/
Author: Асташкевич А.Н.
Tags: воздушный транспорт перевозки по воздуху авиация учебное пособие гражданская авиация самолетовождение
Year: 1969
Text
Штурманское обеспечение полетов
A. H. АСТАШКЕВИЧ
ШТУРМАНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЛЕТОВ
Допущено Управлением учебных заведений Министерства гражданской авиации СССР в качестве учебного пособия для высших учебных заведений гражданской авиации
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ТРАНСПОРТ»
Москва 1969
УДК 656.7.001.1(075.8)
Штурманское обеспечение полетов. А. Н. Асташ-кевич. Изд-во «Транспорт», 1969 г., стр. 1—il60.
В книге рассматриваются задачи и вопросы организации штурманской службы, требования, предъявляемые к ней при подготовке к полетам и их выполнении в различных условиях метеорологической и навигационной обстановки с использованием всех средств самолетовождения, порядок планирования полетов, методика штурманской подготовки летного состава и анализа деятельности подразделения в штурманском отношении, вопросы обеспечения безопасности полетов.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для слушателей Высшего авиационного училища, школ высшей летной подготовки, а также может быть использована штурманами подразделений гражданской авиации. Рис. 69, табл. 22.
3—18—6
101—69
I' л а в a I
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
Наш великий народ внес огромный вклад в мировую науку в области теории и практики летного дела и воздухоплавания. Замечательные русские ученые М. В. Ломоносов, Д. И. Менделеев, К. Э. Циолковский, Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин и другие по праву называются основоположниками современной авиационной науки. Выдающиеся изобретения А. Ф. Можайского и А. С. Попова, работы авиаторов П. Н. Нестерова, А. Н. Журавченко и многих других легли в основу теории и практики вождения летательных аппаратов.
В 1882—1885 гг. А. Ф. Можайский на построенном им первом в мире самолете в качестве необходимого навигационного оборудования предусмотрел установку таких приборов, как магнитный компас, специально сконструированный для этой цели русским академиком И. П. Колонгом, указатель скорости, высотомер и планшет для карты.
В первые годы развития авиации обязанности по самолетовождению возлагались на летчика, который, пилотируя самолет, одновременно вел ориентировку по карте и земным ориентирам. Однако практика показала, что летчик, занятый пилотированием многоместного самолета, не может успешно выполнять другие задачи: вести ориентировку, разведку местности, выполнять аэросъемки и т. п. Поэтому в скором времени в авиации появилась специальность летчика-наблюдателя.
В некоторых авиационных отрядах во время первой мировой войны наблюдателями назначали солдат-специалистов: мотористов, фотографов, пулеметчиков. В дальнейшем для этой цели в авиационные части направляли офицеров из других родов войск, главным образом из кавалерии и артиллерии. Подготовка этих офицеров производилась силами авиационных частей, но впоследствии, когда требования к аэронавигаторам повысились, возникла необходимость в специальной их подготовке. В конце 1915 г. в Киеве была открыта школа летчиков-наблюдателей, которые являлись предшественниками современных штурманов.
3
В конце первой мировой войны в авиационных частях наметились формы организационной структуры зарождающейся штурманской службы. Так, в эскадрах тяжелых воздушных кораблей была введена должность артиллериста эскадры, в ведении которого находились вопросы организации бомбометания. Но артиллеристы эскадры занимались и вопросами самолетовождения. В годы первой мировой войны русский авиатор, впоследствии профессор, заслуженный деятель науки и техники А. Н. Журавченко разработал и проверил на практике методику вождения самолетов в сложных метеорологических условиях с помощью магнитного компаса и других приборов. Им также были предложены методы измерения скорости и направления ветра в полете как при видимости земли, так и за облаками.
После Великой Октябрьской социалистической революции отечественная авиация получила широкие возможности для своего развития. Сразу после революции по инициативе В. И. Ленина создаются части авиации и воздухоплавания. Так, в ноябре 1917 г. в Петрограде было создано Бюро комиссаров авиации и воздухоплавания, а в декабре того же года по указанию В. И. Ленина это Бюро было реорганизовано во Всероссийскую Коллегию по управлению Воздушным флотом РСФСР. В мае 1918 г. эта Коллегия была упразднена и вместо нее учреждено Главное управление Рабоче-Крестьянского Красного Военно-Воздушного флота, которое организационно оформило Военно-Воздушные Силы молодой Советской республики. По мере формирования авиационных частей Красной Армии круг обязанностей летчиков-наблюдателей расширялся, требовалась более высокая их квалификация. Учебный отдел Главного управления Рабоче-Крестьянского Красного Военно-Воздушного флота разработал проект организации советской школы летчиков-наблюдателей. Согласно положению об этой школе слушатели должны были проходить трехмесячный курс, после чего они направлялись в специальную школу и получали звание летчика-наблюдателя. Таким учебным заведением, созданным в 1919 г„ была Ленинградская школа коммунистов летчиков-наблюдателей. В августе 1920 г. начались занятия в аэронавигационном отделе Высшей аэрофотограмметрической школы. Среди первых выпускников ее были выдающиеся авиационные штурманы, Герои Советского Союза А. В. Беляков и С. А. Данилин.
В 1921 г. в Ленинграде открылась Высшая военная школа летчиков-наблюдателей, а в г. Серпухове — Высшая школа стрельбы и бомбометания, которые впоследствии объединились в Оренбургскую третью военную школу летчиков-наблюдателей. В марте 1923 г. было создано первое научно-испытательное учреждение по вопросам самолетовождения — Центральная аэронавигационная станция (ЦАНС). К 1925 г. уже имелся ряд научно-исследовательских учреждений, занимавшихся разработкой вопросов радиотехники, электрооборудования и т. п. Главную 4
роль в формировании советской школы самолетовождения сыграло созданное в 1925 г. Аэронавигационное бюро, возглавляемое Б. В. Стерлиговым.
Для широкого внедрения в практику новых методов самолетовождения в 1927 г. в эскадрильях учреждается должность инструктора по аэронавигации. Эти инструкторы готовились на курсах при Московской школе специальных служб Военно-Воздушных Сил.
Бурный рост авиационной техники потребовал увеличения высококвалифицированных авиационных специалистов; это особенно проявилось в связи с развитием тяжелой бомбардировочной авиации. Возникла необходимость в специалистах по дальним полетам. Такие специалисты получили название «штурманы», их подготовка производилась на курсах, открытых в конце 1932 г. В дальнейшем были созданы специальные школы по подготовке штурманов, сыгравшие огромную роль в развитии самолетовождения.
В 1936 г. летчики-наблюдатели бомбардировочной авиации были переименованы в штурманов, а руководящий состав аэронавигационной службы в флаг-штурманов. Таким образом, аэронавигационная служба получила название штурманской.
Аэронавигационное бюро обобщило опыт летной работы и в 1930 г. вышло в свет Руководство по воздушной навигации. Это было большим достижением отечественной авиационной науки, его основные положения актуальны и в наши дни.
В 1932 г. было выпущено также первое Наставление по аэронавигационной службе (НАНС). Впоследствии оно было переименовано в Наставление по штурманской службе (НШС). По мере развития авиации, организационных форм, выполняемых задач, а также совершенствования методов и способов самолетовождения такие наставления регулярно переиздаются, отражая вопросы обеспечения самолетовождения на основе современных достижений науки и техники.
Наряду с развитием военной авиации партия и правительство уделяли большое внимание созданию авиации для обеспечения нужд народного хозяйства. 17 января 1921 г. был опубликован подписанный В. И. Лениным декрет Совнаркома РСФСР «О воздушных передвижениях в воздушном пространстве над территорией РСФСР и над ее территориальными водами», явившийся первым законодательным актом, который регулировал передвижение воздушных аппаратов над территорией Советского государства. 9 февраля 1923 г. Совет Труда и Обороны принял постановление «О возложении технического надзора за воздушными линиями на Главное управление Воздушного Флота и об организации Совета по гражданской авиации». Этот день стал официальной датой образования гражданской авиации как самостоятельной отрасли народного хозяйства.
5
Быстрый рост и широкие перспективы развития гражданской авиации потребовали создания новых организационных форм, единого централизованного руководства. В 1932 г. было образовано Главное управление Гражданского воздушного флота при Совете Народных Комиссаров СССР (ГУГВФ, или Аэрофлот), которое в 1964 г. было реорганизовано в Министерство гражданской авиации.
Быстроразвивающаяся авиация нуждалась в высококвалифицированных кадрах штурманской службы. Для их подготовки в 1938 г. был организован штурманский факультет при Военно-воздушной академии имени проф. Н. Е. Жуковского, впоследствии реорганизованный в Военно-воздушную академию, которая готовит командиров и штурманов для работы в крупных авиационных соединениях. Наряду с этим в Ленинграде был создан институт, в котором один из факультетов готовил инженеров-аэронавигаторов, а при четвертом Московском авиационном техникуме спецслужб ГВФ— отделение штурманов.
В 1966 г. состоялся первый выпуск штурманов с высшим образованием из Высшего авиационного училища гражданской авиации, которые, имея большой практический опыт работы в авиации, внесут большой вклад в дело развития штурманской службы гражданской авиации, одной из служб, обеспечивающих точность, безопасность и регулярность полетов по обеспечению нужд народного хозяйства.
Глава II
ОРГАНИЗАЦИЯ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
Штурманская служба гражданской авиации предназначена обеспечивать точность, надежность и регулярность полетов самолетов и вертолетов для удовлетворения разнообразных потребностей народного хозяйства Советского Союза. Она является одной из ведущих летных служб в разработке конкретных задач по обеспечению безопасности полетов и действует как самостоятельно, так и совместно с другими службами летных подразделений и аэропортов.
Известно, что без элементарных знаний штурманских вопросов немыслимо ни производить полеты, ни руководить ими. Очевидно, что хорошая подготовка в штурманском отношении летного состава и должностных лиц, связанных с управлением движением, имеет первостепенное значение.
Штурманская служба призвана на основе глубокого анализа опыта работы творчески разрабатывать методику решения воп-6
росов, связанных с обеспечением и выполнением полетов, без чего невозможно правильно определить перспективные требования к техническим средствам самолетовождения *.
Большое влияние оказывает штурманская служба на проектирование воздушных -линий. Учитывая экономические и другие факторы, она должна определять наивыгоднейшие точки заложения трасс с учетом летных характеристик самолетов и технических возможностей средств самолетовождения.
Штурманская служба организует и проводит контроль за полетами, анализирует появляющиеся ошибки и находит пути их устранения, что позволяет не только своевременно предупреждать возникновение ошибок в летной работе, но и правильно обобщать опыт летной работы, без чего трудно разрабатывать новые методы обучения летного состава практике самолетовождения.
Вся деятельность штурманской службы основана на глубоких штурманских расчетах с творческим решением вопросов эффективности обеспечения точности, надежности и регулярности полетов.
§ 2. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ,
РЕШАЕМЫЕ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБОЙ
Основными задачами, решаемыми штурманской службой, являются: обеспечение максимальной точности и надежности вождения самолетов и вертолетов по заданным маршрутам, вывод их на аэродромы и заход на посадку в назначенное время.
Выполнение этих задач основано на:
высококачественной штурманской подготовке всего летного состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов;
тщательной подготовке навигационного оборудования самолетов и вертолетов;
соблюдении штурманских правил подготовки к полетам;
умении экипажа самолета (вертолета) правильно оценивать навигационную обстановку полета, выбирать необходимые средства и методы навигации, своевременно и точно выполнять навигационные измерения и расчеты, устанавливать требуемые режимы полета по высоте, скорости и курсу;
правильном и четком взаимодействии штурманской службы с другими службами, обеспечивающими полеты.
Основные задачи, решаемые штурманской службой, разделяются на общие и частные.
Общие задачи решаются штурманской службой самостоятельно или во взаимодействии с другими службами в целях обеспечения точности и надежности полетов, а частные — само
* Здесь и далее под термином «самолетовождение» понимается вождение самолетов и вертолетов. • .
7
стоятельно. Они направлены на непосредственное выполнение точности, надежности и регулярности самолетовождения.
К общим задачам относятся:
разработка и составление программ штурманской подготовки летного состава и должностных лиц, связанных с руководством движением самолетов и вертолетов;
разработка эффективных методов и способов самолетовождения и контроля за полетами;
высококачественная штурманская подготовка всего летного состава и должностных лиц, связанных с руководством движением самолетов и вертолетов;
подготовка навигационного оборудования самолетов и вертолетов;
анализ состояния летной работы и безопасности полетов;
обобщение опыта летной работы в штурманском отношении;
разработка направлений и ширины воздушных линий и коридоров;
разработка систем дислоцирования наземных технических средств самолетовождения в целях обеспечения его точности;
контроль за точностью работы радионавигационных систем;
определение наивыгоднейших режимов полета;
разработка схем маневрирования и способов захода на посадку;
разработка и составление наставлений, регламентирующих летную работу, общих и специализированных инструкций, лоций воздушных линий, учебных пособий, справочной документации и документов штурманской службы;
разработка технических требований в штурманском отношении на проектирование воздушных линий, технических средств самолетовождения (наземных и самолетных) и другой авиационной техники.
В частные задачи входят:
обучение летного состава способам самолетовождения;
подготовка в штурманском отношении летного состава к полетам;
разработка и определение траектории и режима полета;
разработка и составление рабочих документов штурманской службы, направленных на повышение точности, надежности и регулярности полетов;
контроль за выполнением летным составом штурманских правил подготовки к полетам и выполнения полетов;
снабжение летного состава и служб полетными, обзорными и специальными картами, а также штурманским снаряжением и пособиями;
ведение учета и отчетности по штурманской службе;
проведение разборов полетов в штурманском отношении;
обеспечение четкого выполнения функциональных обязанностей должностными лицами штурманской службы и системати
8
ческого совершенствования в теории и практике самолетовождения;
анализ состояния штурманской службы и обобщение ее опыта работы.
Производственная деятельность летных подразделений строится на основе решения командира, которое направлено на выполнение конкретно поставленной задачи. Решение командира в свою очередь основывается на разработанных предложениях отдельных служб, непосредственно связанных с обеспечением полетов. Штурманская служба обязана своевременно представить командиру свои предложения, которые обеспечивали бы не только точность и надежность выполнения полетов, но и максимальную эффективность и экономичность выполнения поставленной задачи.
Штурманская служба разрабатывает предложения командиру с учетом возможностей и требований других служб, обеспечивающих полеты, равно как и другие службы обязаны учитывать требования штурманской службы. Поэтому взаимосвязь между службами должна строиться на широкой и своевременной информации по разрабатываемым вопросам, взаимопонимании, взаимном уважении и высокой сознательности в выполнении должностными лицами своего служебного долга.
После принятия решения командиром штурманская служба обязана обеспечить четкое выполнение поставленной перед ней задачи.
§ 3. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РУКОВОДЯЩЕГО СОСТАВА ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ ЛЕТНЫХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ
Организационная структура штурманской службы гражданской авиации в целом должна обеспечивать:
безопасность полетов и выполнение поставленных задач в интересах народного хозяйства;
подготовку летного состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов;
проведение научно-исследовательских работ в области самолетовождения.
В соответствии с этим штурманская служба имеет такие формы организационной структуры:
штурманская служба в производственных подразделениях;
штурманская служба в учебных заведениях;
штурманская служба в научно-исследовательских учреждениях.
Правовое положение штурманской службы находится в полном соответствии с принципом единоначалия. Поэтому ответственность за организацию, состояние, непрерывное совершенствование и постоянную готовность штурманской службы к обеспе
9
чению и выполнению полетов возложена на командиров, начальников подразделений и учреждений. Непосредственное и повседневное руководство штурманской службой осуществляют соответствующие должностные лица штурманской службы подразделений и учреждений.
Организационная структура штурманской службы построена на базе кадрированной системы производственных подразделений, учебных заведений и научно-исследовательских учреждений.
Обеспечение точности, надежности и регулярности выполнения полетов во многом зависит от штурманской службы, поэтому она должна обладать не только правом контроля за деятельностью должностных лиц в штурманском отношении в производственных подразделениях, учебных заведениях и научно-исследовательских учреждениях, но и распорядительным правом в решении штурманских задач. В силу этого органы управления штурманской службы должны иметь характер контрольно-распорядительный. Это означает, что должностные лица штурманской службы имеют право отдавать распоряжения, осуществлять контроль за производственными процессами, а их указания по штурманским вопросам обязательны для всех нижестоящих должностных лиц, непосредственно связанных с выполнением или обеспечением полетов.
Контрольно-распорядительный характер деятельности штурманской службы производственного подразделения в условиях современной организации летной работы на базе совершенной техники требует от должностных лиц этой службы повышения динамического и координированного руководства ею при четком распределении обязанностей между руководителями разного уровня и ответственными исполнителями.
Следовательно, деятельность штурманской службы по вопросам планирования, организации и контроля обеспечения и выполнения полетов в штурманском отношении должна строиться на научной основе с использованием математико-экономического моделирования планово-производственных задач.
Одним из методов научного анализа и контроля является сетевое планирование, которое эффективно и в производственной деятельности штурманской службы подразделения.
Система сетевого планирования и управления является комплексом расчетных методов, организационных мероприятий и контрольных приемов. Конечным продуктом действия системы являются выявление и мобилизация резервов времени и материальных ресурсов при решении общих и частных задач штурманской службы; осуществление управления программой, разработанной на основе поставленной конкретной задачи перед штурманской службой, по принципу «ведущего звена» с прогнозированием и предупреждением возможных сбоев в ходе выполнения поставленной задачи.
Сетевой метод планирования в его практическом приложении не обеспечивает оптимального решения задач, возникающих в процессе планирования, организации и контроля производственной деятельности штурманской службы, но он позволяет существенно улучшить показатели работы путем дополнительного изыскания резервов времени и материальных ресурсов.
Под программой данной задачи понимают сведение процесса решения задачи к последовательному выполнению элементарных операций определенными должностными лицами. Важным условием успешного применения сетевого планирования является правильный выбор планируемой программы.
Эффективность приложения сетевого планирования в любой программе зависит от двух основных условий:
1) основные элементы техники планирования должны быть изучены в совершенстве;
2) сетевой план может быть введен в действие только после тщательной подготовки при полном понимании целей управления и точном представлении о средствах и времени выполнения элементарных операций.
Поспешное и поверхностное отношение к сетевому планированию без широкой разъяснительной работы в коллективе исполнителей почти неизбежно ведет к дискредитации и провалу работы.
Сетевое планирование можно применить на любой ступени исполнения программы. Однако меньше трудностей и ошибок будет, если использовать сетевые планы уже при составлении новой производственной программы.
Прежде чем разрабатывать систему сетевого планирования и управления (СПУ), которая будет положена в основу руководства штурманской службой подразделения, должностные лица обязаны:
твердо уяснить поставленную задачу по характеру комплексного решения;
произвести оценку времени;
определить наличие сил и средств для выполнения поставленной задачи.
Производственную деятельность должностных лиц штурманской службы по проводимым мероприятиям можно разделить на три группы. К первой группе относятся мероприятия, которые в деятельности штурманской службы имеют постоянно повторяющийся характер; ко второй — мероприятия сезонного характера и к третьей — эпизодического.
Выполнение отдельно одного из пунктов группы не представляет собой большой трудности. Однако производственная деятельность штурманской службы в подразделении требует решения одновременно нескольких пунктов, поэтому в целях наиболее рационального распределения сил, экономии времени и дости
11
жения эффективности в решении поставленной задачи следует ‘Применять систему сетевого планирования и управления.
Сетевое планирование в целом является не просто одним из методов планирования, а методом управления сложными производственными программами. Оно снабжает руководителей и исполнителей на всех участках работы обоснованными сведениями, необходимыми для принятия решений по планированию, организации работ и контролю за ходом их выполнения.
Рис. 1. Временная диаграмма
Рис. 2. Сетевой график
Рассмотрим принцип построения сетевого графика. Распространенной формой планирования и контроля времени по исполнению определенной серии задач являются временные диаграммы (рис. 1). Временные диаграммы не отражают взаимозависимость между моментами начала и завершения разных задач в программе. Если опустить прямоугольную форму элементов временных диаграмм и связать задачи (на диаграмме они указаны цифрами) стрелками, указывающими зависимость во времени, то программа, описанная первоначально в форме временной диаграммы, получит сетевое описание (рис. 2).
В сетевом описании стрелки, показывающие поток работ, и кружки, отмечающие их начало и конец, четко определяют зависимость выполняемых процессов и моменты перехода одного процесса в другой. Шкалу времени при необходимости можно опустить.
Содержание проводимых мероприятий в каждой из указанных выше групп зависит от характера выполняемых подразделениями задач. Однако в производственной деятельности штурманской службы при выполнении различных задач подразделениями имеются общие мероприятия, без которых немыслимо штурманское обеспечение производственной деятельности подразделений. К таким мероприятиям относятся.
В первой группе: предварительная и предполетная подготовка, контроль за подготовкой к полетам, послеполетный разбор.
12
Во второй группе: техническая учеба, теоретические конференции, подготовка авиационной техники, технические семинары, контрольные проверки в полете.
В третьей группе: оборудование штурманских комнат (классов), изучение приказов, инструкций, наставлений и руководств, разработка плакатов, таблиц и графиков, обеспечение выполнения технических рейсов, ввод в строй штурманского состава.
Каждая группа имеет свои отдельные производственные программы, которые должны быть взаимосвязаны через отдельные элементы выполняемых процессов.
Рассмотрим пример разработки системы сетевого планирования и управления, относящийся к первой группе мероприятий, — проведение предварительной подготовки к полетам.
Известно, что предварительная подготовка разделяется на два вида производственного процесса: подготовка экипажа и подготовка пилотажно-навигационного оборудования.
Подготовка экипажа состоит из подготовки полетных документов, изучения маршрута, района полета и метеообстановки, разработки штурманского плана полета. Подготовка полетных документов складывается из подготовки полетных карт и справочных материалов. В изучение маршрута, района полета и метеообстановки входит: изучение рельефа местности и ориентиров, изучение запасных аэродромов и наземных технических средств самолетовождения, изучение прогнозируемой метеообстановки. Разработка штурманского плана полета состоит из разработки порядка работы экипажа в полете и правил восстановления ориентировки.
Подготовка пилотажно-навигационного оборудования самолета складывается из выверочных работ (тарировка, девиационные работы и т. п.) и контрольных проверок бортового пилотажнонавигационного оборудования. В заключение проводится контрольная проверка по результатам проведения предварительной подготовки.
Организация и проведение предварительной подготовки одного экипажа не представляют собой сложности. Но при одновременном проведении предварительной подготовки несколькими экипажами возникает некоторая трудность, обусловливаемая ограниченностью времени, сил и средств. В этих случаях применение методов сетевого планирования обеспечит качественное ее проведение в установленные сроки с рациональной затратой сил и средств.
При разработке системы сетевого планирования и управления необходимо, помимо уяснения задачи, оценки времени и определения сил и средств, следующее:
разработать программы на основе поставленной задачи;
определить степень важности выполняемых программ;
установить сроки выполнения программ;
распределить силы и средства;
13
установить порядок и сроки проведения контроля за ходом выполнения программ.
При организации и проведении предварительной подготовки нескольких экипажей, которым в отдельности предстоит выполнять различные задачи, число программ будет равно числу выполняемых задач. Например, нескольким экипажам нужно выполнить следующие задачи: ввод в строй летного состава, выполнение работ за пределами освоенных районов (трасс) полета и подготовка штурманов после длительного перерыва в полетах. Каждой частной задаче соответствует своя программа, которая в свою очередь содержит ряд конкретных последовательных элементарных операций.
Основной задачей системы сетевого планирования и управления будет установление зависимости между программами и элементарными операциями выполняемых процессов с учетом времени, сил и средств.
Эффективность ввода в строй экипажа во многом зависит от качества выполнения программы предварительной подготовки (программа I), содержащей ряд последовательных элементарных операций *.
А. Подготовка карт и изучение основных документов, регламентирующих летную работу:
а) подготовка карт;
б) изучение района и маршрутов (трасс) полета;
в) изучение наземных средств самолетовождения в районе полетов;
г) изучение инструкций полетов на базовом и промежуточных аэродромах;
д) изучение организации движения самолетов по маршрутам (трассам) и в зонах с установленным режимом полета.
Б. Тренировка экипажа в решении навигационных задач по обеспечению точности самолетовождения.
В. Тренировка в кабине самолета.
Г. Тренировка в решении комплексных задач применительно к условиям работы подразделения.
Программа предварительной подготовки по обеспечению выполнения работ за пределами освоенных районов (трасс) полета (программа II) будет содержать в себе только операции по подготовке карт и изучению основных документов, регламентирующих летную работу (т. е. операции, относящиеся к пункту А). Для экипажей, проходящих предварительную подготовку после длительного перерыва в полете (программа III), программа может быть составлена в нескольких вариантах: А — В — Г или А — Г и т. д. в зависимости от степени подготовки экипажа и длительности перерыва в полетах.
* Рассматриваемые операции относятся только к подготовке экипажа в штурманском отношении.
14
Допустим, что каждую программу будет выполнять одновременно определенное количество экипажей под руководством и контролем двух штурманов эскадрилий и двух штурманов-инструкторов: I программа А — Б — В — Г — три экипажа, II программа А — четыре экипажа, III программа А — В — Г — два экипажа.
Учитывая степень подготовки экипажей, целесообразно произвести следующую расстановку сил: на обеспечение программы
Дни недели
Рис. 3. Вариант схемы сетевого планирования по обеспечению предварительной подготовки при вводе в строй экипажей:
/ — самостоятельная работа экипажа; 2—под руководством старшего штурмана АО;* 3 — под руководством штурмана-инструктора; 4 — под руководством штурмана АЭ;
Гк—тренировка в решении комплексных задач с контролем; П1 — полеты штурмана АО; П2 — полеты штурмана-инструктора; Пз — полеты штурмана АЭ
I направить старшего штурмана отряда и двух штурманов-инструкторов; на обеспечение программы II-—штурмана эскадрильи; на обеспечение программы III — штурмана эскадрильи и штурмана-инструктора.
Обозначим операцию проведения контроля подготовки буквой «К». На рис. 3 показан один из вариантов схемы сетевого планирования по обеспечению выполнения заданных программ, из которого видна последовательность выполнения отдельных операций экипажами в заданные сроки (на схеме сроки показаны произвольные) .
Из рисунка видно, что три экипажа (программа I) в течение 2,25 единиц времени производят подготовку самостоятельно до изучения инструкций полетов (операция г), затем под руководством старшего штурмана авиаотряда в течение 0,25 единиц времени изучают инструкции и продолжают их изучать с одновременной подготовкой и проведением тренировки в решении нави-
15
гационных задач под руководством штурмана-инструктора (операция Б), на что затрачивается одна единица времени. Затем производится поэкипажная тренировка в кабине (операция В) с последующим контролем в разные сроки времени общей подготовки старшим штурманом отряда.
