоты на шкале прибора. В высотомерах
последних конструкций крышка анероидной коробки обладает
значительной упругостью и вследствие этого заменяет собой
пружину.
Рис. 39.
Рис. 40.
Деление шкалы высотомера (рис. 40) соответствует 100 м.
Цифрами обозначены только тысячи метров.
Давление воздуха у земли зависит от высоты местности отно-
сительно уровня моря. Кроме того, из-за изменений условий
погоды давление воздуха меняется даже в одной и той же мест-
ности. Под влиянием изменения давления стрелка высотомера
смещается с нулевого положения. Следовательно, для правиль-
ного отсчета высоты необходимо каждый раз перед полетом
установить стрелку прибора на нуль путем поворота шкалы
прибора специальным винтом, находящимся в нижней части лице-
вой стороны прибора (рис. 40). Движение шкалы должно про-
исходить плавно, но туго, иначе шкала вследствие вибрации
будет перемещаться и искажать показания прибора.
Высотомер показывает высоту относительно той местности,
где он был поставлен на нуль, т. е. относительно аэродрома
вылета. Для того чтобы определить высоту относительно про-
5* 67
летаемой местности, необходимо учесть разницу начальных дав-
лений на аэродроме вылета и пролетаемой местности (см. стр. 111).
Обычно показания даже нового прибора не совсем точно
соответствуют истинным значениям высоты. Поэтому прибор
снабжается так называемым аттестатом, в котором и указы-
ваются его ошибки. Однако - с течением времени эти ошибки
могут изменяться; чтобы быть уверенным в показании прибора,
необходимо через каждые 3 месяца производить проверку
прибора. Проверка высотомера производится обычно в приборе
Гарфа (рис. 41), представляющем собою
металлическую камеру, давление в кото-
рой можно произвольно изменять. Поме-
стив высотомер в прибор Гарфа, можно
сравнить его показания с теми, которые он
должен показывать. Отсюда можно опре-
делить его ошибки. Так, например, если
- Летчика
— Наблюд.
Рис. 42.
Рис. 41.
приборе Гарфа соответ-
прибор показывает 3550 м, а давление в приборе Гарфа соответ-
ствует высоте 3500 м, то поправка, соответствующая этой вы-
соте, будет:-
3500 — 3550 = —50 м.
Если поправки прибора превосходят допускаемую величину,
прибор регулируется путем различных манипуляций с передающей
частью его механизма до тех пор, пока поправки не уменьшатся
до допустимой величины. Для того, чтобы летчику удобно было
пользоваться этими поправками, их наносят на специальный
бланк Хрис. 42). Соединяя плавной кривой отмеченные точки
получают график поправок к высотомеру. Из изображенного на
рис. 42 графика видно, что высоте 1000 м соответствует поправка
на высотомере наблюдателя —80 м. Высоте 3000—90 м. По тех
ническим условиям шкаловая ошибка высотомера не должна
превышать величин + 50 м для высот до 500 м, + 100 м для
высот до 3000 м, +150 м для высот до 7000—8000 м и + 200 м
для высот до 12000 м.
68
Проверка прибора ведется при определенной температуре
окружающего воздуха. При других температурах упругость пру-
жины прибора, а также длина рычагов, входящих в передачу,
будет изменяться и, следовательно, поправки его также будут
другими. Для избежания этого дефекта в конструкцию высото-
мера вводятся температурные компенсаторы, представляющие
собою биметаллический рычаг.
Весьма важным дефектом высотомера является его свойство’
опаздывать в своих показаниях при быстром изменении высоты.
Это обстоятельство особенно важно помнить при снижении через
облака.1 Доверять показаниям высотомера в этом случае абсо-
лютно недопустимо, так как прибор может показывать, напри-
мер, 50м в то время, когда самолет фактически столкнется с землей.
В заключение необходимо указать на ошибки высотомера,
происходящие от недостатков самого метода, положенного
в основу измерения высоты. Причина появления методических
ошибок заключается в том, что высотомер регулируется и про-
веряется для давления воздуха у земли 760 мм, температуры
воздуха у земли 15° С, температурного градиента 0.65°, действи-
тельные же условия могут отличаться от приведенных.
Поправка на давление вводится при вылете поворачиванием
шкалы высотомера, как указывалось выше. Поправка на темпе-
ратуру производится посредством счетной навигационной линейки
НЛ-3, изображенной на рис. 43. Все шкалы этой линейки прону-
мерованы мелкими цифрами. Для решения задачи на определе-
ние исправленной высоты пользуются шкалами 5, 6 и 7.
Порядок пользования линейкой лучше всего разобрать на
конкретном примере.
Пример. Определить истинную высоту самолета, если
прибор показывает 1000 м. Температура у земли 0е, температура
на высоте 1000 м —6° (температуры у земли и на высоте отсчи-
тываются по термометру, расположенному на стойке крыла).
Решение. Прежде всего определяем среднюю температуру
воздуха:
, _^ + ^п_0Р + (-6°)__
г°р-—— - 2 “ ’
Затем устанавливаем ромбовидный индекс, находящийся
в левой части подвижной шкалы 7, против того деления шкалы,
расположенной с левой стороны неподвижной части линейки,
которое соответствует найденной средней температуре. Так как
деления шкалы нанесены через 5°, указанную установку произ-
водим на-глаз (рис. 44). Против деления „1000“ на той подвиж-
ной шкале, где написано „Высота по прибору1*, читаем на непо-
движной шкале 6 исправленную высоту — 950 м.
Перед началом работы на линейке нужно исправить показание
прибора по графику, т. е. ввести инструментальную поправку.
Так, если ошибка по графику для высоты 1000 м равна —80 м
1 К этому добавляется то, что^прибор показывает высоту над аэродромом
вылета.
69
600 700 <300 900 1000 1200 «00 1600 ШОО 2000 • 3000 4000 500D
Высота по прибору &
О' шкалы высот
(рис. 42), то в этой задаче за высоту по прибору нужно брать
не 1000 м, а 920 м. Тогда исправленная высота на линейке полу-
чится 870 м. Однако это все же будет исправленная относи-
тельная высота, т. е. высота относительно аэродрома вылета.
Чтобы знать истинную высоту, надо ввести поправки на рельеф
иДи, что точнее, на изменившееся давление у земли (см. стр. 111).
Описанный высотомер не обладает достаточной точностью
отсчета. Поэтому для обеспечения удобного отсчета высоты при
подходе к земле сейчас разработаны так называемые высото-
меры малых высот с диапазонами шкал от 0 до 500 д и от 0
до 1000 м. Эти приборы отличаются высокой точностью. Кроме
того, их конструкция обеспечивает безотказную работу прибора
даже после пребывания самолета на любой высоте.
Последним достижением современной техники является двух-
стрелочный 12-тысячный высотомер, одновременно дающий
и высокую точность отсчета и широ-
кий диапазон работы. В этом приборе
большая стрелка показывает километры,
а. малая — сотни, десятки метров до-
стигнутой высоты. За 12 оборотов боль-
шой стрелки малая делает 1,2 обо-
рота. На рис. 45 изображена шкала
двухстрелочного высотомера, показыва-
ющего 185 м, В этом высотомере
имеется штуцер, куда присоединяется труб-
ка, ведущая к проводке от статической
Рис. 45.
трубки Пито; этим гарантировано соответ-
ствие давления в коробке высотомера статическому давлению
атмосферы. 1
Как высотомер малых высот, так и двухстрелочный высото-
мер обладают шкалой давлений, позволяющей корректировать
показания прибора по получении данных о давлении воздуха на
земле. На снабжении в ГФВ имеются высотомеры со шкалой на
6000, 8000 и 12 000 м.
В ряде стран делаются попытки использовать для определе-
ния истинной высоты полета другие методы, например метод
эхолота-, последний метод проверен на ряде испытаний, и можно
предполагать, что в" ближайшее время эхолот позволит полу-
чать истинные высоты в пределах 0—400 м.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какой метод используется в авиации для определения высоты?
2. В чем недостаток этого метода?
3. Как устроен высотомер?
4. Для чего шкала высотомера сделана вращающейся?
5. Как учитываются поправки на рельеф?
6. Как проверяется высотомер?
7. Как определить знак поправки?
8. Можно ли пользоваться высотомером для посадки при низкой облач-
ности или в тумане?
1 Все новые высотомеры имеют такие штуцеры.
71
9. Что такое методические ошибки? I
10. Как пользуются линейкой для определения исправленной высоты? Л
11. Определите исправленную высоту полета, если показание прибора
(исправленное по графику шкаловых поправок) 600 м, температура 1
земли -j- 10°, температура на высоте 600 м + 6°. /
II
3. Указатель скорости
Знание воздушной скорости (т. е. скорости самолета относи/'
тельно окружающей воздушной среды) необходимо, во-первых,
для того, чтобы судить об его устойчивости. Каждый самолет имеет
определенный диапазон скоростей: с одной стороны, ограничен-.'
ный минимальной скоростью, определяемой тем, что при всех
меньших скоростях самолет не в состоянии продолжать полет
и будет проваливаться; с другой — максимальной, превышение
которой грозит разрушением самолета от перегрузки, прево-
сходящей имеющийся запас прочности. Кроме этого, чисто
пилотажного назначения, показания прибора необходимы и для
навигационных расчетов, так как скорость самолета относи-
тельно воздуха (V) входит как основной элемент при решении
целого ряда задач навигационного характера. Поэтому, при
наличии на борту самолета штурмана, указатель скорости ста-
вится и в его кабину.
У нас на снабжении принят указатель скорости (рис. 46), осно-
ванный на измерении давления встречного потока, возникающего
при движении самолета.1 Для этого самолет снабжается так
называемым приемником Пито-Клифта (рис. 47), устанавливаемым
в той части потока, которая меньше всего искажается под
влиянием каких-либо частей самолета. 1 2 Поэтому иногда при-
ходится выносить приемник или далеко вперед или вниз. Место
для приемника для каждого типа самолета выбирается заводом.
Переносить приемник в другое место не разрешается.
Сам приемник указателя скорости состоит из двух трубок.
Одна трубка спереди открыта, а другая (закрытая с передней
стороны) снабжена рядом мелких отверстий, расположенных по
боковой ее поверхности. Первая трубка (динамическая) воспри-
нимает давление встречного потока воздуха, а вторая (статиче-
1 Шкалы современных указателей скорости градуируются на 200, 400 и
€00 км/час.
2 В „Дополнении" дан чертеж нового типа трубки Пито образца 1936 г.
72
ская)—нормальное давление того слоя воздуха, в котором совер-
шается полет. Для предохранения от обледенения в новых кон-
струкциях приемников предусмотрен электрический обогрев их.1
Рис. 48.
Динамическая трубка соединяется трубопроводом с внутрен-
ней частью эластичной металлической коробки (рис. 48), нахо-
дящейся внутри корпуса
прибора, статическая же—с
корпусом прибора. Соеди-
нение внутренности прибора
со специальной статической
трубкой, вынесенной вне
самолета, необходимо вслед-
ствие того, что статическое
давление в кабине, где рас-
положен прибор, может от-
личаться от истинного зна-
чения давления в окружаю-
щей самолет атмосфере.
Это, очевидно, исказило бы
показания прибора, кото-
рый основан на измерении
разности динамического на-
пора и статического да-
вления в одной и той же
точке воздушного потока.
Разность этих давлений за-
ставляет коробку раздуваться тем больше, чем больше скорость
самолета. Изменение объема коробки передается на стрелку при-
1 Обе трубки могут быть размещены одна (динамическая) внутри другой
(статической). Последние типы трубок Пнто и представляют собой такие
две концентрические трубки (одна внутри другой) с внешними размерами:
длина 11,2 см, диаметр 2,97 см (см. рис. 122).
73
<5ора посредством передаточного механизма. Соединение самого
прибора с приемником обычно выполняется алюминиевой труб-
кой, прикрепляемой к прибору и приемнику посредством кусков
дюритового шланга. 1
В процессе эксплоатации необходимо постоянно следить за
герметичностью проводки, так как отсутствие ее искажает пока-
зания прибора. Для того, чтобы судить о герметичности, обычно
пользуются водяным манометром и резиновой грушей, упо-
требляемыми для проверки указателей скорости (рис. 49).
Проверка прибора обычно производится на самом самолете и
заключается в следующем. Манометр через тройник соединяется
резиновым шлангом с открытой частью приемника. Затем, чтобы
убедиться в герметичности проводки, грушей создается давле-
ние, соответствующее максимальной скорости, и в таком поло-
РезиновЬ/й шланг
Статическая трубка
А
В
ПроволочнСнй каркас
------------------ —y-fo избеэкание
7 —— раскручивания
ПроВолочнЫй каркас пропаять оловом
(Из любой проволоки диаметром около О^мм)
Рис. 50.
жении’прибор выдерживается.! 2—3 мин. Если стрелка прибора
за это®врёмя остается неподвижной, значит, динамическая про-
водка в порядке. Ни в коем случае не рекомендуется создавать
давление ртом, так как этим легко испортить прибор. Для про-
верки статической проводки обычно пользуются тем же прибором.
Разница заключается только в том, что на закрытую часть
трубки необходимо надеть сначала проволочный каркас
(рис. 50), а уже затем резиновую трубку. Грушей надо создать
не давление, а разрежение, для чего до соединения шланга
с приемником груша сжимается и после присоединения посте-
ленно освобождается от сжатия.
Убедившись в исправности обеих проводок, необходимо про-
верить 'соответствие показаний прибора с истинными значениями
воздушной скорости. Для этого, *Надев конец резинового шланга
на открытую часть приемника, создают грушей давление до тех
пор, пока стрелка не остановится на первом делении. После
этого производят отсчет по обоим коленам манометра. Пока-
зания обоих колен суммируют и по специальной таблице
1 На последних конструкциях трубка присоединяется к коническому шту
церу прибора накидной гайкой.
74
(рис. 51) определяют соответствующую этому давлению скорость.
Разность между истинным значением скорости и показанием при-
бора и будет инструментальной поправкой. Производя такие
наблюдения на всех делениях шкалы, составляют обычно гра-
фик, которым и пользуются в полете (рис. 52). Если приборов
на самолете несколько, то на графике штурмана наносятся кри-
вые для всех указателей скорости. 1
27VJ5’
260 320
Указанные ошибки происходят от несовершен-
ства передаточного механизма. Однако при пользо-
вании указателем скорости как навигационным при-
бором необходимо также считаться с так называе-
мыми методическими ошибками происходящими
Е
; 2$«
: 200
>70
2iOjL
230;
2зо
loo
22(7 230
: 220
230. 2’0 ч?
ё
200 '100
хь
^в<> г
J60
’в» iso
рзо
320
170=
зад
: JO0
130: S0
зге jo'
ио_
зос 3°
зф°
м- 20
50 30
с|р
вследствие изменения плотности воздуха, т. е. с
изменением его температуры и давления. Так как
оба эти элемента меняются не только во времени,
но и с высотой, необходимо учитывать их отдельно
в каждом полете. Вообще же можно сказать, что
с увеличением высоты уменьшается j плотность воз-
духа, а следовательно и давление
встречного потока, поэтому с уве-
личением высоты полета прибор
показывает меньше, чем следует.
Введение методической поправ-
ки производится с помощью счет-
ной навигационной линейки.
Для этого, прежде всего, исправ-
ляют показание прибора на вели-
чину инструментальной ошибки.
Затем ставят нуль шкалы 9 (вы-
сота в км), находящейся в левой
нижней части подвижной линейки,
против давления, наблюдаемого в
день полета у земли (шкала 10), и
против деления шкалы 9, соответ-
ствующего высоте полета, находят
давление на высоте.
Дальше следует совместить с
найденным делением давления тем-
пературу на высоте (шкала 8) и
Скорость
Рис. 51 против деления шкалы 11 (ско- рИс. 52.
рость по прибору) прочесть на
шкале 72 истинную скорость.
Пример. Давление у земли 760 мм. Высота полета 3400 м.
Температура на высоте —20е. Скорость по прибору 154 км\час.
Найти истинную скорость.
1. Вводим поправку по графику (рис. 52). Она равна для
* По техническим условиям инструментальная шкаловая ошибка указа-
теля скорости не должна превышать:'±5 км)час для скорости в 200 км/час,
±8 км/час — дли 400 км/час, ±10 км/час—для 600 км/час.
75
указателя скорости наблюдателя — 4 км. Следовательно скорость
по прибору будет: 154—4=150 км1час.
2. Ставим' 0 высоты шкалы 9 против деления 770 шкалы 10.
Против деления, соответству-
ющего 3400 м шкалы 9, читаем
давление, отвечающее этой вы-
соте. В данном случае 500 мм.
Совмещаем с этим делением
температуру на высоте — 20е;
имеем против скорости 150
км/час по прибору истинную
скорость 173 км/час. Величи-
ну давления на высоте обыч-
но не отсчитывают, а только
отмечают его положение на
шкале давлений, пользуясь во-
лоском специального прозрач-
ного ползунка.
Решение указанной задачи
приведено на рис. 53 и 54.
Вводить указанную методи-
ческую поправку нужно лишь
при пользовании показаниями
прибора для навигационных
целей. Для целей пилотажа
необходимо учитывать толь-
ко инструментальную поправ-
ку прибора. Действительно,
на высоте истинная воздуш-
ная скорость больше, нежели
это показывает прибор. Одна-
ко подъемная сила крыла
остается прежней, так как
увеличение скорости компен-
сируется уменьшением плот-
ности воздуха.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего необходимо знать
воздушную скорость самолета?
2. На чем основано действие
указателя скорости?
3. Как убедиться в герметично-
сти статической и динамической
проводок?
4. Как производится проверка
указателя скорости?
5. Вследствие чего происходят
методические ошибки прибора?
6. Как вводить поправку с помощью линейки?
7. Высота полета 2000 м. Скорость по прибору, исправленная по графику,
150 км/час. Найдите истинную скорость, если давление у земли 720 мм, а
температура на высоте — 30°.
76
4. Указатель поворота
Указатель поворота, изображенный на рис. 55, служит основ-
ным прибором пилотажной группы аэронавигационного обору-
дования самолета. Он представляет, в сущности, соединение
двух приборов: указателя поворота и указателя скольжения.
Совместное пользование этими приборами дает возможность
пилоту сохранять поперечную устойчивость самолета в усло-
виях отсутствия видимости естественного горизонта или внеш-
» них объектов как при прямолинейном полете, так^и при выпол-
нении виражей и разворотов.
Указатель скольжения состоит из стеклянной трубки, изо-
гнутой по дуге круга, внутри которой имеет возможность сво-
бодно перемещаться металлический или стеклянный шарик. Для
того чтобы устранить быстрые колебания шарика во время
полета, трубка заполняется толуолом. Труб-
ка эта укрепляется за шкалою прибора Правый вираж
Рис. 56а.
Рис. 55.
Рис. 56.
таким образом, чтобы в прорезь шкалы было видно, какое по-
ложение занимает шарик. При выполнении горизонтального
прямолинейного полета шарик под влиянием силы тяжести бу-
дет служить как бы отвесом и своими отклонениями указывать
на наличие того или иного крена у самолета.
При развороте самолета (рис. 5ба) на шарик, кроме силы
тяжести Q, будет действовать центробежная сила R; одновре-
менное действие обеих сил заставит шарик занять положение,
соответствующее направлению равнодействующей Р. Для правиль-
ного выполнения полета необходимо, чтобы эта равнодейству-
ющая всегда проходила в плоскости симметрии самолета и чтобы,
следовательно, шарик находился всегда в центре трубки. Сме-
щение шарика в ту или иную сторону будет указывать на нали-
чие скольжения самолета. Таким образом, положение шарика
ни в коем случае не определяет крена самолета, а указывает
только на наличие или отсутствие скольжения.1
Чтобы судить о том, движется ли самолет прямолинейно или
1 На рис. 56 самолет делает неправильный разворот вправо: скольжение
наружу.
77
разворачивается, служит указатель поворота. Механизм указа-
теля поворота изображен на рис. 57. Основной частью механизма
является гироскоп, или волчок, вращающийся под влиянием
воздушной струи со скоростью порядка 8000 об1мин.
Гироскоп (волчок), применяемый в авиационных приборах,
вращается с большой скоростью — порядка 8—12000 об/мин_______
вокруг своей оси, причем эта ось вращения может свободно по-
ворачиваться в пространстве. Ось вращения проходит через центр
тяжести и центр фигуры ротора. Такие гироскопы называются сво-
бодными и обладают, как говорят, тремя степенями свободы,
т. е. такой гироскоп может поворачиваться вокруг любой из
трех своих осей, не находящихся в одной плоскости (рис. 57а).
Рис. 57. Рис. 57а.
В. авиагоризонте, гирополукомпасе и гиромагнитном компасе
применяются гироскопы с тремя степенями свободы. В указателе
поворота гироскоп имеет только две степени свободы.
В авиационных гироскопических приборах используются два
основных свойства гироскопа:
1. Ось вращения свободного гироскопа стремится сохранить
неизменным свое направление в пространстве при отсутствии
момента внешних сил.
Примечания. 1ЛТеоретически’это положение нуждается в ряде уточ-
нений, которые здесь опущены.
2. Следует подчеркнуть, что 'ось вращения гироскопа сохраняет свое
направление в мировом пространстве, т. е. ось неподвижна относительно,
скажем, какой-либо звезды, но не относительно направлений на земле. Постав-
ленная в меридиан или в горизонтальную плоскость, ось вращения гироскопа
через некоторое время уйдет из этого положения из-за вращения земли
(кроме того, из-за трения в подшипниках).
2. Приложенная к гироскопу внешняя сила 1 заставляет ось
вращения гироскопа отклониться от своего направления; при
1 Не проходящая через точку опоры, т. е. через центр тяжести гироскопа,
и создающая, следовательно, момент.
78
этом ось вращения отклоняется не по направлению приложен-
ной силы, а в направлении перпендикулярном. Это явление
называется прецессией гироскопа.
Действие механизма указателя поворота основано на свойстве
прецессии гироскопа, которое заключается в следующем: если
вращать рамку (в которой укреплена ось гироскопа), оставляя
ее постоянно горизонтальной, то ось гироскопа будет стремиться
повернуться вместе с рамкой под углом 90° к плоскости созда-
ваемого вращения. Вращение рамки передается на стрелку прибора,
которая будет отклоняться всякий раз, когда прибор вместе с само-
летом будет поворачиваться в ту или иную сторону. Прибор
Рис. 58.
Рис. 59.
будет работать только в момент поворота и притом отклонять
стрелку тем больше, чем быстрее совершается поворот, так как
пружина ограничивает поворот оси гироскопа, а вместе с ней и
стрелки. По окончании поворота пружина заставит рамку, а вме-
сте с нею и стрелку, занять нормальное положение. Для
погашения возможных колебаний рамки, а вместе с нею и
стрелки, в приборе имеется специальное приспособление, назы-
ваемое демпфером. Действие его основано на том, что все коле-
бания рамки передаются поршеньку, скользящему внутри
цилиндра. А так как воздух из этого цилиндра может выходить
только через малое отверстие и, следовательно, не сразу, то все
колебания поршня, а с ним и стрелки, будут сглаживаться.
Наблюдение одновременно за стрелкой прибора и шариком
дает возможность судить о том, что происходит с самолетом.
Например, положения стрелки и шарика, изображенные на
рис. 58, указывают на правый разворот с внутренним скольже-
нием.
Правый разворот с внешним скольжением изображен на
рис. 56. Положение на рис. 59 указывает на прямолинейный
полет с креном. Центральное положение шарика и стрелки
определяет прямолинейный полет без крена. Но одно это обсто-
ятельство не гарантирует постоянство курса, так как на очень
медленные изменения курса стрелка прибора реагирует очень
слабо.
19>
При монтаже прибора шарик должен быть в центре трубки
(при горизонтальном положении самолета) и прибор плотно
прижат к приборной доске.
Источником энергии для приведения во вращение волчка
служит трубка Вентури, укрепляемая на внешней стороне
фюзеляжа и соединяемая дюритовым шлангом с при-
бором.
Во время полета трубка создает в корпусе прибора разрежение,
вследствие чего наружный воздух из кабины устремляется
в специальное отверстие, расположенное в верхней части при-
бора, и, проходя через сопло в виде струи, ударяет в насеченную
часть волчка. Схема проводки понятна из рис. 60.
Если прибор вяло реагирует на поворот самолета, то это
указывает или на засоренность воздушной проводки или на
негерметичность корпуса. При разбитом стекле, например, прибор
совсем не будет работать. Кроме того, в случае отказа прибора
в действии, необходимо проверить, не засорена ли сетка у отвер-
стия, через которое поступает воздух в прибор.
Рис. 60.
Убедиться в том, что прибор исправен, можно следующим
образом. Выкачивая воздух из прибора ручным насосом, рас-
кручивают волчок до нормального (на слух) количества оборо-
тов. Медленно поворачивая прибор вокруг вертикальной оси
(примерно со скоростью секундной стрелки часов), наблюдают
за стрелкой, которая должна заметно отклоняться.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что представляет собою указатель скольжения?