Тренировку в кабине всех экипажей, выполняющих программы I и III, производит один из штурманов-инструкторов. Подобная схема сетевого планирования позволяет вести не только контроль за производственной деятельностью должностных лиц штурманской службы, но и контроль за выполнением операций экипажами в установленные сроки. Кроме того, она позволяет определять периоды времени личных полетов должностных лиц штурманской службы без нарушения и срыва подготовки экипажей. В случае сбоя выполнения программы, используя схему, нетрудно быстро произвести перемещение сил и средств для выполнения задачи в срок. Выполнение программ II и III по срокам, операциям и распределение сил и средств аналогичны.
На схеме виден также период времени использования авиационной техники для проведения тренировок (операция В), следовательно, легко определяется момент времени подачи заявки на обеспечение этих тренировок.
Подобные схемы сетевого планирования следует разрабатывать не только для обеспечения отдельных частных задач, но и для обеспечения выполнения различных мероприятий, проводимых в определенные периоды времени. Целесообразно составлять схемы сетевого планирования для обеспечения производственной деятельности штурманской службы на месяц (квартал) с учетом производства полетов должностными лицами штурманской службы. Это позволит более рационально использовать силы и средства, четко организовать управление программами, а также исключить влияние проводимых мероприятий на выполнение полетов и наоборот.
§ 4. ДЕЛОПРОИЗВОДСТВО ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
Делопроизводство предусматривает порядск ведения, оформления и хранения документов штурманской службы в подразделениях, а также обслуживание служб, связанных с обеспечением полетов, и регламентируется наставлениями по производству полетов и штурманской службы гражданской авиации. Оно осуществляется должностным лицом штурманской службы, которому поручается под личную ответственность получать, учитывать и хранить поступающие и офсрмлять исходные документы, а также наблюдать за их прохождением.
Все эти вопросы тесно связаны с проверкой исполнения, имеющей важное значение для воспитания кадров в духе высокой ответственности за выполнение порученных мероприятий, для 16
укрепления государственной дисциплины, развития настойчивости и инициативы в борьбе с недостатками.
Организация делопроизводства должна обеспечивать сохранение служебной и государственной тайны, своевременную информацию летнего состава и должностных лиц, связанных с обеспечением полетов, по штурманским вопросам.
Особое внимание обращается на оформление и ведение учетно-отчетной документации, определяемой наставлением по штурманской службе гражданской авиации. Эта документация является одним из источников анализа производственной деятельности штурманской службы псдразделения.
Характер, содержание, оформление и ведение документации подробно рассматриваются в главе «Документы штурманской службы».
§ 5. ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ ВРЕМЕНИ
Эффективность организации, обеспечения и руководства полетами во многом зависит от четкости и согласованности работы различных служб по времени. Поэтому определению точности момента времени в гражданской авиации уделяется особое внимание. Служба времени — этс организационная структура по обеспечению хранения точного времени. Она организуется и проводится должностными лицами штурманской службы, техническое обеспечение осуществляется специальными службами.
Определение точного времени производится по часам хорошего качества (наручным, бортовым, электрическим и хронометрам). Известно, что даже самые точные часы не могут идти вполне равномернс и всегда показывать верное время. Поэтому должностные лица различных служб обязаны периодически проверять показания своих часов по точному времени. Для этого в каждой службе назначается ответственное лицо, в обязанность которого вменяется проверка и установка точного времени на часах служебного пользования *. Проверка часов производится по сигналам точного времени, передаваемым радиовещательными станциями (РВС) СССР, которые каждый час подают шесть коротких сигналов. Последний сигнал звучит в 00 мин 00 сек соответствующего часа; точность подачи сигнала — 0,1 сек.
Хранение точного времени осуществляется в штурманских комнатах с использованием авиационных хронометров. Для определения точного времени по показаниям хронометра (часов) необходимо знать поправку в данный момент времени. Поправкой хронометра (часов) называется разность между точным временем и показанием хронометра (часов).
Как известно, поправки со временем меняются. Величина изменения поправки за одни сутки .называется суточным ходом
* Личные наручные часы проверяются самостоятельно.
17
часов со. Этот ход считается положительным, если часы «отстают» и поправка их алгебраически увеличивается. Отрицательный суточный ход будет у часов, которые «спешат», т. е. поправка которых алгебраически уменьшается.
Суточный ход можно определить, если алгебраическую разность поправок (последующей и предыдущей), взятых через промежуток времени в несколько суток, разделить на число суток промежутка, т. е.
£0 =
где и\ и и2 — поправки в моменты проверок;
АГ — число суток и долей их между моментами определения поправок; если определяется не суточный, а часовой ход часов, то последний рассчитывается по этой же формуле и АГ берется равным числу часов и их долей между моментами определения поправок.
Зная суточный ход часов и принимая его для некоторого ограниченного промежутка времени постоянным, можно для любого момента этого промежутка определить поправку часов, рассчитав ее из предыдущей поправки пс формуле
«2=«i+w(^2-rt),
где Г2 и Г1 выражены в часах и долях часа.
Проверка показаний часов должна производиться с таким расчетом, чтобы все часы показывали время с точностью до ± 15 сек.
При использовании астрономических средств самолетовождения для определения места самолета по двум светилам ошибка определения точного времени (ошибка поправки часов) не должна превышать значений, приведенных в табл. 1.
ностью показаний часов в местах обслуживания пассажиров и своевременно принимает меры к приведению (через спецслужбу) показаний этих часов к точному времени.
18
§ 6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ШТУРМАНСКИМ СНАРЯЖЕНИЕМ
И ТОПОГРАФИЧЕСКИМИ КАРТАМИ
Обеспечение штурманским снаряжением и топографическими картами личного состава и различных служб производится соответствующими управлениями и отделами Министерства гражданской авиации через штурманские службы управлений и подразделений. Периодичность устанавливается органами снабжения в соответствии со сроками службы снаряжения и карт, поэтому должностные лица штурманской службы обязаны вести строгий контроль за их хранением и бережным отношением со стороны летного состава.
Подачи заявок на получение снаряжения и карт, их учет, отчетность, выдача и списывание (уничтожение) происходят в установленном порядке делопроизводства, определяемом наставлением по штурманской службе.
В каждом подразделении, штурманских комнатах аэропортов и летно-штурманских отделах управлений создается запас снаряжения и карт. Запас карт определяется выполняемыми задачами подразделения из расчета один комплект карт на три — пять экипажей. В комплект должно входить такое число номенклатурных листов, которое обеспечивает данный район полетов.
Запас снаряжения рассчитывается на одну эскадрилью самолетов с ТРД и ТВД, а также с поршневыми двигателями. Комплект снаряжения устанавливается специальным табелем.
§ 7. РАЗРАБОТКА И ПОДГОТОВКА ШТУРМАНСКИХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОСЛЕПОЛЕТНЫХ РАЗБОРОВ
Штурманская служба организует и проводит контроль точности самолетовождения. Должностные лица этой службы в своей производственной деятельности должны предусматривать мероприятия по обеспечению систематического контроля за точностью самолетовождения, цель которого — дальнейшее -совершенствование работы экипажей и своевременное выявление ошибок, допускаемых экипажами.
Систематический контроль, анализ и оценка точности самолетовождения являются эффективным средством предупреждения случаев потери ориентировки. На ссновании анализа делают выводы об уровне штурманской подготовки летного состава и намечают дальнейшие мероприятия по ее повышению.
Контроль за точностью самолетовождения может производиться непосредственно в полете должностным лицом штурманской службы, наземными техническими средствами, по результатам записей в полетной документации (штурманский бортовой журнал, бароспидограммы и др.) с использованием фактических данных времени взлета, посадки и метеорологических условий.
19
Выявленные в результате контроля положительные или отрицательные стороны в выполнении самолетовождения в обязательном порядке доводятся до сведения экипажа и всего летного состава подразделения непосредственно после полета (при нахождении на борту инспектора) или на разборах подразделения, организуемых и проводимых командиром подразделения.
Послеполетные разборы являются постоянной школой улучшения летной работы и воспитания личного состава. Их следует строить на глубоком анализе элементов выполнения полета в целях выявления причин, вызывающих появление ошибок. Они не должны иметь характер обсуждения следствий, что, в конечном итоге, может привести к простому администрированию.
При любой форме разбора полетов анализ их выполнения должен охватывать точность выхода на аэродром посадки (в заданную точку) по времени, точность выполнения полета по заданному маршруту (трассе), определения навигационных элементов, места самолета (вертолета), а также качество ведения полетнсй документации.
Разбор полета (полетов) в штурманском отношении производится по схеме от общего к частному в следующем порядке:
краткая характеристика выполненного задания;
соблюдение требований наставлений, инструкций и руководств по летной эксплуатации;
качественная характеристика выполнения полетов в штурманском отношении (точность выполнения заданий, регулярность полетов, уклонения от маршрута, возврат на аэродром вылета, вынужденные посадки и потери ориентировки);
характеристика точности выполнения самолетовождения (точность выхода по времени в заданный пункт и полета по маршруту, определение навигационных элементов и места самолета);
качество ведения полетной документации;
анализ допущенных штурманских ошибок в пслете;
основные причины выявленных недостатков.
При изложении указанных вопросов часто допускают ошибку, вклинивая сюда же вопросы методики навигационных определений, способов самолетовождения, приемов и рекомендаций 'В решении некоторых задач. Экипажам при этом сложнее выявить причины, вызывающие появление ошибок.
Изложение методики, способов, приемов и рекомендаций (именно в этой последовательности) нужно производить после анализа ошибок и выявления их причин, что позволит экипажам более глубоко усвоить рекомендации, способствующие совершенствованию в штурманском отношении. Используемые при этом плакаты, схемы, таблицы, графики и макеты должны быть максимально наглядными, простыми и четкими.
Излагая на разборе методику, способы, приемы и рекомендации, не следует приводить глубокие и подробные теоретические доводы и выводы, которые лучше оставить на период командир-20
ской учебы, проводимой в различных формах (теоретические занятия, летно-технические семинары, сборы в УТО и т. п.). На разборе необходимо излагать только существо вопроса, используя конечные результаты. Рекомендации должны быть лаконичными и соответствовать уровню подготовки экипажей и отработанным практическим навыкам.
Внедрение новых методов, способов и приемов не следует производить на послеполетных разборах, так как эти вопросы также отрабатываются на командирской учебе по схеме: изучение теории— индивидуальное обучение в полете с отработкой практических навыков.
В заключение разбора делаются с-бщие выводы и даются конкретные указания экипажам, направленные на выполнение последующих задач.
§ 8. РАЗРАБОТКА ПЛАНОВ МЕРОПРИЯТИИ РАБОТЫ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
Производственная деятельность штурманской службы направлена на решение таких вопросов:
подготовка летного состава;
подготовка руководящего состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов и вертолетов;
обеспечение точности и безопасности полетов;
обеспечение точности и надежности работы технических средств воздушной навигации.
При организации и проведении подготовки летного состава (в штурманском отношении) основные мероприятия направлены на обеспечение:
теоретической учебы;
методической работы по повышению точности, надежности и регулярности полетов;
твердых знаний и точного выполнения наставлений, инструкций и руководств по летной эксплуатации конкретных типов самолетов и вертолетов;
непрерывного совершенствования летного состава в использовании технических средств воздушной навигации;
внедрения новых, совершенных приемов в выполнении способов самолетовождения различными методами;
качественного проведения летных тренировок и контрольных проверок;
высокого уровня ведения полетной документации, бережного отношения к полетным картам и штурманскому снаряжению.
Большое значение имеет подготовка руководящего состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов и вертолетов, от которой зависит принятие правильных решений по обеспечению полетов. Для этой цели штурманская служба организует и проводит следующие мероприятия:
21
изучение и твердое усвоение наставлений, инструкций и руководств по летной эксплуатации в штурманском отношении;
обучение штурманским расчетам, связанным с повышением безопасности и точности полетов (это обучение не следует смешивать с обучением расчетам полетов на предполетной подготовке, которое относится к разряду навигационных, а не штурманских расчетов);
изучение степени подготовки летного состава в штурманском отношении;
изучение навигационных возможностей технических средств воздушной навигации;
обучение производству контроля за подготовкой к полетам и производству контроля в полете;
изучение методики оценки точности выполнения самолетовождения;
обучение производству контроля за полетами с использованием наземных технических средств и проведению послеполетных разборов.
По обеспечению точности и безопасности полетов (в штурманском отношении) осуществляют такие мероприятия:
обучение летного состава проведению предварительной и предполетной подготовки;
организация службы времени;
обеспечение летного состава, служб и подразделений полетными картами, штурманским снаряжением, учебными пособиями и другими материалами;
обеспечение четкой работы службы аэронавигационной информации в подразделениях.
Мероприятия по обеспечению точности и надежности работы технических средств воздушной навигации организуются и проводятся совместно с соответствующими службами. Штурманская служба контролирует точность работы бортового и наземного оборудования технических средств воздушной навигации, обращая особое внимание на организацию выверочных работ.
Вышеперечисленные мероприятия являются основой в организации систематической производственной деятельности штурманской службы, которая планируется на определенные периоды времени с учетом выполняемых задач и степени подготовленности экипажей: на месяц, квартал, полугодие и год.
В производственной деятельности штурманской службы может возникнуть необходимость в осуществлении эпизодических мероприятий, направленных на выполнение специальных задач, к которым относятся:
проведение летно-технических конференций;
изучение новых наставлений, инструкций, руководств по летной эксплуатации, методических указаний и информационных бюллетеней;
проведение инспекционных проверок;
22
подготовка экипажей к выполнению специальных задач, не предусмотренных основной производственной деятельностью подразделения.
Разрабатывают и составляют планы по выполнению указанных мероприятий отдельно от основного плана мероприятий, но с обязательным учетом последнего.
Независимо от наличия хорошо разработанных планов мероприятий для более эффективного их выполнения нужно разрабатывать схемы сетевого планирования и управления применительно к этим планам, без чего возникают трудности в определении сроков выполнения поставленных задач, а также в распределении сил и средств.
В некоторых случаях перечень мероприятий производственной деятельности штурманской службы включается в общий план работы подразделения. Однако это нежелательно, так как подобные совмещения могут привести к излишнему обобщению ряда мероприятий и потере специфики в обеспечении производственной деятельности штурманской службы.
Разработка планов мероприятий — это творческая работа, где недопустимы шаблон и абстрагирование. Каждое мероприятие должно быть реальным в выполнении и раскрыто до предельной ясности.
Форма плана мероприятий производственной деятельности штурманской службы по обеспечению поставленной задачи может быть произвольной. На основании опыта можно рекомендовать следующую форму.
„Утверждаю*
Ком андир-----------------------------
{наименование подразделения}
(подпись)-----------------------------(фамилия)
(месяц) 19—г.
План проведения мероприятий штурманской службы
по обеспечению (наименование подразделения) (наименование поставленной задачи)
н а пер иол —--------------------------------------------.-----------------------
№ п п Мероприятие Исполнитель Срок исполнения Место Ответственный руководитель Обеспечение контроля
1 2 3 4 5 6 7
(должностное Лицо штурманской службы)
(подпись)
23
Перед утверждением плана мероприятий необходимо его обсудить с должностными лицами штурманской службы и согласовать с другими службами, заинтересованными в выполнении поставленной задачи или обеспечивающими ее выполнение. Затем окончательно корректируют этот план по срокам, привлекаемым силам и средствам.
При разработке плана мероприятий следует одновременно составлять схему сетевого планирования и управления для установления реальных сроков и рационального распределения сил и средств. Эта схема является приложением к плану мероприятий.
§ 9. РАЗРАБОТКА ПЕРЕЧНЯ ВОПРОСОВ
ДЛЯ КОМИССИИ ПО ПРОВЕРКЕ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
Проверка работы штурманской службы подразделения проводится эпизодически согласно плану мероприятий вышестоящих организаций. Она может быть полной и частичной. При полной проверке анализируется вся производственная деятельность штурманской службы по всем ее направлениям, рассмотренным в предыдущем параграфе; при частичной — по одному из направлений или нескольким вопросам этого направления.
Во всех случаях проверяют:
повышение в классе штурманского состава;
ввод в строй штурманского состава;
.< допуск к полетам в определенных метеорологических условиях;
выдерживание установленных сроков контрольных полетов; допуск экипажей к полетам на новых трассах;
продление срока действия пилотских свидетельств; оформление полетной документации.
В процессе инспектирования контролируют теоретическую подготовку в штурманском отношении, а также практику самолетовождения в производственных условиях всего летного состава или только определенного контингента должностных лиц, или действуют выборочным методом.
Теоретические знания проверяют по вопросам, разработанным комиссией, которые изучались по учебному плану командирской подготовки. Независимо от учебного плана подразделения выясняют знание Наставления по штурманской службе, инструкций по самолетовождению, умение рассчитывать навигационные элементы при заходе на посадку, а также производить расчеты в уме.
На основании сводного плана мероприятий работы инспектирующей комиссии руководитель службы подразделения организует проверку таким образом, чтобы не сорвать график ее проведения и не нарушить производственной работы. По каждому виду проверки составляется оценочная ведомость, которая является приложением к акту проверки.
24
В процессе инспекторской проверки следует соблюдать высокий такт в обращении с людьми, создать рабочую обстановку, организовать четкое исполнение и проявлять должную требовательность.
Выявленные недостатки глубоко анализируют и доводят результаты анализа до сведения летного состава и должностных лиц штурманской службы. Положительные стороны в организации работы штурманской службы, а также наиболее рациональные способы и приемы самолетовождения нужно широко рекламировать и распространять среди летного состава.
Расследование летных происшествий в штурманском отношении производится должностным лицом штурманской службы, имеющим опыт летной работы на соответствующих типах самолетов, который независимо от характера летного происшествия должен быть включен в состав комиссии. Задача этого должностного лица состоит в определении влияния штурманской подготовки экипажа на возникновение летного происшествия, характера явления, вызвавшего летное происшествие, навигационной обстановки, в которой произошло летное происшествие.
Степень влияния штурманской подготовки экипажа на возникновение летного происшествия может быть полной и частичной. Полная степень характеризуется слабой общей подготовкой экипажа в штурманском отношении и подготовкой к полету согласно заданию; она проявляется при благоприятных условиях воздушной и метеорологической обстановки и исправно действующих технических средствах воздушной навигации. Частичная степень характеризуется неподготовленностью экипажа выполнять полет в неблагоприятных условиях воздушной и метеорологической обстановки при отказе одного из технических средств воздушной навигации.
Полная и частичная степень влияния подготовки экипажа в штурманском отношении на возникновение летного происшествия устанавливается при наличии потери ориентировки, уклонения от заданного маршрута, недостаточного запаса топлива.
Подготовленность экипажа в штурманском отношении определяют на основании следующих объективных факторов:
уровень теоретических знаний;
знание инструкций по самолетовождению;
умение использовать технические средства воздушной навигации;
применение новых, наиболее совершенных приемов в выполнении способов самолетовождения;
качество ведения штурманской полетной документации;
наличие штурманских расчетных инструментов, подготовленных полетных карт и различных справочных материалов.
Характер явления, вызвавшего летное происшествие, устанавливают на основе анализа траектории движения самолета (вер
25
толета), величин навигационного режима полета (расчетных и фактических), технических возможностей и состояния средств воздушной навигации, используемых в полете.
Изучение навигационной обстановки, в которой произошло летное происшествие, производится на основании таких данных: время года, суток и характер естественного освещения; метеорологические условия, в которых происходил полет; насыщенность района средствами ЗОС;
оборудованность летательного аппарата техническими средствами воздушной навигации;
наличие характерных ориентиров в районе полетов;
аэрографическая характеристика района полетов;
расчетные и фактические данные о заправке самолета (вертолета) топливом;
подготовленность экипажа к маршрутным полетам в конкретных условиях;
сроки контрольных проверок по самолетовождению; характер и результаты контроля предполетной подготовки; сроки проверок бортового навигационного оборудования.
При наличии членов экипажа порядок расследований следующий:
составляют схему маршрута в масштабе, приемлемом для нанесения расчетных и фактических данных полета;
на основании опроса членов экипажа на схеме маршрута фиксируют действия экипажа в штурманском отношении по обеспечению полета и одновременно (при возможности) данные из полетной документации;
на схему маршрута наносят результаты наблюдений (данные) наземных средств контроля;
на полетной карте согласно данным, зафиксированным на схеме маршрута, проигрывают полет от взлета до посадки с последующим контролем методом обратной прокладки, что позволяет установить траекторию движения самолета;
проверяют состояние и работу бортовых средств воздушной навигации;
проверяют остаток топлива (при возможности);
тщательной обработкой инструментальных показаний приборов (барограммы и бароспидограммы) с учетом методических ошибок устанавливают погрешности навигационных определений;
определяют возможные ошибки невыдерживания траектории полета по рассчитанным погрешностям;
обобщают результаты расследования и составляют выводы по летному происшествию.
При отсутствии членов экипажа порядок расследования такой: по месту летного происшествия определяют возможность уклонения от заданного маршрута вследствие неправильных действий экипажа, погрешностей приборов или за счет проходимого расстояния при снижении;
26
по данным средств наземного контроля и службы движения определяют точки места самолета;
на основании заданного навигационного режима восстанавливают возможную траекторию полета от последней достоверной точки места самолета и уточняют это методом обратной прокладки;
анализируют состояние и уровень подготовки экипажа по данным, имеющимся в подразделении, состояние и уровень предварительной и предполетной подготовки, а также состояние контроля за их проведением;
обобщают результаты расследования и составляют выводы по летному происшествию.
При расследовании особое внимание следует обратить на часто встречающиеся случаи допущения ошибок:
использование только приборных показаний навигационных средств;
неучет фактической температуры, давления атмосферы и полетного веса самолета (особенно при посадке);
расчет вертикальной скорости снижения без учета точного места самолета;
использование локсодромических путевых углов, снятых с карты, для ортодромических курсовых приборов;
использование наклонных дальностей в качестве горизонтальных;
отсутствие навыков ведения счисления пути в уме;
неправильное использование величины угла схождения меридианов при пеленговании с ортодромическими курсовыми приборами;
неправильное совместное использование локсодромических и ортодромических курсовых приборов.
Расследование летного происшествия должно производиться должностным лицом, глубоко знающим теорию и практику самолетовождения, что обеспечит объективность выводов.
Глава III
СЛУЖБА АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
§ 10. НАЗНАЧЕНИЕ И ЗАДАЧИ СЛУЖБЫ АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
Предварительная и предполетная подготовка экипажей к полету организуется и проводится в полном соответствии с наставлениями по производству полетов и штурманской службе и включает в себя ряд основных вопросов: изучение и уточнение (проверка) расположения и порядка работы радиосветотехни-ческих средств земного обеспечения самолетовождения, схем
27
пробивания и маневра захода на посадку в аэропортах по трассе предстоящего полета.
Основное назначение средств ЗОС — облегчить экипажам ведение ориентировки в полете, обеспечить точность и безопасность самолетовождения в простых и сложных метеорологических условиях днем и ночью, выход на аэродром посадки, пробивание облаков и заход на посадку по установленным схемам.
К средствам ЗОС относятся:
приводные и широковещательные радиостанции;
наземные радиопеленгаторы и радиопеленгаторные узлы;
радиомаяки и радиомаркеры;
специальные радиотехнические средства: обзорный, диспетчерский и посадочный радиопеленгаторы, наземный радиозапросчик (НРЗ), угломерно-дальномерные радионавигационные системы, разностно-дальномерные системы;
светотехнические, пиротехнические, светосигнальные средства обеспечения посадки и маркирование контрольных ориентиров.
Одним из элементов решения задач по обеспечению безопасности полетов в штурманском отношении является достоверная и своевременная информация подразделений и экипажей об оснащенности и работе средств ЗОС аэропортов и характере маневра на пробивание облаков и захода на посадку.
В целях организации достоверной и своевременной информации в 1961 г. в Аэрофлоте организована служба аэронавигационной информации (САИ), назначение которой состоит в организации и ведении аэронавигационной информации подразделений и летного состава, выполняющего полеты по воздушным трассам СССР, местным, международным и специальным воздушным линиям, а также в целях упорядочения составления, прохождения и использования документов аэронавигационной информации.
Основными задачами САИ являются:
своевременная и полная информация о всех (в том числе и временных) изменениях в работе средств радиосветообеспечения полетов;
информация о радиолокационном контроле;
информация о состоянии аэродромов;
информация о всех изменениях в схемах пробивания облаков и захода на посадку;
организация аэронавигационной информации в аэропортах и на аэродромах совместного базирования (других ведомств) в границах своего управления.
Выполнение этих задач осуществляется службами аэронавигационной информации, создаваемыми в базовых аэропортах управлений гражданской авиации *, функции которых состоят в следующем:
* Территориальное расположение САИ (в аэропорту или в управлении) зависит от интенсивности воздушного движения, наличия и характера средств связи и взаимного расположения аэроузла и управления.
28
производить сбор данных о всех изменениях в навигационной обстановке на воздушных трассах и местных воздушных линиях;
своевременно информировать САИ при Министерстве гражданской авиации и подразделения своего управления о всех изменениях навигационной обстановки;
осуществлять подготовку материалов к изданию сборников, схем и регламентов радиосветообеспечения полетов, отработку и согласование инструкций по производству полетов на аэродромах с последующим представлением их в САИ МГА;
своевременно вносить все изменения, поправки и дополнения в действующие документы аэронавигационной информации;
организовывать и осуществлять информации экипажей по вопросам навигационной обстановки;
информировать о внезапных выходах из строя аэродромов и средств радиосветообеспечения другие управления, а также подразделения других ведомств совместного базирования.
Информация о внезапных выходах из строя аэродромов и средств радиосветообеспечения относится к категории особой оперативности, она должна быть немедленной, равно как и отмены этой информации в случае возобновления работы аэродромов и радиосветотехнических средств.
Организационная структура САИ зависит от количества подразделений (особенно летных), внеклассовых аэропортов, входящих в состав управления, насыщенности воздушного пространства управления трассами и местными воздушными линиями и интенсивности полетов. Следовательно, количество отдельных служб аэронавигационной информации, входящих в состав управления, может быть от одной до нескольких.
Одна группа САИ на управление создается в том случае, если на территории управления имеется только один базовый аэропорт и несколько летных подразделений, выполняющих полеты с малой интенсивностью. Несколько групп САИ создаются при наличии одного, двух и более внеклассовых аэропортов, большого числа летных подразделений, выполняющих полеты с высокой интенсивностью. При этом создается ведущая САИ, остальные (с сокращенным штатом) находятся в прямом подчинении у нее.
САИ возглавляет начальник — старший штурман, входящий в номенклатуру начальника управления гражданской авиации. Штатное расписание САИ определяется объемом работы в соответствии с задачами этой службы. В тех аэропортах, где нет САИ, ответственность за аэронавигационную информацию возлагается на старшего штурмана объединенного авиаотряда (старшего штурмана аэропорта).
Начальник САИ несет ответственность за всю работу САИ и особенно за своевременную и точную аэронавигационную информацию по воздушным трассам, линиям и аэродромам в границах управления или установленного района. При этом начальник
29
обязан полностью выполнять действующие приказы и циркуляры по вопросам аэронавигационной информации, осуществлять руководство личным составом САИ и принимать меры к повышению политических и технических знаний личного состава, контролировать работу всех регламентных бюро аэропортов своего управления, участвовать в технических рейсах по облету новых аэропортов, местных воздушных линий и в отработке документов аэронавигационной информации по этим аэродромам и авиалиниям.
Начальник САИ имеет право запрашивать от подразделении своего управления необходимые материалы и данные для включения в аэронавигационные документы, контролировать деятельность регламентных бюро аэропортов, а также работу штурманов аэропортов и диспетчеров движения в вопросах аэронавигационной информации, подготавливать проекты директив по вопросам аэронавигационной информации, подписывать и подавать телеграммы, связанные с производственной деятельностью САИ, производить расстановку личного состава САИ и определять его функциональные обязанности, представлять личный состав САН к поощрениям, наложению административных взысканий и увольнению.
§ 11. ДОКУМЕНТЫ СЛУЖБЫ АЭРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ
САИ разрабатывает и издает документы по следующей тематике:
сборники навигационных данных воздушных трасс СССР, аэродромов, средств радиосвязи и радиотехнического обеспечения полетов;
регламенты средств радиосвязи и радиотехнического обеспечения полетов;
сборники информационных данных по аэродромам и радиосредствам воздушных трасс;
сборник аэронавигационной информации (АИП СССР);
сборник минимумов погоды в аэропортах;
перечень воздушных трасс СССР;
перечень запасных аэродромов управлений ГА для самолетов с ГТД;
инструкции по производству полетов на аэродромах;
сборники схем снижения и захода на посадку для аэродромов местных воздушных линий (МВЛ);
регламенты средств радиосветотехнического обеспечения полетов на аэродромах МВЛ;
схемы препятствий в районе аэродромов;
сборники минимумов погоды на аэродромах иностранных государств.
Перечисленные документы разрабатываются совместно с другими службами и ведомствами, организующими или обеспечивающими полеты на основании материалов, которые поступают от 30
управления или Министерства гражданской авиации, ведомственной авиации и авиакомпаний.
Документы аэронавигационной информации для полного отражения в них необходимых данных дополняются графическим материалом: схемами воздушных зон, районов аэродромов, снижения и захода на посадку, кронами аэродромов.
Все указанные документы (за исключением инструкций по производству полетов на аэродромах) считаются действительными только при наличии регистрационного номера САИ МГА.
Изменения (дополнения) в аэронавигационной обстановке и документах аэронавигационной информации могут иметь постоянный или временный характер. Изменения (дополнения), носящие постоянный характер, оформляются и согласовываются с заинтересованными службами для внесения изменений (дополнений) в постоянно действующие документы аэронавигационной информации. Оформленные материалы представляются в САИ МГА с обязательным указанием причин, вызвавших эти изменения (дополнения).
Информация о временных изменениях положений по обеспечению полетов подается при временном прекращении (возобновлении) работы средств радиосветообеспечения полетов и радионавигационного контроля, вводе и выводе резервных частот и изменении времени смены частот радиотехнических средств, при нерегулярности и ненадежности работы средств радиосветообеспечения полетов и при временных ограничениях полетов (над аэродромом, по трассе и т. п.). Эта информация должна иметь строгий учет во всех подразделениях в целях немедленной ее отмены, так как в противном случае могут быть потеряны элементы своевременности и достоверности.
Информация о вновь вводимых или изменяемых положениях подается в тех случаях, когда производственная необходимость не позволяет задерживать введение новых или изменяемых положений до полной отработки соответствующих документов.
В зависимости от срочности устанавливаются два вида аэронавигационной информации: поправки и извещения.
Поправки — это письменные указания о внесении изменений в документы аэронавигационной информации, которые предусматривают внесение исправлений в действующие данные, запись новых и исключение устаревших данных, изъятие или замену листов.
Извещения — это срочные телеграфные сообщения с предупреждением об изменениях в аэронавигационной обстановке, данных или других обстоятельств, влияющих на безопасность полетов. Они издаются при выходе из строя аэродрома, за исключением выхода его по метеорологическим условиям, при временном прекращении (возобновлении) или изменении работы средств радиосветотехнического обеспечения полетов, при появлении и устранении препятствий или ограничений полетов.
31
Чтобы сохранить оперативность и надежность прохождения срочной информации, документацию необходимо отрабатывать в краткой, но четкой форме, исключающей возможные искажения в процессе ею прохождения. Доведение срочной информации до летного состава наиболее эффективно в период предполетной подготовки экипажей, но это не исключает доведения информации на послеполетных разборах.
§ 12. ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ
ПОЛЕТОВ НА АЭРОДРОМАХ
Инструкция по производству полетов на аэродромах является одним из основных документов, регламентирующих организацию и выполнение полетов. Разрабатывают эту инструкцию компетентные должностные лица служб: летной, движения, штурманской и радионавигации (локации и связи) с участием представителей других ведомств в случае совместного базирования или необходимости взаимодействия. Она составляется в строгом соответствии с действующим Наставлением по производству полетов с учетом положений из наставлений других служб и руководящих документов, издаваемых Министерством гражданской авиации, а также регламентирующих документов других ведомств, которые привлекаются к разработке данной инструкции.
Составление и оформление инструкции по производству полетов на аэродромах (на основании разработанных материалов) производится службой аэронавигационной информации базового аэродрома независимо от того, для какого аэродрома она составляется. Это необходимо для сохранения идентичности в порядке изложения, оформления и выдерживания стандартов, а также для исключения субъективности в решении отдельных вопросов по обеспечению полетов.
Практика показывает, что при отступлении от этих правил инструкции по производству полетов на нескольких аэродромах (даже для однотипных самолетов) имеют отличный друг от друга характер в изложении общих требований по обеспечению полетов. Подобная разноречивость наносит вред четким действиям экипажей при выполнении полетов на этих аэродромах. Поэтому разработка вопросов обеспечения полетов на конкретном аэродроме должна происходить с участием представителей подразделения (помимо вышеуказанных должностных лиц), базирующегося на этом аэродроме, но с последующим составлением и оформлением инструкции в САИ базового аэродрома.
Инструкция по производству полетов на аэродроме состоит из текстовой части, в которой описывается характеристика аэродрома, особенности полетов и руководства ими, а также организация обеспечения безопасности полетов и движения на аэродроме, и графической, в которой приводится иллюстрация текстовой части.
32
Текстовая часть составляется в лаконичной форме, без дополнительных разъяснений, но с четким аргументированием положений, требующих неукоснительного выполнения. В инструкции не должно быть многовариантности положений для одних и тех же условий, нужно избегать положений, связанных союзом «или».
Как известно, союз «или» имеет то свойство, что он, увязывая два положения в грамматическом отношении, в смысловом — исключает одно из них. Это придает двойственный смысл излагаемому положению, что недопустимо в организации летной работы, так как может нарушить безопасность полетов, движения по аэродрому и т. п.
В инструкции излагаемые положения должны иметь однозначный утвердительный характер о порядке действий, помогающий четкому усвоению личным составом требований по обеспечению и выполнению полетов.
Текстовая часть инструкции по производству полетов на аэродроме разрабатывается и составляется по разделам.
Раздел I. Характеристика аэродрома
Здесь освещаются следующие вопросы:
координаты аэродрома и его месторасположение относительно ближайшего крупного населенного пункта;
число ВПП с описанием характера их покрытия и размеров (длины, ширины и толщины), направление (магнитное) каждой ВПП с указанием главной из них, размеры и состояние концевых и боковых полос безопасности, рулежные дорожки и места стоянок самолетов и вертолетов, превышение ВПП относительно уровня моря, величина уклонов ВПП;
границы аэродрома;
расположение средств связи, радиосветотехнического обеспечения полетов и порядок их работы.
Раздел II. Характеристика района аэродрома и воздушного пространства
Здесь описываются:
характеристика района аэродрома н его границы;
воздушные подходы к аэродрому, местоположение и высота естественных и искусственных препятствий относительно уровня аэродрома и их маркировка;
ближайшие аэродромы и площадки на случай вынужденной посадки, их координаты и маркировка;
воздушные коридоры и нижний безопасный эшелон (при стандартных атмосферных условиях) входа в зону аэродрома и выхода из нее, зоны, ожидания, взлета и посадки, выброса груза и слива топлива, зоны пилотирования, порядок входа в эти зоны и выхода из них;
воздушные трассы и МВЛ, проходящие вблизи или пересекающие район аэродрома, н порядок их пролета.
Раздел III. Управление полетами и воздушным движением
Излагаются такие вопросы:
минимум погоды для взлета и посадки самолетов и вертолетов различных типов (для каждого направления ВПП);
порядок разбивки старта;
переходная высота;
2—А. Н. Асташкевич 33
установленный круг и высота полетов над аэродромом, границы круга;
порядок подхода к аэродрому и схемы захода на посадку по правилам полета по приборам и правилам визуального полета;
порядок управления воздушным движением в районе аэродрома и рубежи передачи управления;
порядок движения людей, самолетов, вертолетов и аэродромных технических средств по аэродрому.
Раздел IV. Порядок действия должностных лиц при особых случаях полета
Описывается:
порядок действия должностных лиц при выходе нз строя средств радиосветообеспечения посадки, при ухудшении метеорологических условий и потере связи с экипажем;
порядок действия должностных лиц по оказанию помощи е-амолетам и вертолетам, терпящим бедствие (потеря ориентировки, посадка на воду, отказ и пожар двигателя в полете, отказ системы выпуска шасси, бортового оборудования системы посадки);
порядок действия должностных лиц при катастрофах, авариях и поломках самолетов и вертолетов на аэродроме н в его районе.
Раздел V. Материально-техническое обеспечение
Излагается порядок обслуживания экипажей, самолетов и вертолетов гражданской авиации и других ведомств.
Графическая часть составляется на основе текстовой. Она иллюстрирует изложение, а также дополняет текст для максимально возможного сокращения текстовой части. Схемы выполняются в полном соответствии со стандартами, принятыми в САИ.
Особое внимание следует обращать на разработку и составление схем маневра при заходе на посадку, которые выполняются отдельно в горизонтальной и вертикальной плоскостях с указанием режимов полета (курс, высота, скорость, курсовые углы и ьертикальная скорость снижения) для фиксированных точек траектории полета (начало снижения, начало разворота, траверз, начало третьего и четвертого разворотов, проход точки входа в глиссаду (ТВГ), проход ДПРМ и БПРМ и др.), а также время полета на отдельных участках траектории.
Инструкция по производству полетов на аэродроме подписывается должностными лицами, которые разрабатывали ее, и согласовывается с ВВС округа. Для аэродромов первого и второго классов инструкцию утверждает начальник управления, для остальных аэродромов — командиры объединенных отрядов (объединенных эскадрилий).
После утверждения инструкции начальник САИ управления сообщает в САИ министерства следующие основные данные:
схему захода на посадку;
данные о ВПП;
минимум погоды;
расположение средств радиосветотехнпческого обеспечения полетов и порядок их работы.
34
Глава IV
ДОКУМЕНТЫ ШТУРМАНСКОЙ СЛУЖБЫ
§ 13. НАЗНАЧЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ ДОКУМЕНТОВ
Применительно к штурманской службе под документом следует понимать закрепленное в письме, рисунке, фотографии или таблице свидетельство, поясняющее или утверждающее какое-либо событие или действие п связанное с обеспечением или выполнением полетов в штурманском отношении.
Документы штурманской службы делятся на четыре вида: полетные, распорядительные, учетные и отчетные.
Полетные документы по своему назначению подразделяются на рабочие и справочные.
К рабочим документам относятся полетные карты и штурманский бортовой журнал.
К справочным документам относятся:
аэролоции, сборники аэронавигационной информации и штурманские описания местных воздушных линий;
крейсерские графики по типам самолетов;
номограммы расчета длин разбега и взлетных дистанций и длины пробега для всех самолетов;
номограммы скорости отрыва от ВПП и посадки;
таблицы естественного освещения (ААЕ, ТВА и ТВАЗ) *;
карты навигационной обстановки;
схемы маршрутов и таблицы координат их точек при использовании радионавигационных систем;
инструкции экипажу по самолетовождению.
В организации штурманского обеспечения полетов большое значение имеют документы, определяющие точность, надежность и регулярность выполнения полетов. Их выполнение обязательно для всего руководящего и рядового летного состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов.
К таким распорядительным документам относятся: распоряжения по штурманскому обеспечению полетов и предотвращению случаев потери ориентировки;
инструктивные указания по обеспечению безопасности полетов в штурманском отношении;
схемы набора высоты, снижения (пробивания облаков) и захода на посадку;
перечень маршрутов полетов по воздушным линиям с указанием установленной длины трассы, минимальной и максимальной высоты полета;
инженерно-штурманские расчеты полетов.
* ААЕ — Авиационный астрономический ежегодник, ТВА — Таблицы высот и азимутов Солнца, ТВАЗ — Таблицы высот и азимутов звезд.
2* 35
Учетные документы штурманской службы являются источником данных, необходимых для правильного организационного руководства штурманской службой. Они должны содержать данные оперативно-технического, статистического, демографического, библиографического и другого характера, отражающие основные вопросы деятельности штурманской службы.
Основными учетными документами штурманской службы являются:
книга учета должностных лиц штурманской службы;
книга учета контроля предполетной штурманской подготовки экипажей;
книга учета летных происшествий и случаев потери ориентировки:
книга учета контрольных проверок летного состава в полете в штурманском отношении;
книга лицевых счетов на выдачу топографических карт подразделениям и летному составу;
книга номенклатурного учета топографических карт;
книга учета изменений воздушной обстановки и обеспечения средствами ЗОС;
книга учета проверок навигационного оборудования самолетов и их отказов;
книга учета литературы и различных изданий по штурманской службе.
Отчетные документы, характеризующие состояние штурманской службы подразделения, составляются в произвольной форме и представляются вышестоящим инстанциям в установленные сроки в виде донесений, которые должны содержать: анализ деятельности штурманской службы, обобщение опыта ее работы, конкретные предложения по улучшению состояния штурманского обеспечения полетов в дальнейшем.
Кроме того, к отчетным документам (установленных форм) относятся, штурманские бортовые журналы, планы полетов, ба-роспидограммы, акты проверки самолетовождения штурмана (пилота), отчеты о движении топографических карт.
Заявки, составляемые должностными лицами штурманской службы на снабжение подразделений топографическими картами, штурманским снаряжением, литературой и другими видами материально-технического снабжения, относятся к документам штабной службы, копии которых должны оставаться в учетных документах штурманской службы.
§ 14. ПОЛЕТНЫЕ РАБОЧИЕ ДОКУМЕНТЫ
Полетные карты по своему назначению делятся на маршрутные, бортовые и специальные.
Маршрутные карты применяются для самолетовождения по маршруту и районам полетов. Они могут быть любого 36
масштаба в зависимости от характера выполняемых заданий в условий полета, а также требуемой точности определений места самолета. Вид проекции выбирается с учетом наименьших искажений в районе заданного маршрута. Преимущественно используются такие проекции, на которых ортодромия изображается прямой линией (или линией, близкой к прямой) на наибольшем расстоянии.
Бортовые карты используются для прокладки линии положения при использовании различных технических средств воздушной навигации, определения места самолета, восстановления ориентировки и выхода на запасные аэродромы посадки. Как правило, они более мелкого масштаба, чем маршрутные, и могут быть составлены в любом виде проекции (в большинстве случаев международная — видоизмененная полпконическая и полярная стереографическая проекции).
Специальные карты применяются для определения линий положения, места самолета, магнитных склонений, часовых поясов, положения небесных светил, районов промысла рыбы и морского зверя и т. п. Они могут быть составлены в любом виде .проекции с различными характерами искажений и в любом масштабе, при условии наиболее удобного и простого изображения специальной нагрузки, относящейся к изображению земных ориентиров.
Подготовка полетных карт определяется Наставлением по штурманской службе и различными специальными инструкциями в зависимости от степени развития технических средств воздушной навигации на данном периоде времени.
Например, в наставлениях штурманской службы 30—40-х годов в разделах о подготовке штурманских карт говорилось только об определении локсодромических магнитных путевых углов. В современных наставлениях в связи с появлением ортодромпче-ских курсовых приборов указывается на обязательное определение ортодромических путевых углов.
Следовательно, характер подготовки полетных карт не может быть постоянным на длительном периоде времени, а будет изменяться в зависимости от степени развития авиационной техники, разнообразия выполняемых задач, совершенствования организации управления полетами и повышения общего уровня развития летного состава.
Штурманский бортовой журнал отражает применяемые способы и методы самолетовождения и является официальным отчетным документом о выполнении полета. В зависимости от характера выполняемых задач он может иметь несколько форм по своему содержанию. В настоящее время установились три формы этих журналов:
штурманский бортовой журнал для самолетов с газотурбинными двигателями;
37
штурманский бортовой журнал для самолетов с поршневыми двигателями;
навигационный план полетов для легких типов самолетов.
Штурманский бортовой журнал для самолетов с поршневыми двигателями применяется и для самолетов с ГТД, если продолжительность полета не превышает одного часа.
Навигационный план полетов для легких типов самолетов предназначается как для производственных подразделений авиации спецприменения (АСП), так и для летных учебных заведений пилотов гражданской авиации.
Помимо установившихся форм штурманских бортовых журналов существуют специальные планы для обеспечения полетов в Арктике, Антарктиде и при ледовой разведке, а также при полетах на международных линиях. При полетах в Арктике, Антарктиде и при ледовой разведке используется навигационный план полета Полярного управления гражданской авиации. При полетах на международных линиях штурманом дополнительно для диспетчерской службы аэропорта составляется специальный план полета (FLIGHT PLAN).
Штурманские бортовые журналы ведутся штурманами кораблей, а при отсутствии в составе экипажа штурмана — вторым пилотом при обязательном участии и контроле командира корабля (самолета или вертолета).
Навигационный план полета для легких типов самолетов, который совмещен с заданием на полет, рассчитывается пилотом (курсантом) перед вылетом на основе шаропилотных данных о ветре.
Штурманский бортовой журнал независимо от установленной формы должен состоять из трех частей, в каждую из которых должны входить:
элементы естественного освещения (восход и заход солнца) для аэропортов вылета, посадки и запасных аэродромов, скорости отрыва самолета от ВПП и длины разбега, высота заданного эшелона (заданная высота полета), навигационные расчеты захода на посадку и прогнозируемый ветер;
элементы предварительного расчета полета, заполняемые экипажем при проведении предполетной подготовки;
элементы выполнения полета, заполняемые экипажем непосредственно в полете на основании фактических данных (эта часть в навигационном плане полетов для легких типов самолетов отсутствует,!).
Полетные справочные документы: аэролоции, сборники аэронавигационной информации и штурманские описания МВЛ представляют собой описания навигационной обстановки полетов, оснащения воздушных линий и районов полетов. Их основное назначение — обеспечить экипажи полной информацией при изу
38
чении ими района полетов, воздушных трасс и МВЛ. Содержание этих.документов зависит от их целевого назначения.
Аэролоции включают в себя полную информацию о районе полетов или воздушных трасс определенных направлений: аэрологическое и климатологическое описание района полетов или воздушных трасс;
описание аэродромной сети в районе полетов или по выбранному направлению воздушных трасс;
характеристики и данные средств связи и технических средств •самолетовождения;
схемы снижения (пробивания облаков) и захода на посадку по приборам;
рекомендации об эффективных методах и способах самолетовождения и восстановлении ориентировки.
В сборниках аэронавигационной информации нет описания аэрологической и климатологической характеристик, но сохраняются описания характеристик средств связи и технических средств самолетовождения и рекомендации об эффективных методах и способах самолетовождения и восстановления ориентировки. Эти сборники содержат наиболее конкретизированную информацию навигационной обстановки воздушных трасс и освещают следующие вопросы:
схемы воздушных трасс с указанием путевых углов и расстояний по участкам этих трасс;
схемы воздушных зон для каждого аэропорта или аэродрома;
кроки аэродромов;
схемы снижения и захода на посадку;
дислокация средств радиосветообеспечения полета, посадки н радиолокационного контроля с указанием координат точек их установки и данных их работы.
Сборник аэронавигационной информации разрабатывается в каждом управлении гражданской авиации для своих территориальных границ. Но для обеспечения полетов по воздушным трассам, проходящим через несколько управлений, централизованным порядком издают сводные сборники с узконаправленным характером их содержания, которые имеют следующие наименования:
сборник схем снижения и захода на посадку;
регламенты радиосветотехнического обеспечения полетов;
сборники аэронавигационной информации по международным трассам для экипажей гражданской авиации;
сборники навигационной информации (АИП) СССР для экипажей иностранных государств.
Очевидно, все эти виды навигационной информации не могут быть по своей форме и содержанию постоянными длительное время, они изменяются по мере обобщения опыта штурманского обеспечения полетов и развития авиации вообще.
Штурманские описания МВЛ разрабатываются управлениями гражданской авиации, по содержанию они аналогичны аэроло
39
циям, с топ лишь разницей, что наибольшая конкретизация производится по районам заложения самих воздушных линий с подробной информацией о характере рельефа и о запасных посадочных площадках.
Как в аэролоциях, так и в штурманских описаниях МВЛ в разделе аэрологического и климатологического описания освещаются такие вопросы:
по аэрологической характеристике — описание рельефа местности по районам и участкам воздушных трасс или маршрутам .МВЛ, высот аэродромов и наивысших точек рельефа, искусственных препятствий, особенностей линейных и площадных ориентиров (реки, шоссейные и железные дороги, озера, города и т. п.), их видимости днем, ночью, в различные времена года и с использованием самолетных панорамных радиолокационных станций (СПРС), магнитных склонений, магнитных аномалий, особенностей специальных посадочных площадок и обеспечения вынужденных посадок;
по климатологической характеристике — описание климата, местных особенностей погоды в различные периоды года, ветрового режима по высотам, повторяемости опасных метеорологических явлений (грозы, туман, обледенение, гололедица, пыльные и песчаные бури и т. п.), наиболее благоприятных периодов для полетов.
При составлении сборника аэронавигационной информации особое внимание следует обращать на установленные стандарты.
Схема воздушных трасс изготавливается на топографических картах масштабов 1 : 1 000 000 или 1 : 2 000 000. В отдельных случаях разрешается использовать топографические карты более мелкого масштаба до 1 : 4 000 000. На этой схеме наносят все воздушные трассы и МВЛ в границах своего управления.
На карте должны быть нанесены или подняты в цветах: географическая координированная сетка, основные линейные и площадные ориентиры, границы, определяемые службой движения, пункты обязательных донесений экипажей соответствующим органам службы движения, воздушная трасса с указанием ширины, путевых углов, расстояний между контрольными пунктами, радионавигационные технические средства (с указанием частоты работы и позывных)), превышение местности в полосе шириной 100 км (по 50 км в обе стороны от оси трассы), минимальная безопасная высота на трассе или МВЛ, минимальные и максимальные высоты полета.
Схема воздушной зоны аэродрома выполняется на основе топографической карты масштаба 1 : 1000 000 с нанесением основных линейных и площадных ориентиров, радионавигационных точек (РНТ) с указанием частот работы и позывных, маршрутов входа в зону аэродрома и выхода из нее с указанием углов и расстояний, минимальных безопасных высот (МБВ) в каждом секторе воздушной зоны аэродрома, условного обозначения аэродро-40
ма, направления истинного меридиана, магнитного склонения, линейного масштаба и таблицы данных радиосвязи с аэродромом. Схема воздушной зоны аэродрома выполняется необязательно на самой карте, но нагрузка должна быть использована с карты указанного масштаба.
Кроки аэродромов составляются в масштабе 250 м в 1 см для ВПП длиной до 2500 м и в масштабе 500 м. в 1 см для ВПП длиной от 2500 м и более. Кроки выполняют на листах размером 27x21 см с обрамлением рамкой 24Х 17,5 см и вычерчивают только черной тушью на белой бумаге или кальке. На них должны быть нанесены: месторасположение аэродромов с указанием расстояния и азимута от центра ближайшего крупного населенного пункта до контрольной точки аэродрома (КТА), превышение
Рис. 4. Контрольные точки аэродрома
аэродрома (контрольной точки) и торцов ВПП над уровнем моря, размер ВПП в метрах, тип покрытия и номер ВПП, расположение радиотехнического оборудования посадки, направление истинного меридиана, магнитное склонение и линейный масштаб.
Методика определения контрольной точки аэродрома показана на рис. 4. При наличии на аэродроме одной ВПП за контрольную точку принимают центр ВПП (рис. 4, а). При двух параллельно расположенных ВПП (рис. 4, б) контрольной является точка, лежащая посередине линии, соединяющей центры ВПП. При У-об-разно расположенных ВПП (рис. 4, в) контрольную точку определяют нахождением средней точки между центрами ВПП и центром линии, соединяющей торцы ВПП. У двух пересекающихся ВПП (рис. 4, г) за контрольную точку принимают центр пересечения ВПП.
Контрольные точки на местности должны быть обозначены. Определение номера ВПП производится согласно табл. 2.
Схема снижения и захода на посадку составляется на основе топографической карты масштаба 1:200 000 — для поршневых
41
Таблица 2
мпу посадки, град Номер ВПП * МПУ посадки, град Номер ВПП МПУ посадки, град Номер ВПП МПУ посадки, град Номер ВПП
1—14 01 185-194 19 95—104 10 275—284 28
15—24 02 195-204 20 105—114 И 285-294 29
25—34 03 205-214 21 115—124 12 295 -304 30
35—44 04 215—224 22 125—134 13 305-314 31
45-54 05 225-234 23 135-144 14 315—324 32
55—64 06 235—244 24 145—154 15 325—334 33
65—74 07 245-254 25 155—164 16 335—344 34
75—84 08 255—264 26 165—174 17 345—354 35
85—94 09 265 - 274 27 175-184 18 355—1 36
самолетов и масштаба 1 :500 000 — для самолетов с ТВД и ТРД; она выполняется аналогично схеме воздушной зоны. На этой схеме наносят в плане основные линии и площадные ориентиры, РНТ и расположение всех радиотехнических средств, обеспечивающих снижение, заход нй посадку и посадку самолетов на ВПП, а также данные их работы, расположение и высоту препятствий относительно контрольной точки аэродрома, маршрут подхода к ДПРМ и захода на него, маневр снижения, высоты в метрах над уровнем моря и рядом (в скобках) — над уровнем аэродрома, метод контроля в точках разворота самолета, направление зоны излучения курсового маяка (KPAI).