2. Для чего в трубке указателя скольжения помещается толуол?
3. Какие силы действуют на. шарик в полете?
4. Можно ли судить по положению шарика о наличии или отсутствии
жрена ?
5. По какому принципу построен механизм указателя поворота?
6 На что указывает отклонение стрелки указателя?
7. Для чего служит демпфер и как он устроен?
8. Каково будет положение шарика и стрелки при левом развороте без
крена?
9. Можно ли вести самолет по заданному курсу, пользуясь только указа-
телем поворота?
ВО
10. Что служит источником энергии в приборе?
11. Какие причины могут нарушить нормальную работу прибора?
12. Как убедиться в том, что прибор исправен?
5. Компасы
Действие магнитного компаса основано на свойстве магнитной
стрелки, уравновешенной на острие, принимать в Каждой точке
земной поверхности определенное положение относительно
географического меридиана.
Вследствие несовпадения магнитных и географических полю-
сов земли магнитная стрелка отклоняется от географического
меридиана на некоторый угол, называемый склонением. Если
условиться называть вертикальную плоскость, проходящую
через ось магнитной стрелки, т. е. через воображаемую линию,
соединяющую полюса стрелки, магнитным меридианом, то
склонением будет называться угол, образуемый географическим
меридианом с магнитным.
3 зависимости от того, в какую сторону отклоняется север-
ный конец магнитного меридиана от истинного, различают восточ-
ное и Западное склонения. Ниже сказано о том, как найти вели-
чину магнитного склонения для данного места.
Первоначально для целей воздушной навигации употребля-
лись компасы морского типа, но по мере технического совер-
шенствования авиации появились компасы специально авиацион-
ного назначения. В настоящее время мы имеем несколько видов
этого прибора, различных по свойствам.
Так пилотский компас, будучи установлен на определенный
курс, позволяет сохранить его, не обременяя летчика отсчетами.
Пилотский компас показывает, правильно ли летит самолет или
уклоняется от намеченного курса. К такого типа приборам от-
носятся компасы АЛ-2 и К-4.
Если компасом пользуется штурман, то для производства
расчетов его интересуют главным ’ образом цифровые значения
курса в каждый данный момент, причем желательно иметь воз-
можно более точные значения этого курса. Для этой цели может
служить компас АН-2.
Кроме того, имеется компас А-3, который, соединяя в себе
основные черты обеих групп, может служить для любой цели,
являясь универсальным в этом отношении.
По своей конструкции современные магнитные компасы явля-
ются значительно более сложными приборами, чем та магнитная
стрелка, о которой шла речь выше. Обычно берут несколько
отдельных магнитов небольшого размера и вставляют в рамку,
называемую кулисой, так, чтобы все одноименные полюса были
направлены в одну сторону, а сами магниты были параллельны
друг другу. Такая магнитная система, называемая картушкой,
снабжается снизу осгрием-шпилькой, которым она. упирается
в специальный подпятник из полированного агата, называемый
топкой.
Курс аэрологии—6'
81
Вся магнитная система помешается в металлический сосуд,
называемый котелком, и заливается какой-либо жидкостью
(обычно раньше спиртом, теперь—лигроином), для того чтобы
уменьшить возможные колебания картушки.
Для этой же цели картушки авиационных компасов снабжаются
тонкими проволочными затухателями, расположенными радиально
от центра. Такая конструкция обеспечивает апериодичность
компаса, т. е. свойство, позволяющее картушке, выведенной
из положения равновесия, возвращаться к нему, не переходя
через него.
Для того чтобы определить, в каком направлении относи-
тельно картушки и, следовательно, магнитного меридиана летит
мембрана, служащая для компен-
сации изменения объема спирта
от изменения температуры (рис. 63).
Котелок компаса укрепляется на
самолет, необходимо котелок компаса, неизменно связанный
с самолетом, снабдить так называемой курсовой чертой, которая
при установке компаса должна располагаться в плоскости,
параллельной оси симметрии самолета.
Таковы те основные конструктивные черты, которые при-
сущи всем авиационным компасам. Отдельные типы их отлича-
ются от описанной схемы лишь специальными приспособлениями
для отсчета, амортизации, освещения и проч.
Компас АЛ-2 (рис. 61) принадлежит к группе компасов,
сконструированных специально для пилота.
Картушка компаса снабжена восемью затухателями, располо-
женными под утлом 45° один к другому (рис. 62).
Затухатели, параллельные магнитам картушки, окрашены
в красный цвет и снабжены на концах буквами N и S. Осталь-
ные затухатели — черного цвета.
Картушка помещается в латунном котелке, заполняемом
спиртом крепостью 84° по Траллесу. Внутренность котелка
окрашивается в белый цвет. В передней верхней части котелка
имеется черная курсовая черта. Компас герметически закрывается
стеклом, поверх которого ходит на трении специальный диск
азимутальный круг с делениями (рис. 62). Оцифровка деле-
ний сделана через 10°, так что цифра 6, например, означает 60
и т. д. Главные направления N, S, Е и W обозначены буквами,
причем буква N помещается на красном треугольнике. На ази-
мутальный круг натянуты четыре нити параллельно направле-
нию диаметра, обозначенного буквами N—S. Освещение компаса
достигается специальной лампочкой, укрепляемой на боковой
стенке котелка. На боковой же стенке находится отверстие для
заливки компаса спиртом. В дно котелка вставлена специальная
Рис. 63.
основании посредством ножек, снабженных амортизацией.
С нижней стороны к основанию привинчивается колодка с от-
верстиями для вкладывания магнитов во время уничтожения
девиации.
Для отсчета курса необходимо так повернуть азимутальный
круг, слегка нажимая на него, чтобы нити азимутального
круга стали параллельно затухателю, окрашенному в красный
цвет, и чтобы красный треугольник пришелся против затухатели,
обозначенного буквой N. Тогда деление азимутального круга,
находящееся против курсовой черты, и даст курс.
Для того чтобы лечь на заданный курс, необходимо устано-
вить это деление азимутального круга против курсовой черты
и до тех пор поворачивать самолет, пока не будет достигнута
параллельность нитей азимутального круга с затухателем кар-
82
ь*
83
тушки, окрашенный в красный цвет, и не совпадут буквы N
на круге и на затухателе.
Компас К-4 (ночной) (рис. 64) той же группы, что и предыдущий,
назначается специально для летчика. Конструктивно компас К-4
отличается от АЛ-2 и размерами и внешним видом: он меньше
АЛ-2 и весь окрашен в черный цвет. Деления азимутального
круга, нити, курсовая черта и затухатели окрашены светящейся
краской, поэтому компас, не требуя специального освещения,
годен для полетов ночью.
Затухатель N также обозначен светящейся стрелкой. Отсчет
курса и установка на курс производятся так же, как на ком-
пасе АЛ-2.
Компас АН-2 предназначается для работы штурмана. Основ-
ным отличием его от компаса АЛ-2 служит устройство кар-
ПодстаВка
Шкала
Гнездо для Отверстие для
I лампочки Стекло \ Заливки
Мембрана Амортизатор
"Дебиац. прибор
О
Рис. 66.
Колонка
тушки. Последняя снабжена четырьмя затухателями, оцифрован-
ными 0, 7, 2, 3. Вместо курсовой черты в передней части котелка
на уровне затухателей установлена шкала, разбитая на 100 деле-
ний. Для того чтобы произвести отсчет, надо прочесть цифру
на затухателе, находящемся против шкалы. Эта цифра даст сот-
ни градусов. То деление, против которого стоит затухатель,
даст десятки и единицы градусов. Так, если затухатель,
обозначенный цифрой 2 (рис. 65), стоит против деления 25 шкалы,
то курс самолета 225°. Если против шкалы стоят одновременно
два затухателя, например 0 против деления 25 и 3—против
деления 85, отсчет нужно брать по первому затухателю. В этом
случае курс будет 25° (385° — 360° — 25°).
Необходимо помнить, что затухатель, обозначенный 0, непо-
средственно направления на N не дает, и для того, чтобы иметь
представление о расположении норда, картушка снабжена допол-
нительным затухателем, выкрашенным в красный цвет со сто-
роны N и в синий — со стороны S.
Освещение шкалы производится сверху (рис. 66). Котелок
компаса помещается в специальный кожух, называемый нактоу-
84
зом, и крепится к нему посредством специальной амортизации
из губчатой резины. Внутри нактоуза находится отверстие для
заливки спиртом, так что для
наполнения котелок необхо-
димо вынимать из нактоуза.
Спирт для наполнения берется
крепостью 90° по Траллесу.
В нижней части котелка за-
крепляется мембрана того же
назначения, что и у компаса
АЛ-2.
Приспособление для уни-
чтожения девиации укрепляет-
ся под компасом отдельно и
представляет собою деревян-
ную колодку с медным фут-
ляром.
Компас А-3 (рис. 67) — это
комбинация компасов АЛ-2 и
АН-2, поэтому он может за-
менять любой из них.
От компаса АН-2 он отли-
чается несколько большей ве-
личины окрашенными затуха-
телями линии NS, для того
чтобы по ним можно было
устанавливать азимутальный
круг. Последний снабжен сте-
клом, на котором и выграви-
рованы нити, что представ-
ляет несомненное удобство по
сравнению с компасом АЛ-2,
так как натянутые нити ча-
сто рвутся. Отверстие для за-
ливки сделано несколько вы-
ше нактоуза, так что заливку
можно производить, не отде-
ляя котелок от нактоуза. Из-
менена система прикрепления
компаса к самолету в сторону
уменьшения габарита. Девиа-
ционная коробка совершенно
такая же, как у компаса АН-2.
Специального освещения ком-
пас не имеет и должен нахо-
диться в кабине с общим осве-
щением.
Рис. 67.
ДебиОциончая
коробке
Рис. 68.
Пользование компасом ничем не отличается от компасов
обеих вышеописанных групп.
85
Компас КИ-1 (рис. 68) должен рассматриваться совершенно
отдельно, хотя он и сконструирован специально для пилота.
В отличие от компасов, описанных ранее, этот компас располо-
жен непосредственнно перед пилотом на приборной доске вместе
с другими приборами, так что для пользования им нет необхо-
димости переводить взгляд в сторону. Картушка компаса снаб-
жена круглой шкалой в виде низкого цилиндра, на внешней
стороне которого нанесены деления (через 5°) и оцифровка
в десятках градусов. Оцифровка произведена через 30°. Котелок
шаровой формы с передней стороны имеет стекло в виде
выпуклой линзы. Перед стеклом, в качестве курсовой нити,
натянута тонкая латунная проволока. Поверх стекла укрепляется
азимутальный круг, служащий для облегчения ведения самолета
по заданному курсу. Пилоту необходимо поставить азимутальный
круг на заданный курс и следить только за тем, чтобы цифры
на картушке и круге совпадали.
ь Это освобождает пилота от необходимости запоминать курс
и тем самым облегчает пользование компасом.
Отсчет делается непосредственно по картушке компаса,
по тому делению, которое приходится против курсовой нити.
Идея компаса с вертикальной шкалой заслуживает чрезвы-
чайного внимания, особенно в вопросе о комплексе приборов
для слепого полета.
Девиационная коробка выполнена в виде отдельного плоского
ящичка, укрепляемого с верхней или нижней стороны компаса.
При пользовании компасом на планировании или спуске не-
обходимо поворачивать весь компас около горизонтальных полу-
осей, так как при наклоне его на угол больший 17° картушка не
работает.
В настоящее время разработан и введен на снабжение ком-
пас КИ-6 с вертикальной картушкой, обладающей значительно
более высокими качествами, чем компас КИ-1. Этот компас имеет
амортизационное устройство картушки, благодаря чему картушка
не подвергается периодическим колебаниям и не уходит от ви-
браций. КИ-б заполняется лигроином. Девиационный прибор КИ-б
такой же, как на компасах АН-4 и К-5. Описание этого прибора
и разрез КИ-6 приведены в „Дополнении" в конце книги.
6. Установка компасов на самолете и уход за ними
При установке компаса на самолет необходимо следить за
тем. чтобы вертикальная плоскость, проходящая через центр
картушки и курсовую черту компасов АЛ-2 и А-3 или через
центр картушки и деление 50 шкалы у компасов АН-2, была
параллельна плоскости симметрии самолета.
Правильность установки компаса можно легко проверить,
предварительно натянув нить по оси симметрии самолета. Уста-
навливая затем поверх компаса линейку (возможно большей
длины) так, чтобы на обрезе линейки находились центр картушки
и курсовая черта, сравнивают параллельность линейки с натяну-
той нитью.
86
В случае неправильной установки компаса несколько осво-
бождают болты, крепящие компас, и поворачивают его на не-
обходимый угол.
Девиационное приспособление должно быть установлено точно
под центральной частью компаса и притом так, чтобы продоль-
ные отверстия шли строго параллельно оси симметрии само-
лета. В этом легко убедиться, поставив самолет предварительно
на курс N. Тогда, вкладывая магнитик продольно красным кон-
цом вперед, наблюдают за картушкой. Если она не отклонится
ни вправо ни влево, то это и подтвердит правильность уста-
новки девиационного приспособления.
Необходимо наблюдать за тем, чтобы в котелке компаса не
появлялись пузыри воздуха; в случае появления их нужно не-
медленно удалять путем доливки раствора соответствующей
крепости. Эта операция должна производиться техником по при-
борам, потому что заливка спиртом не соответствующей крепо-
сти может привести к помутнению жидкости вследствие отста-
вания краски.
Время от времени необходимо убеждаться в исправности
магнитной системы, так как картушка может размагнититься.
Кроме того, возможно появление дефектов в самой подвеске
картушки: выкрашивание конца шпильки, трещины в топке или
ее засорение. Все это может повести к уменьшению чувствитель-
ности компаса, т. е. компас перестанет реагировать на малые
изменения курса.
Проверку исправности магнитной системы производят испы
танием компаса на застой, для чего магнитом отклоняют кар-
тушку на 10° в ту или иную сторону. Быстро удаляя магнит,
наблюдают за поведением картушки. Угол, на который картушка
не дойдет до своего первоначального положения, и называется
застоем.
Величина застоя не должна превышать 1—2°, а при постуки-
вании застой должен исчезать вовсе.
Картушка, отклоненная от .первоначального положения на 90е,
должна успокаиваться не позже, чем через 8—10 сек при испы-
тании компаса в комнатной температуре.
Такие испытания должны производиться примерно раз в ме-
сяц и обязательно перед каждой поверкой девиации.
7. Девиация и ее устранение
Известно, что под влиянием постороннего магнитного поля
железные предметы сами намагничиваются, причем сохраняют
в себе магнитные свойства в зависимости от сорта металла на
более или менее значительное время. Различают два сорта же-
леза в магнитном отношении: твердое и мягкое. К твердому от-
носятся некоторые сорта закаленной стали, которые, будучи раз
намагниченными, сохраняют магнитные свойства и расположение
полюсов на неопределенно долгое время. Мягкое железо, бу-
дучи намагниченным влиянием постороннего магнитного поля.
87
теряет свои магнитные свойства, как только источник намагни-
чивания будет удален.
Железные части самолета, находясь в магнитном поле земли,,
сами становятся магнитами и, следовательно, влияют на положе-
ние магнитной стрелки, отклоняя ее от магнитного меридиана.
Угол, который образует вертикальная плоскость, проходящая
через полюса картишки компаса, установленного на самолете
(так называемый компасный меридиан), с магнитным меридианом,
называется девиацией.
Для чего необходимо уничтожать или по крайней мере
уменьшать девиацию компаса на самолете?
Дело в том, что большая девиация компаса при переменах
курса вызывает колебания картушки.
Действие мягкого и твердого в магнитном отношении железа
на картушку компаса различно на разных курсах. Твердое же-
лезо представляет собою как бы постоянный магнит, установлен-
ный на самолете, следовательно, на каком бы курсе ни лежал
самолет, полюсы постоянного магнита не меняют своего поло-
жения и действуют на картушку так, как показано на рис. 69.
В нижней части схемы дано графическое изменение девиации.
Положительные девиации, т. е. те девиации, при которых Ы-й
конец картушки отклоняется вправо от магнитного меридиана,
отложены вверх от средней линии, а отрицательные — вниз.
Из рисунка видно, что девиация картушки, вызванная твердым
железом, дважды меняет знак на обратный при повороте само-
лета на 360°.
Такая девиация, вызванная твердым в магнитном отношении
железом, называется полукруговой. Совершенно очевидно, что
если на самолете, имеющем твердое железо около компаса, рас-
положить магниты так, чтобы действие их было обратно и равно
действию железа на компас, то причина девиации будет устра-
нена. В этом и заключается смысл уничтожения полукруговой
девиации.
Если на самолете имеется мягкое в магнитном отношении
железо, то под влиянием магнитного поля земли оно будет на-
магничиваться различно на разных курсах, и влияние его на
магнитную стрелку будет отличаться от влияния на ту же стрелку
твердого железа (рис. 70). При этом знак девиации изменится
четыре раза при повороте самолета на 360°. Такая девиация на-
зывается четвертной и, аналогично предыдущему, могла бы быть
уничтожена соответствующим расположением возле компаса
мягкого железа. Но такое уничтожение производится только на
морских кораблях, где мягкого железа много. На самолетах огра-
ничиваются уничтожением лишь полукруговой девиации, которое
производится следующим образом.
На аэродроме выбирается площадка, удаленная от ангаров и
посторонних железных предметов. На этой площадке при по-
мощи буссоли, теодолита или, наконец, при помощи компаса
типа АЛ-2 разбивается так называемая роза направлений, т. е.
ряд пересекающихся в одной точке линий, из которых одна идет
#8
с севера на юг, другая с запада на восток и еще две — с северо-
востока на юго-запад и с юго-востока на северо-запад. Линии
эти обычно отмечаются натянутыми между кольев бечевками.
Если бы девиации на самолете не было, то, устанавливая само-
лет поочередно на каждое из направлений, мы получили бы на
Рис. 69. Рис. 70.
компасе отсчет, точно соответствующий этому направлению. Для
того чтобы правильно поставить самолет в данном направлении,
необходимо к носку винта и к концу хвостовой фермы привя-
зать отвесы, т. е. бечевки с грузами, и при установке самолета
следить за тем, чтобы оба груза проходили через натянутую
в данном направле-
нии веревку. При
этом необходимо по -
ставить самолет в
линию полета, для
чего обычно под
нижнюю заднюю
часть фюзеляжа под-
ставляют козелок
Рис. 71.
соответствующей
высоты.
Если самолет доставляется на девиационную площадку тра-
ктором-тягачом, то тягач после доставки должен уйти и все
дальнейшее маневрирование производится силами специальной
команды под руководством техника данного самолета.
Обычно устранение девиации начинается с того, что самолет
устанавливают, как указано выше, на курс N (рис. 71}. При этом
необходимо проследить за тем, чтобы на борту самолета нахо-
дилось все, треоующееся во время полета, и на тех же местах.
Это замечание, конечно, относится к железным и стальным пред-
метам, например к бортсумке с инструментами. После установки
самолета на данный курс, лица, устраняющие девиацию, должны
придать ручке управления положение, соответствующее горизон-
тальному полету, и держать ее в таком положении, пока все
работы по устранению девиации не будут закончены.
Затем, слегка постукивая по компасу, нужно ожидать, когда
картушка успокоится, и после этого сделать отсчет. Компас на
курсе N должен показывать 0° или, что то же, 360°, и если отсчет
даст другое показание, то разность отсчетов и будет девиацией.
Знак девиации определяется вычитанием показания компаса из
того магнитного курса, на котором стоит самолет. Допустим,
что компас на курсе 0° показывает 350°, тогда девиация его будет:
360° — 350° = 4-10°.
Если девиация большая (порядка 10° и больше), ее необхо-
димо уменьшить, для чего вкладывают один из магнитов в одно
из поперечных отверстий девиационного прибора, так чтобы
компас показывал 360°. Если- одного магнита мало, вкладывают
еще магнит.
Небольшую девиацию (порядка 2-3°) можно оставить. Допу-
стим, что после вкладывания поперечных магнитов на курсе N
девиация доведена до 4-2°. Тогда поворачивают самолет на
180°, т. е. на курс S, и вновь снимают показание компаса. Пусть
компас показывает на этом курсе 189’, тогда девиация равна:
180° —189° —— 9е.
После этого находят алгебраическую полусумму оставшейся
девиации на курсе N (в нашем примере -f-2°) и найденной де-
виации на курсе S (—9°).1
Полусумма эта будет равна в нашем случае:
±2^==_7°=-3,5°
2 2
До этой величины л нужно довести девиацию компаса на
курсе S, вкладывая поперечные магниты так, чтобы компас по-
казывал 183,5°.
Когда работа на курсах N и S закончена, переходят к двум
другим главным курсам Е и W, на которых проделывают бук-
вально то же самое, с той лишь разницей, что магниты вклады-
вают в продольные отверстия девиационного прибора.
Пример. На курсе Е компас показывает 111°, и, стало быть,
девиация—21°. Допустим, что нам удалось уменьшить ее до 4-2°
(т. е. компас стал показывать 88°). Тогда поворачивают самолет
' Доведение' на курсе S девиации до нуля увеличило бы девиацию на
курсе N
90
на противоположный курс W. Отсчет компаса на этом курсе
274й, и, следовательно, девиация равна —4°.
Находим полусумму:
+ 2 —4 _ 1О
2
До этой величины и доводим девиацию на курсе W, т. е. до-
биваемся того, чтобы компас показал 271°, причем магниты надо
вкладывать в продольные отверстия.
На этом, собственно, уничтожение девиации и заканчивается.
Остается только снять на 8 курсах остаточную девиацию. Для
этого самолет ставят по очереди на курсы NW, N, NE, Е, SE,
S, SW. На курсе W остаточная девиация нам уже известна (—1°).
Когда эта работа сделана, остается найти так называемую
установочную ошибку компаса. Если компас был установлен на
самолете правильно, то сумма остаточных девиаций, деленная на'
число курсов, должна дать 0° или величину, близкую к нулю.
тогда сумма их, деленная на 8, даст:
+ 2+4+3-1-3-5-1 + 2 = ОЛ25,
откуда получаем, что компас был установлен правильно.
Если величина установочной ошибки больше 2°, компас нужно
повернуть на величину ошибки:
1) по часовой стрелке, если ошибка положительная;
2) против часовой стрелки, если ошибка отрицательная.
После поворота необходимо все остаточные девиации умень-
шить на величину установочной ошибки.
Пример. При снятии остаточной девиации получены на
восьми курсах следующие ее значения:
+ 3, +4, +6, -J- 4, -|-2, —1, О, +1.
Определяем установочную ошибку:
+ 3 + 44-6 + 4 + 2-1 + 1^ ,
8 — । Z.
Следовательно, компас нужно повернуть по часовой стрелке
на 2°. Новые значения остаточной девиации будут:
+ 1, 4-2, +4, +2, 0, —3, —2,— 1.
Необходимо твердо запомнить, что поворачивать компас для
устранения установочной ошибки можно только в том случае,
91
когда девиационное приспособление не связано с компасом
(АН-2, А-3) или когда установочная ошибка мала.
Так как курсом самолета назы
направлением продольной оси
Для того чтобы компас удобно
было поворачивать на нужное чи-
сло градусов, на передней части
нактоуза снизу обычно наносятся
градусные деления.
Все операции по устранению
и снятию девиации должны за-
писываться в протокол по опре-
деленной форме.
После снятия остаточной де-
виации должен быть построен
график, для чего сначала нано-
сятся отдельные точки, соответ-
ствующие остаточным девиациям,
а затем по ним строится плавная
кривая (рис. 72).
Существует несколько спосо-
бов уничтожения Девиации, кроме
приведенного, как самого про-
стого. Все различие их заклю-
чается только в самом процессе
установки самолета на нужный
курс. Остальная работа ничем
не отличается от приведенной.
Наиболее распространенный спо7
соб—установка самолета на нуж-
ные курсы посредством так на-
зываемого пеленгатора. На тя-
желых машинах девиация устра-
няется или на поворотном круге
или в полете.
И, наконец, последнее заме-
чание: порядок устранения де-
виации не изменяется от того, с
какого курса начинать — с N, S,
W или Е. Но дальнейшая после-
довательность должна быть та-
кой же, как если бы мы начали
с N. Так, если первый курс был
Е, то затем нужно ставить са-
молет на W, далее на N и S.
Пользование компасом. Как
указывалось выше, картушка ком-
паса не устанавливается в истин-
ном меридиане вследствие на-
личия склонения и девиации,
вают угол между меридианом и
самолета (рис. 73), отсчитанным
92
по часовой стрелке, а меридиан может быть или компасный,
или магнитный, или истинный, то и^курс может быть компасный,
магнитный и истинный.
На компасе мы отсчитываем компасный курс. Чтобы перевести
его в магнитный, необходимо учесть девиацию на данном курсе.