На ней же помещают (отдельно, без наложения на плановое изображение) схему вертикального маневра захода на посадку и снижения с указанием высоты полета на ответственных участках.
Эта схема выполняется в масштабах 1 : 350 000 и 1 : 200000, но с учетом наглядности, на ней указывают: высоту подхода, исходную высоту над ДПРМ, время снижения, ЛАПУ посадки, высоту полета в фиксированных точках (высоту пролета ТВГ, ДПРМ и БПРМ) и угол наклона глиссады в градусах.
Как схема воздушной зоны, так и схема снижения захода на посадку для наглядности могут быть выполнены в крупных размерах, но с указанием линейных масштабов. Обе эти схемы вычерчиваются на стандартных листах аналогично крокам аэродрома.
Карта навигационной обстановки является справочным полетным документом штурманской службы и входит в перечень обязательного оборудования штурманской комнаты аэропорта (масштаб карты 1 : 2 000 000 или 1 : 2 500 000).
На эту карту наносят:
воздушные линии и районы полетов (зоны полетов и т. и.), обслуживаемые летным подразделением, и учебные маршруты:.
42
сеть аэродромов, оборудованных для дневной и ночной посадки, по маршрутам и районам полетов;
государственные границы и приграничные запретные зоны;
все зоны с особым режимом полетов, входные и выходные ворота;
границы смежных районов диспетчерской службы; магнитные склонения и районы магнитных аномалий; контрольные ориентиры согласно схеме связи для каждого маршрута (дневные и ночные);
расположение приводных, широковещательных радиостанций, пеленгаторов и радиолокаторов, обеспечивающих полеты;
командные высоты по трассам полетов в полосе по 25 км от оси трассы;
штилевые точки возврата на аэродром вылета для самолетов с ТРД и ТВД по каждой трассе.
Как видно, карта навигационной обстановки является наглядной частью общей характеристики навигационной обстановки.
После рассмотрения ряда документов штурманской службы, характеризующих навигационную обстановку, можно дать общее определение термину «навигационная обстановка полета».
Под навигационной обстановкой полета следует понимать условия, характеризующие степень обеспечения точности, безопасности и регулярности полетов в штурманском отношении. К ним относятся:
аэрологическая и климатологическая характеристики района полетов;
время суток и года;
степень оснащенности техническими средствами самолетовождения воздушных линий, аэродромов, самолетов (вертолетов) и наличие запасных аэродромов;
состав экипажа (со штурманом или без штурмана на борту); степень подготовленности экипажа;
характер выполнения полета (рейсовый, аэрофотосъемка, авиационно-химические работы, ледовая разведка и т. п.), дальность, высота, скорость и направление полета;
надежность восстановления ориентировки.
§ 15. РАСПОРЯДИТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Рассмотренные выше справочные полетные документы не полностью отражают и учитывают конкретную навигационную обстановку полета, поэтому для более точной ее характеристики и более полного учета всех условий, влияющих на полет, разрабатывается дополнительный перечень вопросов, способствующих обеспечению точности, безопасности, регулярности полетов. Эти вопросы, определяющие порядок выполнения полета в штурманском отношении, включаются по характеру своего значения в два
' 43
вида инструкций: инструкцию по производству полетов на аэродроме и инструкцию по восстановлению ориентировки.
В первую включают вопросы обеспечения надежности полетов в зонах пилотирования и ожидания с использованием технических средств самолетовождения, точного выполнения маневра при наборе высоты над аэродромом и при заходе на посадку с учетом правил визуальных полетов (ПВП) и правил полетов по приборам (ППП), точного определения пространственных координат местонахождения самолета в цилиндрической системе координат (азимут, дальность и высота) или в прямоугольной системе координат (X, У и высота или С, В и высота).
Все эти вопросы формулируют в четкой, краткой и простой, форме, обеспечивающей твердое усвоение. Инструкции по своему содержанию должны носить характер свода твердых правил для выполнения конкретных действий. Поэтому недопустимо, чтобы освещаемые вопросы в инструкциях были двойственными, поясняющими или рекомендующими, так как в этом случае инструкция теряет свое значение как регламентирующий документ и превращается в форму руководства, памятки или описания.
При разработке и составлении инструкции по восстановлению ориентировки следует иметь в виду, что порядок расстановки правил должен обеспечить последовательные действия экипажа с момента обнаружения им потери ориентировки до восстановления ее или обеспечения безопасной посадки до полного израсходования топлива.
Экипаж обязан все время сохранять ориентировку, т. е. знать свое местонахождение. Если экипаж самолета или вертолета не знает своего местонахождения с точностью, необходимой для определения дальнейшего направления полета к пункту назначения, ориентировка считается потерянной и с этого момента нужно принять все меры к ее восстановлению. Учитывая, что при возникновении подобной ситуации неизбежно появление повышенной нервной напряженности у членов экипажа и, в некоторой степени, им может отказать выдержка, штурманской службе следует не только определять в инструкции действия экипажа при потере ориентировки, но и систематически в процессе наземной подготовки отрабатывать у всего летного состава твердые навыки в выполнении этих действий.
В инструкции по восстановлению ориентировки в указанной выше последовательности должны быть разработаны основные вопросы обеспечения:
надежного обнаружения самолета или вертолета, экипаж которого потерял ориентировку, техническими средствами службы движения или контроля;
своевременной и систематической информацией службы движения (руководителя полетов) о сложившейся обстановке и действиях экипажа;
44
действий экипажа наиболее надежными методами и способами восстановления потерянной ориентировки или безопасной посадки.
На основании обобщения опыта действий экипажей по восстановлению ориентировки наставлениями по производству полетов и штурманской службе установлен общий обязательный порядок действий экипажей при потере ориентировки.
В этом случае экипаж обязан:
включить сигнал бедствия системы опознавания;
немедленно доложить службе движения (руководителю полетов) о потере ориентировки, остатке топлива, условиях полета (высота, курс, скорость и метеорологическая обстановка) и времени пролета последнего достоверно опознанного ориентира;
зафиксировать время обнаружения потери ориентировки.
В зависимости от района полетов, а также характера выполнения полетов в инструкцию включают конкретные вопросы, обеспечивающие:
невозможность пересечения государственных границ;
установление надежной двусторонней связи;
выход в зону действия радиотехнических средств, соблюдай безопасность полета и воздушного движения вообще;
применение наиболее выгодных и надежных в данных условиях способов восстановления ориентировки и согласование действий с диспетчерами службы движения (руководителем полетов).
Инструкция по восстановлению ориентировки подписывается соответствующим должностным лицом штурманской службы подразделения и утверждается командиром. Инструкция должна быть изучена и твердо усвоена всем летным составом и должностными лицами службы движения, связанными непосредственно с управлением полетами.
Перечень вопросов, раскрывающий содержание основных направлений штурманского обеспечения полетов для конкретной навигационной обстановки, является основой для составления одного из главных распорядительных документов штурманской службы — «Распоряжения по штурманскому обеспечению полетов и предотвращению случаев потери ориентировки». Этот документ разрабатывается и составляется на определенный период летной работы, а именно:
при выполнении авиацией специальных, но однородных видов работ;
при выполнении рейсовых полетов (по периодам года);
при открытии новых воздушных линий;
при организации новых летных подразделений;
при получении новой техники и начале работы на ней.
Анализ летной деятельности подразделений в штурманском отношении показывает, что основными причинами, не обеспечивающими точность, безопасность и регулярность полетов, являются:
45
недостаточная штурманская подготовка части летного состава и должностных лиц, связанных с движением самолетов;
неудовлетворительная подготовка к полету (плохое знание района полетов, неправильная и небрежная подготовка карт, ошибки в расчете полета, отсутствие штурманского плана полета, незнание характера работы и данных средств радиотехнического обеспечения полетов);
нарушение основных правил самолетовождения вследствие халатности и недисциплинированности экипажа (несоблюдение штурманского плана полета, полет без фиксации изменения курса, отсутствие контроля пути, допущение грубых ошибок при определении фактических элементов полета);
неподготовленность экипажа к полету в усложнившихся условиях (неожиданное ухудшение погоды, вынужденный полет в сумерках, ночью, на малой высоте);
необеспеченность полета радиосветотехническими средствами навигации;
неисправность или полный отказ навигационного оборудования на самолете (вертолете)-.
Все эти причины, как и другие, возникающие в процессе летной работы, являются основой для разработки перечня вопросов, обеспечивающих предотвращение летных происшествий. При этом нужно учитывать конкретную навигационную обстановку.
Распоряжение по штурманскому обеспечению полетов и предотвращению случаев потери ориентировки составляют обычно в произвольной форме с конкретными указаниями о проведении необходимых мероприятий, выполнении отдельных видов работ или действий экипажа в полете, группируя отдельные разработанные вопросы по разделам, соответственно основным направлениям штурманского обеспечения полетов (см. § 2). В этом распоряжении необязательно должны быть указания по всем перечисленным основным направлениям.
Общее содержание распоряжения по штурманскому обеспечению полетов будет зависеть от целей и задач, поставленных командованием перед штурманской службой на определенный период летной работы, которые эта служба должна решить в конкретной навигационной обстановке. При необходимости к распоряжению могут прикладываться графические или табличные материалы, регламентирующие или поясняющие отдельные вопросы.
Распоряжение по штурманскому обеспечению полетов и предотвращению случаев потери ориентировки разрабатывается старшим штурманом авиаотряда или флаг-штурманом управления и должно быть утверждено соответствующим командиром.
В отдельных случаях, когда экипажи (подразделения) систематически выполняют однородную летную работу и уже приобрели достаточно большой опыт работы, по ряду вопросов отдельных основных направлений штурманского обеспечения допускается
46
применение устного распоряжения, но в четкой и конкретной форме с последующей фиксацией содержания отданного распоряжения.
При появлении предпосылок к летным происшествиям по вине штурманской службы следует глубоко проанализировать их характер и выявить основные причины, вызвавшие появление этих предпосылок или самих летных происшествий. В этом случае (если в этом есть необходимость) разрабатывают дополнительное штурманское распоряжение по тем направлениям и вопросам, которые, с учетом сложившейся обстановки, следует развить в большей степени.
Разрабатывая вопросы штурманского обеспечения полетов, всегда нужно конкретизировать элементы выполнения основных правил самолетовождения, так как даже при всех благоприятных условиях невыполнение этих правил является условием возникновения предпосылок к летному происшествию.
При выполнении полета экипаж обязан соблюдать основные правила самолетовождения:
непрерывно вести контроль курса, скорости, высоты и времени полета;
сохранять ориентировку в течение всего времени полета, используя для этого все технические средства и приближенные расчеты в уме;
своевременно исправлять уклонения самолета от линии заданного пути.
Полет по заданному маршруту может быть выполнен успешно только при последовательном выполнении экипажем комплекса работ по этапам полета. Каждый полет (в общем виде) состоит из пяти этапов:
взлет, маневр выхода на линию заданного пути;
набор заданной высоты (эшелона);
следование по линии заданного пути;
снижение на заданную высоту;
манево захода на посадку, посадка.
Порядок работы экипажа на каждом этапе определяется конкретной навигационной обстановкой. Поэтому на каждый полет экипаж должен иметь штурманский план полета, который определяет последовательное выполнение комплекса работ.
Этот план составляется в текстовом, графическом виде или может быть заучен на память. Как правило, экипажи, имеющие достаточный опыт полетов при выполнении однородных видов работ (авиационно-химические работы, аэрофотосъемки, разведка рыбы, льдов, рейсовые полеты и т. п.). заучивают штурманский план полетов на память. Но при первоначальном обучении, вводе в строй летного состава, освоении новых методов самолетовождения, выполнении впервые дальних полетов необходимо составлять штурманский план полета.
47
В штурманском плане полета должны быть указаны: порядок взлета, маневр выхода из зоны аэродрома;
порядок и способы использования технических средств при выводе самолета (вертолета) на линию заданного пути;
способы обеспечения прибытия самолета (вертолета) в назначенную точку в заданное время;
порядок, место и время установления связи со службой движения;
маневр входа в зону аэродрома;
маневр захода на посадку, посадка.
Этот план необходимо тщательно продумать в отношении его полноты, последовательности и реальности выполнения. Излишняя загруженность экипажа различными навигационными определениями может быть причиной торопливости при работе в воздухе, что снизит точность измерений и может привести к грубым ошибкам в измерениях и расчетах. Особенно четко в плане необходимо определить, какие способы и средства нужно применять для контроля пути и коррекции счисленного места на отдельных этапах маршрута.
При разработке распоряжения по штурманскому обеспечению полетов и предотвращению случаев потери ориентировки необходимо учитывать все элементы основных правил самолетовождения и порядок действия экипажа в каждом из разделов основных направлений штурманского обеспечения полетов в конкретной навигационной обстановке.
Реальное для выполнения распоряжение по штурманскому обеспечению полетов можно создать только при условии глубокого анализа и знания составителем летной деятельности подразделения в штурманском отношении.
§ 16. ИНСТРУКЦИЯ ЭКИПАЖУ ПО САМОЛЕТОВОЖДЕНИЮ
Инструкция экипажу по самолетовождению является полетным справочным документом. Она составляется для конкретного типа самолета с учетом опыта вождения самолетов (вертолетов) с использованием современных технических средств навигации. Эта инструкция должна обеспечить экипаж исходными данными и методическими указаниями инструктивного характера для точного и надежного выполнения полета.
Для грамотной эксплуатации бортовых технических средств навигации, эффективного их использования при решении штурманских задач, а также для выполнения предполетной подготовки и самого полета инструкция имеет такие разделы:
общие сведения о данном типе самолета (вертолета);
перечень навигационного бортового оборудования и его размещение на самолете (вертолете);
общая характеристика навигационного бортового оборудования;
48
правила предполетной проверки навигационного бортового оборудования;
способы определения навигационных элементов с использованием технических средств навигации;
методы комплексного решения навигационных задач;
правила подготовки к полету и решение отдельных штурманских задач;
справочный материал, обеспечивающий подготовку к полету и решение навигационных задач в полете.
Содержание каждого раздела излагается в инструктивной форме с иллюстрацией в виде рисунков, схем, таблиц и номограмм. В ней не должно быть вопросов, которые не используются при решении навигационных задач (принципы работы навигационного оборудования, различные выверочные работы, теоретические обоснования способов определения навигационных элементов, устарелые и не получившие практического применения способы и приемы определения навигационных элементов).
В раздел общих сведений о данном типе самолета (вертолета) вносят сведения, необходимые при решении штурманских задач: вес пустого самолета (вертолета), емкость топливных и масляных баков, невырабатываемый остаток топлива, площадь крыла, коэффициент подъемной силы при посадке и планировании (для расчета скорости посадки и пролета фиксированных точек на планировании) .
При описании перечня бортового навигационного оборудования необходимо показать схемы пультов управлений и других регулировочных ручек, шлицев и т. п., которыми может манипулировать штурман.
При описании способов определения навигационных элементов можно идти двумя путями:
1) дать определение всех навигационных элементов отдельно по каждому устройству;
2) дать определение по каждому отдельному навигационному элементу имеющимися навигационными устройствами.
Второй путь более рационален, так как в инструкции легче отыскать способ определения отдельного навигационного элемента, кроме того, видна сравнительная характеристика способов определения данного навигационного элемента различными устройствами. В этом же разделе помещают сведения о точности определения навигационного элемента.
Особое внимание нужно обращать на разработку комплексного решения навигационных задач с использованием различных технических средств, учитывая при этом простоту и надежность их решения и получаемую точность результатов навигационных определений. При разработке вопросов комплексного использования навигационных устройств необходимо осуществлять взаимный контроль различных способов и ведение коррекции, посколь-
49
ку эти устройства имеют постоянные илй изменяющиеся со временем погрешности.
Рассмотрим комплексное использование курсовых приборов ДГМК-7 и ГПК-52 в полете. Погрешность показаний курса компасом ДГМ.К-7 иа указателе штурмана (УШ) не превышает ±1° (рис. 5), а компасом ГПК-52 — зависит от величины угловой скорости со собственного ухода главной оси гироскопа. Так, за 1,5 ч полета при ct>=0,57« ГПК-52 будет выдавать показание курса с погрешностью 0,75°. при со=17«—1,5°. при со=1,57ч — 2,25° и при'со = =27« —3°.
Следовательно, проверку показания ГПК-52 по показаниям ДГМК-7, а также введение коррекции в ГПК-52 (т. е. исправление показания курса) можно производить тогда, когда погрешность отсчета курса по ГПК-52 превышает погрешность отсчета курса по ДГМ.К-7, так как в противном случае точность, коррекции ГПК-52 не обеспечивается точностью показания ДГМ.К-7.
Таким образом, при наличии угловой скорости собственного ухода главной оси ГПК-52 необходимо проверять и вводить коррекцию через 2 ч при и=0,57ч, 1 ч — при со = Г/ч, 39 мин — при св=1,5°/ч, 30 мин — при со = 2°/ч.
Рис. 5. Погрешности показаний курсовых приборов:
1 — АК-53(59)П по поляризационной систе-ме; 2 —-ДГМК-3, АК-53(59)П, ДАК-ДБ;
3 —ГИК-1 (по УГР); 4 — ДГМК-7 (по УШ);
5 — ГПК-52 (КС), <о-2°/ч; 6 — ГПК-52 (КС), (0=1,57ч; 7 - ГПК-52(КС), Ш=Г7«. 8 —
ГПК-52(КС), <о=0,57ч
Аналогичным образом разрабатываются вопросы комплексного использования НИ-50 и самолетной панорамной радиолокационной станции (СПРС) и другие подобные вопросы.
В разделе правил подготовки к полету перечень вопросов должен быть построен с учетом последовательности работы экипажа и полном соответствии с регламентирующими документами.
Содержание справочного материала определяется содержанием предыдущих разделов, а также теми задачами, которые могут выполняться на данном типе самолета. Часть материала размещается непосредственно в соответствующих разделах, а часть — в приложении.
Общие требования к оформ-
лению инструкции экипажу по самолетовождению вытекают из условий прочности, наглядности и быстроты нахождения соответствующего раздела. Кроме того, инструкция должна иметь небольшие размеры. Инструкция экипажу по самолетовождению является бортовым справочным документом и должна находиться на борту независимо от состава экипажа.
Различного рода справочники, руководства, памятки и технические описания не заменяют инструкцию по самолетовождению. В свою очередь инструкция не должна быть похожа на указанные пособия, так как в противном случае она теряет свое значение как документ. 50
Глава V
ШТУРМАНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ТОЧНОСТИ ПОЛЕТОВ
§ 17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ТРАССЫ (КОРИДОРА)
Разработка и оборудование воздушных трасс является частной задачей работы штурманской службы, цель которой обеспечить следующее:
надежность и точность полетов в любых метеорологических условиях, визуальной и радиолокационной ориентировки;
ортодромичность трассы на максимально больших расстояниях;
безопасность полетов в горных районах;
заданную точность определения места самолета с использованием радионавигационных систем;
надежность и простоту построения маневра при выходе на линию заданного пути и при заходе на посадку;
возможность использования запасных аэродромов при расчетной заправке самолета топливом;
предотвращение захода в запретные зоны.
Ширина входных и выходных коридоров, а также трассы зависит от величин возможных максимальных уклонений, возникающих при полете по оси трассы (линии заданного пути) вследствие таких причин:
невыдерживание курса;
несоответствие расчетных данных фактическим (изменение вектора ветра по времени и в пространстве);
использование способа пассивного полета на РИТ;
полет по локсодромии на участках большой протяженности.
От ошибок в технике пилотирования возможно невыдерживание курса 2—3°, от неточного учета магнитного склонения — 1—2°, от неправильного учета девиации или инструментальных ошибок курсовых приборов — 1,5—2,5°, от собственного ухода главной оси гироскопа курсового прибора — 0,5—2°/ч.
Боковое уклонение (БУ) самолета от линии заданного пути вследствие невыдерживания курса определяется по формуле
БУ—Stg^y, (1)
где S — длина участка маршрута;
Ду — ошибка в курсе.
Из формулы видно, что боковое уклонение значительно зависит от длины участка маршрута. Так как исправляют боковое уклонение, только достоверно зная место самолета, то длину участка маршрута, на котором возможно исправление линии пути, определяют при помощи хорошо опознаваемых ориентиров или точными техническими средствами воздушной навигации. Из это
51
го следует, что ширина воздушных трасс не может иметь постоянную величину в различных районах полета.
Изменение направления и скорости ветра вызовет изменение угла сноса и появление бокового уклонения. Из навигационного треугольника скоростей угол сноса ф рассчитывают по формуле sin ф= —sins, (2)
v
где U — скорость ветра;
е — угол ветра;
V — воздушная скорость.
Запишем формулу (2) в ином виде . / U . 'P=arcsin ( — sin е \ V
Найдем полный дифференциал функции <p=f(U, е) d,i==*LdU+*Lde, dU дг
тогда , sin е (1U , U cos е tfe
d<f =---------------------1---
Л т
VI/ 1 —----- Sin2 e V
]/ V2
Преобразуя подкоренное выражение и приведя к общему знаменателю, получим
, sin е (tu + U COS е de d'-f =.. ...........
l'\V2 - -- f/2 sin2 e
После замены бесконечно малых величин значениями их конечных приращений формула ошибки в угле сноса примет вид
sin eidJ + U COS еДе
] Ц2 —t/2sin2e
Так как ошибка в угле сноса вызовет равноценную ошибку в фактическом путевом угле (3, т. е. Дф = Д|3, что соответствует угловой величине бокового уклонения, то можно записать, аналогично формуле (1)
БУ=5Ч§-Де или By=StgA?.
Подставляя соответствующие значения, получим окончательную формулу бокового уклонения
sin еД[7 4- U cos еДг \ ------------ [•
1/2 — f/2 sin2 е /
Зная скорость и направление господствующих ветров на данной трассе, возможные изменения скорости и направления ветра 52
B¥ = Stg
(AU и Де), а также среднюю длину участков маршрута между характерными ориентирами, над которыми возможно определение бокового уклонения, нетрудно вычислить необходимую ширину трассы, зависящую от изменения угла сноса. Величины AU и Де находят из характеристики изменчивости ветра в пространстве.
На основании обработки большого числа наблюдений получена эмпирическая формула, характеризующая пространственную изменчивость ветра в зависимости от расстояния S до той точки, в которой был измерен ветер
rs=KsVs,
Рис. 6. Изменение Ks с высотой:
1 —летом; 2 — зимой
где rs — среднее квадратическое радиальное отклонение (в километрах в час), характеризующее пространственную изменчивость ветра на этапе длиной S;
S’ — расстояние, км-,
Kg — коэффициент, зависящий от высоты, района полета и времени года.
Геометрически это означает следующее. Если из конца вектора ветра, как из центра, провести круг радиуса rs, то в 63% всех случаев вектор изменения ветра не выйдет за пределы этого круга. Величина Ks определяется по графику (рис. 6). Для повышения надежности радиус круга увеличивают в 1,73 раза, что соответствует 95% случаев, когда вектор ветра не выходит за пределы нового круга с радиусом rs'
rs rs-i,73 1,73/\% J'S.
Из рис. 7 видно, что AU = rs', а Де находят из соотношения дгг tgAe——— или U . г
Де—arctg---.
За U принимается среднее значение скорости ветра в данном районе.
Ширина трассы (коридора) должна быть оценена и по величине максимального бокового уклонения ра-
Рис. 7. Ошибки скорости и направления ветра,и
53
диодромии на случай применения пассивного полета на РНТ. Максимальное боковое уклонение радиодромии определяется по приближенной формуле:
БУ «A-SptgSmax, (4)
о
где Sp — расстояние, на котором производится пассивный полет, км\
Фшах — максимальный угол сноса.
Этот угол подсчитывают по формуле
т'и>ах---:~— 60.
V
В некоторых случаях возможен полет по локсодромии на большие расстояния (полет над безориентирной местностью с использованием локсодромических курсовых приборов). При этом происходят большие боковые уклонения локсодромии от ортодромии.
Боковое уклонение локсодромии от ортодромии можно приближенно рассчитать так:
/ А), \
БУЛОКс=-0,55 tg (—• sin®cp ) , \ / /
где Дл — разность долгот;
фср — средняя широта участка маршрута.
Таким образом, имея величины боковых уклонений (для одного значения длины участка трассы S), происходящих от разных причин, и сравнивая их, определяют ширину трассы по наибольшей величине бокового уклонения. Это условие вытекает из того, что летательный аппарат при полете по заданной трассе корректируется относительно линии заданного пути в малые промежутки времени.
При отсутствии возможности корректирования линии пути ширину трассы находят суммированием наиболее вероятных боковых уклонений от рассмотренных выше причин.
§ 18. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ РАССТАНОВКИ НАЗЕМНЫХ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ НАВИГАЦИИ
Наземные радиотехнические средства навигации применяются на всех этапах полета и предназначаются для решения следующих задач:
обеспечение полета по трассе;
вывод самолета на аэродром посадки;
определение навигационных элементов полета;
осуществление посадки самолетов.
Возможность и целесообразность применения этих средств навигации в конкретных условиях определяются их дальностью действия, точностью измерений элементов полета, надежностью 54
и эффективностью работы в условиях помех и пропускной способностью.
Схема расстановки наземных радиотехнических средств навигации должна удовлетворять двум основным условиям:
точности и надежности обеспечения полетов;
экономичности в использовании средств.
Точность обеспечения полетов определяется рабочей зоной радионавигационного устройства или системой таких устройств, в пределах которой ошибки не превосходят заданных, вытекающих из условий использования системы. Следовательно, размеры и положение рабочих зон связаны с принятым критерием точности.
Рабочая зона зависит также от назначения устройства и геометрии навигационной системы. Например, для радионавигационного устройства, при одной линии положения *, рабочей зоной считается площадь, в пределах которой средняя квадратическая линейная ошибка не превосходит заданной величины. (Линейной ошибкой называется расстояние между истинной линией положения и измеренной). Для указанного случая рабочая зона выбирается по кривым равного значения средней квадратической линейной ошибки.
Вследствие того, что линии положения могут быть заданы в различных системах координат, линейные ошибки должны рассматриваться в соответствующих системах координат.
Для уяснения этого вопроса рассмотрим общую методику оценки точности определения линии положения.
Совокупность линий положения образует систему изолиний. Каждому техническому средству, предназначенному для определения местонахождения самолета в полете, соответствует своя система изолиний, которые, по сути дела, являются координатными линиями, проведенными через определенные интервалы.
При рассмотрении общей методики оценки точности определения линии положения примем следующие допущения:
достаточно малую область земной поверхности будем рассматривать как плоскость;
изолинии, относящиеся к разным, но близким между собой значениям измеренного параметра, в пределах малой области примем за параллельные линии;
расстояние между отрезками изолиний пропорциональны разностям соответствующих значений измеренных параметров.
Обозначим величину параллельного смещения линии положения, определяемой функцией U за счет ошибки &U, через 8р, тогда
ъР = к [t/i - (t/j+ш)]=къи.
Для определения величины отклонения линии положения,
* Линией положения называется геометрическое место точек вероятного местонахождения самолета, характеризующееся постоянством измеренного параметра.
55
направ-
вызываемого ошибками измерения функции U, воспользуемся понятием градиента функции, который характеризует густоту изолиний вблизи рассматриваемой точки.
Градиентом g называется вектор, характеризующий скорость возрастания функции U по нормали к изолиниям, т. е. в ленин единичного вектора п.
Исходя из определения, можем записать
dU -dn
Из этого выражения видно, что модуль градиента коэффициент пропорциональности между бесконечно
приращением dU функции U и расстоянием dn, отсчитанным по нормали между изолиниями. Принимая dU=&U, т. е. приращение функции за ошибку измерения функции, находим, что dn равно соответствующему смещению &р линии положения
„ ъи
g
В практике часто используют средние квадратические значения ошибок измерения *, в этом случае выражение принимает вид
g есть малым
аГ --- g
Величина <зр представляет собой среднюю .квадратическую ошибку параллельного перемещения линии положения.
Линия положения, определяющая местонахождение самолета (вертолета), зависит от выбранной системы координат, т. е.
U=f’£,
Считая, что функция однозначна, непрерывна и имеет непрерывные частные производные первого порядка, находим модуль градиента функции, как сторону косоугольного треугольника
, /~ ( ди \2 , / ди \2 о ди ди
g— I/ (----] --- —2—— -------cos и,
У \ di J \ dxj ) di дт/
где со — угол пересечения координатных линий £ и ц в точке, в которой определяется значение градиента.
Выражение для средней квадратической ошибки параллельного перемещения линии положения в общем виде можно записать так:
* В дальнейшем под средней квадратической ошибкой oil будем понимать суммарную ошибку, величина которой зависит от точности аппаратуры, условий измерения и способа обработки измерений функции U.
56
aU
При решении задачи на плоскости в декартовых координатах (е = х; т)=У’> о=90°) средняя квадратическая ошибка параллельного перемещения линии положения равна:
Для полярных координат, при £=р, 1] = рЛ0, со = 90°, средняя квадратическая ошибка находится по формуле
ар ==---- --------------- I
ЛI 6U \2 /1 ди V
]/ ( »: ) + U 'Л I
Для географических координат, когда g = tp, ri=Xcos<p, <в = = 90°, выражение для ор примет вид
ор =
sU
Приведем несколько примеров нахождения ошибки определения линии положения.
Пример 1. Найти ошибку в определении линии положения, если при измерении пеленга (курсового угла радиостанции) самолета, находящегося на небольшом удалении от наземного пеленгатора, допущена ошибка 6П. Ввиду небольшой дальности задачу можно решать на плоскости. Введем полярную систему координат, совместив ее начало с точкой стояния пеленгатора и направив полярную ось на север (рис. 8).
Для данного случая £/=П = 0, тогда
dU
---== 1 ре
ди и ------ == 0.
д?
Модуль градиента равен | g | = —, обозначив o = S, получим б,п=5бП. Р
Зададимся значениями S = 200 км и 6П = 2°. Подставляя значения в формулу, получим
2 on — Soil ~ 200 ----- =6,9 км.
57,3
Пример 2. Найти ошибку в определении линии положения, если дальность до ориентира измерена с ошибкой 6S. Для данного случая C'=p = S, тогда
dU dU
-- = 1 и —— = 0.
Модуль градиента равен |g| = l. Окончательно получаем 6p = 6S, т. е. ошибка в определении линии положения равна ошибке измерения дальности.
Для контроля пути по направлению вдоль трассы на поворотных пунктах устанавливают приводные радиостанции. С развитием. ортодромичности трасс большой протяженности очень важно знать, сколько требуется приводных радиостанций на данной трассе, и расстояния между ними. Зная ширину трасс п принимая во внимание полученную ошибку в определении линии положения, которая по величине не должна превышать ширину трассы, нетрудно определить максимальное расстояние между приводными радиостанциями, которые обеспечат контроль пути по направлению с заданной точностью. Из рис. 9 видно, что рас
Рис. 8. Ошибки определения линии по ложения
?'Р
8П
10-57,3
стояние между приводными радиостанциями равно удвоенному расстоянию, обеспечивающему заданную точность при определенной ошибке измерения пеленга.
Рассмотрим пример нахождения расстояния между приводными радиостанциями, устанавливаемыми на участке орто-дромпческой трассы.
Пусть ширина трассы Z равна 20 км, а ошибка определения пеленга 6П = 2°. Задаваясь ошибкой в определении линии положения, не превышающей половины ширины трассы
I
Ър = — •= 10 км, по фор-
муле, приведенной в примере 1, подсчитаем расстояние, обеспечивающее заданную точность.
= 286,5 км.
Следовательно, максимальное расстояние между приводными радиостанциями равно:
25=2 x 286,5=573 км.
Если радиус действия приводной радиостанции меньше полученного расстояния S, то в этом случае расстояние между приводными радиостанциями должно быть равно двум радиусам действия, т. е. 2/?тах-
Данный пример рассмотрен для сплошного перекрытия трассы рабочими зонами приводных радиостанций.
Как видно из рис. 9, радиус рабочей зоны меньше радиуса действия приводной радиостанции. В случае, если невозможно обеспечить сплошное перекрытие, приводные радиостанции уста-58
навливаются в возможных для размещения станций точках с последующим определением необходимой ширины трассы на данном участке.
На рис. 10 показано, что ширина трассы равна:
Z = 2 (8р + БУ),
Рис. 9. Ширина трассы без интервала между рабочими зонами РНТ
Рис. 10. Ширина трассы с интервалом между рабочими зонами РНТ
где бр— ошибка в определении линии положения при S = Z?max;
БУ — боковое уклонение, возникающее вследствие изменения угла сноса из-за изменчивости ветра либо от ошибок курсовых приборов.
При подсчете величины бокового уклонения используются формулы (3) или (4), в которых S — расстояние между границами областей действия станций.
59
Точность определения места самолета в пересечении двух линий положения оценивают при помощи средней квадратической радиальной ошибки г, которая подсчитывается по формуле
sin <о
где api, о/?2 — средние квадратические ошибки определения линий положения;
со — угол между двумя линиями положения.
Наземная радиолокационная станция контроля определяет одновременно расстояние S и азимут А=П с ошибками 65 и 6А. Очевидно, ошибки в определении линий положений и брг при (о = 90° должны быть такими, которые обеспечили Оы определение места самолета с ошибкой, не превышающей по величине половины ширины трассы, т. е.
2]/з
Сделав соответствующие подстановки, имеем
откуда
При ширине трассы / = 20 км, 6П = 2° и 6S=2 км максимальное удаление точки на трассе от радиолокационной станции (рис. 11) должно быть равно: 5 = 280,7 км. Для заданного участка трассы (на рис. И заштрихованный участок) на карте с помощью циркуля нетрудно определить точку размещения радиолокационной станции контроля. Трасса обеспечивается полным контролем радиолокационной станцией с точностью, не превышающей половины ширины трассы.
Полный контроль пути по трассе, т. е. определение места самолета по всей ее протяженности, может осуществляться путем одновременного использования двух угломерных радионавигационных точек (наземных радиостанций или радиопеленгаторов) . Место самолета определяется точкой пересечения двух
* Т 3 — переходный коэффициент от максимальной величины к средней квадратической.
60
линий положения. Точность определения линий положения, а следовательно, и место самолета оцениваются кривыми равной точности. Следовательно, всегда имеется область, очерченная этой кривой, в пределах которой ошибка определения места самолета не превышает заданной. Такая область называется рабочей областью радионавигационной системы.
Рис. 11. Определение точки размещения радиолокационной станции контроля
Рис. 12. Расположение рабочей области угломерной навигационной системы относительно трассы
Для угломерных систем при одинаковой точности измерения пеленгатора средняя квадратическая радиальная ошибка определения места самолета равна:
г=А П cosec ы d\ -f- rfi,
где 6?i, cf2 — расстояния от самолета до РНТ.
Задаваясь углами ю и вычисляя соответствующие значения г, можно в пересечении дуг двух окружностей получить точку, принадлежащую искомой кривой r=r3aw. Найдя необходимое число точек и соединяя их кривой, строят рабочую область системы (рис. 12). Нанеся рабочую область на лист кальки в масштабе карты, несложно ориентировать рабочую область и точки стоянки РНТ относительно трассы в наивыгоднейшем положении.
§ 19. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ШТУРМАНСКАЯ ПОДГОТОВКА К ПОЛЕТУ
1. Подготовка карт и прокладка маршрутов. В соответствии с полученным заданием экипаж подбирает необходимые листы карт, которые по своему назначению разделяются:
на полетные (маршрутные) карты — для счисления и контроля пути в полете;
на бортовые карты — для определения места самолета (вертолета) и восстановления ориентировки с использованием ра
61
диотехнических и астрономических средств самолетовождения» а также для полета на запасные аэродромы;
на карты для использования радиотехнических систем.
Подготовка карт к полету заключается в их склеивании, нанесении линий положения и нагрузки соответственно назначению»
карт.
Прокладка маршрута на карте состоит из проведения линии заданного пути, разметки расстояния и путевых углов, отметки контрольных ориентиров, магнитного склонения и командных высот местности, нанесения профиля рельефа по маршруту вдоль обреза карты (только для горных районов).
Линия заданного пути на полетных картах прокладывается, как правило, прямой линией. На некоторых полетных картах прогиб локсодромии или ортодромии относительно прямой линии может достигать значительной ве
Рис. 14. Предельные длины прямолинейных участков маршрута:
1 — локсодромия; 2 — ортодромия
Рис. 13. Увеличение длины прямолинейного участка маршрута с изменением путевого угла
личины и даже превысить ширину трассы. Поэтому при прокладке маршрута необходимо оценить возможность замены данной линии положения (ортодромии или локсодромии) прямой линией с учетом изображения линии положения на определенной картографической проекции, протяженности участка маршрута, широты и путевого угла.
На некоторых картографических проекциях ортодромия (локсодромия) имеет вид прямой линии или практически совпадает с ней. Для полетных карт в видоизмененной проекции за практическое совпадение линии положения с прямой можно принять положение, при котором прогиб не превышает 2—3 мм на карте.
62
Такие прогибы соответствуют определенным величинам длины ортодромии (локсодромии) для диапазона широт 50—60и при путевых углах, близких к 90 и 270°. При других путевых углах длина ортодромии (локсодромии) для постоянных величин прогиба этих линий положения и разности долгот будет увеличиваться.
Установим зависимость увеличения указанных длин от изменения путевого угла, решая задачу на плоскости (на карте).
Из треугольников АОМ. и ОБН (рис. 13) определяем отрезки АО и ОБ:
sin
АО=МО—
sin р sin (Р -р с)
90° 4- — sin | 90° -- —
' 9 / \ 9
: ОБ = ОН---------------
Так как АБ=АО + ОБ, то
sin (90°+ —) sin 1 90°— — I \ 2 / 1 9 I
А Б = MO--------— 4- OH -—>-----
sin p ' sin (p -f- a)
Сделав несложные преобразования, получаем
АБ=МО cos —
2
[_ sin В 1 sin (Р 4- а)
(5)
Не допуская больших погрешностей в определении величины
АБ, можно принять, что cos — 1 и —-—i-----------------.
2 sinp sin (р 4-з)
При этих условиях формула (5) примет удобный вид для решения задач по навигационной линейке
А Б -— S пред —------7
sin р
где 5ПреД — предельное расстояние, при котором ортодромия (локсодромия) принимается за прямую линию на карте.
Поскольку предельные расстояния при путевых углах 90 и 270° для ортодромии составляют 900 км, а для локсодромии — 300 км, то предельные расстояния для других путевых углов определяются по формулам: для ортодромии
_ 900 .
° предо — . , 04
sin р
для локсодромии
О 300
На рис. 14 показана номограмма, составленная по формулам (6) и (7).
63
Если участки маршрута превышают SnpeB, то ортодромию (локсодромию) прокладывают по рассчитанным координатам промежуточных точек. Локсодромию можно прокладывать и в виде ломаной линии от меридиана к меридиану под путевым углом, измеренным у среднего меридиана прямолинейного от
резка маршрута.
Для ортодромических курсовых приборов ортодромический путевой угол определяется у опорного меридиана в начале участка маршрута, а для локсодромических курсовых приборов лок-
Рис. 15. Уклонение самолета от вследствие собственного ухода полукомпаса
содромическии путевой угол — у среднего меридиана между контрольными ориентирами.
Опорные меридианы наносят на карты в точках ИПМ или КО, где самолет устанавливается на ортодромический курс, который выдерживается в полете по ортодромическому курсовому прибору. Вообще говоря, для обеспечения полета по ортодромии (с ГПК-52 или
ЛЗП курсовой системой в режиме гиро- prjjQ достаточно иметь один опорный меридиан в ИПМ, так
как предполагается, что уход главной оси гирополукомпаса за счет вращения Земли будет скомпенсирован полностью. Однако в реальных условиях всегда остается некоторая составляющая угловой скорости собственного ухода гирополукомпаса (возникающая вследствие трения, разрегулировки коррекции на вращение Земли и т. п.), которая приведет к уклонению самолета от линии заданного пути и развороту его. Например, в точке Б (рис. 15) самолет развернется на угол Ду относительно первоначального положения, несмотря на выдерживание постоянного курса по гирополукомпасу. Решая задачу
на плоскости и принимая линию движения самолета за окружность, получим
ry=stg^-.
2
Д-у
Так как — малая величина, то можно заменить функцию ее аргументом, т. е. tg ~ , и, выражая разворот самолета
Ду в градусах, найдем:
БУ S
2-57,3
или
64
БУ^0,015Ду°.
Отсюда
S^lOO—, (8)
4?°
где БУ — задаваемая величина;
Ду° —средняя величина ухода курсового прибора, равная
Из формулы (8) следует, что во избежание уклонения самолета от линии заданного пути более чем наполовину ширины трассы, необходимо через определенные интервалы (расстояния) вносить поправки в ортодромический курс. Поэтому при подготовке к полету на карте намечают рубежи, на которых будет производиться исправление курса. Очевидно, эти рубежи должны выбираться с учетом надежного их опознавания визуально или другими методами (линейный или площадный ориентир, РНТ или радиолокационный ориентир для самолетной панорамной радиолокационной станции). У выбранных рубежей целесо-образно нанести новые опорные меридианы, от которых производится разметка пути установленным порядком.
При полетах над безориентирной местностью (морем) корректирование показаний ГПК производят по астрокомпасу (АК-59 или ДАК-ДБ) через определенные интервалы времени t
.
где Ауер7 — средняя квадратическая ошибка определения курса по астрокомпасам (для АК-59 АуСрл= 1°, Для ДАК-ДБ AYcp'=2°).
При полете по линии заданного пути с постоянным выдерживанием курса по ортодромическому курсовому прибору показания локсодромического курсового прибора меняются. Такое расхождение в показаниях курсовых приборов в каждый момент времени равно углу схождения меридианов (принимая сог=0).
В полете гирополукомпас может использоваться совместно с курсовыми приборами, выдающими истинный или магнитный курсы, поэтому определение величины расхождения в показаниях курсовых приборов будет различно:
при установке гирополукомпаса на опорном меридиане по истинному курсу с последующим контролем его показаний по курсовому прибору, выдающему истинный курс, величина расхождения в показаниях курсовых приборов определяется по формуле
ДТ1==(ХС —x0)sin<pcp, (9)
где Zc — долгота места самолета;
ло — долгота опорного меридиана;
3—А. Н. Асташкевич
65
<рСр — средняя географическая широта участка маршрута с разностью широт конечных точек, не превышающей Д<р=2°;
при установке гирополукомпаса на опорном меридиане по истинному курсу, но с последующим контролем его показаний по магнитному величина расхождения составит
аТ2=(Хс — xo)sin?cp — ДМс, (10)
где ДМс — магнитное склонение в точке нахождения самолета; при установке гирополукомпаса на опорном меридиане по магнитному курсу с последующим контролем его показаний по магнитному величина расхождения составит
ДХ3=(ХС —X0)sincpcp —(АМо —ДМо), (11)
где ДМо — магнитное склонение у опорного меридиана.
При подготовке к полету на карте у каждого меридиана вдоль всего маршрута выписывают углы схождения меридианов и магнитного склонения. Величину угла схождения меридианов записывают в числителе, а магнитное склонение — в знаменателе. Это позволяет определить абсолютную величину расхождения в показаниях курсовых приборов и курс относительно опорного меридиана по показаниям приборов, выдающих истинный или магнитный курсы.
Из формул (9—11) следует, что чем больше разность долгот, тем больше величина расхождения в показаниях соответствующих курсовых приборов. При полете с большой величиной расхождения в показаниях этих приборов, которая к тому же непрерывно увеличивается, экипаж вынужден периодически согласовывать показания курсовых приборов на промежуточных опорных меридианах. Поэтому для обеспечения максимальной точности полета по заданному маршруту (с ГПК-52 или курсовой системой в режиме ГПК) на карте наносят несколько опорных меридианов. Расстояние между ними зависит от заданной точности самолетовождения по направлению (величины БУ), величины собственного ухода гироскопа (Ду=юг/) и задаваемой величины расхождения в показаниях курсовых приборов.
2. Подготовка карты для автоматических навигационных устройств. При использовании автоматических навигационных устройств (АНУ) или навигационных индикаторов на маршруте подготовку полетной карты не производят, так как угол карты устанавливается равным заданному магнитному путевому углу. В этом случае пройденное расстояние определяется по стрелке С, а боковое уклонение — по стрелке В.
Для облегчения работы экипажа в полете при выходе на аэродром посадки и построения маневра захода на посадку подготавливается специальная (на отдельном листе) карта, на которую наносят точки стояния РНТ, линию оси ВПП (в обе стороны по 5—6 см) и координатную сетку.
66
Координатная сетка может быть расположена относительно осн ВПП различными способами:
а) ось С ориентируется по магнитному меридиану, а начало координат помещается в центре ВПП (рис. 16); такая ориентация осей координат позволяет определять курс для построения маневра захода на посадку непосредственно по вертикальным линиям следующим образом. По данным наземных радиолокаторов, пролетом РНТ или визуально наносят точку места самолета. Затем по сетке определяют координаты нанесенной точки, которые устанавливают на счетчике координат стрелками С и В.
центре ВПП)
Рис. 17. Подготовка карты для АНУ с ориентацией координатной сетки с географической (начало координат в
РНТ)
В дальнейшем контроль пути и исправление курса при построении маневра захода на посадку осуществляют по показаниям стрелок С и В в сочетании с подготовленной картой. В момент посадки показания на счетчике координат будут равны нулю. Для более точного счисления пути устанавливают на задатчике ветра данные, полученные от руководителя полетов. Причем скорость приземного ветра необходимо увеличить в 1,5 раза (для Н— = 400 -г- 5001л) ;
б) ось С ориентируется по магнитному меридиану, а начало осей координат помещается в точке стояния РНТ (рис. 17); применение такой ориентации осей координат рационально в том случае, когда в одном районе находится несколько аэродромов посадки; выполнение полета при таком расположении сетки аналогично первому случаю с той разницей, что стрелки С и В устанавливаются на нуль при пролете РНТ;
в) ось С ориентируется по направлению оси ВПП, а начало координат наносится в центре ВПП (рис. 18). Такая ориентация з* 67
значительно удобнее для построения маневра захода на посадку; выход на продольную ось ВПП контролируется по показаниям стрелки В; выполнение полета производится аналогично первому способу.
Примечание. Навигационные индикаторы не позволяют осуществлять точный выход на продольную ось ВПП и заход на посадку; они позволяют только вести контроль места самолета для построения маневра захода на посадку. Обеспечение точного выхода на продольную ось ВПП производится другими посадочными средствами.
Рис. 18. Подготовка карты для АНУ с произвольной ориентацией координатной сетки
3. Подготовка карты для угломерных радионавигационных систем. Линией радиопеленга на сфере является ортодромия, поэтому при прокладке этой линии на картах необходимо учитывать особенности ортодромии и возможность ее замены прямой линией на различных картографических проекциях. Ортодромия имеет вид прямой линии только на картах центральной проекции. На других проекциях возможна замена ортодромии прямой линией на опреде-
ленных расстояниях.
На картах меркаторской проекции линия радиопеленга заменяется локсодромией, для чего нужно ввести поправку Живри на кривизну ортодромии, которая находится по формуле
р — i'c . 'гр +
---------sin---------
2 2
На поперечно-цилиндрической проекции Гаусса линия радио-"пеленга заменяется прямой на участках длиной 500—600 км, а в косой цилиндрической проекции (маршрутные карты) —в пределах листа карты. В равноугольной конической и видоизмененной поликонической проекциях линия радиопеленга заменяется прямой линией на участках длиной до 1000—1200 км. На полярной стереографической проекции подобную замену можно производить на участках до 2000 км. Таким образом, почти на всех картографических проекциях можно прокладывать линию радиопеленга в виде прямой линии в пределах практической дальности пеленгования.
4. Подготовка карты для угломерно-дальномерных систем ближней навигации. Применение угломерно-дальномерных си-68
стем ближней навигации предусматривает дополнительную подготовку карт, которые должны обеспечить использование как указанных систем, так и других радиотехнических и общих технических средств самолетовождения. С этой целью подготавливают полетную и специальную карты.
На полетной карте наносят истинные меридианы через точки стояния радиомаяков угломерно-дальномерной системы; размечают линию заданного пути ортодромическими путевыми углами от опорного меридиана, проходящего через наземный радиомаяк,
Рис. 19. Подготовка карты для угломерно-дальномерной системы ближней навигации
Рис. 20. Подготовка карты по обеспечению маневрирования с использованием угломерно-дальномерной системы ближней навигации:
1 — зона ожидания; 2 — район фотографирования
который предполагают использовать в полете; на линии заданного пути наносят контрольные точки для контроля пути в полете, при этом отмечают истинный пеленг (азимут) и дальность от наземного радиомаяка (рис. 19).
Подготовка специальной карты состоит в нанесении линий равных расстояний (окружностей) и равных пеленгов (азимутов) из точки стояния радиомаяка, предполагаемого к использованию. Высокая точность системы требует соответствующего определения полярных координат заданных (контрольных) точек: ИПС (азимута) и дальности от наземного радиомаяка угломерно-дальномерной системы.
Эту систему можно использовать для построения маневра захода на посадку и входа в зону курса курсового радиомаяка системы посадки. Поэтому перед полетом готовят специальную схему, на которую наносят точки начала разворотов при выполнении принятого маневра, контрольные точки и заданные путевые углы для выполнения полета по схеме захода на посадку.
При определении дальности до заданных точек следует учитывать, что угломерно-дальномерная система выдает наклонную дальность самолета НД, поэтому при наклонной дальности менее
69
пяти истинных высот Н ее необходимо пересчитывать в горизонтальную ГД (или наоборот)
ГД = У(НД)2 —№.
При помощи угломерно-дальномерной системы ближней навигации выдерживают точный маршрут при фотографировании площади, горизонтального эшелонирования, в зоне ожидания и при заходе на посадку с маршрута. Поэтому дополнительно готовят крупномасштабные карты с точной привязкой заданных точек (рис. 20). Во всех случаях при подготовке к полету необходимо составлять подробный план использования этой системы с точным указанием контрольных точек и режима использования КПП по этапам полета.
§ 20. ИНЖЕНЕРНО-ШТУРМАНСКИЙ РАСЧЕТ ПОЛЕТА
При полетах на полный радиус действия самолета, а также при первом полете по новой трассе инженер и штурман подразделения совместно выполняют инженерно-штурманский рас-
Утвешйдаю. ,, - _
Командир_________ Инжекерно-штурманскии
, “______________136 г. расчет полета Самолет Ил-18
на трассу К' -Л С^=з?,5 7
’ „ 1/ц=2м/сек 3=3160 нм врасТ1=5 ч ЗОмин
о--------- л--------1----------г-'- j ~К
r Уб=9м/сен/1_______1 , I , l\
/ 1 .Штилевая заправка для пустого\
/Vg =9 м/сек. ] самолета =12,33+0,3 =12,63 Т \
/ ? [Взлетный вес самалёта~без -эки- \
/уъ=7м'/сек ।пажа и коммерческой загрузни G=99,83T \
2—у । । р । । \
/ I । , 1 \
К ' Кирень Черунь Белозор Зору'нь Серьск
S, км 2S0 450 ’ 800 950 590 200
t,MUH 27 43 76 90 51 29
Vn.KM/Ч W 430475500530 630 630 630 630 610 950
390390390370350 915 915 915 915 950 510
Сдт I9S[83~ 91,57 93,29 90,77 38,22 36,19 35,3
ЙрыхД 1,26 1,28 2,52 2,55 1,08 0,89 0,6
12,35 11,07 9,79 7,27 9,72 3,69 2,8
Старший штурман Старший инженер
Дополнительная запоавка топливом на встречный ветер
120 90 60 80 100 120 190 160 180
tau, Т 0,9 0,8 1,2 1,6 1,8 2,1 2,9 2,6 2,9
Дополнительная заправка топливом на увеличение взлетного веса
ДБп,Т 2 9 6 8 10 12
1,37 2,75 9,15 5,5 —
Рис. 21. Инженерно-штурманский расчет полета для штиля и пустого самолета (аэропорты взлета и насадки и промежуточные пункты маршрута взяты условно)
70
чет полета, целью которого является определение наивыгоднейшего режима для обеспечения прилета в пункт назначения в заданное время и необходимого запаса топлива (рис. 21).
Пример. Определить заправку самолета Дфдоп, если вес загрузки его (с экипажем) Д6 составляет 6 Т и встречный ветер <7экв=60 км/ч. Используя данные рис. 21, получаем
AQflon= SQV + *Qa= 1,2+ 4,15 = 5,35 Г.
Общая заправка Q3anp составит
Qsanp = Рзапрп11 + Дфдоп = 12,33 + 5,3а = 17,68 Т.