Для этого необходимо пользоваться правилом, понятным из рис.73:
МК=КК~\-^К,
или магнитный курс равен компасному курсу плюс девиация
причем сложение алгебраическое.
И обратно:
кк=мк—ьк,
Л*.
или компасный курс рав-
няется магнитному курсу
минус девиация, причем вы-
читание также алгебраиче-
ское.
Пример. Найти МК,
если КК = 175° и график
девиации компаса штурма-
на дан на рис. 72.
На данном курсе девиа-
ция Д/С—— 3 и, следова-
тельно,
Ж/С=175° —3° = 172°.
Рис. 73.
Пример. Найти ком-
пасный курс (т. е. то, что должен
нужно итти с магнитным курсом 60°.
Из графика на рис. 72 находим:
показывать компас), если
Д/С — + 3°, следовательно КК — 57°.
Обычно, как мы узнаем дальше, пилот имеет дело с картой,
следовательно с истинными меридианами и истинными курсами.
Для перевода их в магнитные курсы необходимо знать склоне-
ние, о котором упоминалось выше.
Склонение находят из карты магнитных склонений, где места
с одинаковым склонением соединены плавной кривой. На такой
карте обычно помечают год, к которому эта карта относится.
Дело в том, что склонение со временем изменяется, и для того,
чтобы знать склонение, отнесенное к данному году, необходимо
иметь еще карту изменений магнитного склонения, где плавной
кривой соединены места с одинаковым годовым изменением,
причем изменение дано в минутах дуги. Найдем склонение для
Ленинграда на 1936 г., пользуясь обеими такими картами:
93
В 1930 г. склонение в Ленинграде..+ 5Э
Годовое изменение.................4-10'
Изменение за 6 лет . ’.........60' = 1°
Склонение в Ленинграде в 1936 г...+6°
Зная склонение, нетрудно определить магнитный курс если
известен истинный, пользуясь формулой:
ИК — МК-\- Ш,
где: ИК—истинный курс;
МК — магнитный курс;
А7И—склонение.
И наоборот:
МК—ИК—ЬМ.
Обе формулы совершенно ясны из фиг. 87—88 (стр. 107—108).
Пример. Найти МК, если ИК — 270° и ЬМ = -ф- 6°:
ТИА'—270°— 6° =264°.
Пример. Найти МК, если И К =42° и ДЛ1 = —3°:
Л1/< — 42° 4~ 3° = 45°.
Получить компасный курс из истинного, и наоборот, можно,
или переходя от истинного к магнитному и затем к компасному,
или, как обычно делают, учитывая сразу ’и склонение и девиа-
цию. Для этого берут их алгебраическую сумму, называемую
вариацией, и переводят курсы, пользуясь формулами:
ИК= кк+^км
и
КК=ИК—йКМ,
где
ДА7И—Д2И -[-КК.
Пример. Чему равен КК, если ИК = ЪК, ДЛ1 = -}-5с и
д/<=-|-33?
Находим:
А КМ = + 5° + 3° = ф- 8°,
откуда:
=58° — 8° — 50°.
Пример. Чему равен КК, если ИК=22$\ АЛ4 = -[-5с и
ДА = —7°?
дЛ7И = 4-5° —7°= —2°
и
КК = 220° — (—2°) = 222°.
Помимо этих указаний необходимо обратить внимание на не-
которые особенности магнитного компаса. Так, при разворотах
самолета компас работает неисправно: он может или показывать
обратный поворот, или стоять на месте, или показывать разво-
рот быстрее, чем он совершается на самом деле. Это обстоя-
94
тельство, а также непрерывные колебания картушки, чрезвы-
чайно затрудняют пользование магнитным компасом в слепом
полете и вынуждают обращаться к приборам более совершен
ново типа — гирополукомпасам, описанным ниже.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое истинный, магнитный и компасный меридианы?
2. Что такое склонение и как определяется знак склонения?
3, Что такое девиация?
4. На какие группы разбиваются компасы и по каким признакам?
5. Как делается отсчет на компасах АЛ-2, АН 2 и КИ-б?
6. Для чего служит азимутальное кольцо у компаса КИ-6?
7. Для чего служит девиационное приспособление?
8. Как устанавливается компас на самолет?
9. Как убедиться в исправности магнитной системы?
10. Что такое застой и от чего он происходит?
11. Что служит причиной возникновения девиации?
12. Для чего необходимо устранять девиацию?
13. Что такое полукруговая девиация?
14. Что такое четвертная девиация?
15. Как производится устранение девиации?
16. Где нужно выбирать девиационную площадку?
17. Что такое остаточная девиация?
18. Как определить установочную ошибку?
19. Какие компасы нельзя поворачивать для устранения установочной
ошибки?
20. Как строится график девиации?
21. Какие правила существуют для перевода курсов?
22. Как определяют склонение для данного места?
23. Что такое вариация?
24. Почему в слепом полете предпочитают иметь гирополукомпас?
8. Вариометр
В главе о высотомерах указывалось, что прибор этот чрезвы-
чайно нечувствителен к изменениям высоты и поэтому не может
служить индикатором подъема или спуска. А в слепом полете
Рис. 74.
важен не сам элемент высоты, а знание изменения этого эле-
мента, т. е. вертикальная скорость самолета. Прибор, который
служит для измерения вертикальной скорости самолета, т. е. ско-
рости его подъема или спуска, и называется вариометром.
95
Вариометр (рис. 74) состоит из двух частей: измерителя и
баллона-термоса. Основной частью измерителя служит гофри-
рованная коробка А (фиг, 75), соединяемая с внешним воздухом
через капилляр С (капилляр — очень тонкая трубка).
При подъеме самолета давление воздуха, как известно, начи-
нает уменьшаться, и под влиянием этого воздух из коробки А
и соединенного с нею баллона Т начинает выходить через ка-
пилляр С. Но так как сечение капилляра мало, то давление
внутри коробки не успевает сравниваться с давлением вне ее, и
под влиянием избыточного давления коробка раздувается тем
больше, чем быстрее изменяется наружное давление, т. е. чем
быстрее поднимается самолет. Коробка
связана передаточным механизмом со стрел-
кой.Шкала прибора разбитаотОдо 10м1сек
или от 0 до 30 м1сек. Верхняя часть шка-
лы (рис. 76) указывает скорость подъема,
нижняя — скорость спуска. 1
Этот прибор особенно ценен в слепом
полете, так как не только дает возмож-
ность сохранять высоту в тумане, но и
обеспечивает подъем с необходимой вер-
тикальной скоростью, т. е. предупреждает
потерю горизонтальной скорости и тем
Рис. 76. самым если не заменяет, то контроли-
рует указатель скорости. При планиро-
вании самолета он также позволяет определить минимальную
скорость планирования без риска свалиться в штопор.
Скорости эти, соответствующие безопасному подъему и пла-
нированию, конечно, должны быть подобраны летчиком в ясную
погоду, в условиях различной загрузки самолета.
1 Баллон служит для увеличения объема воздуха в коробке и, являясь
термосом, предохраняет прибор от искажений показаний из-за изменения
наружной температуры.
96
В нижней части прибора находится кран, который во время
работы прибора должен быть открыт.
Если мы хотим использовать прибор как статоскоп,1 то не-
обходимо, набрав соответствующую заданию высоту, закрыть
полностью кран. Тогда отклонения стрелки покажут отклонения
самолета от заданной высоты, причем каждое деление прибора
будет соответствовать примерно трем метрам. Если при боль-
шом изменении высоты кран прибора оставить закрытым, то на-
ходящийся внутри прибора клапан спасет механизм от разру-
шения.
Этот же клапан предохраняет механизм вариометра от порчи
при резком изменении высоты, например при пикировании.
При установке прибора необходимо следить за тем, чтобы
все винты, прикрепляющие прибор к доске, были затянуты
одинаково и прибор был хорошо амортизирован, для чего под
гайки надо подкладывать войлок или резину.
Как на один из недостатков необходимо указать на частое
смещение стрелки прибора с нуля. Возвращение ее в нулевое
положение производится вращением винта, расположенного на
задней стенке прибора. На новых вариометрах винт расположен
спереди на месте крана; последний на новых приборах отсут-
ствует.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое вариометр, для чего он служит и как устроен?
2. Для чего служит термос-баллон у вариометра?
3. Для чего служит кран в нижней части прибора?
4. Чем полезен вариометр в слепом полете?
5. Как работает прибор при резких изменениях высоты?
6. Работу какого прибора может контролировать вариометр?
9. Авиагоризонт
Наличие на самолете таких приборов, как указатель скорости,
компас, указатель поворота и скольжения, позволяет пилоту со-
вершать „слепой полет", т. е. дает возможность постоянно су-
дить о положении своего самолета по показаниям приборов.
Наличие вариометра еще более уточняет представление о том,
что происходит в данный момент с самолетом. Но одновременное
наблюдение за большим количеством приборов и постоянная не-
обходимость мгновенно анализировать комплекс этих показаний
чрезвычайно утомляют пилота и затрудняют совершение продол-
жительного слепого полета.
Естественно поэтому стремление конструкторов и изобрета-
телей заменить все указанные приборы, обеспечивающие слепой
полет, таким прибором, который с одного взгляда давал бы пи-
лоту наглядное представление о положении самолета. Авиагори-
зонт и представляет собою прибор такого типа.
1 Статоскоп — прибор, позволяющий сохранять нужную высоту и по-
казывающий уход вверх или вниз от этой высоты.
Курс аэрологии—7
97
Внешний вид авиагоризонта и различные показания его шкалы
приведены на рис. 77 и 77а. Последние настолько наглядны, что не
требуют специальных объяснений. Действительно, различные
комбинации, которые могут дать неподвижный силуэт самолета
и подвижная белая полоска, изображающая линию горизонта,
дают вполне ясное представ-
Рис. 77.
Рис 77а.
Изменения курса прибор
не показывает, поэтому он должен
употребляться совместно с компасом, причем последний жела-
тельно иметь такого типа, который давал бы возможность одно-
временно наблюдать за обоими приборами. Наиболее подходящим
прибором в данном случае был бы гироскопический полукомпас,
изображенный на рис. 78.
Рис. 78.
В основу АГ положены те же
свойства гироскопа, о которых гово-
рилось в параграфе об указателе по-
ворота.
Волчок помещается в кожухе /4
(рис. 79), причем ось его вертикаль-
на (указана на чертеже йунктиром).
Кожух с волчком подвешен посред-
ством рамки таким образом, что мо-
жет принимать любые положения
(рис. 80). На рис. 79 кожух с волчком
повернут на 90° относительно нормального положения. Струя
воздуха снаружи подается через заднюю опору рамки, проходит
внутри самой рамки, затем через опору кожуха, ударяет в на-
сечки волчка, заставляя его вращаться, и выходит из кожуха
через отверстия N (рис. 79), прорезанные со всех четырех сто-
рон в его нижней части. Волчок вращается со скоростью
10000—12000 об/мин. При такой скорости вращения ось гироскопа
стремится сохранить свое положение в пространстве неподвиж-
ным, и если самолет получит крен, то вместе с самолетом на-
кренится корпус прибора. Кожух с волчком и рамкой останется
в прежнем положении, и вместе с ними останется неподвижной
полоска горизонта, представляющая отогнутый конец стрелки D,
прикрепленный к бексвой стороне рамки.
Силуэт самолета, жестко связанный с корпусом прибора, на-
клонится вместе с самолетом и создаст впечатление крена, так
как полоска горизонта останется неподвижной. При подъеме или
спуске самолета изменяет положение продольная ось самолета,
а вместе с нею и рамка; кожух же с волчком опять остается
неподвижным, вследствие чего стрелка D, увлекаемая шипом А,
закрепленным на кожухе и входящим в прорезь стрелки, будет
вращаться на оси, и полоска горизонта будет или опускаться,
или подниматься относительно неподвижного силуэта, создавая
впечатление подъема или спуска. На тот случай, если какая-либо
Рис. 79.
Рис. 80.
причина отклонит ось волчка от вертикального положения, при-
бор снабжен так называемой маятниковой коррекцией, устрой-
ство которой заключается в следующем: все четыре окна ко-
жуха, через которые выходитТвоздух в корпус прибора, закрыты
наполовину качающимися заслонками М, так что воздух выходит
при вертикальном положении кожуха четырьмя одинаковыми
струями. Если кожух наклонится (рис. 80), то одна заслонка
под влиянием силы тяжести откроет окно совсем, а противопо-
ложная ей заслонка, наоборот, закроет окно, вследствие чеге
воздух будет выходить только с одной стороны. Сила реакции
струи воздуха, действуя на кожух в поперечном направлении,
вызовет прецессию гироскопа и кожуха в продольном направлении,
которая будет продолжаться до тех пор, пока кожух не займет
вертикального положения.
. Нельзя забывать о том, что под влиянием центробежной
силы, например при вираже, заслонки будут сами открываться
и сбивать гироскоп с вертикали, чем могут ввести в заблужде-
ние пилота. Поэтому выполнения виражей в течение длитель-
ного времени при слепом полете необходимо избегать. Выпол-
нение непродолжительных виражей практически не отзывается
на правильности показаний прибора, так как прецессионное дви-
•
7* 9®
98
жеаие гироскопа под влиянием силы реакции воздушной струи
ироисходит медленно.
Эксплоатация авиагоризонта. Установка авиагоризонта на
яриборной доске производится таким образом, чтобы изобра-
жающая горизонт полоска прибора совпадала с изображе-
нием самолета на приборе. При установке необходимо следить
за тем, чтобы прибор был хорошо амортизирован, так как
на механизме его чрезвычайно вредно отзываются резкие
удары. После установки на доске необходимо проверить
правильность надписей „включен“ и ,,выключен“, для чего
в отверстие крана вставляется кусок проволоки. Когда прибор
„включен", проволока должна свободно проходить через отвер-
стие крана. 1
Трубку Вентури необходимо устанавливать позади воздушного
винта (чтобы прибор мог работать уже при вздете), притом воз-
можно ближе к прибору и несколько ниже его, дабы избежать
попадания воды в прибор.
Трубопровод, соединяющий прибор с трубкой Вентури, дол-
жен быть возможно короче и не должен иметь изгибов радиу-
сом меньше 10 см. Кроме того, необходимо следить за тем,
чтобы не было вмятин на перегибах, для чего при изгибании
трубку необходимо заполнять песком, тщательно затем удаляемым.
В случае, если работа прибора вызывает сомнение, нужно
проверить разрежение. Для этого к проводке около прибора
ярисоединяется через тройник манометр (ртутный или металли-
ческий), и в полете измеряется разрежение. При закрытом кране
®но должно быть равным 200 мм рт. ст., а при открытом —
80—90 мм.
При условии, что разрежение нормально, а прибор все же
не дает нормальных показаний, его необходимо отправить в
ремонт на завод.
Если разрежение при любом положении крана меньше нор-
мального, то негерметичен трубопровод или трубка Вентури
повреждена или неудачно поставлена.
Если при закрытом кране разрежение нормально, а при
открытом меньше нормального, то трубопровод или слишком
длинен или слишком помят.
Если при закрытом кране разрежение нормально, а при
открытом больше нормального, и обороты волчка, судя
но показаниям прибора, недостаточны, следует прочистить
воздушный фильтр прибора, так как это указывает на его засо-
ренность.
Включение прибора необходимо производить не сразу, а по-
степенно, и, по мере того как полоска горизонта будет подхо-
дить к нормальному положению, — увеличивать открытие.
Проверять действие прибора необходимо в каждом полете.
1 На новом авиагоризонте нет переключателей к трубке Вентури. Прибор
работает все время; специальные ограничители (пружины) предохраняют
прибор ©т порчи при кренах свыше 60°.
ЮО
В спокойном полете прибор допускает крены до 90°, а каб-
рирование и пикирование—до 60°.
Во время „рему“ пределы эти должны быть еще умень-
шены.
Если прибор во время полета отказал в работе, необхо-
димо минут на б—8 выключить прибор, после чего вновь
включить.
Исправный прибор при нормальном разрежении и числе
оборотов должен после закрытия крана вращаться не менее
8 мин.
То обстоятельство, что полоска горизонта у прибора в нера-
бочем состоянии бывает негоризонтальна, не должно смущать
пилота, так как во время
работы она сама займет
нужное положение.
Гирополукомпас. Как
указывалось выше, обыч-
ный магнитный компас
обладает рядом дефек-
тов, которые затрудняют
пользование им в полете.
Наличие этих дефектов
особенно сказывается при
отсутствии видимости,
т. е. в слепом полете. Ги-
роскопический полуком-
пас и служит для того,
чтобы восполнить этот
пробел и облегчить пи-
лоту разворачивание са-
молета на заданный угол
и сохранение заданного
зван потому, что сам он
направления. Полу компасом он на-
не устанавливается в меридиан и ври
эксплоатации его нужно время от времени устанавливать по маг-
нитному компасу. Полукомпас не исключает наличия магнитного
компаса на самолете, а только дополняет его, облегчая пользо-
вание им в тяжелых условиях. Конструктивное оформление при-
бора позволяет располагать его на общей приборной доске, что
также облегчает пользование им.
Устройство этого пррбора основано на том же свойстве
свободного гироскопа — сохранять положение своей оси в про-
странстве, с которым мы уже встречались раньше.
Ротор или волчок, делающий 10000—12000 об[мин вокруг
сьоей оси (рис. 81), помещается в горизонтальной рамке В, ко-
торая, в свою очередь, может вращаться вокруг центров YY в
вертикальной рамке С, с которой связана неподвижно шкала
прибора D. Вертикальная рамка может вращаться вокруг вер-
тикальной оси Z. Если теперь сообщить волчку большое число
оборотов, то ось прибора будет оставаться в одном и то же
положении, как бы мы ни поворачивалч корпус прибора, закреи-
101
ленный на приборной доске. При этом наблюдателю, находяще-
муся в самолете, будет казаться, что шкала прибора с нанесен-
ными на ней делениями и цифрами движется, и он сможет про-
извести по ней отсчет, пользуясь нитью, натянутой в окне при-
бора. Малейшие отклонения самолета от курса делаются хорошо
заметными и дают возможность сравнительно точно вести само-
лет и разворачиваться на любой угол с точностью до 1°. Для
того чтобы установить показания прибора в соответствии с по-
казаниями магнитного компаса, служит рукоятка 5, расположен-
ная в нижней части прибора. При вдвигании ее внутрь проис-
ходит сцепление шестеренок Е и L, посредством которых вер-
тикальная рамка со шкалой может устанавливаться в любое по-
ложение. При поворачивании вертикальной рамки ось гироскопа
вместе с внутренней горизонтальной рамкой наднет прецессиро-
вать, т. е. вращаться вокруг горизонтальной оси YY. С явлением
прецессии гироскопа мы уже встречались в описании указателя
поворота и авиагоризонта. Чтобы воспрепятствовать этому дви-
жению, прибор снабжен механизмом, состоящим из двуплечего
рычага F и кольца G, на которое опирается вилка Н. Один
конец двуплечего рычага F входит в коническую выточку на
внутренней поверхности рукоятки 5. При вдвигании ее для
установки курса рычаг F поворачивается, поднимает кольцо G,
а вместе с ним и вилку Н, которая, прижимаясь к горизонталь-
ной рамке прибора, препятствует ее движению.
При установке прибора по магнитному компасу необходимо
иредварительно убедиться в том, что самолет находится в по-
ложении правильного горизонтального полета по прямой, после
чего можно производить установку. Однако показания гирополу-
компаса необходимо минут через 10—20 сверять с показаниями
магнитного компаса и исправлять вновь, так как он будет ухо-
дить с курса. 1 Происходит это вследствие того, что ось гиро-
скопа неподвижна в пространстве, а не по отношению к земле,
и, следовательно, вращение земли будет сказываться в виде ка-
жущегося передвижения рамки со шкалой. Действительно, допу-
стим, что самолет стоит неподвижно, а ось гироскопа направ-
лена на какую-либо звезду. Тогда, оставаясь неподвижной в про-
странстве (т. е. относительно звезд), ось гироскопа будет на-
правлена на эту звезду и вместе с нею принимать участие в
кажущемся движении звезды с востока на запад, и показания
компаса будут постепенно изменяться, несмотря на то,что само-
лет стоит неподвижно. Это обстоятельство, а также то, что,
несмотря на всю тщательность изготовления, в подшипниках
прибора имеется трение и, следовательно, причина для прецес-
сии, и заставляет время от времени сравнивать показания гиро-
полукомпаса с показаниями магнитного компаса.
Источником энергии для вращения ротора служит трубка
Вентури такого же типа, как и для авиагоризонта. Все указания
1 Уход картушки, связанной с гироскопом, не должен превышать 3° за
И мин полета.
102
по экспдоатации и установке авиагоризонта остаются справед-
ливыми ,и для гирополукомпаса, поэтому вновь не приводятся.
Дальнейшим усовершенствованием прибора является гиро-
магнитный компас, описанный вкратце в „Дополнении"
(стр. 160).
10. Ветрочет
Ветрочет — вспомогательный счетный прибор, позволяющий
механизировать решение основных задач по самолетовождению,—
представляет собой легкий металлический сектор (рис. 82), в
средней части которого, в радиальной прорези, передвигается
ось круглого диска, называемого азимутальным кругом, разби-
того на 360°. Ось диска может закрепляться в любом положе-
нии барашком, находящимся с обратной стороны. В углу сектора
помещается ось целлулоидной линейки, разбитой на градусы.
Линейка скользит своим концом по дуге сектора.
Поверхность азимутального круга покрыта рядом концентри-
ческих окружностей. Окружности эти отстоят одна от другой на
расстоянии, соответствующем в некотором масштабе 10 км/час.
В этом же масштабе разделена линейка, причем оцифрованы
только десятки км/час. Неоцифрованные деления прове-
дены через 2 км/час. Новые типы ветрочетов имеют линейку, рас-
считанную на воздушные скорости до 400—-450 км/час.
Рассмотрим на практическом примере решение на ветрочете
первой основной задачи.
Пусть У=160 км/час, f — —13°. Измеренная путевая ско-
рость на курсе ф = 323° равна W= 170 км/час. Найти 2 и и, т. е.
направление и скорость ветра.
Прежде всего устанавливаем центр азимутального круга так,
чтобы расстояние от него до центра вращения линейки соответ-
ствовало воздушной скорости самолета. Для этого, ослабив ба-
рашек с обратной стороны азимутального круга, передвигаем
его вдоль прорези до тех пор, пока центр его не подойдет к
делению 160 линейки, которую для этого ставят в среднее поло-
жение. Закрепив барашек, поворачиваем азимутальный круг так,
чтобы против курсовой черты оказалось деление 323° (рис. 82).
После этого ставим линейку в положение, соответствующее
углу сноса, и против деления 170 линейки, соответствующего
путевой скорости, ставим карандашом точку на диске, которая
называется точкой ветра и представляет собою конец вектора
ветра. Действительно, если вектор О А — воздушная скорость,
вектор ОВ — путевая скорость, то соединяющий их вектор бу-
дет вектором ветра. Величину его найдем, считая число окруж-
ностей. В данном случае их четыре, следовательно, скорость
ветра и = 40 км/час. Направление ветра прочтем против курсо-
вой черты, поставив диск так, чтобы вектор ветра проходил по
обрезу линейки, когда она стоит в среднем положении. В дан-
ном случае оно будет 8 = 233°.
Надо помнить, что мы получаем так называемый аэронави-
гационный ветер, т. е. указание, куда дует ветер.
103
Для решения второй основной задачи, т. е. для расчета та-
кого угла упреждения и курса следования, при котором
самолет при данном ветре пойдет с заданным путевым углом,
поступают следующим образом.
Устанавливают центр азимутального круга по воздушной
скорости так же, как и в предыдущей задаче. Затем так пово-
рачивают азимутальный круг, чтобы против курсовой черты при-
шлось деление, соответствующее заданному путевому углу. Поль-
зуясь линейкой, прочерчивают карандашом через это деление так
называемый путевой диаметр. Величина и направление ветра
должны быть уже нанесены. Поворачивая одновременно линейку
и диск, добиваются такого положения, когда точка ветра (ко-
нец вектора ветра) будет на обрезе линейки, а сама линейка и
путевой диаметр будут параллельны (рис. 83).
Нужный курс можно прочесть против курсовой черты, угол
сноса — на конце линейки (он же будет углом упреждения), а пу-
тевую скорость — в той же точке линейки, где ее касается точка
ветра. Необходимо напомнить, что в настоящее время принято
пользоваться магнитными путевыми углами, тогда и ветер (его
направление) нужно брать относительно магнитного меридиана,
т. е. с учетом склонения.
11. Навигационная линейка
С употреблением навигационной линейки мы уже познакоми-
лись при определении истинной высоты и скорости.
Линейка эта позволяет решать еще ряд задач, чрезвычайно
важных в технике самолетовождения. Решим две из них, наибо-
лее часто встречающиеся в практике аэронавигации.
1. Определяем путевую скорость самолета, зная пройденный
путь и время полета.
При решении задачи пользуемся шкалами / и 2 линейки.
Против цифры пройденного расстояния на шкале 1 ставим
то деление подвижной шкалы 2, которое соответствует времени
полета. Тогда против треугольного индекса подвижной шкалы
прочтем путевую скорость.
На рис. 84 приведено решение задачи, когда пройденный
путь равен 70 км, а время полета 28 мин. Тогда путевая ско-
рость равна 150 км)час. Применить этот метод определения пу-
тевой скорости можно только в том случае, если самолет в тече-
ние данного времени не менял курса.
Определив путевую скорость на данном курсе, можно решить
и обратную задачу, т. е. определить время прохода этапа опре-
деленной длины. Для этого, ставя трехгранный индекс против
путевой скорости, определяем время полета против деления
шкалы, соответствующего длине этапа.
2. Зная боковое отклонение самолета от линии пути, опре-
деляем угол сноса самолета и величину такой поправки в курс,
учтя которую, можно выйти на следующий контрольный ориентир.
Решение задачи на конкретном примере дано ниже на стр. 132
(рис. 106).
104
ЧАСТЬ Ш
АЭРОНАВИГАЦИЯ
ГЛАВА 6
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ
На рис. 85 изображены основные географические координат-
ные, линии, встречающиеся в аэронавигации. Понятия меридиана,
параллели и экватора пояснений не требуют.
Широтой ср какой-либо точки А на земной поверхности назы-
вается угол АОС (рис. 85), измеряемый в градусах, минутах
и секундах по дуге меридиана, проходящего через точку А, от
востоку (со знаком-j-) от
экватора к полюсу.
Широты могут быть северные или
южные; они отсчитываются от 0° (эква-
тор) до 90° (полюсы); к северу со
знаком плюс, к югу со знаком минус.
Долготой л какой-либо точки А
на земной поверхности называется
угол COD (рис. 85), измеряемый в
градусах, минутах и секундах по дуге
экватора или, что то же, по дуге па-
раллели точки А, т. е. окружности
круга, параллельного экваториальному
и проходящего через точку А. Дол-
готы отсчитываются от меридиана,
называемого главным, начальным или
нулевым, к западу (со знаком—) и к
0° до 180°. В СССР для большинства
карт за главный принят меридиан, проходящий через Пулково
(под Ленинградом, где находится Пулковская обсерватория).
На некоторых картах за начальный принят меридиан Гринича
(Англия), отстоящий от Пулкова на 30°19',6 к западу.
При больших перелетах, не связанных с необходимостью
проходить через определенные ориентиры, выгодно бывает
провести самолет по кратчайшему расстоянию. На земной поверх-
ности таким кратчайшим расстоянием будет дуга большого
круга (т. е. круга, проходящего через данные две точки и центр
земли и, следовательно, делящего землю пополам), так называемая
ортодромия (рис. 86). Так, например, С. Данилин в 1937 г.
рассчитывал свой маршрут Москва — Сев. Полюс — США
по дуге двух больших кругов: одного, включающего Москву—
106
Сев. Полюс, второго — Сев. Полюс — США. В общем слу-
чае полет по ортодромии требует частой перемены курса,
так как угол, составленный линией пути с меридианом, непре-
рывно изменяется. Единственное
примере Данилина,—когда путь
проходит вдоль меридиана (или
в случае полета вдоль экватора).
Существует, однако, возмож-
ность лететь, не меняя путевого
угла, т. е. с постоянным углом
относительно меридиана; это бу-
дет полет по локсодромии (рис.
86). Значит, если самолет идет
с постоянным ветром, то он
пойдет по локсодромии, не меняя
при этом курса следования. Есте-
ственно, что при полете по ме-
ридиану или по параллели ло-
ксодромия совпадет с этими ли-
ниями. В маршруте С. Данилина
ортодромия совпадала с локсо-
дромией. В остальных случаях
(кроме случая полета вдоль эк-
ватора) путь по локсодромии
исключение имеет место на
Рис. 86.
АВ — ортодромия между точками
А и Б; ВГ— локсодромия при усло-
вии, если линия пути составляет
с меридианами равные углы о.
длиннее пути по ортодромии, но
благодаря простоте самолетовождения (постоянный путевой угол)
полет рекомендуется выполнять именно по локсодромии.
На рис. 87 дается представление о курсе самолета. Как
видно из чертежа, курсом самолета мы называем угол между
направлением меридиана и
Л'л. Nu направлением продольной
'мтиия\м~\ J-компасный курс оси самолета. Выше (стр.
-УГ\ Магнитный'курс 93—94) мы уже познако-
Рис. 87.
мились с девиациеи и скло-
нением. Величина магнит-
ного склонения (Дм) для
данной местности и его го-
дичное изменение или пря-
мо указаны на картах (мер-
каторской, аэронавигацион-
ной и полетной), или выби-
раются из атласа или карты
магнитных склонений. Кри-
вые, соединяющие на зем-
ной поверхности точки с одинаковыми величинами магнитного
склонения, называются изогонами. На рис. 88 (а-б-в-г) показаны
различные случаи взаимного расположения географического,
магнитного и компасного меридианов. Из чертежей видно, что
Дм и Д к имеют знак (-{-), если эти поправки восточные, и
знак (—), если поправки западные.
107
На рис. 89 разъяснено 'понятие пеленга, т. е. угла между
направлением меридиана, проведенного в точке нахождения
Рис. 88.
Рис. 89.
х NK СА — комнасный пеленг пункта А;
z NM СА — магнитный пеленг пункта А',
Nu СА — истинный пеленг пункта А.
наблюдателя, и направлением на данный предмет; пеленг, как
и курс, отсчитывается отДмеридиана по часовой стрелке от
0° до 360°. Истинный
пеленг называется так-
же азимутом. На том
же чертеже показан
курсовой угол (борто-
вой пеленг), образуе-
мый направлением оси
самолета и направле-
нием на какой-либо дан-
ный предмет. Курсо-
вой угол отсчитывает-
ся от направления про-
дольной оси самолета
вправо по часовой
стрелке от 0° до 360°.
Перед полетом пи-
лот на карте измеряет
тот угол, который со-
ставляет направление
на заданную точку (конечную или промежуточную) с направле-
нием меридиана. Этот угол, снятый с карты, называется задан-
ным путевым углом в отличие от фактического путевого угла,
108
выполняемого в полете. Фактический путевой угол, точно так
же, как и курс самолета, может отсчитываться от истинного,
магнитного или компасного меридианов. Если бы полет проис-
ходил в полном безветрии или в плоскости ветра, то путевой
угол совпадал бы с курсом следования самолета.
Фактически при расчете курса в полете необходимо учиты-
вать влияние ветра. Ветер может увеличить или уменьшить
скорость самолета относительно земли (т. е. путевую скорость),
но, кроме того, боковой ветер
чтобы прийти в намечен-
ную точку, пилот должен
противодействовать сносу,
беря угол упреждения при
выборе курса следования.
Что такое курс следования?
Это тот курс (относительно
меридиана), который пилот
должен держать, чтобы итти
по заданному пути, т. е.
прийти в заданную точку.
Значит, если от истинного
курса следования вычесть
поправку на склонение и
девиацию, мы получим ком-
пасный курс следования,
т. е. курс, который надо
держать на компасе, чтобы
прийти в заданную точку.
Угол, который состав-
сносит самолет в сторону и,
Рис. 90.
Угол сноса = — 10° (влево); курс следо-
вания ф — а - га = 23° — (— 10') = 33°;
ig- (К.К.) = 33° - 2° = 31°.
ляет в полете направление
оси самолета с направлением фактического его движения отно-
сительно земли, называется углом сноса (рис. 90). Отсюда сле-
дует, что если мы в полете к курсу прибавим снос, то получим
фактический путевой угол. Поэтому же при земных расчетах,
прибавив к вычисленному курсу следования снос, получаем за-
данный путевой угол.
Пусть нам нужно пролететь из О. в Л. (рис. 90) на само-
лете П-5 (17=180 км!час). Снимаем путевой угол по карте,
отсчитанный от географического (истинного) меридиана, т. е.
заданный истинный путевой угол (И.П.У.); И.П.У. =26°. С карты
по линии изогон берем величину магнитного склонения, равную
для нашего участка 4~3°. Значит, магнитный путевой угол (М.П.У.):
26°—( + 3°)-23°. За час до вылета получаем данные шаро-пи-
лотных наблюдений: ветер на высоте полета (600 м) дует в на-
правлении 300° со скоростью и —10 м\сек — 36 км)час. Каков
же будет наш курс следования? Прежде всего учтем ветер. На
рис. 90 дано графическое решение задачи; угол сноса tp ——10°
(т. е. самолет сносит влево); значит, магнитный курс следования
равен заданному магнитному путевому углу минус угол сноса,
т. е. а — с = ф = 23°—(—10°) —33°. Взяв поправку на девиацию
109
(пусть по графику на самолете для этого курса ДА, ==-|-2ь на
данном курсе), получаем компасный курс (следования), т. е.
(К. К.) == 33° — 2° — 31°. Итак, для разобранного случая, чтобы
пролететь из О. в Л., надо держать на компасе — 31°, тогда
направление линии пути будет составлять с магнитным ме-
ридианом 23°, т. е. фактический путевой угол будет равен задан-
ному. Именно это и является основной задачей самолетовожде-
ния: рассчитать курс так, чтобы фактический путевой угол
был равен заданному.
Изложенное позволяет свести основные задачи самолетово-
ждения к решению так называемого навигационного треуголь-
ника скоростей (рис. 91). Из чертежа видно, что навигационный
треугольник определяется тре-
N мя сторонами (V, W и и) и
тремя углами (ф, о и р). Эти
величины называются элемен-
__а , тами навигационного тре-
X/ угольника; если четыре из этих
величин известны, то осталь-
ные легко находятся. Задачи
/у и____________________ треугольника могут решаться
графически на бумаге при по-
-Х/ ” й’ мощи транспортира, линейки
-— и циркуля; это, конечно, воз-
можно только на земле. В
X. / воздухе для этой цели служит
\ /<- ветрочет (стр. 103), механи-
" / чески решающий те же зада-
X чи. Примеры на работу с ветро-
РКС. 91. четом даны выше (стр.103 104).
Дадим развернутое опреде-
ление взаимоотношения между элементами самолетовождения.
Начнем с угла сноса <р, заключенного (рис. 90—91) между
направлениями V и W, или иначе — угла между направлением про-
дольной оси самолета и фактическим направлением движения са-
молета.
Величина сноса есть результат действия ветра: при отсут-
ствии ветра, при попутном и встречном ветрах ср=О, достигая
максимальной величины при ветрах, перпендикулярных к линии
пути. Угол сноса берется со знаком плюс, если самолет сносит
вправо от направления оси самолета, и со знаком минус —при
сносе влево; отсчет производится от продольной оси самолета,
предполагая себя смотрящим вперед по направлению дви-
жения.
Путевой угол (И.П.У., М.П.У.) будет заданным (а), если
мы его снимем с карты или вычислим. Этот же угол, выпол-
няемый фактически в полете, мы называем фактическим путевым
углом р, который может быть истинным, магнитным или ком-
пасным. Величина р получается добавлением к (курсу) угла
110
сноса <f>. Значит, р — Связь между а и ср состоит в том,
что курс следования ф след. = «—<р- Основная задача самолето-
вождения— провести самолет так, чтобы фактический путевой
угол был равен заданному, — математически выражается в стрем-
лении, чтобы р = «.
Воздушную скорость V в горизонтальном полете самолет
может менять, изменяя обороты мотора и угол атаки плоскостей
в известных пределах.
Различают три вида воздушной скорости в горизонтальном
полете:
1. Максимальную скорость, при которой самолет может
пройти заданное расстояние в кратчайший срок.
2. Экономическую скорость, при которой самолет может про-
держаться в воздухе наибольшее время, расходуя минимальное
количество бензина.
3. Наивыгоднейшую скорость,1 при которой самолет может
пройти наибольшее расстояние на имеющемся в баках горючем.
Обычно наивыгоднейшая скорость больше экономической.
• Высота Н (рис. 92) может быть абсолютной, или стандарт-
ной (от уровня моря), относительной (от уровня начального
пункта, т. е. пункта вылета) и истинной (истинное превышение
над пролетаемым пунктом земной поверхности).
Отсчет барометрической высоты и исправление на температур-
ную и инструментальную поправку пояснены выше, на стр. 69.
Однако в результате этих поправок мы будем все же знать
только относительную высоту; между тем в полете важнее всего
знать истинную высоту.
Пример. Самолет вышел из N-ска в Москву. В N-ске
высотомер был приведен к нулю при давлении 750 мм. Не
доходя Москвы, самолет попал в облачность, спускающуюся до
50—75 м. Однако благодаря радиосвязи пилот знает, что в са-
мой Москве облачность 150 м. Придерживаясь указаний Н.Л.С.,1 2 3
пилот идет над облаками; по расчету должна быть Москва, надо
пробивать облака и итти на посадку. Можно ли довериться
высотомеру и по нему рассчитать выход из облаков? Безусловно
1 В условиях линейной работы наиболее часто самолеты ходят на скоро-
стях между наивыгоднейшей и максимальной.
3 Н. Л. С. — Наставление по летной службе на воздушных линиях СССР.
Ш
нельзя. Пилот, узнав о высоте облачности в Москве, осведом-
ляется по радио о давлении на московском аэродроме; оказы-
вается, оно равно 740 мм. Значит, для учета изменившегося
давления у земли шкала высотомера должна быть повернута на
110 м. Следовательно, если перед пробиванием облаков высото-
мер показывает 500 м (исправленная высота относительно пункта
вылета, т. е. N-ска), то высота, приведенная к давлению
в Москве, будет уже 390 м. Переставив высотомер на 390 м,
пилот знает истинную высоту над Москвой и может пробивать
облака.1
На рис. 93 показано, что, зная высоту над точкой и верти-
кальный угол на какой-либо предмет на земле, легко опреде-
лить расстояние (ди-
станцию) до этого ори-
ентира от самолета.
Высота полета в
ГВФ определяется ха-
рактером -задания, од-
нако Н.Л.С. указывает
высоты, минимально
допустимые (с точки
зрения безопасности са-
молета и находящихся
под ним объектов).
Так, над центром
крупных населенных
пунктов высота полета должна быть не ниже 1000 м, а над про-
чими— достаточная, чтобы при остановке мотора спланировать
на площадку вне населенного пункта.
При благоприятных условиях днем и ночью наименьшая
высота над местностью — 600 м. При низкой облачности мини-
мальной высотой для пассажирских и почтовых самолетов
является 100 м. Если облачность ниже, то пилот, имеющий
право летать в сложных метеоусловиях, должен набрать высоту
и итти в облаках не ниже 600 м.
При пробивании облаков, если есть радиомаяк (или радиопе-
ленгатор) и известно давление у места посадки, — разрешается
снижаться до 100 м.
Время. В большинстве стран мира введено поясное время.
Поясом называется местность, распространяющаяся на 7,5° к
востоку и 7,5° к западу от поясного меридиана. За нулевой
или начальный поясной меридиан принят меридиан Гринича;
следовательно, восточная граница 1-го пояса — на 22,5° к востоку
от Гринича. Весь земной шар разделен на 24 пояса, по 15°
в поясе. Часы в каждом поясе показывают на 1 час меньше,
чем в соседнем восточном поясе, и на 1 час больше, нежели
1 Из приведенного примера ясно, что для пробивания низкой облачности
мало знать превышение аэродрома посадки над аэродромом вылета; только зна-
ние начального давления у места посадки даст истинную высоту.
112
в соседнем западном. В СССР правительственным распоряже-
нием часы сдвинуты против поясного на 1 час вперед (декрет-
ное время). При составлении воздушных и железнодорожных
расписаний иногда указывают московское время — это значит,
что взято время второго пояса-}-! час. Если мы хотим знать
разницу в часах между поясами, то для этого достаточно вы-
честь меньший номер пояса из большего — это и будет часовая
разность. Например, разница между Владивостоком (9-й пояс) и
Москвой (2-й пояс) 7 час, т. е. когда во Владивостоке 9 час
утра, в Москве — 2 часа ночи.
Служба времени имеет серьезнейшее значение в граждан-
ской и военной авиации. В ГВФ все расписание (особенно на
магистральных линиях) строится на согласованных по времени
прилетах и отлетах самолетов.
Кроме того, служба времени нужна при расчетах полета,
когда требуется закончить полет засветло или когда хотят зара-
нее знать, в какие часы наступают сумерки и полная темнота.
Для этой цели приготовляют специальные графики темноты и
рассвета (рис. 94); на этих графиках наглядно показаны те часы
суток, когда самолет может рассчитывать на светлое и темное
время, и указана продолжительность сумерек. Расчет продолжи-
тельности полета нужен не только для учета наступления темно-
ты, но и для расчета потребного запаса горючего (а отсюда и
возможной платной загрузки).
Пример. Самолет П-5 с полной нагрузкой в 950 кг летит
из Ленинграда в Москву (5 = 614 км). Расход горючего —
85 кг1час, И =170 км) час. Обязательная загрузка (пилот, радио-
станция, бортсумка, чехлы)—175 кг. Сколько можно взять плат-
ной нагрузки в полет при условии, что ветер заранее неизве-
стен?
5= V • Т,
где Т —- продолжительность полета;
614 = 170 • Т,
откуда:
Т = 3,6 часа.
Потребное горючее 85 3,6 = 306 кг бензина и 10% =30 кг
масла. Обязательный запас горючего 15—20%, т. е. надо брать
375 кг бензина и 35 кг масла. На платную нагрузку остается:
950 - (175 4- 375 + 35) = 365 кг.
Время и скорость определяют также дальность и радиус дей-
ствия самолета. Различают дальность действия, т. е. максималь-
ный беспосадочный перелет от одного пункта до другого, и
радиус действия, т. е. максимальное удаление самолета от
какого-либо пункта с обязательным возвращением в исходную
точку (рис. 95).
11S
Курс аэролоЕии—8
Рис. 94.
При отсутствии ветра радиус действия равен половине даль-
(•S\
7?= 2). Для расчетов величина S берется с резер-
вом на ветер в зависимости от обстановки от 15 до 30%. Прак-
тически при составлении расписания движения по линиям учи-
тывается собственная скорость самолета и на возможный встреч-
ный ветер сбрасывается 10—15%.
«У- дальность самолета
R- радиус самолета равный В штиль у
Рис. 95.
Расчет R при ветре
р
туда R = W, • ti;
Р
обратно R = UZ2 • t2,tz = -z=-
Общее впемя полета туда и обратно:
- А. -Л (^1+ W
+ Wi-t- W2- W\-W2
откуда: 7? = 7^-^.
При безветрии / = — == 3 ч 37 м.
При попутном ветре 72 км/Час :t' = ~ 2 ч 32 м.
При встречном ветре 72 км/час : f = = 6 ч 16 м
Насколько ветер может влиять на продолжительность полета,
видно из рис. 95а. Очевидно также, что чем больше собствен-
ная скорость самолета, тем меньше влияние ветра.
Для расчетов
1. И. К. = К. К. р (Дм + Дк); К. К. = И. К.-(ДМ + Дк).
2. И. К. = М. К. -р Дм ; М. К. = И. К. — Дм
3. М. К. = К. К.-Р Дк ; К. К. = М. К. — Дк.
4- дм + Дк или Дмк (алгебраическая сумма) называется вариацией.
5. Фслед = “ — ^Ри ОТСУТСТВИИ сноса в безветрии — О и 6 сявд = а = р.
6. -р <₽ — р.
7. ф = П ориентира — К. У.; П = К. У. -р <1.
114
8. X от Гринича —X от Пулково = 30°19',6 (для перевода долгот от Пул-
ково в долготы от Грннича).
9. н = D • tg а, где Н — высота в метрах;
D — дистанция до ориентира в метрах;
а — вертикальный угол на ориентире.
10. Н (относительная высота) + поправка на рельеф = И1 (истинная высота),
если изобарическая поверхность горизонтальна, т. е. параллельна уровню
моря. Н (относительная высота) ± поправка иа давление 1=Н1 (истинная высота)
независимо от рельефа местности.
11. Я"' (высота по прибору)+ поправка на температуру ± поправка
инструментальная по графику = Н" (исправленная высота).
ГЛАВА 7
КАРТА И РАБОТА С НЕЮ
Основным пособием для ориентировки в полете и для про-
изводства ряда аэронавигационных расчетов является карта.
В СССР летают со следующими картами.
1. Специальные авиационные карты
Полетная карта (бортовая аэролоция). Линейный масштаб:
5 км в сантиметре, 10 км в сантиметре и 2 км в сантиметре;
численный масштаб соответственно 1:500000, 1:1000000 и
1 : 200000.
Полетные карты составляются для определенных направлений
полета — для воздушных линий. Это карты: Ленинград — Москва,
Москва — Харьков, Москва — Свердловск, сибирские полетные
карты и др. Карты эти по своей ширине (25—27 см) специально
рассчитаны на стандартные размеры картодержателей (планше-
тов), принятых в ГВФ для пилотов и штурманов.
На карте (рис. 96) нанесены только те объекты, которые
могут служить для ориентировки и для аэронавигационных
расчетов: промежуточные аэродромы, железные и большие грун-
товые дороги, озера и реки, населенные пункты, леса; поверх-
ность земли и рельеф — с точки зрения возможности посадки;
отдельные приметные с воздуха строения — элеваторы, заводы,
силосные башни, здания церквей. Сбоку карты, а иногда и посе-
редине ее, даются кроки каждого из промежуточных аэродро-
мов с краткой его характеристикой. С другого края карты
иногда (если этого требует характер линии) дается профиль
линии, т. е. указывается положение основных точек линии
относительно уровня моря. Примерно посередине карты красным
штрихом прокладывается трасса (линия) полета; при этом при-
нято делать штрих, соответствующий 10 км, затем пропуск 10 км,
затем снова штрих и т. д.; кроме того, красной поперечной чер-
той отмеряются каждые 25—50 км пути. Вдоль линии с обеих
сторон —для полета в одну и другую стороны —указываются
1 Разность начального давления у места взлета н у места посадки.
8*
115
магнитные путевые углы (стр. НО), расстояние до ближайшего и
конечного аэродромов и пройденный путь от аэродрома вылета.
На карте указаны вдоль пути величины магнитного склонения
или линии изогон (т. е. линии равных магнитных склонений,
см. стр. 107). Так как ориентиры на земле выглядят неодина-
ково зимой и летом, а также днем и ночью, то в дальнейшем
полетные карты для некоторых линий, возможно, будут состав-
ляться для летних, зимних и ночных полетов.
Аэронавигационная карта. Линейный масштаб: 10 км в сан-
тиметре (численный — 1 :1000000). -
116
Карта рассчитана в основном для работы на земле по под-
готовке к полету и для общей ориентировки в полете. На этой
карте нанесены те же ориентиры, что и на полетной карте.
Для детальной ориентировки в полете служит выпускаемая
листами полетная карта, тоже площадная, но с линейным мас-
штабом 2 км в сантиметре (численный масштаб 1 : 200000). Эта
карта дает очень точно рельеф местности и детальную картину
дорог и населенных пунктов, вплоть до самых мелких.^йй Ьл.
2. Топографические (сухопутные) карты
Военно-дорожная карта Европейской России. Линейный мас-
штаб 25 верст в дюйме (численный масштаб 1 :1050 000).
Специальная карта Европейской России. Линейный масштаб
10 верст в дюйме (численный масштаб 1 :420000).
Обе эти карты не являются специально авиационными, но
ими приходится пользоваться весьма часто. „ 10-версткой “
чаще всего пользуются пилоты, летающие без штурмана,
вторые пилоты и бортмеханики для детальной ориентировки;
Рис. 98.
„ 25-версткой “ пользуются
обычно пилоты для общей
ориентировки и штурманы
при дальних полетах.
На картах (рис. 97) вы-
делены леса, рельеф, желез-
ные и грунтовые дороги,
реки и озера, населенные
пункты. Для пользования
картами в планшете (это
относится ко всем площад-
ным картам) приходится вы-
резать полосы шириной ие
свыше 25—27 см, склеивать
их на отдельных листах карт и
при этом спрямлять, чтобы
оии подходили к размерам планшета. При внетрассовых поле-
тах или в полете с неизвестными заранее направлениями полета
пользуются склеенными листами, сгибая их по величине неболь-
шого листа фанеры, к которому карта прижимается резинкой
(рис. 98).
3. Морские карты
Этими картами пользуются при полетах над морем и вдоль
морского побережья. Они печатаются Главным гидрографическим
управлением морских сил РККА для целей судовождения и только
с теми ориентирами на воде и суше (рис. 99), которые нужны
мореплавателям (маяки, створы, приметные издалека строения,
глубины, отмели, камни, характер грунта и т. п.). Масштаб мор-
ских карт различен (см. стр. 121).