Определяя режим полета и заправку самолета топливом, необходимо исходить из того, что движение самолета по трассе состоит из нескольких этапов полета (рис. 22):
Рис. 22. Этапы полета Рис. 23. Эквивалентный ветер
I — взлет и построение маневра для выхода на линию заданного пути;
II — набор заданного эшелона (высоты полета);
III — горизонтальный полет на заданном эшелоне по маршруту;
IV — снижение до высоты начала построения маневра захода на посадку;
V — маневр захода на посадку и посадка.
Этап горизонтального полета характеризуется возможностью изменения скорости полета в широком диапазоне. На других этапах также можно изменять эту скорость, но в более узком диапазоне. Скорость при наборе высоты и снижении обычно выбирается соответственно летным характеристикам данного типа самолета.
Инженерно-штурманский расчет полета начинают с определения истинной воздушной скорости в горизонтальном полете
^р^гор-(±^экв), (12)
где t/экв — эквивалентный ветер.
Эквивалентным ветром называется величина составляющей ветра, которая, действуя вдоль линии пути, дает такое же значе
71
ние путевой скорости, что и фактический ветер, если бы он имел такую же величину.
Найдем выражение величины эквивалентного ветра. Из рис. 23 следует, что
ВД = С' экн, НО
ВД = ВГ-ГД.
Величина отрезка В Г соответствует величине продольной составляющей ветра Ппр, т. е.
^np = ^COSe, где е — угол ветра.
Величина отрезка ГД соответствует величине прогиба дуги относительно хорды БЕ, которая определяется из соотношения
г, „ БЕ а
ГД =•----tg — ,
2 4
где а — центральный угол, опирающийся на дугу.
Имея в виду, что БЕ = 2БГ, а БГ соответствует боковой составляющей ветра, т. е.
Дбок = Д sine, подставляя соответствующие значения из навигационного треугольника скоростей, определим выражение величины эквивалентного ветра
ДЭкв = Д ^cose — sinetg , где <р — угол сноса, определяемый по формуле . / U . \
<p=arcsin — — sin е .
к V J
Попутный эквивалентный ветер обозначается со знаком « + », а встречный — со знаком «—».
Для удобства нахождения величины эквивалентного ветра заранее составляют таблицы, соответствующие определенному диапазону воздушных скоростей в горизонтальном полете соответственно типу самолета.
Путевую скорость на горизонтальном этапе полета в зависимости от времени полета по расписанию (или заданного времени) рассчитывают по формуле
5аэп — («н + SCH)
1Ггор=------- Р , , (13)
6>асп (6,i + 61 + 6:н + 6.1 )
где /‘расп — время, заданное расписанием от взлета до посадки; — время полета на первом этапе;
— время полета на втором этапе;
72
— время полета на четвертом этапе;
t ” — время полета на пятом этапе.
Величины SB, Sen, tH и ten для данного типа самолета обычно указываются в инструкциях по эксплуатации. В некоторых случаях эти величины могут рассчитываться по следующим формулам:
-4
К, где Ян — высота набора;
VH — скорость при наборе высоты. f ^сн г
Лсн— ~ лы,
I" сн
где Ясн — высота снижения;
Гсн — скорость при снижении.
е Н*
—
/ .
tg arcsin -—-
\ V
\ ' и
__________>-*сн____
( .
tg arcsin ---------
\ v сн
где UBh ; Uв.н —вертикальные скорости набора или снижения соответственно.
Истинные воздушные скорости на горизонтальном этапе полета определяются для нескольких значений встречного эквивалентного ветра.
Количество заправляемого топлива, обеспечивающего безопасный полет, определяется суммой расхода его на этапах полета, при работе двигателей на земле и гарантийного навигационного запаса, который необходим на случай увеличения времени полета вследствие изменения навигационной обстановки (изменение ветра, эшелона, обход грозовых очагов и т. п.):
С?запр = <2з + Рм -(- QH “Ь Crop 4- QCH Qm -Ь Q:< + Qo ~Ь Quan,
где Q'3, Q”—расход топлива при работе двигателей на земле (до взлета и после посадки соответственно);
Q-„, Qch — расход топлива при наборе высоты и снижении;
Qm’ Qm — расход топлива при маневрах на взлете и посадке;
Qrop — расход топлива в горизонтальном полете;
Qo — невырабатываемый остаток топлива (зависит от конструкции топливной системы);
QnaB — навигационный запас топлива, который равен часовому расходу топлива при заданных условиях полета на эшелоне.
73
Расход топлива при работе двигателей на земле рассчитывается по времени, необходимому для запуска двигателей /зап, опробования их /опр и руления /рул
Q3— Q (/зап ’ П /рул\
где QM — расход топлива при работе на земле, кГ1мин\ QM определяется инструкциями данного типа самолета.
Невырабатываемый остаток топлива, а также расход топлива при наборе и снижении определены инструкциями, поэтому они выбираются соответственно заданным условиям.
Расход топлива при маневрах на взлете и посадке рассчитывается в соответствии с условиями полета. Если построение маневра производится с набором высоты или снижением, то расход топлива выбирается для определенной высоты маневра. При построении маневра без изменения высоты расход топлива рассчитывается по времени маневра с учетом часового (минутного) расхода топлива на заданной высоте.
Расход топлива в горизонтальном полете зависит от заданного режима полета и полетного веса самолета, который непрерывно изменяется по мере выработки топлива. Это в свою очередь изменяет часовой расход топлива. Поэтому Qrop складывается из расходов топлива по участкам маршрута, на которых происходит изменение полетного веса самолета на заданную величину.
Для вычисления необходимой величины заправки топлива начало расчета производят не от взлета, так как еще не известен взлетный вес самолета с учетом топлива, а от посадки. При этом за начальный вес берется величина, определяемая суммой исходных весовых данных (конструкции самолета, масла, жидкости, буфета, бытового, служебного и вспомогательного оборудования, запасных частей, неприкосновенного запаса, плавсредств, экипажа, пассажиров, груза и багажа).
В момент приземления минимальный остаток топлива Q0Ct равен
Тогда посадочный вес GnOc в момент приземления составит
Gnoc= Go -j- Qs-ф Qo -[Quan,
где Go — сухой вес самолета.
Далее расчет производится в следующем порядке. Определяют полетный вес самолета в точке начала снижения
Gнач. си Gnoc Qm +Q сч»
Затем находят часовой расход топлива Qi (из крейсерского графика данного типа самолета по заданным условиям и полу
74
ченному весу GHa4. CH). время полета ti, за которое вырабатывается топливо, равное заданной величине изменения полетного веса AG,
и длину участка горизонтального полета Si, на котором произойдет изменение полетного веса на заданную величину
Sj=—— (lz 4~^экв).
Qi
В конце данного участка маршрута по полетному весу Gi
G\=-G,,a4.c,,JAG
определяют новое значение часового расхода топлива для второго участка маршрута, на котором также произойдет изменение полетного веса. Подобные расчеты производят до точки выхода на заданную высоту, т. е. до начала горизонтального полета. При этом должно быть сохранено условие
SrOp=S] -rS24~ '' ’ + S„.
Полетный вес в точке начала горизонтального полета находят по формуле
Снач.горGHa4.cH "Г It^G,
где п — количество участков, на которых полетный вес изменялся на заданную величину.
Расход топлива в горизонтальном полете равен сумме расходов топлива на участках маршрута.
Зная полетный вес в точке начала горизонтального полета, нетрудно рассчитать взлетный вес самолета GB3JI
Снял Go -f-Qs-l-Qo -j-Quan-f-QM-'bQcH-h^AG -t-Qh4-Qm-
Заправку самолета топливом высчитывают по формуле
Qaanp - GB3.i Go -|- Q3.
При полете по маршруту большой протяженности возможны значительные изменения величины эквивалентного ветра, от которого зависит изменение длины участков горизонтального полета, где будет происходить изменение полетного веса на заданную величину. Так как при предварительной штурманской подготовке к полету эквивалентный ветер не всегда известен, тем более на предстоящий полет за двое-трое суток, то расчет заправки самолета топливом производится для штилевых условий = 0.
75
§ 21. РАЗРАБОТКА ШТУРМАНСКОГО ПЛАНА ПОЛЕТА
Штурманский план полета представляет собой схему маршрута, на которой записывается необходимый порядок действий экипажа в воздухе от момента взлета до момента посадки. Он составляется на отдельном листе бумаги. При полете на небольшие расстояния в простых метеорологических условиях схема может не составляться, а порядок действий экипажа в воздухе летный состав записывает или заучивает на память.
Содержание штурманского плана полета определяется характером задания, а также навигационной обстановкой полета. В штурманском плане полета должны быть указаны:
порядок и способ выхода на ИПМ;
способы выхода на линию заданного пути и заданный эшелон, контроля и исправления пути по этапам маршрута, погашения избытка времени и нагона его при опоздании;
порядок выхода на КПМ и аэродром посадки;
действия экипажа в случае потери ориентировки в полете;
порядок и способ пробивания облачности и посадки;
действия экипажа при резком ухудшении метеорологических условий, на рубежах возврата и ухода на запасный аэродром.
Полнота, последовательность и реальность выполнения штурманского плана полета должны быть тщательно продуманы. Излишняя загруженность экипажа различными навигационными определениями может явиться причиной торопливости, что снизит точность измерений и может привести к грубым ошибкам в измерениях и расчетах. Особенно четко в этом плане необходимо указать, какими способами и средствами контролировать путь на отдельных этапах маршрута. Так, при применении радиотехнических средств необходимо наметить РНТ и радиолокационные ориентиры, а при применении астрономических средств — светила, определения по которым дают наибольшую точность.
Схема плана отражает последовательность работы штурмана в полете и является основой его правильных действий в различных условиях навигационной обстановки. Она может дополняться указанием о конкретных способах навигационных определений в зависимости от оборудования самолета и степени подготовленности штурмана.
§ 22. ПРЕДПОЛЕТНАЯ ШТУРМАНСКАЯ
ПОДГОТОВКА К ПОЛЕТУ
Расчет режима полета
Предполетная штурманская подготовка должна начинаться с тщательного изучения метеорологической обстановки на маршруте. Особое внимание при этом обращается на возможное из-76
менение погоды и возникновение опасных метеорологических явлений во время полета. После детального изучения метеорологической обстановки и выбора высоты эшелона совместно с диспетчером ЛДС экипаж определяет навигационные элементы для обеспечения полета по маршруту в соответствии с заданным временем по расписанию.
Расчет элементов полета необходимо начинать с определения истинной воздушной скорости, обеспечивающей следование по заданному маршруту в указанное расписанием время. На основании формул (12) и (13) эта скорость может быть рассчитана по формуле
^игор=-----5аЗР,~ + „----(±^экВ).
^расп — Рм + йи + 4н + *ы )
В условиях переменного ветра РИгор находится для каждого участка маршрута из расчета сохранения постоянной путевой скорости. В том случае, когда из-за сильного встречного или попутного ветра на отдельных участках маршрута невозможно выдержать требуемую для полета по расписанию путевую скорость даже с применением крайних режимов работы двигателя, рекомендованных крейсерским графиком, следует на нескольких участках маршрута производить полет с такой постоянной истинной воздушной скоростью, чтобы обеспечить прибытие самолета в пункт посадки в установленное расписанием время. В этом случае путевая скорость будет непостоянной, о чем нужно поставить в известность службу движения.
Рассчитывают УИгор при указанных условиях в таком порядке. Находят требуемую путевую скорость полета
lvz ^аэр («и + SCH)
w гор:=== ~ ~ ч
^расп — + ^сн + ^м)
а также эквивалентные ветры (Лив,» > L/3KBs и т. д.
По участкам, где £7ЭКВ будет наибольшим или наименьшим, определяют истинные воздушные скорости. Если последние для этих участков выходят за пределы возможных величин, то задаются наиболее приемлемыми скоростями Ун' , по которым вычисляют новые значения путевых скоростей:
— Ии + ^экв,; WZ2==^H"i-^aKB2i = Иц“I-Е^экв, И Т. Д.
По полученным скоростям определяется общее время пролета /Прол участков маршрута, для которых выбрана истинная воздушная скорость
1 __ Si । s3 । , s„
прол ~ 1Г1 ir2 ~1 ** wn '
77
Тогда оставшееся время полета на других участках маршрута
составит
ост — [^расп
— (4< 4* Ai 4* ^сн 4* )] •
По оставшемуся времени полета и оставшемуся расстоянию определяют необходимую путевую скорость №необх:
1у7 ^аэр — (5н + ^сн) ' (Si + Sq + ... +Sn)
W необх == •
*ост
По найденной 1Гнеобх рассчитывают требуемую истинную воздупь ную скорость полета для остальных участков:
И и необх U экв.
Значение истинных воздушных скоростей является исходным навигационным элементом, по которому определяют расход топлива по участкам маршрута, общую заправку самолета и курсы следования по линии заданного пути.
Расчет заправки самолета топливом
Расчет заправки самолета топливом в процессе предполетной подготовки несколько отличается от подобного расчета в процессе предварительной подготовки к полету (см. § 20), так как при регулярных рейсовых полетах накапливается опыт, подтверждающий минимально необходимую величину заправки для выполнения полета.
Необходимую заправку с учетом встречного ветра Q3anpB рассчитывают по формуле
ФзапРв = Quit + Флоп,
где Qmr — заправка в штилевых условиях;
Фдоп — дополнительная величина расхода топлива, равная сумме дополнительных расходов при наборе высоты, в горизонтальном полете и при снижении за счет увеличения времени полета со встречным ветром.
Поскольку рубежи выхода на заданные эшелоны и начала снижения, как правило, устанавливаются постоянными, то изменение расхода топлива при наборе высоты и снижении определяется по времени полета на этих этапах. Расход топлива пропорционален времени полета, поэтому можно записать
свшт ’
78
где QHb, Qc„b—расходы топлива при наборе высоты и снижении с учетом ветра;
Фишт’, Qcn1UT—расходы топлива при наборе высоты и снижении в штилевых условиях;
/Нв; Qhb—время набора высоты и снижения при наличии ветра;
4шт; QHmi— время набора высоты и снижения в штиль.
г, 5
Выразив время полета через отношение — и сделав несложные преобразования, получим
п =._____СР о .
^кв у л_ тт %т’
' НСР + С/ЭКВср ^СНСр Qch =--------5---Qch ,
в у I тт шт’
VCHcp + ^ЭКВср
где V ; ^снер — средние скорости при наборе высоты и снижении;
^'эквер— среднее значение эквивалентного ветра при наборе высоты и снижении.
расходы топлива при наборе высоты и сни-
Дополнительные жении равны
Q/ton
Q.-i°nCH
-------------QH -Qh ;
ТЛ , ГТ шт шт
нср + (эквср
Вен
В; ^сншт““^сншт эквср
Вен
LHcp
Сделав преобразования, получаем
б^эКВрп QflonH==QKniT — — Рнср-1-ОЭКВср
б^эКВср
^л0|гсн ^сншт у I тт снср + Сэквср
Для этапа горизонтального полета дополнительный расход топлива определяют по формуле
Qaoh Qt.it -------------(14)
г'Р ^штгор ук + UgKg
Величину заправки самолета топливом при наличии вртра рассчитывают по формуле
QsanpB ~ Qun QflonH + ^допгор + ^ Д°псн‘
79
Дополнительный расход топлива с учетом встречного ветра можно определить и свести в таблицы или по формуле (14) составить номограмму, что значительно упростит расчеты (рис. 24).
Номограмма строится следующим образом. Определяют ко-
эффициенты К =----— и по крайнему значению выбранных
V,, + U экв
диапазонов (7акв и УИ строят вертикальную шкалу номограммы.
Рис. 24. Номограмма определения дополнительной заправки самолета топливом с учетом ветра
При (7Экв=200 км/ч и Уи=400 км)ч К.= 1. Очевидно, при меньших значениях UaKB и увеличении Уи коэффициент К<1. Кривые воздушных скоростей наносят по точкам, соответствующим значениям иэкв и К- После построения левой части номограммы нетрудно построить правую часть, которая представляет собой линейную зависимость фдОпго — QwtK-
Для полета с попутным ветром расчет дополнительной заправки топливом не производят, а используют данные штилевых расчетов.
Определение рубежа встречи самолетом наступления темноты и рассвета
Определение рубежа встречи самолетом наступления темноты и рассвета производится перед полетом для установления места перехода к иным условиям полета и после полета — с целью уточнения дневного или ночного налета в километрах. Этот рубеж встречи можно рассчитывать при помощи номограммы, для 80
чего точки времени вылета и посадки соединяют прямой линией. Соответственно наносят точки времени наступления рассвета (темноты) для пунктов вылета и посадки, которые также соединяют прямой.
По точке пересечения этих двух прямых нетрудно определить время встречи самолетом наступления рассвета (темноты). Рубеж встречи находят по формуле
5р.в=(7’встр-Гвыл)Гср.
Определение рубежей возврата и ухода на запасный аэродром
Определение рубежей возврата и ухода на запасный аэродром имеет важное значение для обеспечения безопасности полетов на дальние расстояния с относительно ограниченным запасом топлива. Не следует смешивать рубежи возврата или ухода на запасный аэродром, установленные административным порядком (они всегда ближе к аэродрому вылета), с критическими рубежами.
Критические рубежи рассчитываются перед каждым полетом, так как они указывают место самолета, далее которого продолжать полет небезопасно при необходимости возврата или ухода на запасный аэродром.
Рубеж возврата может рассчитываться двумя способами: через расстояния от аэродрома вылета до рубежа возврата и через остаток топлива, обеспечивающий надежность возврата на аэродром вылета.
Рассмотрим первый способ определения рубежа возврата. Время полета до рубежа возврата и обратно t равно:
где Л и t2 — время полета до рубежа возврата и обратно соответственно;
Sp. в — расстояние до рубежа возврата;
Wi и W2— путевые скорости полета до рубежа возврата и обратно соответственно.
Расстояние до рубежа возврата составит
О 7 WiW9
О D.B-- " •
р Wj + w2
Подставляя значение 1К= (7ЭКВ, получим
V2 [/2
$р.в=^----(15)
81
Так как максимальное время полета t при крейсерской воздушной скорости V зависит от количества заправленного топлива, то можем записать
__ ‘%1т
V ’
где 5ШТ — дальность полета в штиль с данной заправкой топливом.
Подставляя в выражение (15) значение t, получим
/ Z72 \
с э-к_в...
ШТ \ V2 /
г>Р.в- - .
Для современных самолетов, имеющих большие радиусы разворота, перемещение самолета вдоль линии пути за разворот LR на обратный курс составляет 60—100 км, что надо учитывать.
Тогда расстояние до рубежа возврата будет равным
/ U2 \ 1--^-
Лр-В~ 2
При таком способе нахождения критического рубежа возврата не учитываются возможные изменения расхода топлива еще до выхода на рубеж возврата. Очевидно, что основным определяющим элементом возможности возврата на аэродром вылета является не расстояние, а остаток топлива. Расстояния могут служить только для ориентирования экипажа и службы движения о районе возможного возврата.
На рис. 25 показана схема полета, где в основу определения рубежа возврата положен первый способ, т. е. по расстоянию. Обозначим характерные точки схемы полета: точка А — аэродром вылета, точка Б — точка выхода на заданный эшелон, точка В — расчетная точка возврата, удаленная от аэродрома вылета на расстояние Sp. Врасч.
В практике бывает, что из-за изменившихся метеорологиче-’ ских условий режим полета не выдерживается. При этом остаток топлива в точке В не будет соответствовать расчетному и может оказаться значительно меньшим. Из этого следует, что определяющим элементом искомой точки возврата будет не расстояние, а остаток топлива, обеспечивающий надежность возврата на аэродром вылета.
Необходимая минимальная заправка самолета топливом Q3auP определяется по формуле
Qsanp — Оз ~г“ Он “ЬОгор фОсн “Г Опав Ом -ф Qo, где QM-—расход топлива на выполнение маневра при выходе на линию заданного пути и захода на посадку.
82
Рассмотрим элементы профиля полета с учетом встречного ветра при полете от аэродрома вылета (рис. 26). При встречном ветре выход на заданный эшелон произойдет в точке Б, а начало снижения при возврате — в точке Д. Точка В — искомая точка
Рис. 25. Схема полета при возвра- Рис. 26. Элементы профиля полета при те самолета на аэродром вылета возврате самолета на аэродром вылета
возврата по оставшемуся топливу. Необходимая минимальная заправка самолета топливом в данном случае будет израсходована по участкам следующим образом:
Q3anp=Q3+QM+Qh+Q'+Qx+Qy?+Q2+Qch+Q23ax+Qo, (16) где Q' —топливо, расходуемое на участке БМ;
Qi — топливо, расходуемое на участке МВ;
Qp> —топливо, расходуемое при развороте на 180е;
Q2 —топливо, расходуемое на участке ГД;
Q23ax —топливо, необходимое на случай двух заходов на посадку.
В формуле (16) нет величины QHaB, которая учитывается при определении необходимой минимальной заправки самолета топливом. В принципе величину Q2sax можно заменить на QHais (в этом случае величины Qi и изменятся), но в данном случае .QnaB будет использовано для увеличения дальности критического рубежа возврата. Это вытекает из самой сущности возврата и ухода на запасный аэродром, имеющих характер вынужденности, а не преднамеренности.
Из рис. 26 видно, что до искомой точки В расход топлива составит
Qp^-Qb+Qm+Qh t Q'+Qx. (17)
Для этой же точки В остаток топлива, необходимый для вынужденного возвращения в точку А, определится так:
QocTfi-Q₽-rQ24-QcH+Q23ax+Q0, (18)
что и определяет рубеж возврата по оставшемуся топйиву.
83
Формула (16) состоит из элементов формул (17) и (18), в которых имеются две неизвестные величины Qi и Qa-
В штиль, когда Qi = Q2, формула (18) решалась бы путем простой подстановки. Но при наличии ветра Qi^Qa, поэтому необходимо знать зависимость между Qi и Q2.
Расход топлива в горизонтальном полете прямо пропорционален времени полета, а время полета обратно пропорционально путевой скорости. Следовательно, можно записать
Qi _ 6 W.
Qz h Wt.
Принимаемпроизведя подстановку, получим Qi=«
= KwQz-
Тогда из формулы (16) находим Q2
Qsanp — Qs — Qm — Qh Q' —Qr Qch-Q23;ix— Qo -лП
Ч2— ~ • (!”/
Величина Q' определяется по времени полета на участке БМ
__ Шн + (8СН SH) -Ь UQh qIi
1И V ’
где Qh — часовой расход топлива для заданных условий. Подставив значение Q' в формулу (19), получим
Qr + фсп + Q"3ax + Qo К’л + 1
(20)
Преобразовав выражение (20), получим
„ (Q3anp Qa Qm Qh Qr Qch Q23ax ---------------------------------------------------—
lFf + 1П,
__U^H + (8cn — $„) + H/CH Q>1 Wi + W2 V '
Подставляя значение Q2 в формулу (18), находим критический остаток топлива для возврата при встречном ветре (при полете от аэродрома вылета)
Q0CTB=QR 4- QCH + Q23ax 4- Qo + (Q3anp - Q3 - QK ~Q„~
- Qr - Qch ~ Q23ax ~ Qo) - -T— Qh * (21)
84
Если ветер попутный при полете от аэродрома вылета, точка возврата по оставшемуся топливу определяется аналогично, но в этом случае величина Q' находится из выражения
__ (SCH Sh) (Шп ~h QI
W
Соответственно изменится и выражение (21)
С?ОСТВ
=Q^+QcH+Q23ax+Qo+ir-^iF(Q3anp-Q3-QM-,Q/?-QH-W I W 2
_ q q9 — Qn) —(ScH ~ s,,) -£r-^± Ql‘. (22)
C sax RZj _p X ’
Количество топлива Q2sax > фигурирующее в формулах, взято минимальным, т. е. на два захода на посадку. В практике, в зависимости от навигационной обстановки, эту величину можно брать из расчета на три захода и более.
В большинстве случаев величины Qn, Q23ax, Q3.Qo, Qm незначительно изменяются от внешних условий, следовательно, для простоты расчета их можно принять постоянными величинами для конкретного типа самолета (табл. 3).
Таблица 3
Тип самолета Количество топлива, к Г Тип самолета Количество топлива, кГ
су CS го а О су со а Qo зах О СУ п СУ
Ty-104 400 2040 250 225 Ил-18 160 1200 300 500
Ту-124 450 2800 150 200 Ан-10 170 1250 160 360
В формулах (21) и (22) при максимально возможных значениях составляющих элементов Q' — сравнительно малая величина, не имеющая практического значения. Тогда, после подстановки значений постоянных величин из табл. 3 и суммирования с последующим округлением формула критического рубежа возврата по оставшемуся топливу примет вид
для Ту-104
Q =2700+QCH + ~[Qsanp - (2900+QH + QCH)]; (23)
для Ту-124
Qoc =3400+QCH + — [Q3anp - (3600 + QH + QCH)];
It 1 T 1+2
85
для Ил-18
Qoctb=1700-|-QcH + [Qsanp-(2100+Qh+Qch)]; (24)
Vv j — и/ 2
для Ан-10
Q0CTb =1600 + Qc„ + —^1— [Q3anp -(1900 + QH4-QCH)[.
W “T V/ 9
nz
Коэффициент ——1— можно представить в более удобной Н- W7 о
форме, заменив IF на V+Мжв- В этом случае коэффициент будет иметь вид —' Знаки «—» и « + » относятся к встречному и попутному эквивалентному ветру соответственно * (встречность и попутность определяются направлением ветра на участке при полете до рубежа возврата). Эквивалентный ветер определяется из таблиц (см. приложение 2) для данного типа самолета.
Для удобства пользования формулами при решении задач по определению критических рубежей возврата можно заранее составить таблицы значений отдельных составных частей формул (23) и (24).
Таблица 4
н Аг в. А 2 ^>2 н Л А, б2
4 000 3 050 4 950 2420 3 090 8 000 3 650 6 750 3 200 4 250
5000 3 200 5400 2 570 3 340 9 000 3 800 7 300 3 500 4 640
6 000 3 350 5 850 2750 3 615 10 000 3 900 7 800 3900 5125
7 000 3 550 6 350 2 950 3915 11000 4 000 8 500 — —
Таблица 5
Попутный ветер , KMj4 Встречный ветер, км/ч
V, км ч 25 50 75 100 125 25 so 75 100 125
500 0,52 0,55 0,57 0,60 0,66 0,47 0,45 0,43 0,40 0,38
550 0,52 0,54 0,57 0,59 0,61 0,47 0,45 0,43 0,41 0,39
600 0,52 0,54 0,57 0,59 0,61 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40
650 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60 0,48 0,46 0,44 0,42 0,40
700 0,52 0,54 0,55 0,57 0,59 0,48 0,46 0,44 0,43 0,41
750 0,52 0,53 0,55 0,57 0,58 0? 18 0,47 0,45 0,43 0,42
800 0,52 0,53 0,54 0,56 0,58 0,48 0,47 0,45 0,44 0,42
850 0,51 0,53 0,54 0,56 0,57 0,48 0,47 0,45 0,44 0,43
900 0,51 0,53 0,54 0,55 0,57 0,48 0,47 0,45 0,44 0,43
* В некоторых зарубежных авиакомпаниях принято попутный ветер обозначать знаком «—», встречный знаком « + ».
86
Введем такие обозначения: Ai = 2700+QCH h5i = 2900 + Qh+Qch (для самолета Ту-104), А2= 1700+ QCH и 7>2=2100 + QH+QCH (для самолета Ил-18), В=У—±2~эк~в~ (для самолетов Ту-104 и Ил-18). Вычислив значения коэффициентов At, Bt, А2, Б2 для различных высот, сведем их в табл. 4, а для коэффициента В составим табл. 5. Аналогичные таблицы можно составить для других типов самолетов.
При таких условиях частные формулы примут один общий вид Qoctb— А -ф- В (Qsanp
На основании этой формулы получаем схему расчета критического рубежа возврата для любых условий и типов самолетов:
1) из общей заправки Q3anp вычитаем значение коэффициента Б, взятое из соответствующей таблицы;
2) полученную разность (Q3anp— Б) умножаем на значение коэффициента В;
3) к произведению (Q3anp— Б) ХВ прибавляем значение коэффициента А.
В результате получим остаток топлива на критическом рубеже возврата QOCtb
Пример. Самолет Ту-104, общая заправка 18 Т, высота полета 8000 л, воздушная скорость 850 км/ч. Найти остаток топлива на критическом рубеже возврата для штиля, встречного и попутного ветра при t/aKE = 100 км/ч.
Решение:
Штиль Попутный ветер Встречный ветер
Qsanp = 18 000 -+> = 6 750 18 000 6 750 18 000 6 750
(Qsanp — Б) = 11250 X В =-0,5 11250 0,56 11250 0,44
(Qsanp - Б) х в = 5 625 + А = 3 650 6 300 3 650 4 950 3 650
Qoct = 9 275 В 9955 8 600
Полученные значения остатка, топлива являются минимально гарантийными для обеспечения возврата самолета на аэродром
87
вылета. В практике обычно возврат осуществляется при большем остатке топлива на основании решения командира корабля.
Рассмотрим определение критического рубежа ухода на запасный аэродром, которое производится также двумя способами, аналогично определению критического рубежа возврата, т. е. по расстоянию от аэродрома вылета и по остатку топлива, гарантирующему уход самолета на запасный аэродром. Каждый из этих способов имеет ряд некоторых особенностей в зависимости от расположения запасного аэродрома относительно основного, на котором следовало произвести посадку согласно заданию.
Запасный аэродром находится от аэродрома вылета на расстоянии, не превышающем расстояния до основного аэродрома посадки
Первый случай. Уход самолета с линии заданного пути на запасный аэродром по кратчайшему расстоянию (по ортодромии) .
Из рис. 27 видно, что точка Г,
Рчс. 27. Уход на запасный аэродром по кратчайшему расстоянию
садки), нетрудно определить
определяющая критический рубеж ухода на запасный аэродром (точка В), должна быть равноудалена от аэродрома посадки (точка Б) и запасного, так как при пролете точки Г уход на запасный аэродром будет невозможен по остатку топлива. Зная величину БВ = =Взап и угол, а (угол между линией заданного пути и направлением на запасный аэродром от аэродрома по-
величину ГБ~ГВ^=8'
^зап
2 COS а
где а= 180°— (ПУзап — ПУкпм.)-
Тогда удаление критического рубежа ухода на запасный аэродром от аэродрома вылета Sp. 3 находится по формуле
С с *^зап
Эр.з— Оаэр ,,
2 COS а
Оставшееся топливо на критическом рубеже ухода на запасный аэродром расходуется на следующие этапы полета: разворот на новую линию (Qyp), на горизонтальный полет (Q2), на снижение (Осн), на маневр при заходе на посадку (QM). Кроме того, следует учесть топливо на случай двух (или трех) заходов на посадку (Ргзах), а также невырабатываемый остаток топлива (Qo).
88
Расход топлива на разворот Qyp берут максимально возможным, как при развороте на 180°. Это вытекает из условия возможного возврата на запасный аэродром, находящийся на линии заданного пути, поэтому
Qyp=Qi8o=Qj?-
Необходимый (минимальный) остаток топлива на критическом рубеже ухода на запасный аэродром должен быть равен величине, определяемой по формуле (18)
QocIr =Qff+Q2+QcH+Q23ax+Qo- (25)
Аналогично определению рубежа возврата расходы топлива Qr, Qisax , Qo принимаются за постоянные величины для конкретного типа самолета, т. е. Q^+Qsaax + QO=EQ=const.
2Q + Qch соответствует значениям, приведенным в табл. 4.
Расход топлива в горизонтальном полете, т. е. на участке S'— —8Сц рассчитывают по формуле
где SCH — расстояние в горизонтальной плоскости, пролетаемое при снижении;
W — путевая скорость на участке полета от критического рубежа ухода на запасный аэродром до запасного аэродрома.
Подставляя значение Q2 в формулу (25), получим окончательный вид формулы определения необходимого (минимального) остатка топлива на критическом рубеже ухода на запасный аэродром
QocT=A+^^Q\ 1 у/
Второй случай. Уход самолета с линии заданного пути на запасный аэродром по установленной трассе.
Иногда уход на запасный аэродром по кратчайшему расстоянию (ортодромии) невозможен. В этом случае критическим рубежом ухода на запасный аэродром будет точка пересечения (разветвления) воздушных трасс *. Из рис. 28 видно, что в этом случае должно быть сохранено условие
<5аэр^ «р.з + «\
где S"=Si + S2+S3.
Если Saap^Sp. з+S", необходима дополнительная заправка самолета топливом.
* При отсутствии этих условий необходимо применять первый случай.
89
Для рассматриваемого случая остаток топлива на рубеже ухода на запасный аэродром определяется как для первого случая
Q = А + -fj- Qn -L Q/l + • • + Q11. (26)
1 w ] W 2 и/ п
В некоторых случаях (рис. 29) запасными аэродромами назначаются те, через которые проходит линия заданного пути (данная воздушная трасса). Уход на такие аэродромы представляет собой частный случай обычного возврата с той разницей, что критический рубеж ухода на запасный аэродром определяется не от аэродрома вылета (точка Л), а от выбранного запасного аэродрома (точка В). Критический рубеж и остаток топлива рассчитывают по формулам возврата. При этом за величину заправки са-
Рис; 28. Уход на запасный Рис. 29. Уход на запасный аэродром, аэродррм по установленной расположенный сзади по трассе трассе
молета топливом берут остаток топлива в точке В' (остаток топлива над пролетаемым запасным аэродромом)
Сзапр~^ост£ -
Табл. 4, 5 для этого частного случая остаются в силе, так как расход топлива в горизонтальном полете на участке, равном SH, всегда меньше величины QH, входящей в расчетные формулы. Следовательно, фактический остаток топлива на рубеже ухода на запасный аэродром больше расчетного, что повышает безопасность полета.
Запасный аэродром находится от аэродрома вылета на расстоянии, превышающем расстояние до основного аэродрома посадки
Когда запасный аэродром находится от аэродрома вылета на расстоянии, превышающем расстояние до основного аэродрома посадки, необходима дополнительная заправка самолета топливом (А<2зап).
Критический рубеж ухода на запасный аэродром может иметь такие положения относительно заданного маршрута: над основным аэродромом посадки и в точке разветвления воздушных трасс.
90
При расположении запасного аэродрома, как показано на рис. 30, критический рубеж ухода на запасный аэродром может быть только над основным аэродромом посадки (точка Б). Следовательно, Sp. з=5аэр. Дополнительная заправка самолета топливом рассчитывается по формуле
ЛЛ| __ 5СН 1г I ^зап *^сн глк
^зап W ' IT
Из рис. 31 видно, что дополнительная заправка самолета топливом необходима только для полета на горизонтальном участке между точками М и N, так как на остальные этапы полета (сни-
нис. 30. Уход на запасный аэродром, расположенный впереди по трассе
жение, маневр и посадка) количество топлива учтено при расчете общей заправки самолета для следования на основной аэродром посадки (точка Б).
Рис. 31. Элементы полета при уходе Рис. 32. Полет на запасный аэродром на запасный аэродром, расположен- по установленной трассе с дополни-ный впереди по трассе тельной заправкой самолета топливом
Минимальный остаток топлива в точке Б' должен быть равен
Q4 Qch+QM+&зах+Q3+Qo •
Для увеличения безопасности полета в зависимости от навигационной обстановки величину Qz зах решением командира ко-рабля можно увеличивать до величины QHaB, если в этом есть необходимость.
Остаток топлива на критических рубежах ухода на запасный аэродром будет составлять:
91
при положении рубежа ухода на запасный аэродром Йад; основным аэродромом посадки
<53ост/;=Д^зап’
при положении рубежа ухода на запасный аэродром в расчетной точке 1 (см. рис. 28)
^ост^^ост^ 4~ДРзап;
при положении рубежа ухода на запасный аэродром в точке разветвления воздушных трасс
^5остг== ^2остг+ Дфзап.
Определение критических рубежей возврата и ухода на запасный аэродром, производимое при предполетной подготовке, не должно исключать непрерывный контроль за расходом топлива непосредственно в полете, с периодическими уточняющими расчетами о предполагаемых остатках топлива над контрольными ориентирами и заданными рубежами. Это основное положение вытекает из возможных изменений режима полета вследствие изменения метеорологической и воздушной обстановок. Уменьшение расчетных значений остатка топлива недопустимо. В зависимости от навигационной обстановки расчетные значения остатка топлива могут быть увеличены решением командира корабля (подразделения) .
В тех случаях, когда запасный аэродром находится на большом удалении от данной воздушной трассы, рубеж ухода на него назначается в точке разветвления воздушных трасс. При этом остаток топлива определяется по формуле (26) с той разницей, что 5нап будет равно сумме участков маршрута следования к запасному аэродрому от точки, которая отстоит от аэродрома вылета на расстоянии 5аэр (рис. 32).
Глава VI
ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАНЕВРИРОВАНИЯ В РЕШЕНИИ ШТУРМАНСКИХ ЗАДАЧ
§ 23. ТЕОРИЯ МАНЕВРИРОВАНИЯ
Теория маневрирования является составной частью как воздушной навигации, так и штурманского обеспечения полетов, которое немыслимо без аналитического решения многих задач, связанных с точностью, безопасностью и регулярностью полетов. 92
Рассмотрим движение летательного аппарата относительно неподвижной системы координат X, Y, Z (рис. 33). По отношению к неподвижной системе координат летательный аппарат как твердое тело с центром масс в точке М имеет шесть степеней свободы: три поступательных движения вдоль координатных осей и три вращательных — вокруг этих осей.
Пространственное положение центра масс тела определяется координатами хм, ум, zM. Задача сводится к тому, чтобы получить систему уравнений, связывающую изменение скорости V, курса у, крена р и угла тангажа 6 с изменением координат центра масс летательного аппарата.
Рис. 33. Траектория движения летательного аппарата
Положение летательного аппарата относительно неподвижной системы координат определяется тремя углами: курсом, креном и углом тангажа. Эти углы образуются между осями неподвижной системы координат и осями х, у, и z системы координат, жестко связанной с летательным аппаратом и начало которой совмещено с центром масс. Ось Мх направлена вперед по продольной оси летательного аппарата, ось Mz— по нормали вверх, а ось Му — по поперечной оси вправо.
В полете на летательный аппарат действуют силы: аэродинамические R, сила тяги Р, сила тяжести mg.
Аэродинамические силы создают угловое движение летательного аппарата (как тела вращения) при условии приложения момента сил, по направлению совпадающего с угловым ускорением, т. е. перпендикулярно приложенной силе.
При разложении аэродинамических сил по направлениям осей связанной системы координат получим составляющие моментов сил X, У и Z (рис. 34). Момент силы X направлен вдоль оси CRx" и создает угловое движение, соответствующее углу Др; момент
93
силы У направлен вдоль оси Ojz" и создает угловое движение, соответствующее углу Ду; момент силы Z направлен вдоль оси 0}у” и создает угловое движение, соответствующее углу Д0.
Перемещение летательного аппарата под действием силы тяги Р совпадает с осью О\х", поэтому, используя второй закон Нью-
тона для получения уравнения пространственного маневра, можно записать
п
(27)
Из рис. 34 следует, что сумма всех сил, действующих вдоль оси Oix", равна
Fx=r-X — mg s in О,
4 — 1 HO
тогда выражение (27) можно записать в следующем'виде:
mV=Х — mg sin 9.
94
Раздадим-обе части этого равенства на т, получим
V = —-----g sin 6. (28)
т
Продольная перегрузка, возникающая от ускорения в результате действия составляющей силы по оси Ojx", определяется из соотношения
X п =-------.
mg
Подставляя соотношение (29) в выражение (28), получим первое уравнение пространственного маневра
V = nxg — sin© или
1/ = g'(zzx + sin 9). (30)
Знак «минус» в скобках в выражении (30) соответствует набору высоты, «плюс» — снижению.
Искривление траектории в горизонтальной плоскости происходит при наличии центростремительного ускорения, которое направлено вдоль оси 01 У.
Центростремительное ускорение определяется из соотношения
где Игор — составляющая воздушной скорости в горизонтальной плоскости; УГОр= V cos 6;
Rrop — радиус разворота в горизонтальной плоскости.
Вдоль оси О] У, кроме центростремительного ускорения действует сила Y sin р, являющаяся проекцией момента силы Y на ось О1У.
Используя второй закон Ньютона
п
mjy= £ Fy., i-1 можно записать
V2 —
т _E£L_ = )/sinq (31)
Ягор
Так как угловая скорость перемещения в горизонтальной плоскости равна
Ягор ’
то, сделав соответствующие подстановки в выражение (31), получили
mV cos 6у=К sin р.
95
Аналогично выражению (29) можно записать формулу для поперечной перегрузки
пу=-^~. (32)
mg
Заменяя момент силы в формуле (32) через поперечную нагрузку и решая это уравнение относительно у, получим окончательный вид второго уравнения пространственного маневра
gnysinp
V cos 6
Третье уравнение пространственного маневра найдем таким же образом исходя из того, что искривление траектории в вертикальной плоскости происходит при наличии центростремительного ускорения, направленного вдоль оси OiZ. Вдоль этой оси_дейст-вует проекция силы тяжести — mg cos 6 и подъемная сила У cos р, следовательно, второй закон Ньютона
i=i
запишется в следующем виде:
т = ——— = — mg cos 0 Y cos 8, (33)
^вер
где V — воздушная скорость летательного аппарата;
Rnep — радиус кривизны траектории в вертикальной плоскости.
Учитывая, что угловая скорость искривления траектории в вертикальной плоскости равна скорости изменения угла тангажа
^вер
a Y = nvmg из выражения (32), третье уравнение пространственного маневра с учетом соотношения (33) будет иметь вид
9 — (пу cos |3 — cos 0).
Уравнения поступательных движений в горизонтальной системе координат можно получить, если спроектировать вектор скорости V на оси О]У и 0}Z
X =V cos 9 cos у;
Y = V cos 9 siny;
Z=l/ sin 6.
-86
В результате имеем систему уравнений пространственного маневра летательного аппарата
V=g(nx + sin 0);
gn., sin 3
Y —---------’>
V cos 6
0=^-(«4, cos?-cos 6);
X=V cos9cosy;
Y=V cos 9 sin y;
Z—V sin 6.
Система состоит из шести уравнений, которые содержат девять переменных (пж; пу-, V; у; 6; Р; х; у, z), поэтому при анализе и расчете движения самолета или вертолета в конкретных условиях, в соответствии с рассматриваемым маневром, нужно заранее задаваться значением или законом изменения трех каких-либо переменных.
При выполнении штурманских расчетов такими переменными будут пх, пу и р. Это позволит определить для любого момента времени значение координат самолета или вертолета х, у и г, величины 0 и у, а также модуль воздушной скорости и, следовательно, положение и параметры летательного аппарата в пространстве для любого заданного маневра.
Признаком горизонтального маневра является отсутствие изменения угла тангажа, т. е.
9 = 0; 6=0; 2=0.
При этих условиях система уравнений (34) примет вид
V=gnx',
Y=“«z/ sin?;
Х= V cos у;
Y V sin у.
(35)
Так примет
как 6 = 0, то третье уравнение вид
системы уравнении
(34)
или
4—А. И. Аегашкевич
°==“(«£/cos?- 1),
1
-----₽
COS р
(36)
97
Подставляя во второе уравнение формулы (35) выражение (36), получим
Y=-^-tg₽.
Признаком вертикального маневра является отсутствие изменения крена, т. е.
р=0; ₽=0.
При этих условиях система уравнений (34) примет вид
V = g(/zx±sin6);
6 = -^ («г, —cos 6);
X = V cos 0 cos у;
Y = V cos 6 sin у,
Z=V sin 0.
§ 24. ЭЛЕМЕНТЫ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МАНЕВРА
Продолжительность разгона (торможения) летательного аппарата. Время маневра при разгоне (торможении) /м при соответствующем ускорении находят из соотношения
4,=— (37)
где A V — разность скоростей в начале и в конце маневра.
Используя выражения (37) и (30), можем записать
м g (пх ± sinO)
Знак « + » соответствует снижению, знак «—» — подъему.
Длина участка разгона (торможения) лета--’fte льного аппарата. Она определяется по формуле
SM=Vcp/M, (39)
1Z В] "Г Vo / т'г
где Vcp — средняя скорость при маневре, равная - 2~— (при
= const). Подставив значение Уср в формулу (39), получим
о __ Vj + y2 ,
2 4|*’
Используя формулы (38) и (39), запишем
S Vi + Во ДУ
2 g (пх ± sin 6)
98
Но так как AV—Vi —V& после несложного преобразования окончательно имеем
М 2g-(«visin0)
(40)
При практическом решении задач с использованием первого уравнения системы (34), т. е. при определении параметров пх; 6; /м и SM, необходимо знать допустимые величины V, легко переносимые пассажирами.
По опыту эксплуатации пассажирских реактивных самолетов при снижении на малые высоты за 1,5 мин достигается ускорение около Й=0,35 g. Пассажиры легко переносят ускорения У= =0,132 g.на взлете и V = 0,25gHa посадке.
Радиус разворота летательного аппарата в горизонтальной плоскости. Общий случай пространственного маневра характеризуется одновременным изменением координат х, у, z. Как правило, при решении штурманских задач рассматривается только изменение координат х и у, т. е. координат в горизонтальной плоскости.
Любую пространственную кривую можно заменить двумя плоскими линиями: горизон
тальной проекцией с радиусом кривизны (по участкам) Л’гор и вертикальной — с радиусом /?вер (рис. 35). Пространственная кривая О В в горизонтальной проекции образует кривую О А. Вертикальная плоскость ОА'В', которая получается в результате выпрямления поверхности ОАВ, образует кривую в вертикальной проекции OB'.
Изменение курса в горизонтальной плоскости определяется из соотношения
Угор
Вгор
Используя второе уравнение системы (34) и заменяя рез V cos 6, получим
Y
ц V2 cos2 О
ГОр g«ySin₽
Горизонтальный маневр характеризуется отсутствием ния тангажа, т. е. 6 = 0. Используя соотношение пу=—-— cos р
Огор че-
(41)
измене-
и под-
4*
99
ставив его в выражение (41), получим формулу радиуса разворота в горизонтальной плоскости:
р V2
1 gtg?
(42)
(43)
В р е ,м я разворота в горизонтальной плоскости. Известно, что Ду = <вАЛ но со= V™n , тогда имеем ^гор
Ду = _2д£Р_Д/ Ягор
Решая уравнение (43) относительно А/ и выражая радиальную меру через градусную, получим формулу времени разворота
дгУР =
V гор З 'зО
где Ау° — заданный (фактический) угол разворота.
Траектория движения самолета при неуста-новившемся крене. Формула (42) справедлива в том случае, если в начале дуги окружности радиусом 7?гор самолет имеет установившийся крен определенной величины, т. е. р=const. При переходе из прямолинейного полета в криволинейный крен достигает заданной величины через время tBK. Примем закон изменения крена линейным, т. е. fi = Kt. В этом случае изменение курса при развороте можно найти из второго уравнения системы (34):
Закон изменения поперечной перегрузки равен
I
Тогда имеем
А=1
Координаты х и у определяются четвертым и пятым уравнениями системы (34)
х = У 5^ со s (-fr V} tg Д/й
\=1 Г (44)
1=1 А=1
100
Выражение (44) представляет собой уравнение движения летательного аппарата при переходе из прямолинейного полета в криволинейный до точки, в которой крен достигает заданной величины через время /вк. Далее движение будет происходить по дуге окружности с радиусом ДГОр, если р = const.
Разница между фактическими координатами точки Л1 (рис. 36) и точки М' равна
= Л Локр,
Ду — у Уокр>
где Л'окр и уокр — координаты точек окружности.
Рис. 36. Смещение точек траектории полета относительно точек окружности
Рис. 37. Смещение точек дуги окружности при учете траектории полета самолета (ОМ) при не-установившемся крене
Уравнение окружности в данной системе координат имеет вид -У кр ^гор sin у, Уокр==/?гор(1— cosy).
Используя четвертое и пятое уравнения системы (34), а также выражения (45) и заменяя ДГОр через —-—Д/, получим
1
Д„у=УД//cosy— \ 7 /
Ду=УД//sin у----1 ~ cos ‘)
(45)
.или
Дх = УД/ /cos у — 57,3 —sin7— \ 7°
Ay = yA/fsiny-57,3 1 ~ cos 7-\ 7°
(46)
101
Таблица 6
t 1 2 3 4 5
At 1 1 1 1 1
3, град 9 4 6 8 10
tg 0,0349 0,0699 0,1051 0,1405 0,1763
рад 0,003141 0,006291 0,009459 0,012645 0,015867
1, град 0,1799 0,3604 0,542 0,7245 0,9091
cos 7 1 1 0,9999 0,9999 0,9999
sin 7 0,0029 0,006 0,0093 0,0125 0,0157
П родолжение табл. 6
t 6 7 8 9 10
M 1 1 1 1 1
&, град 12 14 16 18 20
tg P 0,2126 0,2493 0,2867 0,3249 0,3640
7, pad 0,019134 0,022437 0,025803 0,029241 0,03276
1, град 1,0963 1,2848 1,4785 1,6755 1,8771
cos 7 0,9998 0,9998 0,9997 0,9996 0.9995
sin 7 0,0190 0,0224 0,0256 0,029 0,0326
102
Соотношения (46) справедливы для участка траектории при неустановившемся крене.
Определим координаты траектории движения самолета по истечении 10 сек после начала разворота, если закон изменения крена р = 2£ У=400 км/ч (111 м/сек), а 0=0.
При расчете используем соотношение (44) и сведем результаты в табл. 6, принимая g~ 10 м/сек2', Ati=Atk=\ сек-, ^-=0,09.
Координаты точки траектории по истечении 10 сек определяются по формулам:
ю
х= 111 2 cosy-1 = 111-9,981 = 1109,78 м;
11
10
у = П1 2 siny-1 = 111-0,175 = 19,42 м.
/I
Следовательно, координаты точки М, где крен примет значение 20°, равны: х= 1109 м; у—19 м.
Из этой точки самолет при р =20°=const и У=400 км/ч — const в дальнейшем будет описывать дугу окружности радиусом R= = 3,48 км. Разность координат точек дуг окружностей, описанных из центров 01 (рис. 37) и О2 (в системе координат XOY), равна:
Лл?ОКр=Л2окр —Л1окр;
дУокр=У2окр~У1окр.
Подставив уравнения окружностей с учетом смещения центра второй окружности, получим
^•^•окр:== (^гор sin у -ф-х) /?гор sin у,
ДУокр : [7?rop(l — COS у) + у] — А'гор (1 — СОО);
ИЛИ
4-Хок'р — X,
Дуокр^3^ у.
Разница между координатами дуг окружностей при начале разворота с p=const и fi=f(t) соответствует значениям координат точки М т. е. точки конца траектории движения самолета при неустановившемся крене.
Влияние ветра на разворот самолета. При безветрии самолет из точки А (рис. 38) придет в точку В по дуге окружности, при р = const. При наличии ветра самолет попадет в точку М с координатами xv и уи-
Скорость изменения координат определяют, проектируя векторы V и V на координатные оси X и У:
103
—4- = ]/ cosy 4 U cos (360° — S); dt
=. — V sin у 4- U sin (360° - &),
или
dxu~ V cos ydt 4- U cos
dyu—V sin ydt — U sin bdt.
Элемейтарное изменение курса при развороте равно:
dx = <odt= — dt, У R
тогда
dxy=Ac os ydy 4 R ~~r cos Idy,
dyu= ~R sin ydy — R~- sin Idy.
Интегрируя эти выражения, получают
xv = R s in у 4* R ~ cos &Y'»
yu=R cos у — R ~ sin Sy.
Разница между фактическими координатами точки М и расчетными состарит:
Хи -£окр>
Ду У и Уокр.
Так как окружность в параметрической форме имеет вид
xOKp 4?sinY;
Уокр = /? COSY,
то можно записать
Rx-u=А1 — cos оу;
и &Уи= — R — sin By.
Зная, что гДе »ур — время разворота на заданный
угол разворота, получим
Rxu=U cosB/yp;
^Уи= R sin8/yfj
104
или
=Utyp.
Учитывая, что в результате неустановившегося крена происходит смещение траектории на величину х и у, согласно уравнениям (44), разница в значениях координат при влиянии ветра будет равна:
&.xLr=U cos : х;
sin o/yp-f-y.
При выполнении разворота для выхода на новый курс отклонения фактической точки Мф (рис. 39) от расчетной Мр по даль
Рис. 38. Смещение траектории от влияния ветра
Рис. 39. Смещение точки выхода из разворота от влияния ветра
ности AS и боковому смещению А/ определяется из соотношений kS = Utyp cos s;
A/=t//yp sin e.
Элементы маневрирования скоростью. Выход на аэродром посадки в заданное время обеспечивается правильным определением момента вылета, строгим соблюдением заданного режима полета и проходом контрольных ориентиров в установленное время. В случае опоздания или избытка времени производят маневрирование, которое заключается в уменьшении или увеличении времени полета за счет изменения скорости или длины маршрута.
При современных скоростях это возможно только на участках большой протяженности. Так, для погашения недостатка времени в 2 мин при возможности увеличения скорости полета с 600 до 650 км/ч нужно пролететь на скорости 650 км]ч до 270 км. Следовательно, чтобы обеспечить прибытие на аэродром посадки в заданное время, ошибки во времени выхода должны быть обнаружены на значительном удалении от аэродрома посадки, а момент прохода ИПМ и промежуточных контрольных ориентиров нужно производить точно, без накапливания ошибок по времени.