118
Упражнение. Снять расстояние и измерить путевой угол
между пунктами А и Б; найти широту и долготу точки А: на
полетной карте (бортовой аэролоции), на „10-верстке“ и на мор-
ской карте.
Полетная карта (рис. 96). Трасса нанесена штрихами и
пропусками, каждый длиной в 10 км. Поэтому прикладываем
циркуль или просто кусочек бумаги к измеряемому расстоянию
АБ и затем переносим замеренную длину на трассу; по числу
штрихов и пропусков, умножая их на 10, получим расстояние
АБ в километрах.
Найти путевой угол между А и Б — это значит найти угол
между меридианом, т. е. линией Север—Юг у точки А, и линией
АБ. Меридианы на полетной карте могут быть приняты за пря-
мые линии. Поэтому проводим в точке А линию Север—Юг,
параллельную ближайшему меридиану (линейкой, треугольни-
ком); прикладываем транспортир к проведенному в точке А мери-
диану; линия АБ отсечет на транспортире число градусов,
содержащееся в путевом угле от А к Б. На рис. 96 этот угол
равен примерно 150°.
На полетной карте меридианы и параллели могут быть при-
няты за параллельные и взаимно перпендикулярные линии.
Поэтому, чтобы получить широту и долготу точки А, достаточно
проведенные через точку А линию меридиана и перпендикуляр-
ную к нему линию параллели продолжить до пересечения с боко-
вой рамкой карты. Тогда с известной точностью, даже на-глаз,
мы определим по боковой рамке число градусов широты и дол-
готы точки А.
„10-версткаи (или „25-версткаи). Пользуясь масштабной линей-
кой, либо отмерив на кусочке бумаги, либо взяв циркулем дюйм
или сантиметр (1 дюйм = 10 верстам, 1 см — 4,2 км}, измеряем
длину линии АБ в сантиметрах или дюймах и, умножая на линей-
ный масштаб карты, получаем число километров или верст.
Измерить путевой угол от А к Б способом, указанным выше,
для полетной карты можно только на расстояние не свыше
50 км. При больших расстояниях появляются значительные
погрешности, так как меридианы на „10й-и „25-верстке“ (рис. 97,
101 и 102) сходятся к полюсам. Поэтому, если Д7>>50 км,
надо отсчет путевого угла делать не от меридиана, проходя-
щего через точку А, а от среднего меридиана между точ-
ками А и Б, — в данном случае от меридиана, проходящего
через точку В (рис. 97).
Для определения широты и долготы точки А достаточно опу-
стить перпендикуляры из точки А на ближайшие меридиан и
параллель (рис. 97). Тогда на северной или южной рамке карты
мы прочитаем долготу, а на западной или восточной рамке —
широту точки А.
Морская карта. Как видно из рис. 99 и 100, расстояния на этой
карте между меридианами равны, а между параллелями не равны
между собой. Чем дальше на север, тем больше растянуты парал-
лели. Отсюда следует, что масштаб морской карты, указываемый
119
на листах, правилен не для всех параллелей карты, а только для
одной из них; эта параллель всегда пишется рядом с численным
масштабом данного листа карты. Для точек остальных паралле-
лей масштаб будет меняться в зависимости от того, насколько
та или иная параллель удалена (по меридиану) от параллели,
для которой взят масштаб листа карты.
Рис. 99.
Для целей авиации будет достаточно точно, если мы с помощью
циркуля, линейки или просто кусочка бумаги перенесем расстоя-
ние АБ на боковую меридиональную рамку карты, так чтобы
середина отрезка АБ совпала со средней широтой (параллелью)
между А и Б. На рис. 99 такой средней широтой будет 66°30'
сев. шир. Затем отсчитываем число градусов и минут, содержа-
щихся в положенном на рамку отрезке АБ, и, зная, что 1°=60
милям, 1 миля —1,85 км, получаем величину АБ в километрах.
На рис. 99 расстояние ЛД==465 милям или 860 км. Путевой
угол на морской карте измеряется точно так же, как на полетной
карте: в точке А проводится меридиан, к нему прикладывается
транспортир и читается путевой угол NAE = 300° (рис. 99). Ши-
рота и долгота точки определяются по рамкам карты.
120
Рис. 100
4. Построение карт
Как мы видели выше, разные типы карт требуют различных
способов измерения расстояний, путевых углов и определения
широт и долгот точек. Это объясняется тем, что все карты
представляют собой различно построенные проекции поверхности
земного шара. Так как шаровую поверхность земли1 без искаже-
ний нельзя спроектировать на плоскость, то все проекции коор-
динатной сетки земной поверхности, т. е. сетки меридианов и
параллелей, дают на картах то или иное искажение, различное
в зависимости от способа построения карт.
Морские карты выполнены в меркаторской проекции. Здесь
(рис. 100) сетка меридианов и параллелей земной поверхности
спроектирована на поверхность цилиндра, касающегося земного
шара по экваториальной параллели (окружно-
сти экватора и цилиндра в этом сечении со-
впадают); поверхность цилиндра развернута
на плоскость. Параллели на морских картах
не равноудалены, а длины всех параллелей
на карте одинаковы1 2 3 и равны длине эква-
тора; следовательно, для каждой параллели
надо брать свой масштаб, т. е. карта по ши-
ротам неравномасштабна. Меридианы же на
этих картах равны и параллельны, что очень
важно для целей судовождения.
Примечание. Каждый меридиан АА, ББ и т. д.
имеет общую с цилиндром точку земной поверхности
(А, Б). Проводя через эти точки образующие цилин-
дра, получим расположенные на равных расстояниях
друг от друга параллельные прямые аа, бб — изоб-
ражение меридианов на поверхности цилиндра.
Параллель КК изобразится иа Цилиндре окружностью kk, равной и па-
раллельной основанию цилиндра. Поэтому длина всех параллелей на картах
меркаторской проекции равна длине экватора; чтобы сохранить подобие кле-
точек на карте клеткам на земной поверхности, параллели растягиваются от
экватора к полюсам.
Риг. 101.
1 Земля представляет собой эллипсоид вращения, условно принимаемый
за шар с радиусом, равным 6370 км.
3 На земной поверхности параллели не равны между собой: длина их
уменьшается от экватора к полюсам, где длина Параллели, соответствующей
широте ± 90°, обращается в точку.
1»
Сухопутные карты (,10“-и „25 верстки") выполнены в равно-
угольной конической проекции Ламберта-Гаусса. Здесь (рис. 101)
географическая сетка земной поверхности спроектирована на
поверхность конуса (в дальнейшем развертываемую на плоскости);
конус этот рассекает земной шар по двум заданным параллелям.
Очевидно, что на таких картах меридианы изобразятся непарал-
лельными, сходящимися к полюсу, прямыми, а параллели —
дугами концентрических кругов.1 Масштаб с очень небольшой
погрешностью здесь может считаться неизменным для всех точек
листа и для всех листов одного масштаба.
Полетные (площадные) карты построены по принципу мно-
гогранной проекции. Здесь не вся земная поверхность спроекти-
рована на какую-либо плоскость, а каждая клетка градусной
сетки спроектирована на отдельную плоскость, благодаря чему
искажения становятся меньше (рис. 102).
Упражнение. Для перелета из Яблоновки в Андреево
подготовить карту (линейный масштаб 10 в/дм., численный
1:420000).
Берем сборный лист „10-версток". Из сборного листа видно,
что для нашего перелета нужны два листа карты — л. 40 и л. 54.
Склеиваем оба листа и намечаем (сначала простым карандашом)
трассу полета. Она пойдет через промежуточные аэродромы:
Березово и Антоново. В обе стороны от линии полета откладываем
половину ширины планшета, т. е. по 12—13 см (в масштабе карты
это составит по 40—50 км с каждой стороны от линии полета).
У Березово линия полета делает перегиб, но незначительный
(рис. 97), и карта входит в планшет. Если бы перегиб был боль-
1 В конической секущей проекции меридианы отображаются на конус
в виде прямых, образующих конуса. Параллели отображаются в виде окруж-
ностей с центром на оси конуса. При развертывании (рис. 101 справа) мери-
дианы образуют пучок с центром у полюса, а параллели — дуги концентри-
ческих кругов.
1?2
шой и ширина склеенного листа была больше ширины планшета,
то карту в месте перегиба пришлось бы спрямлять, как это де-
лается на полетных картах (рис. ИЗ). Далее, вырезаем из скле-
енного листа участок карты, годный для вкладывания в планшет.1
Теперь остается нанести на карте данные и ориентиры, нуж-
ные в полете.
Маршрут прокладываем красным карандашом (если карта
должна служить долго, то раскрашивание производится красками)
по участкам от головного до конечного через промежуточные
аэродромы или через опорные ориентиры. Наносим штрих дли-
ной в 10 км, затем пропуск в 10 км, снова штрих и т. д. Про-
меряем расстояния по участкам; весь маршрут составляет 166 км
(рис. 97), что потребует 1 час 40 мин полета (без учета ветра)
на самолете Ш-2; отсюда—расчет горючего и загрузки самолета.
У каждого аэродрома с правой стороны, начиная с Яблоновки,
проводим черту и делаем надписи: с правой стороны черты —
число километров до ближайшего аэродрома, т. е. от Яблоновки
до Подпорожья (40 км), над чертой — число километров до конеч-
ного аэродрома, т. е. до Андреева (166 км), под чертой — число
пройденных километров (т. е. 0 км для Яблоновки) и с левой
стороны черты — магнитный путевой угол (М.П.У.) на ближайший
аэродром. Кроме того, вдоль маршрута в кружках помечаем
величину магнитного склонения (стр. 93—94) через каждый 1° его
изменения.
Теперь остается выделить на карте то, что может быть полез-
ным для ориентировки или для возможной посадки в течение
полета. С воздуха хорошо видны дороги—железные, шоссейные
и большаки: раскрашиваем черным карандашом железную дорогу
Яблоновка — Семеново и коричневым карандашом дорогу Ябло-
новка — Андреево. Воду — реку Березуевку, озеро Малое и прочие
меньшие озера вдоль пути — раскрашиваем голубым цветом.
Крупные населенные пункты — например Яблоновка, Подпо-
рожье, Антоново, Андреево — раскрашиваем черным карандашом,
а промежуточные аэродромы отмечаем красным кружком с изоб-
ражением внутри самолета—Т. В результате получим иллюмино-
ванную, или поднятую, карту для полета.
Единственной картой, не требующей, никакой предваритель-
ной обработки, является полетная карта (бортовая аэролоция);
здесь вся необходимая иллюминовка уже произведена при печа-
тании карты.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Какие карты применяются в авиации в СССР? Их линейный и числен-
ный масштабы?
2. Как склеиваются листы карт?
1 На закрытых самолетах можно, не вырезая участка полета, прямо
складывать склеенные листы, прикреплять их резинкой к кусочку фанеры и
постепенно переворачивать в полете. То же самое приходится делать при
полетах не вдоль линии, а над площадью.
12S
3. Измерить расстояния; по „25-верстке" между Москвой и Казанью (че-
рез Арзамас), по „10-верстке" между Ленинградом и Лодейным Полем и по
морской карте — от Одессы до Николаева.
4. Снять 9 и X на тех же картах и кроме того на полетной карте для
.Москвы, Ленинграда, Одессы и Казани.
5. Чему равен на карте путевой угол от Казани на Москву?
6. Что такое меридианы и параллели и как они изображаются на полетной
карте, на аэронавигационной карте, на „10-верстке“ и на морской карте?
7. Проложить маршрут полета от Москвы до Казани на „25-верстке“,
подняв карту и рассчитав расстояния и М. П. У.
8. Дать определение навигационного треугольника скоростей и составляю-
щих его шести элементов.
9. Какая разница между абсолютной, относительной и истинной высотой?
10. Какие минимальные высоты для дневных и ночных условий полета
указывает Н. Л. С.?
11. Как изобразятся ортодромия и- локсодромия на меркаторской карте
и на „10-верстке“?
12.
Путевой угол
aj = 182°
а2 = 204°
а3 = 296°
Направление
84 = 115°
В2 = 87°
П8 = 325°
ветра
Показать графически, куда
(вправо или влево) будет сно-
ситься самолет и будет ли
У>1Уили У<И,'для каждого
случая.
13. 6 = 98°, V = 200 км/час, и = 30 км/час, 8 = 25°. Показать на масштаб-
ном чертеже, куда и насколько будет сноситься самолет и чему равна вели-
чина IV.
14.
Путевой угол
| а± = 12° и
Если { а2 = 100° И
I а3 — 160° и
Угол сноса
91 — 16° )
92 = —5° >, то чему равен ф следования?
Тз = 7° I
15. Если = = то чемУ равен"₽?
16. Который час будет в Лондоне (нулевой пояс); в Куйбышеве |(третнй
вояс) и в Новосибирске (пятый пояс), когда в Москве будет 15 час 30 мин?
17. Долгота X точки А — 160° в. д. от Пулково ( Перевести в дол-
„ „ Б— 2°30' в. д. от Пулково I готы от Гринича.
„ „ Б— 5°25' в. д. от Гринича ( Перевести в дол-
„ „ Г—10°11'5 в. Д. от Гринича ( готы от Пулково.
18. Самолет вылетает из Череповца в Ленинград. При вылете в Чере-
повец давление у земли 765 мм. При подходе к Ленинграду самолет
вынужден итти над низкой облачностью. Перед Ленинградом при высоте
по высотомеру 200 ж самолет получил по радио данные, что давление
у земли в Ленинграде 758 мм й что высота облачности 75 ж. На какой
истинной высоте над ленинградским аэропортом находится самолет (без учета
температурной и инструментальной поправок)?
19. Самолет имеет разрешенную по эксплоатациониому удостоверению
полную нагрузку в 1400 кг. Экипаж и обязательная загрузка 250 кг. Расход
горючего 150 кг/час; V=200 км/час; S между аэропортами 800 км. Сколько
платной нагрузки может взять самолет?
ГЛАВА 8
ПОДГОТОВКА К ПОЛЕТУ
1. Основная схема самолетовождения
Вся работа по самолетовождению может быть разбита на ряд
последовательных этапов. Первый этап—аэронавигационная
подготовка к полету. Второй этап— наступающий сразу после
134
вылета—определение курса следования или выход на путь.
Третий з/дал—следование по маршруту и контроль пути. Во
всех трех этапах бортмеханик (второй пилот) является помощ-
ником пилота, выполняя отдельные вспомогательные навигацион-
ные работы, как это показано ниже.
Объем навигационной работы, а часто и сам метод работы,
зависят от характера полета, от оборудования самолета и трассы
и от условий погоды. Однако при выборе метода определения
отдельных аэронавигационных элементов или техники вы-
полнения отдельных работ всегда следует учитывать, что
обычно самым лучшим способом является самый простой
и что из существующих нескольких приемов для одной и той
же работы надо выбирать тот, который лучше всего освоен
экипажем.
2. Аэронавигационная подготовка к полету
Подготовка к полету определяется, прежде всего, назначением
и содержанием самого полета.
Аэродромный полет. Перед дневным полетом техник (борт-
механик, второй пилот) убеждается лищь в том, что все аэро-
навигационные приборы исправно работают и что графики попра-
вок на месте. Перед ночным полетом дополнительно проверяются
освещение (в частности освещение приборов), исправность вет-
рянки, подкрыльных ракет и т. п.
Рейсовый полет. Помимо указанного для аэродромного
полета осмотра приборов, бортмеханик1(второй пилот) обязан
убедиться в исправной работе радиостанции, так как все борт-
механики перед допуском к работе на линии обязаны пройти
испытание в умении пользоваться радиоаппаратурой. Точно так
же бортмеханик обязан перед полетом убедиться в исправном
состоянии своей карты и просмотреть предстоящую трассу
полета. Кроме того, каждый бортмеханик обязан пройти испы-
тание в знании трассы полета. Оба эти положения отно-
сятся и к авиатехникам, допущенным к работе в качестве
бортмехаников.
Перед вылетом (ие раньше, чем за час, и не позже, чем за
30 мин) пилог получает от начальника (дежурного) по аэро-
порту сводку и прогноз погоды по маршруту. Бортмеханик
(техник) обязан ознакомиться с этими материалами и получить
от пилота указания, как будет выполняться рейс, т. е. какая
намечена высота, где предполагается итти над облаками, где
будут пробивать облака для проверки места и т. д. Только
заранее на земле ориентированный в намерениях пилота борт-
механик сможет быть полезным пилоту в воздухе.
1 Если на борту вместо техника — второй пилот, то, очевидно, последний
выполняет все функции бортмеханика в отношении навигации в полете сверх
своих обязанностей второго пилота по управлению самолетом. При наличии
навигационных визиров и счетных приборов второй пилот может нести обя-
занности штурмана на самолете.
135
Пилот и бортмеханик (техник) должны иметь в полете
каждый свою карту. Если нет полетной карты (бортовой аэро-
лоции), то обычно пилот летит с „25-версткой бортмеханик
(второй пилот) с „ 10-версткойПодготовка этих карт и проверка
их исправного состояния лежат на отрядном (линейном) штурмане
(начальнике аэронавигационно-метеорологической службы).
Бортмеханик (техник) должен настолько хорошо знать трассу,
чтобы он мог без карты: узнавать промежуточные аэродромы,
знать их подходы и кроки, узнавать характерные изменения
рельефа и местности в полете, знать пригодные и непригодные
для посадок места по трассе, знать основные ориентиры
и М.П.У. от одного аэродрома на другой. Только хорошо зная
трассу, бортмеханик (техник) сможет помочь пилоту в сохране-
нии и, в особенности, в восстановлении ориентировки при
опознании отдельных объектов и при выборе решения в слож-
ной метеорологической обстановке; знание бортмехаником (тех-
ником) трассы будет вдвойне ценно, если пилот еще не имеет
большого налета на данной линии.
Полет по незнакомой трассе требует наиболее тщательной
аэронавигационной подготовки экипажа. Последняя слагается из:
1) выбора карт, подготовки их и ознакомления с районом полета;
2) прокладки маршрута по карте и навигационных расчетов
полета;
3) проверки исправности аэронавигационного оборудования
самолета;
4) получения и изучения сводки погоды и прогноза по маршруту;
5) уточнения отдельных моментов самолетовождения перед
вылетом (на основе данных о погоде).
Получение сводки и прогноза погоды по маршруту—обязан-
ность пилота, ознакомляющего с полученными данными своего
бортмеханика (техника).
Решение о возможности вылета принадлежит диспетчеру,
начальнику аэропорта или командиру отряда (линии), если он
присутствует в аэропорту. Условия погоды, при которых вылет
самолета не допускается, указаны ниже на стр. 146—148. Пилот,
изучив погоду, сообщает бортмеханику (технику, второму пилоту)
свои решения, касающиеся вопросов: как он будет выходить на
курс, на какой высоте предполагает итти и т. д.
На основании полученных шаро-пилотных данных о ветре над
аэродромом вылета пилот может внести поправку в заданный
М.П.У. на ветер и заранее этим определить курс следования
для первого участка; конечно, в полете придется этот курс
проверять по земным ориентирам. '
Перед вылетом пилот указывает технику (второму пилоту, борт-
механику), где он требует от техника выполнения специального
задания по самолетовождению. Например, пилот требует, чтобы
через час после вылета техник с помощью навигационной линейки
(или просто на бумаге) рассчитал по пройденному пути, сколько
осталось времени до конечного или ближайшего пункта.
126
Все, что возможно, должно быть оговорено на земле.
В воздухе, в особенности в сложной метеорологической обста-
новке, у пилота не будет времени уточнять свои требования.
ГЛАВА 9
ВЫПОЛНЕНИЕ ПОЛЕТА
1. Выход на путь
Если экипаж сразу после вылета ляжет на правильный курс
следования, то этим может быть предотвращен в дальнейшем
ряд ошибок, а иногда и потеря ориентировки при прерывистой
видимости, когда экипаж в течение некоторого времени не видит
земли. Конечно, имеется в виду первый курс следования, т. е.
курс следования от точки вылета до первого ориентира (или
первого промежуточного аэродрома). Для экипажа линейных
самолетов, не имеющего возможности вести инструментальное
самолетовождение в полете, выбор правильного курса следова-
ния сразу после вылета имеет особенное значение.
Курс следования может быть вычислен перед полетом по
данным шаро-пилотных наблюдений. Сразу после вылета выход
на путь (т. е. подбор курса следования) может быть достигнут
без визира и ветрочета тремя способами: подбором угла сноса,
по створным ориентирам и по боковому уклонению. Наконец,
в полете (например при перемене ветра, при ломаном маршруте),
кроме указанных способов, получение курса следования воз-
можно подбором курса следования по сносу и, наконец, по
ветру, измеренному в полете.
Шаро-пилотные данные, полученные перед вылетом, позволяют
еще на земле по ветрочету или графически рассчитать первый
курс следования; этот вычисленный курс должен быть проверен,
после взлета по какому-нибудь линейному ориентиру или по
точности прохождения над пунктами, выбранными на маршруте
Более точно курс следования находится с помощью визира и
ветрочета по ветру, измеренному в полете (по двум-трем углам
сноса).
При наличии вблизи аэродрома вылета линейного ориентира,
например дороги, возможно приближенное определение курса
следования подбором угла сноса. Пилот ведет самолет вдоль
линейного ориентира, парируя снос с намеченного линейного
ориентира изменениями компасного курса до тех пор, пока снос
с линейного ориентира не прекратится; заметив компасный курс,
пилот дальше может вести самолет по компасу (рис. 103).
Определение курса следования по створным ориентирам заклю-
чается в следующем: выбираются два ориентира на маршруте
(одним из них может быть сам пункт вылета); расстояние между
ориентирами должно быть не меньше 3—4 высот полета. Пилот,
не доходя трех или больше километров до первого ориентира,
отыскивает такое направление оси самолета, чтобы оба ориентира
12?
оказались на продолжении одной прямой — линии перемещения
самолета,—и замечает компасный курс; дальше можно вести
самолет по компасу (рис. 104). Если второй ориентир далеко, то
компасный курс надо замечать между ориентирами, находясь на
одной прямой с ними.
Рис. 104.
Для получения курса следования по боковому уклонению на
карте намечают заранее ориентиры в расстоянии 15—25 км от
пункта вылета (рис. 105) и над ними надписывают угол сноса
(влево—вправо-]-). После взлета пилот ложится на курс следова-
128
ния, равный заданному путевому углу, и через несколько минут
смотрит, между какими ориентирами пройдет самолет, читает
по карте снос и вводит этот угол сноса с обратным знаком
в виде поправки в компасный курс, помня, что курс следования
равен заданному путевому углу минус снос. Повторив раза два-
три эту операцию, можно вывести самолет на линию пути и
подобрать правильный курс следования. Можно эту поправку
получить и на навигационной линейке по величине бокового
уклонения и по пройденному и оставшемуся пути (рис. 106 и
разъяснение к нему на стр. 132).
2. Следование по маршруту
й Основой всякого следования самолета по намеченному
и рассчитанному пути является сохранение пилотом курса,
воздушной скорости и высоты полета. Сохранение этих элемен-
тов особенно важно в слепом полете — вне видимости земных
объектов.
1. Сохранение курса, рассчитанного заранее или определен-
ного в полете, целиком зависит от пилота. В условиях хорошей
видимости пилот ведет самолет, заметив правильный курс, по
ориентирам, расположенным вдалеке (ночью по звезде). Развора-
чиваться на новый курс следует очень плавно и притом не по
магнитному компасу, а прямо выводить самолет на замеченный
на новом курсе ориентир с тем, чтобы уже после успокоения
картушки довернуть точно до правильного курса. Делать разво-
рот непосредственно по компасу, не пользуясь ориентирами,
имеет смысл только при разворотах, меньших 45°, или при нали
чии ГПК или ГМК.
[2. Сохранение заданной или выбранной воздушной скорости
необходимо во время промеров угла сноса и путевой скорости;
колебания воздушной скорости здесь приведут к неправильным
результатам. Вообще же небольшие (+ 5 км\час) колебания воз-
душной скорости в пути значения не имеют.
Иногда пилот, встретившись с сильной болтанкой, вынужден
уменьшить свою воздушную скорость, чтобы облегчить условия
Курс аэрологии—9
129
вождения самолета (на большой скорости болтанка сказывается
сильнее).
3. Сохранение точно заданной или выбранной высоты имеет
особо большое значение при полетах на малых высотах, когда
всякое уменьшение высоты опасно.
В обычном же полете небольшие отклонения в высоте (dn25 м)
не имеют существенного значения, тем более, что если не менять
числа оборотов мотора, то набранная высота легко сохраняется
без всяких усилий со стороны пилота.
Сохранение курса, скорости и высоты, т. е. сохранение нави-
гационного режима полета, в слепом полете представляет исклю-
чительную важность и вместе с тем требует тренировки и
напряженного внимания со стороны экипажа самолета. Слепой
полет — это полет по приборам. Наблюдая в полете непрерывно
за основными приборами слепого полета (указатель поворота,
гиромагнитный или гирополукомпас, искусственный горизонт,
вариометр) и указателем скорости, от времени до времени кон-
тролируя свой курс и высоту по компасу и высотомеру, пилот
ведет самолет по прямой. Развороты надо выполнять в несколько
приемов, частями, сверяясь все время с показаниями компаса.
Особенно сложен слепой полет в облаках, в условиях болтанки,
когда пилоту приходится непрерывно наблюдать за курсом, ско-
ростью, горизонтальностью полета, парируя штурвалом и педа-
лями толчки, стремящиеся вырвать самолет из установившегося
навигационного режима. В слепом, так же как и в ночном, по-
лете бортмеханик (техник) может оказать значительное содей-
ствие пилоту, следя ( непрерывно за курсом, скоростью и высо-
той и сигнализируя пилоту немедленно о всех значительных
отклонениях от заданных величин этих навигационных эле-
ментов.
3. Контроль правильности следования
Местонахождение самолета должно бы-ть в любой момент
точно известно пилоту и бортмеханику. Это требует от пилота
и бортмеханика знания и общей и детальной ориентировки
в полете. Под детальной ориентировкой подразумевается уменье
совершенно точно на карте показать место самолета; под
общей — знание на карте пределов того района, где в настоящее
время находится самолет (в последнем случае в любой момент
надо уметь перейти к опознанию отдельных объектов, т. е.
к детальной ориентировке). Во внетрассовом полете, в особен-
ности в сложных метеоусловиях, бортмеханик должен, помимо
общей, вести непрерывно детальную ориентировку, так как
пилот, занятый управлением, не в состоянии все время следить
за картой и местностью. Вообще же Н.Л.С. возлагает ответствен-
ность за всю ориентировку на пилота; бортмеханик разделяет
с пилотом ответственность за детальную ориентировку. Перед
полетом командир самолета распределяет обязанности в воздухе
в отношении ориентировки.
130
Непрерывное ведение ориентировки и является основой
контроля правильного следования: экипаж в любой момент сумеет
указать место самолета на карте.
Действительное место самолета (ДМ) можно получить, либо
прямо сличая карту с местностью внизу, либо добавляя к сличе-
нию карты еще расчет времени. Например, самолет у точки
А вошел в облака, шел, не видя земли, час, и вышел затем на
чистое место. Глядя на карту и рассчитав, сколько мог пройти
самолет за час полета, идя курсом, скажем, 270°, пилот
(бортмеханик) всегда сумеет определить район местонахождения
самолета и найти на карте действительное место самолета.
Местонахождение самолета может быть определено, зная
скорость и курс самолета, счислением пути, а также с помощью
пеленгации, радиозасечек и астрономических наблюдений. Такой
способ дает расчетное место самолета (РМ).
Ведение ориентировки требует от технического состава уме-
ния читать и ориентировать карту и умения наблюдать за мест-
ностью. Бортмеханик обязан при ведении самолета по приборам
производить все аэронавигационные расчеты в воздухе и вести
контроль за ориентирами, внося, если нужно, поправки в рас-
четы.
Читать карту — значит знать,, какие ориентиры, в каком
виде, какой краской, какими надписями или какими условными
знаками изображены на карте. Тренированный глаз пилота или
бортмеханика, глядя на ориентир на карте, должен уметь себе
представить, как этот ориентир выглядит на местности (и об-
ратно) и на каком расстоянии он может быть замечен и рас-
смотрен.
Ориентировать карту — значит держать ее в таком положе-
нии, чтобы север карты был направлен на север истинный; для
этого достаточно посмотреть на компас и добиться параллель-
ности меридианов карты с линией N — S на компасе (поправок
можно не учитывать). Только при правильной ориентировке
карты будет обеспечено правильное опознание и само нахожде-
ние на местности ориентиров.
Наблюдение за местностью — это умелое нахождение и опо-
знание ориентиров на земле тех объектов, которые служат для
принятия тех или иных решений: например, пилот (бортмеханик)
должен уметь с воздуха определить пригодность замеченной
площадки для вынужденной посадки.
Итак, ориентировка в полете — основа контроля правильного
следования. Наблюдения за земными ориентирами, кроме того,
могут заставить перерассчитать путь благодаря изменившимся
отдельным навигационным элементам. Например, изменившийся
ветер меняет угол сноса, из-за чего изменился фактический пу-
тевой угол; следовательно, пилоту нужно изменить курс следо-
вания самолета.
Курс может оказаться рассчитанным на аэродроме неверно;
после того как это обнаружится в пути, приходится вносить
изменения в курс самолета.
9*
131
Наконец, рассчитанная до полета или в начале его путевая
скорость самолета может оказаться иной, и это заставит внести
изменения в расчет полета по времени.
Исправление курса возможно по боковому уклонению, отме-
ченному за какой-нибудь промежуток времени в полете. Если мы
рассчитали курс и должны были выйти через 15 мин к пункту А,
а фактически вышли на 10 км вправо от А, то это значит, что
фактический путевой угол не равен заданному и что курс наш
надо исправить, уменьшив его.
Пример (рис. 106). Самолет, вылетевший из А, пришел в Б
(V=152 км) с фм = 125°; при проверке места у Б оказалось,
что самолет уклонился на 15 км влево. Каково было боковое
уклонение и какую поправку в путевой угол надо ввести, чтобы
прийти в В (от Б до В 157 км)?
По линейке:
I поправка — боковое уклонение после 152 км —15 км или 5°
II поправка — боковое уклонение, которое получилось бы,
если продолжать итти тем же курсом, после
157 км —15 км или 5°.
Общая поправка —10° вправо.
Прежний <рм = 125°
Общая поправка-}- 10°
Новый = 135°
Схема решения примера дана на рис. 106.
132
Определив в полете ветер, пилот может внести необходимые
изменения в курс следования.
Ветер в полете по силе и направлению точно может
быть найден только с помощью визира и ветрочета. Однако
в полете приближенно без приборов определять направление
ветра и его силу должен уметь каждый пилот и борт-
механик.
1. На небольших высотах до 300—500 м обычно ветер мало
отличается от ветра у земли. Наблюдая за направлением дыма,
волны на воде, за распространением пыли, поднимаемой летом
на дорогах, можно, или ложась в плоскость ветра или прямо
беря отсчет на компасе, получить направление ветра. Сила
ветра при этом также может быть определена, но с некоторой
потерей времени на промеры: самолет, идя в плоскости ветра и
выбрав по карте два ориентира, засекает время прохождения этих
пунктов. Получив отсюда путевую скорость и зная свою воз-
душную, легко найти силу ветра.
Пример. По направлению дыма пилот, вылетевший на П-5
(V —150 км/час) из Свердловска на таксацию, находясь у N-ска
в 12 час 40 мин, определил, что ветер 270° (т. е. дует с востока
на запад). Пилоту надо было итти на восток, поэтому он лег
на (270°—180°) =90° и засек на этом курсе время прохода то-
чек А (12 час 45 мин) и Б (13 час). Расстояние на карте
между А и Б — 30 км-, значит, путевая скорость:
,v. 30 • 60 , .
IF — —-js— — 120 км/час.
Так как К=150 км/час, то для полета против ветра сила
ветра u—V—W—30 км/час.
2. На высоте больше 300—500 м ветер, как правило, отли-
чается от ветра у земли. Определить на-глаз приближенное
направление ветра очень легко: достаточно, глядя по борту вниз,
проследить по бегу земных ориентиров, куда сносит самолет.
Правило. Если предметы выбегают из-под правого борта —
снос влево; если предметы бегут из-под левого борта — снос
вправо.
Пилот, меняя курс, добивается такого положения, чтобы
самолет шел без сноса относительно земных ориентиров: это по-
казывает, что найдена плоскость ветра. По времени прохождения
двух ориентиров можно, аналогично вышеизложенному, опреде-
лить, по ветру или против ветра идет самолет и силу ветра.
Впрочем, пилот и бортмеханик, даже с небольшим опытом,
всегда на-глаз (при ветре свыше 3/5 м/сек и высотах до 2000—
2500 м) сумеют определить, увеличилась или уменьшилась
путевая скорость самолета, т. е. идет ли машина с попутным или
встречным ветром.
Исправление путевой скорости. Засекая время
фактического пролета ориентиров и рассчитывая на навига-
133
ционнрй линейке или на бумаге величину фактической путевой
скорости, можно внести исправления в свои первоначальные
расчеты времени прибытия в конечный или промежуточный
пункт.
Пример. Из N-ска самолет вылетел в 13 час. 30 мин. А (44 км)
прошли в 13 час 47 мин, Б (75 км) в 13 час 59 мин, В (117 км)
в 14 час 4э мин. Средняя путевая скорость оказалась 156 км/час.
По расчету над Г (152 км) самолет должен быть в 14 час 28 мин,
т. е. через 13 мин, а в Д (614 км пути) в 17 час 20 мин (через
3 часа 50 мин после вылета). Однако над Г самолет прошел
с опозданием на 3 мин, над Е с опозданием на 5 мин и над
Ж — на 8 мин против рассчитанного времени. Просчитав снова
путевую скорость, убеждаемся, что она уменьшилась (очевидно,
изменился ветер) до 148 кмjчас, следовательно прилет в Д
будет лишь в 17 чао- 35 мин.
ГЛАВА 10
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ОРИЕНТИРОВКИ
Иногда самолет длительное время не имеет возможности
проверить свое местонахождение; это может случиться при
полете в облаках или за облаками и при порче или при отсут-
ствии радиооборудования на самом самолете или на трассе.
Не зная ветра, экипаж не может вести точной прокладки своей
линии пути на карте. После выхода из облаков местность не
всегда удается опознать, так как самолет могло снести далеко
в сторону от заданной (и знакомой) трассы: это и есть потеря
ориентировки., Как будет показано ниже, решающей причиной
потери ориентировки всегда является несоблюдение экипажем
соответствующих правил.
Предупредить потерю ориентировки можно при соблюдении
экипажем следующих правил.
Перед вылетом. 1. Тщательно изучить по карте и, если
можно, по аэролоции трассу и прилегающий район предстоящего
полета.
2. Аккуратно разметить карту, нанеся маршрут, ориентиры,
необходимые расчеты и боковые уклонения.
3. Внимательно ознакомиться со сводкой погоды, прогнозом
и (желательно) синоптической картой.
4. Бортмеханик должен получить от пилота все необходимые
указания по деталям самолетовождения, в частности в отноше-
нии ориентировки.
В полете. 1. Экипаж, разделив между собой обязанности,
должен непрерывно вести детальную и общую ориентировку,
проверяя маршрут сличением карты с местностью, внося в слу-
чае необходимости поправки в предварительные расчеты курса
следования, путевой скорости и времени прохода ориентиров.
1S4
2. Бортмеханик обязан доложить пилоту о том, что он сомне-
вается в местонахождении или правильном курсе самолета; конечно,
это следует делать только тогда, когда попытки сличить карту
с местностью не удались или когда бортмеханик видит по карте,
что самолет уклоняется от правильного пути.
Рассматривая по маршруту горизонт, бортмеханик преду-
преждает пилота о предстоящем изменении погоды.
О — место ухода в облака; район @—предполагаемое
местонахождение самолета после выхода из облаков.
1. Примеры потери ориентировки
1. Маршрут Яблоновка—Семеново (рис. 107). Низкая облач-
ность и слабый северо-западный ветер в пути. Через 15 мин
после вылета из Яблоновки (не доходя Кирпичева) пилот вы-
нужден подняться выше облаков и итти по компасу. Еще через
30 мин, зная, что по расчету внизу должно быть шоссе, над ко-
торым надо менять курс на восточный, пилот решает пробивать
облака. После выхода из облаков местность не опознается ни
пилотом ни бортмехаником (рис. 107). Пилот, учтя слабый ве
тер, полагает, что он находится в районе А, т. е. что его снесло
вправо от шоссе и трассы. Зная, что еще правее железная
дорога и за нею — берег Малого озера, пилот меняет курс на 9O'J
и через 10 мин полета выходит на железную дорогу у Карачева,
откуда легко находит Семеново.
1^5
2. Маршрут А—Б (рис. 108). Хорошая видимость. Ветер
северный—2—3 м/сек. По расчету через 55 мин самолет должен
пройти над В, перед этим пройдя канал Мариинской системы.
В расчетное время бортмеханик канала не увидел, о чем доложил
пилоту; пилот курса не изменил. В в расчетное время также
не оказалось, и еще через 10 мин пилот подтвердил, что он не
знает местонахождения самолета. Увидав вблизи населенный
пункт, пилот привязался к нему, т. е. встал в круг, замерил
время и вместе с бортмехаником пытался определиться. После
безуспешных попыток определиться пилот изменил курс и 2 мин
шел курсом 270°, затем 2 мин — курсом 0°, затем 5 мин—
курсом 90° и здесь, повернув на 180°, через 3 мин увидел
впереди слева населенный пункт, в котором, подойдя, опознал В.
------— НомеченнМ
маршрут
—^-^—»ФаМтический
маршрут
(х) Место потери
ориентировки
- - МанеВрЬ! самолета
после потери
ориентировки
3. Маршрут Сергиевск — Задонск (рис. 109). Вылетев 10
августа в 17 час 30 мин, через 30 мин после вылета пилот
встретил низкие грозовые тучи и сильный дождь; он уклонился
от трассы на 20° влево, т. е. лег на курс 110°, чтобы обойти
грозовой район. Ветер в это время был 5—10 м]сек—восточный.
Через 20 мин полета пилот пытался курсом 150° вернуться на
трассу, но попал в сплошную до земли облачность и пошел
кверху, где и лег на курс 130°, т. е. на курс, параллельный
трассе; этим курсом пилот шел, не в'Йдя земли, 2,5 часа. Затем,
зная, чго близок конечный пункт—Задонск, пилот начал проби-
вать облака; на 200 м он увидал лес; несколько минут идя тем
же курсом, пилот и бортмеханик безуспешно пытались, сличая
карту с местностью, определиться. По сносу самолета пилот
заметил, что ветер изменился и дует с севера; предполагая, что
его снесло вправо от железной дороги, пилот лег на курс 90е
и шел им 15 мин, но ни дороги ни каких-либо ориентиров не
встретил. Тогда пилот переменил курс на 180°, предполагая,
что он проскочил дорогу; спустя 10 мин полета ориентировку
136
восстановить не удалось. Было 20 час 35 мин, начинались сумерки.
Не желая рисковать посадкой в темноте, пилот выбрал площадку
и благополучно сел, как это выяснилось позже, в70/лмк западу
от Задонска (рис. 109).
В первом примере — потеря ориентировки из-за неучтенного
ветра; так как пилот знал, в каком, примерно, районе он нахо-
дится и в каком направлении от него находятся линейные ориен-
тиры, то решение пилота было вполне правильным. В сущности
здесь имела место потеря детальной ориентировки, при сохра-
нении общей.
Ветер
6 начале
пути
СЕРГИЕВСК
//ер'у
Изменившийся
лилии
РУЧЬИ
КОРОСТЕНЬ
СТОЛБОВ
ЗАДОНСК
А (х) Самолет обходит грозу
Б ® Самолет уходит за облака
о Самолет Выходит '<>с>
из облаков с>
Г ® Место посадки самолета
.т-Ч _______ Фактический
nymb самолета
Намеченная
трасса
Рис. 109.
Во втором примере — пилот не следил за компасом и, приняв
за реку ее приток свернул влево от курса и потерял ориенти-
ровку и детальную и общую. Решение обследовать район пер-
пендикулярными курсами было правильным, так как видимость
была хорошая, а за час полета при слабом ветре самолет
не мог уйти далеко от трассы.
В третьем примере — ветер резко переменился за время нахож-
дения самолета за облаками; поэтому, идя курсом 90° (при
попытке выйти на железную дорогу), пилот поступил правильно,
но недоучел величину сноса и, пойдя на юг, ушел в сторону от
трассы. Основная ошибка пилота заключалась в том, что он
слишком долго шел над облаками, не видя земли, не зная ветра
и не учитывая приближающейся темноты; надо было раньше
сделать попытку пробивать облака, тогда можно было бы
засветло успеть восстановить ориентировку и если не дойти до
наступления темноты до Задонска, то хотя бы сесть на одном из
промежуточных аэродромов трассы.
137
Вывод из приведенных примеров: потеря ориентировки есть
результат либо ошибок в самолетовождении, либо недоста-
точной подготовки к полету, либо выпуска в рейс самолета
вопреки указаниям Н.Л.С.
2. Правила восстановления ориентировки
1. Убедившись, что детальная и общая ориентировка действи-
тельно потеряна, следует привязаться к какому-либо ориентиру,
став в круг и заметив время по часам. Попытаться найти этот
ориентир на карте, представив себе, хотя бы приблизительно,
местонахождение самолета. Если это не удается, нужно начать
поиски линейного ориентира или какого-либо крупного пункта.
Для этого надо, учтя время, курсы и путь самолета до потери
® А—место потери ориентировки; ®Л не обнаружен ориентир Л;
® место обнаружения пилотом ориентира. обнаружен ориентир а’
2. Если точно известно направление на линейный ориентир
(железная дорога, шоссе, крупная река), нужно ложиться на
курс, перпендикулярный этому ориентиру, и выходить на него.
Если направление на ориентир неизвестно, следует увеличиваю-
щимися взаимно перепендикулярными курсами искать эти
ориентиры.
3. Найдя линейный ориентир, необходимо точно определиться,
для чего найти на этом ориентире населенный пункт, станцию,
мост и т. п. Только сличив этот пункт с картой, нужно счи-
тать ориентировку восстановленной и продолжить курс на
конечный пункт.
4. Если вблизи района нет линейных ориентиров, следует искать
либо пункт, наверняка находящийся вблизи местонахождения
самолета, либо любой пункт, по которому, пилот может рассчи-
тывать определиться, т. е. найти этот пункт на карте и этим
определить свое место.
138
Рекомендуемый маневр самолета по поиску любого пункта
показан на рис. 110. На рис. 111 показан маневр для поиска
определенного пункта.
Разница, как видно из рисунков, в том, что во втором случае
просматривалась местность равномерно во все стороны расши-
ряющимися маршрутами (спиральными треугольниками). В пер-
вом— поиск производится на более или менее определенном
участке, где наверняка должен находиться ориентир (спиральные
п ря моугольники).
5. Всякие поиски надо прекращать, если кончается горючее
или близится наступление темноты; в этом случае все внимание
должно быть обращено на поиски посадочной площадки. Точно
так же поиски ориентиров нецелесообразны, если налицо облач-
ность до 50—100 м или туман. В этом случае надо выходить из
района плохой погоды и только после этого начинать поиски
ориентира.
6. Если ориентировка потеряна вблизи государственной гра-
ницы, то до восстановления ориентировки надо лечь на курс, пер-
пендикулярный и идущий от границы к себе, и итти этим курсом
до тех пор, пока не будет полной уверенности 1 в нахождении
самолета над своей территорией. Только после этого можно
начать восстановление ориентировки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ
1. В чем заключается аэронавигационная подготовка бортмеханика (тех-
ника) к трассовому и внетрассовому полетам?
2. Что представляет собой контроль пути по боковому уклонению?
3. Как определить в воздухе, имея компас, магнитный и истинный курсы
самолета?
1. На высотомере 1700 м; поправка по графику — 40 м; температурная
поправка на линейке 25 м", поправка на рельеф -j-120 м. Какова будет
истинная высота?
5. Чему равно W на участке, если расстояние S — 70 км было покрыто
самолетом за Т= 19 мин?
6. Как определить угол сноса и фактический путевой угол в полете без
помощи визира?
7. Как определить на-глаз ветер в полете на различных высотах?
8. Какие способы определения курса следования в полете применимы
на пассажирских и почтовых самолетах ГВФ?
9. Каковы обязанности бортмеханика по сохранению ориентировки в по-
лете? Что такое общая и детальная ориентировка?
10. Как контролируются и исправляются в полете путевая скорость и курс
следования?
11. Что называется потерей ориентировки?
12. Дать схемы восстановления ориентировки выходом на линейный
ориентир, поиском определенного или любого пункта, помогающего опреде-
литься. В чем выражается участие в этих маневрах бортмеханика (техника)?
13. В чем особенности восстановления ориентировки в пограничных
районах?
1 Если этой уверенности нет, надо продолжать полет к себе до израсхо-
дования горючего.
139
ГЛАВА 11
ПОЛЕТЫ НОЧЬЮ И В СЛОЖНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ
1. Примеры
Пример 1. Аэронавигационная карта 1:1000000 (10 км).
Начальник аэропорта А в 19 час 10 августа 19 . . г. получил
приказание на рассвете 11 августа срочно перегнать нахо-
дящийся в аэропорту самолет П-5 Л 3452 в Е. Оборудованной
трассы между обоими пунктами нет. Пилот с техником в этом
районе летали два раза. Выбрав лист карты (0—35), пилот наме-
чает маршрут. Учитывая, что прогноз дает неустойчивую погоду
с дождями, низкой облачностью и что полет пролегает вдоль
государственной границы, пилот выбирает по карте направле-
ние полета А—Б—В—Г—Д—Е. Из схемы (рис. 112) видно, что
маршрут выбран вдоль линейных ориентиров (железные и шос-
сейные дороги) и что в интересах надежности ориентировки
путь несколько удлинен: прямая А — Е составляет 360 км,
а выбранный маршрут—426 км.
Изучив район и ориентиры, пилот делает расчет маршрута,
надписывая соответственно на карте расстояния и М. П. У. Для
проверки правильности пути пилот нанес на карте боковые
уклонения. Восход солнца в 5 час 40 мин\ начало рассвета в 5 час,
поэтому вылет был назначен на 5 час 20 мин (ввиду срочности
перегонки машины).
В 4 час 30 мин пилоту была вручена метеосводка и прогноз
погоды: на аэродроме вылета сплошная облачность 200 м, ветер
45° силой 6 м/сек; по пути сплошная облачность высртой 75—
150 м; дожди между Б и В и у самого Е; на участке Г — Д
облачность местами до земли; видимость в этом районе менее
1 км, на остальных участках 1—2 км. Прогноз не дает надежд
на улучшение погоды в пути. Пилот допущен к полетам в слож-
ных метеорологических условиях (см. ниже, стр. 148), поэтому
начальник порта решает его выпустить. Пилот предупреждает
техника, чтобы тот отмечал время прохода Б — В — Г — Д, вни-
мательно следил за детальной ориентировкой по карте и за
направлением ветра в пути.
Вылет состоялся в 5 час 20 мин. Пилот лег на курс 350°,
рассчитанный им на аэродроме по карте (И =-180 км/час,
и —21,0 км/час, 8 = 45°, а =358°). Через 25 мин должен был
быть Б. Однако уже через пять минут после вылета пилот
вынужден войти в облака и пробивать их кверху, так как облач-
ность спускалась до земли. На высоте 800 м пилот вышел на
чистое пространство между двумя слоями облаков и продолжал
итти курсом 350°. В 5 час 40 мин весь горизонт был попреж-
нему закрыт; пилот попытался пробить облака книзу у Б
140
(по расчету), но на 200 м
земли не увидел и снова
ушел за облака. Здесь
пилот по заранее сделан-
ному расчету по карте
переменил курс и лег
на 21°; этим курсом над
облаками шли 30 мин-,
в 6 час 10 мин пилот
во второй раз стал про-
бивать облака книзу и
с 220 м увидел под со-
бой озеро. Пытаясь опре-
делиться, пилот сделал
два круга, но озера не
опознал. Во время кру-
гов техник обратил вни-
мание пилота на то, что
ветер изменился и дует
не на северо-восток, а на
северо-запад. Отсюда тех-
ник сделал вывод, что
самолет снесло влево от
намеченного пути и что
озеро под ним либо из
группы озер к северу от
Б, либо озеро к северу
от В. В первом случае
экипаж (рис. 112) имел
бы впереди себя на север
перпендикулярную его
пути одноколейную же-
лезную дорогу из В в 3;
во втором случае север-
нее должны проходить
сначала шоссе, а немного
дальше на север двух-
колейная железная до-
рога из Г в 3. Поэтому
пилот в 6 час 18 мин лег
на курс 350° и через
6 мин увидел шоссе,
затем двухколейную до-
рогу, а еще через 3 мин
полета, в 6 час 27 мин,—
большую станцию, в ко-
торой легко опознал Ж.
Отсюда пилот, держась
правой стороны дороги,
пошел на Г, куда прибыл
Рис. 112.
141
в 6 час 49 мин. Заставив самолет двигаться вдоль железной
дороги (направление на карте 40°), пилот убедился, что прихо-
дится держать К.К.=52° (вариация на курсе—4°); значит, снос
около 8° влево. От Г рассчитанный курс составлял 346°. Так как
ветер дул с юго-востока, то пилот взял упреждение в 2° и
держал на компасе 350° (включая поправку на Дм4-Дк). В 7 час
Об мин должно было быть Д, но, не доходя до этого пункта по
расчету за 5 мин, пилот увидел впереди сильный дождь, а слева—
просвечивающее чистое небо. Не желая рисковать повторной
потерей курса, пилот взял влево и курсом 320° вышел к западу
от станции на железную дорогу, а отсюда —на Е, где в 7 час
30 мин пошел на посадку.
Благодаря попутному ветру на значительном участке пути,
несмотря на кратковременную потерю ориентировки, пилот за
10 мин до рассчитанного срока пришел в Е; этому отчасти
способствовало то обстоятельство, что первый раз (из-за ухода
за облака) и второй раз (уходя от дождя) пилот несколько
сократил свой путь.
Пример показывает, что в сложных метеорологических усло-
виях знание экипажем местности очень важно; необходимо также
в этой обстановке непрерывно учитывать влияние ветра и, не видя
земли, хотя бы ориентировочно представлять себе район своего
местонахождения и направление на основные линейные ориен-
тиры.
Пример 2. Рейсовый ночной перелет Сергиевск—Задонск на
самолете ПС-9. Полетная карта (бортовая аэролоция) 1:500000.
Вылет по расписанию 2 декабря в 23 часа 30 мин. Прибы-
тие в Задонск — 3 декабря 19. .г. в 3 часа.
Подготовлять карту не надо, так как все — вплоть до расчетов
М.П.У. — на карту уже нанесено. Необходимо только уточнить
детали полета по получении сводки (ветер, облака) и прогноза
погоды перед вылетом.
В 22 часа 55 мин сводка была получена с большин-
ства пунктов. Пилот получил бланк или, как ее называют,
аэрометеопутевку. Ожидалась удовлетворительная погода,
с высокой облачностью в начале маршрута и температурой
—3°—5°; затем облачность снижалась и, начиная с района
Липки до Ручьи — снег, при повышении температуры до 0°
(рис. 109 и 114).
В этом районе пилот должен был проходить теплый фронт,
надвигавшийся с юга и грозивший обледенением при попытке
итти долгое время в облаках или сквозь снеговые осадки.
За Ручьями температура несколько понижалась, облачность
подымалась; к Задонску прогноз обещал ясную погоду.
Трасса вся оборудована световыми маяками, установленными
у промежуточных аэродромов; на каждом из последних выложе-
ны пограничные огни и световые посадочные „Т“. Кроме того,
в Сергиевске, Задонске и Коростени находятся радиомаяки, веду-
щие самолет по равносигнальной зоне. В Липках и Столбове
142
радиомаркеры, т. е. небольшие радиомаяки, указывающие пилоту
переход с одного радиомаяка на следующий (принцип работы
маяков см. ниже, стр. 155). Для переговоров с самолетом в Сер-
гиевске, Задонске и Коростени установлены коротковолновые
радиостанции.
На самолете, помимо оборудования для слепого и ночного
полетов, имеется длинноволновая приемная станция (для слуша-
ния сигналов радиомаяков и радиомаркеров) и коротковолновая
приемно-передающая радиостанция для связи с основными
аэропортами.
Пилот с большим опытом в ночных и слепых полетах был
допущен к полетам в трудных метеорологических условиях
на пассажирских самолетах. И пилот и бортмеханик на этой
линии работали давно.
В 23 часа 30 мин самолет вылетел и, набрав высоту в ЗСО м,
лег на курс 132° [фм = 129°; Дк =— 3°, так что <рк =129—(—3)=
— 132°j. Пункты Росно и Кубань (на рис. 109 их нет) были прой-
дены при удовлетворительной видимости, и по времени прохож-
дения их бортмеханик рассчитал путевую скорость: Кубань
(расстояние 75 км) была пройдена в 23 часа 50 мин, т. е. через
75 15
20 мин-, значит, IF = — = —= 3,75 км]мин — 225 км/час. Курс сле-
дования пришлось дальше держать 128°, так как ветер дул слева,
попутно-боковой; снос был вправо около 4°. После Кубани начался
сильный снегопад, и по стоечному термометру видно было, что тем-
пература повышается. Пилот, не желая подвергаться опасности
обледенения, пошел вверх, но до высоты в 2500 м из облаков выйти
не мог; между тем бортмеханик обратил внимание пилота на то,
что на подкосах и ребрах атаки плоскостей появились наросты льда;
самолет с трудом набирал высоту на полных оборотах. Уже
в течение 15 мин пилот шел в облаках, но благодаря радиосиг-
налам он знал, что идет по трассе, только на компасе уже
пришлось держать не 128°, а 123°; следовательно, ветер повернул
еще более к югу, снос увеличился вправо. Зная, что при теплом
фронте облачность может быть довольно высокой, пилот решил
попробовать выйти вниз; снизившись до 200 м, он в 0 час 10 мин
снова попал в густые снеговые осадки и ориентироваться
не смог, но по расчету времени знал, что должен находиться
в районе Липок. Действительно, через 2 мин пилот и борт-
механик услыхали сигналы радиомаркера Липки; радиус дей-
ствия последнего не превышает б—8 км, значит, где-то
внизу вблизи были Липки. Пилот продолжал полет в снегопаде,
ориентируясь по сигналам радиомаяка в Коростень; обледенение
не увеличивалось, но обороты приходилось держать по прямой
выше нормальных; пилот шел исключительно по приборам, без
видимости земли и горизонта. В 1 час 15 мин пилот по радио
из Коростени получил сведения, что Задонский аэропорт
закрыт густым туманом, самолетов не принимает, но что в Красном
.143-
аэродром открыт, видимость хорошая и что посадка должна быть
совершена там.
За Столбовым снегопад прекратился; пилоту из Столбовского
аэропорта снова по радио подтвердили о необходимости посадки
в Красном.
К Красному самолет подошел в 2 час 20 мин\ на аэродроме
лежал знак требования посадки; посадка была сделана в 2 часа
25 мин, и в 2 часа 35 мин пассажиры и почта на автомобилях
были отправлены в Задонск, куда с рассветом, когда рассеялся
туман в Задонске, перелетел и самолет ПС-9.
аа—линия разреза и спрямления карты. По этим линиям карта разрезается
я поворачивается на такой угол, чтобы образовалась прямая полоса ширины,
не превышающей ширины планшета.
Из приведенного примера ясно значение радиооборудования
трассы и самолета. При отсутствии радиомаяков и радиосвязи
с землей пилот, потеряв у Кубани возможность ориентироваться
по земле и световым маякам, уйдя в облака, был бы снесен
изменившимся ветром. После снижения, продолжая уклоняться •
от трассы все правее и правее, он мог бы, в лучшем случае,
продолжая путь к Задонску, после тщетной попытки пробить
туман все равно вернуться в Красное. В худшем же случае
пилот, снесенный в сторону от трассы, не видя земли и не надеясь
пробиться к трассе, начал бы искать места для посадки, что
144
ночью в пересеченной местности может кончиться благопо-
лучно только случайно. Вот почему запрещаются ночные почто-
вые или пассажирские рейсы на самолетах и на воздушных
линиях, не обеспеченных специальным ночным и световым
оборудованием. Кроме того, и при дневных и при ночных поле-
тах в условиях погоды ниже установленного минимума самолет
и трасса должны иметь соответствующее радиооборудование:
самолет — приемно - передающую радиостанцию (переговоры
с аэропортами и прием радиомаячных сигналов), трасса —радио-
станции и радиомаяки радиопеленгаторы.
Пример 3 (рис. 113). Рейсовый дневной полет на само-
лете К-5 из А в Б 15 февраля 19.. г. Полетная карта (бор-
товая аэролоция) —1:250000 или 2,5 км в сантиметре. Вылет
по расписанию в 9 час 30 мин. Прибытие в 11 час 45 мин.
Самолет оборудован для слепых полетов, но радио нет ни на
самолете ни на трассе (кроме головного и конечного аэропортов).
Погода по маршруту к моменту вылета: в А облачность
250—ЗОЭ м, временами небольшой снег, ветер 270°—5 м/сек,
температура—35° С. По маршруту облачность сплошная 150—200 м,
видимость вне снега 2 — 4 км, снегопад на отдельных участках,
температура—30—35°. От Каменской до Б ухудшение видимости
до 500—1000 м\ Б закрыт туманом.
С утра в А также был туман, в дальнейшем рассеявшийся;
пилот допущен к полетам в сложных метеорологических усло-
виях; и пилот и бортмеханик хорошо знают трассу. Коман-
дир отряда (начальник авиалинии) решил выпустить пилота
в рейс, приказав обязательно сесть на промежуточный аэро-
дром В и получить указания о дальнейшем маршруте, не выклю-
чая мотора. К этому времени командир отряда рассчитывал
на улучшение погоды в Б; в крайнем случае самолет остался бы
на ночевку на аэродроме В.
Самолет вылетел по расписанию в 9 час 30 мин. До первого
ориентира (заимка мыс), благодаря попутному ветру, самолет шел
_ 75
22 мин, т. е. с путевой скоростью W— — — 3,15 км/мин =
=189 км/час. Дальше начался сильный снегопад, закрывший
пилоту всякую видимость по горизонтали. Пилот приказал борт-
механику следить за извилинами реки и пошел дальше не по
трассе, а, снизившись до 100 м, строго по извилинам реки, рас-
сматривая ее как единственный ориентир. В 9 час 58 мин пилот
увидел промелькнувшее посадочное „Т“ из елок на аэродроме
на заимке Каменской. В это время отказал указатель скорости,
забитый снегом. Пилот, продолжая полет в тяжелом, усиливаю-
щемся снегу, не набирал высоты, так как считал рискованным
перейти на полет полностью по приборам, не имея на приборной
доске вариометра и с отказавшим указателем скорости; полет
продолжался вдоль реки. В 10 час 10 мин бортмеханик обратил
внимание на начавшееся обледенение самолета; почти сразу же
пилоту пришлось увеличить число оборотов, чтобы держать
Курс аэрологии -10
145
самолет по прямой. В 10 час 20 мин самолет шел по прямой
только на оборотах, близких к полным. Очевидно, что дальней-
ший путь представлял бы опасность; поэтому пилот принял
решение садиться немедленно. Однако по замеченной справа
трубе бортмеханик опознал заимку Зеленую; зная, что до аэро-
дрома В, где ожидают самолет, 15 км или 5 мин полета,
бортмеханик предложил пилоту попробовать пробиться в В.
Пилот согласился с доводами бортмеханика, и в 10 час 25 мин
пилот увидел слева костры, зажженные на аэродроме В.
Однако из-за плохой видимости оказалось очень трудно рассчи-
тать посадку, так как костры пропадали сразу, как только само-
лет их проходил (видимость была только вертикально—вниз).
Тогда пилот, зайдя точно по кострам и зная, что костры совпа-
дают с плоскостью ветра, заметил точно курс по компасу, про-
шел этим курсом 1 мин, развернулся влево, прошел обратно
2 мин тем же курсом, снова развернулся влево и, теряя высоту,
лег на замеченный курс; оказалось, что костры остались справа,
а не слева от самолета, т. е. самолет снесло при разворотах.
Повторив маневр, пилот вывел самолет точно на посадочную
зону против ветра и благополучно сел.
Как выяснилось, снегопад был по всей дальнейшей трассе;
пришлось покрыть мотор теплым чехлом и переждать. Через
час сообщили, что аэродром Б принимает, и К-5 перелетел
туда.
Разобранный пример указывает на то, что при отсутствии
радиомаячного оборудования на линии и радиосвязи между само-
летом и аэропортами нет никакой гарантии в том, что можно
пробиться в сложных метеорологических условиях. Пилот
может потерять ориентировку при попытке перейти на длитель-
ный „слепой полет", не зная точного ветра по маршруту и не
имея полного оборудования для полета по приборам. Из при-
мера также ясно, почему запрещаются полеты в сложных метео-
условиях, когда самолет не идет по лучу радиомаяков или не
имеет пеленгаторной станции и трасса не оборудована для
радиосвязи с самолетами. Еще раз подчеркивается значение
сработанности пилота с бортмехаником (или первого и второго
пилотов) в вопросах ориентировки.
2. Выпуск самолета в рейс
Ответственность за выпуск. Едва ли не наиболее ответственным момен-
том в работе ГВФ является выпуск самолета в рейс, вернее—распоряжение
о полете, в особенности в условиях неблагоприятной погоды или при полете
вне оборудованной трассы.
Кто дает распоряжение о полете? Если условия погоды благоприятны и
полет происходит по оборудованной трассе, то распоряжение о полете дает
диспетчер (где его нет—начальник аэропорта); это относится к линиям между-
народного или государственного значения, на трассах же местного значения
самолеты выпускаются начальником аэропорта. Попутно следует подчеркнуть,
что самолеты, не имеющие радиооборудования, выпускаются в полет только
при благоприятных условиях. Что следует считать благоприятными усло-
146
виями полета? Эти условия вырабатываются для каждого аэропорта и для
каждого участка воздушной линии в зависимости от характера местности
(рельеф!) и от типов самолетов, работающих на линии; в этих условиях
должны указываться два основные элемента, определяющие благоприятные
условия полета: минимальная высота и минимальная видимость. Однако
минимальная высота не может быть установлена ниже 1С0 м над местностью,
а минимальная видимость—менее 1 500 м для самолетов со скоростью свыше
250 км/час и с числом моторов свыше трех, менее 1 000 м — при скорости
самолета до 250 км/час. Если условия погоды ниже установленного мини-
мума (для данной линии или аэропорта), то распоряжение о полете по
оборудованной трассе дается диспетчером на линиях международного и госу-
дарственного значения и командиром отряда (начальником линии) на линиях
местного значения.
Наиболее сложен полет вне трассы; как правило, эти полеты выпол-
няются при наличии бортмеханика (техника). Распоряжение о полете вне
трассы для пассажирских самолетов дается начальником управления ГВФ,
одновременно утверждающим маршрут полета; грузовые, почтовые, слу-
жебные и дислокационные (переброски) полеты вне трассы могут выпол-
няться по указанию начальника не ниже командира отряда (начальника
линии). В виде исключения в отрядах спецприменения командир отряда
сам разрешает перевозку пассажиров на самолетах типа У-2 между
аэродромами, перечень и схема которых утверждены начальником управ-
ления ГВФ.
При полетах вне трассы выпуск самолета совершенно недопустим: если
встречный ветер настолько силен, что есть опасность не долететь до конеч-
ного аэродрома; если самолет обледенел еще на аэродроме вылета', если на
аэродроме вылета, или на аэродроме назначения, или в двух соседних по мар-
шруту пунктах—гроза', если на одном из участков маршрута — сложные
метеорологические условия (видимость менее 2—3 км, горизонтальная види-
мость менее 2 км и облачность ниже 200—300 м). Если на самолете есть
радио и конечный аэродром находится в районе действия радиопеленгатора,
то сложные метеоусловия не мешают выпуску самолетя.
При полетах по оборудованной трассе также могут иметь место условия,
когда выпуск самолета б( зусловно запрещается. Это относится к следующим
случаям: 1) по трассе даны штормовые предупреждения или на аэродроме
назначения—туман; 2) погода по трассе ниже установленного минимума,
а радиооборудование на трассе или на самолете неисправно; 3) самолет
обледенел, находясь еще на земле. Только начальник управления ГВФ может
дать разрешение на слепой полет с пассажирами продолжительностью свыше
двух часов. —
Необходимо отметить, что пилот, считающий для себя пслет невыпол-
нимым или небезопасным (условия полета тяжелы, пилот плохо тебя чув-
ствует), обязан об этом доложить диспетчеру (командиру отряда), который
в свою очередь обязан отстранить пилота, заменив его другим. Неоснова-
тельные причины отказа от полета тщательно расследуются.
Особые случаи. Пилот при вылете с основного аэродрома составляет
план полета, в котором предусматриваются: высота полета, скорость, время
прохода маршрута и загрузка. План этот составляется на основе метеооб-
становки, расписания и наивыгоднейшего режима полета: копия плана вру-
чается диспетчеру, а в подлиннике диспетчер записывает распоряжение
о вылете.
Если при промежуточной посадке на аэродроме выясняется изменение
метеообстановки (в сторону ухудшения), не предусмотренное планом полета,
пилот обязан сам или через начальника аэропорта получить от диспетчера
разрешение (по радио, телефону, телеграфу) на продолжение, полета в ухуд-
шившихся условиях. Если на аэродроме — на линиях местного значения—нет
начальника' аэропорта и нет связи с диспетчером, то пилот сам принимает
решение о продолжении или прекращении полета при ухудшении метеооб-
становки. При вынужденных посадках вне аэродрома пилоты I—II—III клас-
сов, устранив причины посадки, сами принимают решение о вылете; пилоты
IV класса (за исключением пилотов-механиков) должйы получить разрешение
на вылет от командира отряда (начальника линии). При этом, если самолет
М*
147
был иа месте вынужденной посадки свыше 4 часов, необходимо перед выле-
том получить сводку погоды по трассе. Донесение о вынужденной посадке
пилот обязан немедленно направить начальнику ближайшего к месту посадки
аэропорта, если причина вынужденной посадки неустранима; если же при-
чина посадки может быть устранена и самолет опаздывает в аэропорт назна-
чения не более чем на час, донесение ие посылается.
Вывод. Изложенное выше показывает, что практически в любое время
суток и года, почти в любых метеорологических условиях,1 самолеты ГВФ могут
выполнять рейсовые полеты по воздушным линиям, имеющим радиообору-
дование (для ночных полетов — дополнительно светооборудование), при
условии, что экипаж самолета имеет соответствующую полету подготовку,
а сам самолет снабжен необходимой радиоаппаратурой! и приборами для
слепого полета.
3. Особенности самолетовождения ночью
В светлую безоблачную лунную ночь и в белые ночи северных
широт самолетовождение не отличается от дневного, так как
видимость основных линейных ориентиров (шоссе, железные
дороги, реки, озера) и отдельных крупных пунктов (города,
жел.-дор. станции, большие жел.-дор. мосты) достаточно велика.
С высоты 1000 м перечисленные ориентиры могут быть опознаны
или хотя бы замечены на расстоянии до 10 км.
Гораздо труднее полет в темную безлунную или облачную
ночь. Всякий полет ночью, в том числе даже начатый в хороших
атмосферных условиях, может быть сопряжен с необходимостью
продолжать полет при резко ухудшившейся видимости (облака,
осадки, туман). С пассажирами в ночной полет могут быть выпу-
щены пилоты I и II класса, прошедшие соответствующую ночную
тренировку, допущенные к полетам в сложных метеоусловиях и
прошедшие по трассе не менее 4 раза ночью (2 раза вторым
пилотом, 1 раз со штурманом и 1 раз с командиром отряда).
Если полет происходит вдоль необорудованной трассы, то
маршрут следует прокладывать, рассчитывая на крупные ориен-
тиры, безусловно заметные ночью: на большие населенные пункты
и жел.-дор. станции (огни), на крупные и средние реки и озера.
Ночью желательно проверять свое местонахождение не реже,
как через каждые 100 км пути; ломаный маршрут ночью много
труднее, чем прямолинейный.
При подъеме карты для ночного полета имеет смысл отме-
чать на карте только заметные в темноте ориентиры; самую
разметку надо вести окраской, видной при слабом свете лампочки
кабины. Иллюмин^вка и надписи должны быть сделаны контраст-
ными красками (красная, белая, черная) и жирными линиями,
кружками или цифрами.
При расчете запаса горючего, если позволяют время вылета
и емкость баков, желательно иметь на борту столько горючего,
чтобы при потере ориентировки или при закрытом конечном
аэродроме суметь продержаться в воздухе до рассвета.
__________ \
1 На аэродроме назначения условия погоды должны быть не ниже уста-
новленного минимума.
148
Наличие световых точек по трассе, в особенности наличие
световых маяков, позволяет так же, как днем, выходить на курс
и контролировать путь, подбирая курс следования по сносу или
створу; световые точки дают также полную возможность под-
считывать путевую скорость самолета.
Радиомаячное оборудование трассы позволяет пилоту всегда
(см. ниже, стр. 155) без всяких расчетов получать курс сле-
дования.
При внетрассовом полете ночью рекомендуется обходить районы,
покрытые туманом или низкой облачностью, если пилот в тече-
ние 10—15 мин- полета убеждается в значительности протяжения
этого района; в таком случае следует лечь на обратный курс и
возвращаться на большой скорости до выхода на чистое место;
здесь определиться и, в зависимости от обстановки, принять
дальнейшее решение.
При полете по трассе вопрос о возможности пробивания
облаков и тумана решается в зависимости от оборудования
самолета, трассы и подготовки пилота.
Восстановление потерянной ориентировки ночью представляет
серьезные затруднения из-за ограниченной видимости горизонта
и возможности сличать карту с местностью только для пунктов,
непосредственно находящихся около самолета. Поэтому един-
ственно верным способом восстановления ориентировки являются
радиопеленгация (см. ниже, стр. 157) и астрономическая ориенти-
ровка по высотам двух светил, применяющаяся в экспедиционных
полетах в ГВФ.
Следует помнить положение луны по странам света:
первая четверть . . в 12 час на Е, в 18 час на S, в 0 час на W
полнолуние .... в 18 Е, в 0 „ „ S, в 6 „ „ W
последняя четверть в 0 , Е, г. 6 „ S, в 12 „ W
Выход на линейный или освещенный ориентир в темную
облачную ночь имеет смысл, если этот ориентир безусловно
виден и не может быть пропущен.
Находясь посреди озера или в море, можно восстановить
ориентировку, выходя на берег. В лунную или безоблачную
(хотя бы и безлунную) ночь можно выходить на шоссей-
ные дороги, реки и, несколько хуже заметные, железные
дороги.
Хорошо видны огни фонарей вдоль линии путей и огни
движущихся составов на путях.
Отдельный контрольный пункт имеет смысл искать, если
речь идет о поиске определенного пункта, т. е. если экипаж
хотя бы приблизительно знает район, в котором находится само-
лет. Однако неудача в течение одного-двух замкнутых тре-
угольных маршрутов должна заставить прекратить бесцельные
поиски. После этого, если горючего хватает, пилот ложится
курсом на восток (восход солнца!) и идет этим курсом до рас-
света. При близости границы пйлот обязан итти курсом на свою
149
территорию до тех пор, пока не будет полной уверенности, что
самолет у себя.
Если горючее на исходе, рассвет далеко, а местность внизу
закрыта низкой облачностью или туманом, пилот почтового
самолета, убедившись в невозможности сесть без катастрофы,
предупредив бортрадиста (бортмеханика), набирает высоту. Затем
экипаж, а после него пилот — выбрасываются на парашютах.
На пассажирских самолетах пилот обязан в этом случае итти
на посадку, сделав все для увеличения безопасности последней.
Возможно также использование парашюта пилотом почтового1
самолета при отказе моторов над туманом или сплошной
облачностью (и днем и ночью), при невозможности пробиться
к земле, при пожаре на самолете и при потере управляемости
самолета.
4. Особенности полета в облаках
К полету в облаках (в тумане) в ГВФ может быть вынужден
всякий самолет как при трассовом, так и внетрассовом полете;
военные самолеты прибегают иногда к полету в облаках для
маскировки.
По Спирину („Слепой полет") можно наметить три степени
влияния различного характера облачности на полет.
Спокойные облака—слоистые (St), высота до 1000 м, припод-
нятый туман, вначале с просветами, затем сплошной. Спокойны
для полета также высоко-слоистые (As) облака, вуалеобраз-
ные, представляющие сплошной серый покров. Дождевые (Nz)
облака — толстый бесформенный слой с идущим снегом или
дождем—спокойны в смысле завихрений, но зимой опасны при
теплой погоде в смысле обледенения.
Неспокойные облака — это кучевые (Си), толстые белые,
с оттененными куполообразными вершинами высотой 1200—1800 м.
Сильная болтанка под облаками и в них. Неспокойны также
слоисто-кучевые (Sc) с резко очерченными краями и тем-
ными оттенками посредине облаков; высота 1000—2000 м-, тол-
щина 400—500 м. Порывистые горизонтальные потоки и верти-
кальные вихревые движения в облаках и над ними. Сюда же
относятся высоко-кучевые (Ас), высота 3000 — 3500 м\ ком-
пактно-облачные комочки разнообразной величины, иногда боль-
шого размера.
Опасные облака—грозовые, образующиеся при максимальном
развитии кучевых облаков в вышину; толщина до 10 км с осно-
ванием на 1000—1500 м и ниже. Темносвинцовые и черного
цвета. Сильные вихревые движения, правда, не вполне изученные,
со скоростью шквалов до 100 км/час и больше. Зимой этих
облаков нет; над водой они редки.
1 Грузового, испытательного, тренировочного, т. е. самолетов, имеют**
на борту только экипаж (без пассажиров).
150
Значительную опасность зимой облака представляют в смысле
обледенения. Опасность эта возникает при полете в облаках при
/ = 0° — 6° С и при £>—10° С. Можно наметить несколько форм
обледенения, встречающихся в облаках и вне их, в общем виде
перечисленных выше (стр. 33). Наиболее опасен неправильной
формы, неравномерной толщины лед, образующийся на лобовых
поверхностях при осадках и температурах от 0° до—6°, и полу-
прозрачный лед с неровной поверхностью, оседающий на значи-
тельной части плоскостей (от ребра атаки вглубь крыла) также
при осадках и температурах в диапазоне от нуля до — 6°. Менее
опасны: прозрачный лед, дающий гладкие наросты, ровного
профиля на лобовых поверхностях (образуется при отсутствии
осадков и при температурах от нуля до—6°), и гладкий матовый
лед только на ребрах атаки плоскостей (при температурах от
—10° до —25° и на больших высотах).
Весьма быстро нарастающее обледенение пропеллера особенно
опасно, так как оно нарушает весовую симметрию винта и вы-
зывает тряску (вибрацию) всего самолета. Иногда, работая сек-
тором газа, удается, изменяя нагрузку на винт, сбить корку
льда с винта.
Выше было указано, что при признаках обледенения само-
лета на земле запрещается выпуск его в воздух. Признаки обле-
денения в воздухе обязывают пилота прежде всего изменить
высоту полета, стремясь выйти из района обледенения; если
маневрирование по высоте не помогает, пилот должен подыскать
место для посадки.
Но длительный полет и в спокойных облаках или над
ними создает ряд трудностей в самолетовождении: невоз-
можно проверить свое местонахождение, промерить путевую
скорость и определить ветер. Только вождение самолета по
радиолучу с двухсторонней связью с землей или пользование
радиопеленгаторной станцией на самолете обеспечивают уверен-
ный полет по трассе.
.Болтанка" в облаках, усложняя пилотирование, вредно отзы-
вается на точности самолетовождения даже при наличии радио-
луча. Так, уапример, пилот внимательно следит за маяком и
компасом; сильный бросок самолета заставляет его перевести
внимание на указатель скорости и вариометр, а затем внезапный
крен—на искусственный горизонт; в это время упускается курс
и самолет уходит вправо или влево. Здесь может быть очень
существенной помощь бортмеханика, слушающего наравне с пило-
том сигналы радиомаяка и следящего за компасом.
При пробивании облаков кверху в холодное время года
надо считаться с весьма вероятным обледенением и внима-
тельно следить за стрелками указателя скорости, варио-
метра, тахометра; если толщина облачного слоя оказалась
чересчур большой для ее пробивания, то следует прекратить
набор высоты и продолжать полет в облаках на высоте, где
нет обледенения.
Попытки пробивать облака книзу неизбежны от времени до
151
времени как для уточнения или проверки своего местонахождения,
так и при подходе к району посадки. Разрешается при проби-
вании облаков снижаться не более, чем на 100 м над местными
предметами, если есть радиомаяк и пилот извещен по радио
о разности давлений у земли между пунктом вылета и посадки.
Если с указанной высоты экипаж не видит земли, надо, набрав
высоту, либо возвращаться, либо садиться на ближайшем откры*
том аэродроме.
На трассах полеты в облаках увеличивают опасность столк-
новения встречных самолетов. Как мера предосторожности
может быть рекомендовано следующее: при входе в облака каж-
дый самолет уклоняется от трассы на 10—15° вправо и иде~
этим курсом 5 мин, после чего ложится на рассчитанный курс.
При выходе из облаков самолет, после опознания местности,
должен непрерывно держать влево от себя линейный ориентир,
вдоль которого идет трасса; если нет линейного ориентира, то
группу опорных ориентиров, лежащих на трассе. Е облаках
самолеты обязаны держать по заранее разработанной инструк-
ции: один — нечетную высоту, но не ниже ЗОР м (300, 500, 700 м
и т. д.), а встречный самолет — четную высоту, но не ниже
400 м (400, 600, 800 м и т. д.). Высота отсчитывается при этом
от уровня одного и того же аэродрома.
5. Особенности полета над местностью, бедной
ориентирами
Такими местностями являются прежде всего тайга, степь и
огромные пространства морей и больших озер Союза. Трудность
самолетовождения над такими местностями заключается в основ-
ном в затрудненности ориентировки вследствие однообразия
ландшафта, отсутствия крупных населенных пунктов и бедности
дорогами; на воде эта обстановка усложнена максимально.
Иногда прибегают к созданию на воде, в тайге и в степи
(ночью — над любой местностью) искусственных точек, по
которым можно с помощью визира определять снос и. путевую
скорость. Достигается это сбрасыванием с самолета аэро-
навигационных бомб (светящих для ночных и дымовых для
дневных полетов).
В ГВФ при полетах на малых высотах можно с известной
точностью определять ветер: над водой — по направлению дви-
жения воды или ряби; над сушей — по сносу отдельных мелких
объектов: деревьев, крупных камней, снежных темных сугробов,
по направлению дыма и пыли. Следовательно, над ровной мест-
ностью, бедной ориентирами, можно рекомендовать летать на
малых высотах порядка 150—200 м (если нет радиооборудова-
ния). При выборе ориентиров для маршрута или при восстано-
влении ориентировки надо выбирать преимущественно линейные
ориентиры, даже при условии, что отдельные пункты располо-
жены ближе и сокращали бы путь.
152
6. Полет в горах
Экипаж перед полетом должен тщательно изучить высоты
отдельных вершин и проложить на карте точно имеющиеся по
маршруту ущелья, долины и перевалы. При полете выше гор
хорошими ориентирами являются наиболее высокие возвышен-
ности и горы; склонами гор могут быть закрыты до последнего
момента обычно издалека хорошо заметные реки, допоги и
населенные пункты. Ветер в горах меняется очень часто, поэтому
на него следует обращать особое внимание; нужно стремиться
всеми способами по сносу определить ветер.
При полете ниже гор самолет идет по долинам и лож-
бинам по компасу и по времени; при потере ориентировки
надо набирать высоту и оттуда снова восстанавливать ориенти-
ровку.
Не рекомендуется приближаться к крутым склонам гор (воз-
можны резкие нисходящие потоки воздуха у самого склона).
Нельзя переваливать склоны и гребни в облаках. Если нет про-
света между облачностью и землей, то в этом случае надо
уходить вверх и, выйдя из облаков и ориентируясь по верши-
нам гор, выступающих из облаков, продолжать полет. Проби-
вать облака книзу следует наверняка, пройдя хребет, на прямом
курсе с минимальным углом планирования и не ниже 200 м над
местностью (по высотомеру с поправкой на рельеф местности).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Ко1да пилот считается допущенным к ночным полетам?
2 Какое аэронавигационное оборудование должен иметь самолет, пред
назначенный для полетов без горизонта („слепой полет") и для полетов ночью?
3. Какие объекты на земле служат ориентирами в ночном полете? Как
прокладывается маршрут ночью при внетрассовом полете?
4. Можно ли и каким способом восстанавливать ночью потерянную ори-
ентировку?
5. В каких случаях экипаж самолета может прибегнуть к использованию
парашютов для оставления самолета?
6. Какие облака спокойны для самолета? Что дает обледенение самолета?
Как избежать обледенения в полете?
7. Какие маневры рекомендуются для пробивания масс низкой облачности?
Как пробивать облака вверх и вниз для выхода к конечному пункту или к
контрольному ориентиру?
8. Какие меры предосторожности рекомендуются при встречных по на-
правлению полетах по трассе в облаках?
9. Как можно определить ветер над морем, в степи и над тайгой? В чем
особенность ориентировки над местностью, бедной ориентирами?
10. Как ведется ориентировка при полете в горах? Какие особенности
пробивания облаков в гористой местности?
ГЛАВА 1?
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ РАДИОНАВИГАЦИИ
В ГВФ приняты следующие методы радионавигации:
1) вождение по радиомаякам (пример—линии: Москва—Ленин-
град, Москва — Казань и т. д.);
153
2) радиопеленгование самолета с земли.
На этих же линиях самолеты имеют радиостанции для связи
с аэродромами линии, что также значительно облегчает само-
летовождение.
Кроме того, в некоторых странах радио служит для целей
слепой посадки; последняя, однако, еще не вышла из стадии
опытов.
1. Вождение по радиомаякам
Вождение по радиомаякам в ГВФ производится методом рав-
носигнальной зоны. Принцип работы виден на рис. 114. На одной
стороне угла маяк (например Сергиевский)—передается буква
А ( —), по другой стороне — буква Н (— ). Точно по сере-
Рис. 114.
дине угла АЛН будет зона равной слышимости, летя вдоль
которой, самолет будет итти по биссектрисе угла АЛН, совме-
щаемой заранее с линией пути (трассой). Пилот, идя из Сер-
гиевска по трассе, будет слышать сигналы • — и — • с равной
силой. Как только самолет отклонится от трассы, пилот услы-
шит одну из букв сильнее, другую слабее: уйдя вправо, пилот
услышит более громко букву • — (Д), уйдя влево—букву — • (Н).
У Липок установлен радиомаркер, т. е. маломощная радиостанция
с радиусом слышимости 6 — 8 км. Этот радиомаркер дает в эфир,
скажем, букву (С). Когда пилот подлетит к Липкам, сигналы
Сергиевского маяка будут уже значительно ослаблены, и для
надежного вождения самолета по трассе надо переходить на
сигналы радиомаяка Коростень, который дает сигнал — (Г)
и • • (И); этому переходу с сигнала одного маяка на сигналы
другого и помогает радиомаркер в Липках: услыхав сигналы
маркера, пилот знает, что он у Липок и что надо переходить
на слушание маяка Коростень. Так радиомаяки проводят без
ошибок пилота по трассе. Точность вождения при этом вполне
достаточная, если ширина зоны 3—5° и расстояние до маяка не
свыше 200—250 км.
Кроме того, в перерыве между сигналами зоны радиомаяк
может давать по коду или прямо телефонной передачей (голо-
сом) на самолет сведения о погоде впереди по маршруту и,
самое главное, на конечном аэродроме. Так, например, возможна
такая система работы радиомаяка: десять минут маяк дает сиг-
нал зоны, затем по азбуке Морзе шифром (кодом) из шести
сигналов даются в течение 3 мин под ряд несколько раз сведе-
ния о направлении и силе ветра, о высоте облачности, о давле-
нии, осадках и видимости на конечном аэродроме; затем идет
перерыв 2 мин, и цикл передачи начинается заново. Как указано
выше (стр. 112), зная высоту нижнего слоя облаков и давление
на аэродроме посадки, пилот спокойно может пробивать облака,
не рискуя из-за ошибки в определении истинной высоты наско-
чить на окружающие аэродром высокие сооружения.
Сигналы радиомаяка у нас принимаются на-слух; существуют
зрительные указатели (индикаторы), показывающие пилоту, что
он находится на курсе. Принимать радиосигналы могут одновре-
менно и пилот и бортмеханик (второй пилот); это особенно важно
при полете в сложных метеоусловиях и ночью. В хорошую погоду,
если видны земные ориентиры, пилот (бортмеханик) включает
радиоприемник только время от времени для проверки работы
радиомаяка, приемника и для получения метеоинформации.
Надежная дальность действия радиомаячных лучей — 200 —
250 км; ночью, и в особенности на рассвете, как показал опыт,
возможно произвольное отклонение зоны радиомаяка в сторону.
Излучение радиомаяка происходит одновременно по четырем
взаимно перпендикулярным направлениям (рис. 114); зоны эти
могут быть повернуты вокруг точки нахождения маяка. Значит,
одним радиомаяком можно обслужить несколько воздушных
линий, сходящихся к аэродрому, если только время полетов по
этим линиям не совпадает. Кроме того, радиомаяк может рабо-
тать пеленгом, т. е. давать 16, 24 и 32 луча, работающих пооче-
реди (цикл всех сигналов — 0,5 мин). *
Для приема волн радиомаяка нужен длинноволновый прием-
ник. Для связи с радиостанциями аэропортов на самолете при-
ходится еще иметь двустороннюю коротковолновую радиостан-
цию (волны, отведенные ГВФ для аэропортовых радиостанций,
лежат в диапазоне от 40 до 80 м). Приходится либо в ущерб
требованиям веса и габаритов устанавливать две станции (одну
приемно-передающую — коротковолновую, другую — длинновол-
новую только приемную), либо иметь всеволновой приемник с
передатчиком. На пассажирских самолетах управление осуще-
ствляется совместно бортрадистом (бортмехаником) и пилотом.
На почтовых самолетах некоторых линий применяются пульты
управления, сосредоточившие все управление в руках борт-
радиста; пилот может по желанию слушать все, что слушает
бортрадист.
2. Радиопеленгование
На рис. 115 показан принцип работы радиопеленгаторной
станции. Благодаря пеленгаторной рамке приемника, аэропорт,
услышав сигналы передатчика с самолета, знает в какой-то момент а
направление Аа на самолет; через одну-две минуты пеленгатор-
ная станция засекает по сигналам самолета второе направление
Аб на самолет. Если между Аб и Аа есть угол, то самолет идет
в сторону от пеленгующей станции; только в том случае, когда
155
идет прямо на аэропорт с пеленгаторной
передает на самолет свои наблюдения
на который надо повернуть вправо или
угол аАб = 0, самолет
станцией. 1 Последняя
в виде величины угла,
влево самолет, чтобы
итти по заданной линии
пути на аэропорт. Та же
пеленгаторная станция
или радиомаяк дают пи-
лоту сведения о погоде
по маршруту, а на ко-
нечном аэродроме мо-
гут даже управлять
с земли так называемой
полуслепой посадкой.
Полуслепой назы-
вается посадка (вернее,
расчет на посадку) при
низкой, почти до земли, облачности или тумане, когда пилот
все же видит землю, но в последний момент — за 15 — 20 м до
выравнивания. Принцип полуслепой посадки заключается в следу-
ющем: радиопеленгатор или радиомаяк подводит самолет к аэро-
Родиопеленготорнзл
станция
Рис. 115.
Если а ф 0, то самолет идет в сторону от пелен-
гаторной станции. Если а = 0. то самолет идет
на пеленгаторную станцию.
дрому, затем по радио на самолет дается указание, откуда
заходить на посадку; когда самолет, развернувшись на посадку
и идя на определенной высоте, лег на прямую, снизу по звуку
мотора радиостанция по указанию специального „слухача" дает
сигнал, пр которому пилот должен сбавлять газ и итти на
посадку, рассчитывая за 15 — 20 м увидеть землю и произвести
посадку уже не по приборам, а обычным способом.
Кроме этого способа, сам самолет, засекая направление на
две земные радиостанции, может получить свое место (само-
пеленгование). Пользуясь пеленгатором или радиополукомпасом,
пилот может также вывести самолет на любую земную радио-
станцию или определить полет на эту станцию. Место самолета
могут также определить две земные радиопеленгаторные стан-
ции, одновременно засекающие направление на самолет (чуже-
пеленгование).
3. Слепая посадка
Схема слепой посадки изображена на рис. 116. Самолет под-
водится к аэродрому обычным радиомаяком; затем маломощный
пограничный радиомаяк указывает пилоту, что он подошел
к границе аэродрома и должен заходить на посадку. По другую
сторону летного поля расположен ультракоротковолновый
передатчик (маяк), дающий самолету глиссаду посадки. Дости-
гается это тем, что самолет снижается не по наклонной оси
1 Пилот, получив от земной радиостанции два—три пеленга, может п сам
внести исправления в свой курс.
156
радиолуча, а по некоторой кривой. Благодаря приближению
самолета к передатчику сила сигналов увеличивается, а вслед-
ствие одновременного удаления самолета от оси луча — осла-
бляется. Чтобы итти по посадочной глиссаде, пилот должен
только сохранять постоянство сигналов, наблюдаемых на спе-
циальном зрительном индикаторе (микро-амперметре), стоящем
на приборной доске. На высоте выравнивания (1—2 м от земли)
стрелка индикатора начнет резко колебаться, что укажет пилоту
момент выравнивания.
Слепая посадка требует серьезного оборудования и самолета
и аэропорта. Кроме того, личный состав должен быть очень
тренирован и должен полностью доверять своим приборам, цели-
ком заменяющим пилоту в данном случае органы зрения. Воз-
можность посадки по приборам доказана рядом опытов, однако
дальнейшая разработка проблемы в сторону ее упрощения —
вопрос будущего.
ДОПОЛНЕНИЯ
Компасы АН-4 и К-5. Компас АН-4 является развитием ком-
паса АН-2, а К-5 — компаса К-4. Основная разница между обоими
новыми компасами и предыдущими заключается в следующем:
1. Оба компаса имеют мембранную коробку, заключенную
герметичной камере (рис. 117), являющейся составной частью
котелка компаса. Внутри герметичной камеры 1 повышенное
давление (300—400 мм рт. ст.), т. е. на мембранную коробку 2
постоянно действует 1,3—1,4 ат. Благодаря этому при поле-
тах на больших высотах падение атмосферного давления и пони-
Рис. 117. Разрез компаса К-5.
жение температуры не выбывают появления пузырей, так как
мембрана, находящаяся под постоянным давлением, очень энер-
гично реагирует на изменение объема жидкости. Оба компаса
работают на высотах до 10000 м и в диапазоне температур
от+ 50° до —60° С.
2. Оба компаса имеют девиационный прибор нового образца,
не требующий вкладывания магнитиков-уничтожателей.
В корпусе девиационного прибора (рис. 118) имеются четыре
продольных 2 и 3 и два поперечных 7 валика с цилиндриче-
скими и спиральными шестеренками для передачи вращения.
В оба продольные средние валика и в оба поперечные вста-
158
влены магнитики-уничтожатели 4. На концах удлиненных вали-
ков 2 сделаны отверстия для ключа (латунной отвертки). При
вращении одного из валиков (N—S) приводятся во вращение
Рис. 118. Рис. 119-
с продольными магнитиками-уничтожателями. Значит, вращая
валик N — S, приводят в действие поперечные магнитцки, а ва-
ликом Е — W регулируют положение продольных магнити-
Рис. 120.
ков, т. е. делают то же, что делали раньше в прежних девиа-
ционных колодках, вкладывая на курсах N — S поперечные,
а на курсах Е — W — продольные магнитики-уничтожатели.
159
3 Оба компаса не требуют амортизации котелка, так как
топка с колонкой амортизированы помощью пружин 3 и 4 на
стойке (рис. 117), укрепленной неподвижно на дне котелка ком-
паса. Внешний вид компаса АН-4 и разрез компаса КИ-6 изоб-
ражены на рис. 119 и 120. ,
Гиромагнитный компас. Развитием гирополукомпаса является
гиромагнитный компас. В последнем гироскоп с тремя степе-
Рис. 121.
нями свободы (вращающийся за счет разрежения, создаваемого
трубкой Вентури) пневматически связан с магнитной стрелкой.
Эта пневматическая связь заставляет ось вращения гироскопа
всегда быть параллельной магнитной стрелке, т. е. всегда
лежать в магнитном меридиане. Таким образом, против курсо-
вой черты гиромагнитного компаса автоматически всегда будет
устанавливаться магнитный (вернее — компасный) курс самолета.
Рис. 122.
Прибор не требует никаких поправок, учитывающих вращение
земли или неравномерное трение в подшипниках, благодаря пнев-
матической связи (так называемой магнитной коррекции) гиро-
скопа с магнитной стрелкой.
Разметка карты. Выше приведена упрощенная разметка
маршрута (рис. 121).
Путь попрежнему прокладывается прерывистой линией (10 км
штрих, 10 км пропуск). В первом свободном от надписей про-
тее
свете маршрута вписывается М.П.У. на ближайший ориентир
(аэродром, точка поворота). Справа в кружке ставится магнит-
ное склонение. Каждые 50 км пути отчеркиваются, а сотни,
кроме того, оцифровываются (1—соответствует 100 км пути,
5—500 км, и т. д.). Превышение (понижение) местности вдоль
пути над аэродромом вылета обозначается прямоугольником,
внутри которого ставится со знаком плюс или минус в десятках
метрах разница высот (—J-110 означает пункт с превышением
над аэродромом вылета на 1100 м).
Трубка Пито выпуска 1936 г. На рис. 122 приведена трубка
Пито выпуска 1936 г. Динамическая трубка 2 имеет донышко 3
с пазом сбоку трубки (для предохранения трубки от засорения);
вся пыль и грязь осаживаются в динамической камере 1. Дина-
мический штуцер 4, статическая камера и трубка 5 и 6, кон-
тактные кольца 7 и 8, диагнитовая трубка 9, втулка 10, латун-
ные трубки 11 и 12 для проводов являются частями обогре-
вательного приспособления. Проволока—нихром. Питание — от
батареи в 24 V (для П-5—от 12 V).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Т «бель общего приборного хозяйства на самолетах Гражданского
воздушного флота СССР
Название Ч Назначение На каких самолетах установл. В каких полетах при мен. Примечания
и и л о т а ж и о-н а ви г а ц и о н и о е обо р у д о в а и и е
Компас | Для сохранения курса следования и ориенти- ровки На всех Во всех Если есть штурман, устанавл. 2-й компас (главный)
Г. П. К. Для контроля поворот- ных движений самолета На всех, кроме мало- мощных со скоростью до 160 км/час Для линей- ных полетов почт, и пас- саж, самол., в 1-ю очередь магистр. линий
Указатель скорости Для сохранения скоро- сти, для спецнальн. по- лета, для предупрежде- ния потери скорости На всех Во всех В случае наличия штурмана или 2-го пи- лота ставит- ся 2-й ука- затель ско- рости
Высотомер Для сохранения задай ной высоты и обеспече- ния безопасности полета при невидимости земли » » » W То же
Указатель поворота Для сохранения устой- чивости самолета при невидимости внешних ориентиров « я W » Только у пилота
Авиагори- зонт То же На всех, кроме мало- мощн. со скор, до 160 км/час ' » W То же
Вариометр Для определения скоро- подъемности и отклоне- ния от заданной высоты То же ю же
Часы Для ориентировки по времени полета и опре- деления продолжитель- ности полета На всех Я я Штурману установл. часы с се- кундомер. или дается секундомер отдельно
Навигаци- онный визир Для измерения углов сноса; курсовых углов, путевой скорости и вы- соты по путевой скоро- сти При полете в море и вне трассы при наличии штурмана
J62
Продолжение
Название На'значение На каких | самолетах установл. В каких полетах при мен. Примечания
Воздушный Для определения ТЯПпе- На всех Во всех
термометр ! Навигацией-1 р а туры воздуха Для создания искус- При полете Г
ные бомбы 1 Высотопи- сец Графики ственных визирных точек и а поверхности моря, а также на земле в тем- ную ночь при отсутствии видимых ориентиров Для записи профиля полета Для учета девиации и я я в море При поле- тах в горах на магистр, линии Во всех
(девиации, высотомера и указателя скорости) Планшет поправок высотомера и указателя скорости Для помещения карты, » » »
Карты навигационных инстру- ментов Для общей и детальной » jj я » Карты
Масштабная ориентировки Для определения рас- я » V я должны быть и у пилота и у штурмана Должна быть
навигацион- ная линейка и транспор- тир Ветрочет Счетная на- стояний и путевых углов Для производства расче та курсов, ветра и пу- тевой скорости Для быстрого произвол- На всех при наличии штурмана или 2-го пилота То же Я » у летчика и штурмана
вигациоиная линейка Аэронавига- ства расчетов Справочный материал То же ц я
циониые таблицы Секстан Для измерения высоты При полете При наличии
Ракеты (сигнальн.) светил Для сигнализации в море за облаками На всех штурмана
Подкрыль- Для освещения земли На всех, | В ночных и
ные факелы при производстве по- .соверш. по- при полетах
садки в темноте ,садку в тем- ноте ! с посадкой в темноте
1ЬЗ
Продолжение
' Название Назначение На каких самолетах установл. В каких полетах примем. Примечания
Г р у п п Тахометр Аэротермо- метр (масло, вода) Манометр (масло и бензин) Бёнзиномер | Группа ’электропри-J 1 боров Группа ра- ' диоприбо- ров 1 контролирую Щ И X Для определения числа оборотов мотора Для контроля охлажде- ния моторов Для контроля питания мотора горючим и сма- зочным Для контроля наличия горючего Для контроля зажигания Для связи с землей и для пилотирования по радиомаяку и пеленга- ции заботу м На всех » » Я » я » я и На самоле- тах магистр, и госуд. зна- чения линий □тора пр Во всех » » V » я к Во всех полетах по ЭТИМ ЛИ-' НИЯМ, при полете в море и даль- них переле- тах и б о р о в
©тветствеяный редактор 10. Полек. Технический редактор F. С. Волховер
Корректор Е. X. Исаева
ЖеноГигорлит № 1061. Сдаче в набор 2/IX-1937 г. Подписано к печати 4/IV-1938 г.
Печ. х. 10И. Бумажн. л. 5>/8. +2 вклейки. Авт. л. 11,5. Учетно-авторских л. 11,97.
Формат 62Х94/16. Кол. тип. зн. в 1 б. л. 135 000. А-70-4-2. .Тираж 4 000.
Заказ № 2966.
1-я тип. издательства Леноблисполкома и Совета, 2-я Советская, 7.
Приложение 1