105
Минимальное расстояние Smin, на котором можно нагнать время при опоздании или погасить его избыток, находится из равенства
откуда
AJ J 4. - *5min
“Г —Tmin—^кр—- -
у max у кр
max Л/
min — ~ t--
Ди
где VKP — скорость полета по маршруту (крейсерская);
Й'тят — максимально возможная скорость полета для выхода на аэродром посадки при опоздании;
AV — возможное увеличение скорости;
Л/ — максимально возможный недостаток времени.
Потребную воздушную скорость 1/ПОтр для нагона времени при опоздании определяют по формуле
iznoTP==iz1+p?™._ w, \ *ССТ t
где V] и I?7! — скорости полета до начала маневра;
ioci — оставшееся
Рис. 40. Траектория снижения самолета
время полета.
Маневрирование высотой полета. Рубеж начала снижения с заданного эшелона до заданной высоты при подходе к аэродрому посадки или выхода на заданный эшелон при наборе высоты, как правило, устанавливается инструкциями, а в некоторых случаях рассчитывается экипажем в полете с разрешения службы движения. Основным элементом, определяющим маневрирование высотой поле-
та, является вертикальная скорость набора высоты или снижения UB, которая может быть найдена из шестого уравнения системы (34)
sine.
Время набора высоты или снижения высчитывают по формуле
-н(св)- ,
в
где — наибольшая (конечная) высота маневра;
Нх— наименьшая (конечная) высота маневра.
При маневрировании высотой расстояние SH(CH) в горизонтальной плоскости между точками начала и конца маневра находят из соотношения
^>н(сн) — И ГО[/н(с»)>
106
Так как снижение или набор может происходить при различных значениях V w'UB и, следовательно, УГор, то Sh(ch) определяется суммой участков, на которых значения V и UB остаются постоянными (рис. 40):
п
*^н(сн) —1Лгор/н(сн)г>
! = 1
где _______
Кгор='|/’И-67в.
§ 25. ЭЛЕМЕНТЫ МАНЕВРИРОВАНИЯ
ПРИ ЗАХОДЕ НА ПОСАДКУ
Существующие схемы маневра захода на посадку сводятся, в конечном счете, к обеспечению выхода самолета в плоскость продольной оси ВПП. Выполнение маневра обеспечивается выдерживанием заданного режима полета с проходом ориентированных точек в пространстве относительно ВПП. Конечной точкой маневра является точка приземления (ТП), а режим полета характеризуется тем, что Я=0; ус-та = ₽р пп, Кс-та= Кгос-
Маневрирование скоростью полета при заходе на посадку в общем виде должно быть в диапазоне от скорости полета по маршруту до посадочной скорости: маневрирование высотой — оз высоты полета по маршруту (эшелона) до Н=0; маневрирование курсом — в соответствии с направлением проекции траектории полета на горизонтальную плоскость.
Скорость приземления (посадочная скорость) определяется известным из аэродинамики выражением
И„ос=0,94]/-^^, (47)
V Cvnoc₽s
где GnOC— посадочный вес самолета, кГ;
с’упос — коэффициент подъемной силы самолета с применением механизации крыла при посадке;
р — массовая плотность воздуха, кГ-сек21м\
S — площадь крыла, м2.
Массовая плотность воздуха зависит от атмосферного давления и температуры:
Сделав соответствующие подстановки и выделив постоянные величины, запишем выражение (47) в ином виде:
1/пос —0,94|/--Цг-Fg^Z
У %ocPS
107
или
V пос
___/г 1/7}
— ' '-•пос>
(48>
где К — 0,941/ -------.
Г CXnoc?S
Этот коэффициент является постоянным для данного типа самолета.
Используя выражение (48), нетрудно построить номограмму для расчета посадочной скорости с учетом изменения посадочного веса.
Следующей ориентированной точкой траектории полета при заходе на посадку является точка начала выравнивания (ТНВ). Скорость в ней Рнв не должна быть меньше величины
Инв-1/ (49)
V сусцР°$ где су — коэффициент подъемной силы на планировании (снижении).
Высота точки начала выравнивания Лнв определяется кривизной траектории снижения в вертикальной плоскости (рис. 41):
ЙНВ = Л' +Лвь1д>
где h' — средняя величина просадки самолета;
^выд —высота выдерживания.
Рис. 41. Элементы участка полета при посадке
Среднюю величину просадки самолета можно найти приближенно, принимая кривизну вывода самолета из планирования за дугу окружности (вследствие малых углов 0). Тогда
где Л/р — среднее качество самолета на снижении.
Расстояние 5цв находят по формуле
*5НВ = 14“<5выд>
где 5ВЫД — расстояние, пролетаемое самолетом на выдерживании при 0 = 0 и п~0,25.
Величины Shb и Анв можно рассчитать с высокой степенью точности, используя уравнения пространственного маневра. Однако экипажу невозможно получить эти координаты инструменталь-108
ним методом из-за низкой разрешающей способности приборов и относительно грубой их индикации. В связи с этим величины Sub и Лив служат экипажу вспомогательными параметрами для осуществления визуальной посадки.
Скорость в точке начала выравнивания является эволютивной скоростью снижения, поэтому в принципе возможен полет при снижении от точки входа в глиссаду (ТВГ) на этой скорости до точки выравнивания. В действительности пролет фиксированных точек производится с постепенно изменяющимися скоростями: от крейсерской до скорости в точке начала выравнивания. Это необходимо для сокращения времени полета на маршруте и траектории маневра, а также для обеспечения наибольшей безопасности полета в сложных метеорологических условиях (на случай возникновения критических углов атаки при турбулентности воздуха, что может привести к резкому падению скорости на снижении).
Скорости пролета фиксированных точек (БПРМ, ДПРМ и ТВГ) зависят от скорости полета, на которой возможен выпуск шасси с учетом возможно допустимых продольных перегрузок пх.
Среднюю величину пх находят из уравнения (40), решая его относительно пх
(V|-^)~Ssin6 sin6
/7 — --------------—----------------.
ср 2Sg 2Sg 2g
Величиной члена CTlJL можно пренебречь, тогда
2д
/? ~_ ср 2Sg
Зная пХср и длину отдельных участков траектории маневра, нетрудно определить из уравнения (40) скорости пролета фиксированных точек, исходя из начальной скорости на траектории маневра
скорость пролета БПРМ:
Vбпрм — У2^5бпрм (nx-|- sin &)-ф- Г'нв,
где Збпрм =(1000+200) — Sub (для стандартного размещения системы посадки);
скорость пролета ДПРМ:
Идпрм = ]/Г 2^5дпрм (пх-|- sin 6) + 1/бпрм, '
где Здпрм =3000 м (для стандартного размещения системы посадки);
скорость пролета ТВГ:
И твг — !/<2(£fSTBr (/zx-f” sin Ч~ Пдпрм,
109
где
Н1ВГ—Лдпрм
•зтвг =----;---- •
tg 6
Подобным образом рассчитывают скорости пролета других фиксированных точек траектории маневра при заходе на посадку.
Вертикальные координаты фиксированных точек траектории маневра при заходе на посадку вычисляют, исходя из установленного маневра
высота пролета БПРМ:
ABnPM=(1000 + 200)tg 6;
высота пролета ДПРМ:
Лдпрм = Лбпрм Д^бпрм tg 0.
Важным элементом режима полета при проходе фиксированной точки ТВГ является вертикальная скорость снижения, которую необходимо знать экипажу для полного вписывания в глиссаду снижения. Она может быть определена из соотношения
, т/ . ь утвг + удПрм . с, Итвг == Ис р s in 6 — --------si 11 6.
Иногда возникает необходимость перерасчета скоростей пролета фиксированных точек по изменившемуся полетному весу, т. е.
I/2
V расч
Ифакт — f (^поСфакт1
Используя выражение (49), запишем
2Gnoc
Л ,,иирасч
с v р о S "цос1 v
, .2 20посфакт V факт=: “ ‘
Супос?°8
Так как все параметры являются в данном случае постоянными, за исключением посадочного веса, то, выразив их через коэффициент К' = const, получим:
Ирасч =
V факт ^посфакт’
или
V2
расч
|,0С|>а<Ч
и Факт
^пСсфа\т
110
Окончательно получим
Кфакт— V
^посфакт
^ПОграсч
Точность и безопасность захода на посадку обеспечиваются правильным взаимодействием членов экипажа, определяемым инструкциями по типам самолетов. Одним из элементов этого взаимодействия является ведение коррекции разворота при выходе на последнюю прямую, которая производится по текущим значениям курсового угла радиостанции (КУР) и углу разворота летательного аппарата (УР).
Рис. 42. Траектория полета при выполнении четвертого разворота при заходе на посадку
Из рис. 42 видно, что параметры КУР и УР находятся в следующей зависимости:
КУР=90°-(УР+Ф).
Угол ф является вспомогательной величиной и, как видно из рис. 42, может быть определен из соотношения
tg(p—----К---_ ,
•^вых “Ь
ТО
где 5Вых — расстояние от ДПРМ до точки выхода на последнюю прямую для данного типа самолета.
Поскольку у'=/? +/7б^о — A1 sin УР — {7Б/УР = 7?(1 — sin УР)+ ~г^б(4о — ^ур), а
x' = R cos У Р + t7np/yр,
tg ф — ^(1 —sin УР) + ГБ(1‘90 — /ур)
^вых "Ь 5 COS УР -р б^пр^ур
(50)
Решая уравнение (50) для максимальных значений С/Б и Длг и различных типов самолетов, можно установить, что закон изменений КУР для различных типов самолетов и условий полета почти идентичен. На основании этого составлена табл. 7 средних
Ш
значений КУР для всех условий (при сохранении SBbiX = const для данного типа самолета), т. е. независимо от скорости составляющих ветра и типа самолета. При других значениях SBbiX средние значения КУР будут иными, поэтому необходимо рассчитать другие таблицы.
Таблица 7
Угол разворота, град 0 10 20 30 40 50 60 70 80
КУР — правый разворот, град 73 67 59 51 43 35 27 18 9
КУР —левый разворот, град 287 293 301 309 317 325 333 342 351
В процессе разворота по показаниям курсового прибора (УР) и АРК (КУР) с помощью табл. 7 судят о правильности выполнения четвертого разворота. Если показания совпадают с данными таблицы, то разворот выполняется правильно и вносить коррективы изменением крена не следует. При использовании полуавтоматических устройств контроль за разворотом ведут также с использованием табл. 7.
Данная таблица универсальна и может быть использована для любого типа самолета при различных значениях ветра, но при SBbix=const, соответствующем данному типу самолета.
§ 26. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ТОЧКИ
НАЧАЛА РАЗВОРОТА САМОЛЕТА
Точность выхода самолета на линию заданного пути во многом зависит от определения координат точки начала разворота. Радиус разворота самолета в горизонтальной плоскости определяется по формуле (42).
Для выхода на линию заданного пути (рис. 43) необходимо упреждение начала разворота самолета, называемое линейным упреждением разворота (ДУР) :
Jiyp = /?tg^-. (51)
Упреждение начала разворота при использовании дальномерных или угломерно-дальномерных радионавигационных систем (рис. 44) подсчитывают по формуле
ДД = 7?(1-со8УР). (52)
112
Формулы (51) и (52) справедливы и обеспечивают выход самолета. в точку В только в том случае, если самолет имеет в точке /4 крен заданной величины с последующим выдерживанием постоянного его значения. При этих условиях самолет перемещается из точки А в точку В по дуге окружности с радиусом В,
соответствующим заданным значениям скорости и крена. Однако при переводе самолета из прямолинейного движения в криволинейное крен меняется от нуля до заданного значения за время tDK.
Из этого следует, что радиусы разворота самолета за это же время (при V— const) непрерывно изменяются от /?=оо до В = = /?зад- При этом самолет движется не по дуге окружности, а по некоторой сложной кривой.
Таким образом, разворот самолета на заданный угол происходит по траектории, состоящей из трех участков:
Рис. 43. Выход на линию заданного пути по ЛУР
Рис. 44. Выход на заданную орбиту
участок сложной кривой при вводе самолета в крен до заданной величины;
участок дуги окружности при выдерживании заданного крена; участок сложной кривой при выводе самолета из крена.
Определение координат точек траектории движения самолета на развороте при неустановившемся крене через произвольно выбранный интервал времени At не представляет большой сложности, если известны величины изменения крена для каждого интервала времени. Иначе говоря, необходимо знать закон изменения крена в полете, который позволит решить задачу по определению координат точек траектории движения самолета. Конечной целью при решении этой задачи является расчет координатной точки траектории, в которой крен примет значение, равное заданному, что обеспечит точное вычисление величин линейных упреждений.
Закон изменения крена определен на основе экспериментальных данных, полученных в полетах на разных типах самолетов в различной навигационной обстановке.
Копия фотограммы записи осциллографом элементов у, V, р и 6 в полете на самолете Ил-18, пилотируемом пилотом I класса, при К=400 км/ч, //=400 м показана на рис. 45. На рис. 46 пока-
113
зан график, составленный по результатам обработки этой фотограммы. Средний участок кривой в первом приближении можно
Рис. 45. Дешифрированная фотограмма изменений элементов при вводе самолета в крен
Рис. 46. График изменения крена самолета
114
принять за прямую, имеющую некоторый наклон, который характеризует скорость изменения крена, равную в данном случае 2,Ъ°/сек. Эта величина есть угловая скорость вращения самолета вокруг продольной оси.
Условно это можно записать в следующем виде:
£1=сор£=2,5Л
На основании анализа кривых изменения крена, полученных в других условиях, установлено, что кривые имеют вид сложной синусоиды четвертного характера. Это позволяет утверждать о явлении ввода самолета в крен, как колебательном процессе с периодом колебания Г=4/вк и амплитудой А = Рзад- Аналогичное явление происходит и при выводе самолета из крена.
Решая уравнение (44) при любом выбранном законе изменения крена, нетруд
но определить координаты х и у траектории движения самолета при неустановившемся крене.
В данном случае интерес представляют координаты той точки траектории, в которой самолет примет значение заданного крена и после которой он будет двигаться по дуге окружности при R= =Дзад=const. В табл. 8 приведены координаты этой точки хм и ум, рассчитанные на основе закона изменения крена,.характеризующегося величиной р = 2/.
Таблица 8
V, км;ч Заданный крен. « град Время ввода и Kpei ZBK, сек Изменение курса самолёта в точке с координатами X и у Коордиьаты
хм УЛ1
400 20 10 9 1102 19
850 20 13 6 3069 23
2500 20 13 2 9027 22
В результате проведенных экспериментов получены предельные значения величин, характеризующих закон изменения крена от р = 2/ до р=4/. Имеется возможность получения величин р = 4/ и р=4,2/, но при этом необходимы большие усилия для ввода самолета в крен, сопровождающиеся тряской самолета.
Как видно из табл. 8, значение координаты х соизмеримо с радиусом разворота, а координатой у можно пренебречь. Следовательно, для обеспечения вписывания самолета в последующую заданную траекторию необходимо упрежденную точку начала разворота выносить на большее расстояние, чем определяемое по формулам (51) и (52).
Таким образом, линейные упреждения разворота находят по точным формулам, имеющим следующий вид:
ЛУР = /?^^-4-л-;
АД = /?(1 — cosyP)-i-A-cos УП,
где УП — угол подхода к орбите (см. рис. 44).
Общий характер закона изменения крена, независимо от навигационной обстановки, типа самолета и летных качеств пилота имеет вид сложной синусоиды четвертного характера; меняется только скорость изменения крена, т. е. наклон восходящей части этой синусоиды. Поэтому нет необходимости дифференцировать закон изменения крена соответственно заданным условиям. Достаточно и необходимо задаваться величиной крена или временем ввода самолета в заданный крен (в пределах от = до
115
В первом приближении можно считать траекторию движения самолета на участке ввода в крен прямолинейной (из-за малых значений координаты у). Координата х приобретает соответствующую величину через время /дю
л=И/вк.
Ошибка в определении х не превышает 20—30 м, что не имеет практического значения. Участок траектории на развороте при выводе из крена аналогичен траектории при вводе в крен.
Пример. Определить линейное упреждение разворота, если Г=650 км/ч,. Р=20°, закон изменения крена р==2,5 («=2,5°/сек), угол разворота 40°.
1. Определяем время ввода в крен:
₽ = ю<вк
Так как fBK=8 сек справедливо только для прямолинейного закона и не учитывает замедленность процесса в начальный и конечный моменты времени, то вводится поправка г=2,5 сек, которая является средней величиной, удовлетворяющей всем случаям.
Исправленное значение времени ввода самолета в крен составит
t'Qv - — 8 2,5 —10,5 сс/с.
испр
2. Определяем координату х:
x — Vff,K ----- 186-10,5---1953 л/, испр
3. Определяем линейное упреждение разворота: VP 40
ЛУР = R tg — + х = 9050-tg — + 1953 = 5263 м.
Здесь, как и при решении штурманских задач, можно было бы задаться любым временем ввода в крен tBK, приемлемым для данных условий.
Экипаж при решении штурманских задач, связанных с маневрированием по направлению полета, не только должен задаваться величинами V; р; 4: к или to, но и строго выдерживать их при выполнении полета.
Глава VII
ШТУРМАНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГУЛЯРНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
§ 27. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕГУЛЯРНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
При выполнении самолетовождения каждый экипаж должен знать и строго выполнять указания, инструкции и правила по безопасности полета для того, чтобы избежать потери ориен-116
тировки, столкновения с наземными препятствиями и летательными аппаратами, пересечения границ запретных зон, государственных границ, а также попадания в опасные атмосферные условия. Эти требования положены в основу штурманского обеспечения безопасности полетов.
Отличительные особенности характера передвижения в воздушном пространстве заключаются в следующем:
передвижение происходит в трех измерениях в пространстве;
остановка движения как крайняя мера обеспечения безопасности в возникшей аварийной ситуации в авиации исключается.
Отсюда вытекают основные принципы обеспечения безопасности полетов в штурманском отношении:
предвычисление точек траектории движения самолета (вертолета), а также режима полета;
проход заданных точек траектории и выдерживание режима полета.
Обеспечение безопасности полетов в штурманском отношении является частью решения общего вопроса обеспечения безопасности полетов в гражданской авиации, так как предупреждение возможного возникновения аварийных ситуаций зависит от комплексного решения вопросов организации полетов, управления воздушным движением, инженерно-технического обеспечения, а также обучения и воспитания личного состава подразделений.
Под регулярностью выполнения полетов понимается тот возможно минимальный интервал времени, в течение которого самолеты (вертолеты) могут произвести посадку в заданном пункте относительно установленного момента времени.
Интервал времени регулярности определяется эмпирическим путем и состоит из суммы интервалов времени, зависящих от следующих причин:
оперативности в работе отдельных служб, обеспечивающих полеты;
пропускной способности аэропорта;
изменения ветрового режима по маршруту;
наличия опасных явлений погоды (потеря времени на обход); подготовки экипажей к полету в штурманском отношении.
Основным принципом в обеспечении регулярности полетов, зависящим от штурманской службы, является высококачественная подготовка экипажей к полету в штурманском отношении.
Регулярность полета, определяемая интервалом времени, не может характеризоваться постоянной величиной в течение длительного периода времени, а также в различные периоды года и в различных географических районах. Первая и последняя причины, влияющие на суммарный интервал времени регулярности, являются субъективными причинами. Следовательно, оперативность работы отдельных служб и хорошая подготовка экипажей могут значительно уменьшить этот интервал времени.
Понятие регулярности полетов по выполнению установленно
117
го расписания (времени выполнения задания) не следует смешивать с понятием регулярности полетов по выполнению установленного количества полетов (рейсов), нарушаемого в основном вследствие закрытия аэропортов взлета и посадки.
Если в первом случае понятие регулярности характеризует качественную сторону выполнения (обеспечения) полета, то во втором — количественную. Подобное деление понятий необходимо для более объективной оценки деятельности различных служб и должностных лиц, а также выявления причин, вызывающих нерегулярность полетов.
При организации, обеспечении и выполнении полетов безопасность должна обеспечиваться даже в том случае, если это повлечет за собой нарушение регулярности.
§ 28. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ КУРСАХ
Полеты на параллельных курсах осуществляются при вертикальном и горизонтальном (боковом) эшелонировании.
Интервал эшелонирования зависит от технических возможностей навигационных средств, которые используются для выдер-жувания параметров, определяющих установленные интервалы.
При вертикальном эшелонировании для выдерживания параметра, определяющего установленный интервал, используется барометрический высотомер. Чем выше точность показания высотомера, тем меньше установленный интервал. Кроме того, на интервал влияет точность выдерживания высоты.
Минимально допустимый интервал (критический) ftgmmin находят по формуле
/)9IUroin =2(о/7+ Д/7’), (53)
где о/7 —средняя квадратическая ошибка в измерении высоты полета барометрическим высотомером;
А/7 — ошибка пилотирования по высоте.
Среднюю квадратическую ошибку в измерении высоты полета (рис. 47) вычисляют по формуле
о//[ж] = 30+13//[ЛЛ].
Рис. 48. Элементы интервала бокового эшелонирования (по горизонту)
Рис. 47. Элементы интервала эшелонирования по высоте
П8
Допустимая ошибка пилотирования по высоте имеет различные значения в зависимости от нормативной оценки: при пилотировании на оценку «Отлично» АД =±20 м, «Хорошо» —АД= = ±30 м и «Удовлетворительно» — АД= ±50 м.
Очевидно, критический интервал не обеспечивает полностью безопасности полетов. Поэтому вводят дополнительную величину— запасный интервал высоты А/гзап, тогда формула (53) примет вид
Лзш==2(аН-|-АД) Ц-ДАзап. (53а)
(54)
Определим величину A/i3an для ДЭ1П=3000 м. Для интервала высот от Д=0 до //=6000 м установлена /гэш=300 м. Решая уравнение (53а) относительно Л/гзап, получим
ДАзап—300 —2(69Ц-50) = 62 м.
Боковое эшелонирование (рис. 48) определяется интервалом между траекториями полета самолетов в горизонтальной плоскости. Его величину /бок определяют по формуле
/бок== 2БУ Д- Д/Зап, где БУу — боковое уклонение по курсу;
А/зап — запасный интервал бокового эшелонирования.
Боковое уклонение по курсу складывается из возможного уклонения по курсу, из неточности показаний курсовых приборов и из неточности пилотирования по курсу (/пил).
При использовании гироскопических курсовых приборов возможное уклонение /г, возникающее вследствие ухода оси гироскопа, находят по формуле
/г=5-^-^0,0П7й°/2, г 2
где S — длина контрольного этапа;
Дуг — уход курсового прибора от первоначального положения;
и — угловая скорость ухода оси гироскопа;
/— время полета.
Боковое уклонение по курсу определяется как сумма величин /г И /пил
Б У-у — 1Г Д /пил-
Тогда формула (54) примет вид /6ок = 2(/г-|/пил) ± Д/зап-
При использовании негироскопических курсовых приборов боковое уклонение за счет неточности показаний этих приборов зависит от длины контрольного этапа и ошибки прибора
L=Stg Ду, где Ау — ошибка в показании курсового прибора (для гиромагнитных курсовых приборов она имеет значение 2—2,5°. Формула (54) в этом случае принимает вид
/бок = 2 (/у -|- /пил) Д/зап»
119
При выполнении полетов по ПВП иа местных воздушных линиях со встречным-движением ниже нижнего эшелона обеспечение безопасности достигается путем разведения линий заданного пути от оси трассы.
Принцип разведения линий заданного пути от оси трассы состоит в назначении точек выхода самолетам (см. рис. 48), вылетающим навстречу с разных аэродромов, на границе установленной трассы. При этом используют характерные ориентиры, находящиеся на границе трассы МВЛ. При отсутствии ориентиров назначают расчетную точку, выход в которую производят по расчету времени и с рассчитанным курсом.
В горной местности, где невозможно разведение линий заданного пути самолетов, необходимо встречное движение по одному и тому же маршруту эшелонировать по высоте в соответствии с Наставлением по производству полетов в гражданской авиации. При невозможности установления эшелонирования встречные движения исключаются, т. е. с момента взлета с аэродрома отправления и до посадки на аэродром прибытия встречного движения по данной МВЛ не должно быть.
Эффективность применения принципа разведения линий заданного пути от оси трассы зависит от следующих факторов:
точности определения ширины трассы МВЛ;
полного использования технических средств самолетовождения;
применения визуальных сигналов на местности;
точного выполнения общих правил самолетовождения.
Создание на местности искусственных визуальных знаков не требует больших материальных затрат и может быть выполнено из подручных материалов. Их применение значительно повышает точность и безопасность полетов по трассам МВЛ.
С внедрением на МВЛ ночных полетов следует широко использовать светотехнические средства, которые требуют значительно меньше материальных затрат по сравнению с другими навигационными системами.
Глава VIII
ШТУРМАНСКАЯ ПОДГОТОВКА ЛЕТНОГО СОСТАВА
§ 29. ОРГАНИЗАЦИЯ ШТУРМАНСКОЙ ПОДГОТОВКИ
Штурманская подготовка летного состава слагается из теоретического и практического обучения вопросам обеспечения и выполнения полетов. Первое предусматривает изучение вопросов теории самолетовождения и штурманского обеспечения полетов; его основная задача — научить летный состав осмысленно и грамотно решать штурманские задачи.
120
Практическое обучение предусматривает отработку навыков в решении летным составом штурманских задач как на земле, так и в полете.
Теоретическое и практическое обучение производится в системе специальных учебных заведений, в системе командирской учебы и непосредствено в производственных подразделениях по специальным учебным программам.
В учебных заведениях для пилотов на теоретическую подготовку отводится 15—20% времени от общего объема часов за весь период обучения; в учебных заведениях для штурманов — 30-—35%. В этот бюджет времени обязательно включают часть вопросов практического обучения в решении штурманских задач на земле.
На отработку навыков в решении штурманских задач в полете необходимо затрачивать для пилотов 150—200 ч, для штурманов— 400—450 ч. Штурманские задачи в виде отдельных элементов самолетовождения необходимо включать в задания даже при выполнении учебных полетов по кругу.
Систематическое совершенствование в теории и практике самолетовождения производится в системе командирской учебы, основная задача которой — исключить возможное отставание уровня подготовки летного состава от развития авиационной техники и характера выполняемых задач в новых условиях навигационной обстановки.
Командирская учеба организуется на основе учебных планов, разрабатываемых в подразделениях под контролем должностных лиц штурманской службы летно-штурманского отдела управления. Планы составляют на определенный период (от одного года до двух лет) с учетом уровня подготовки летного состава в штурманском отношении и стажа производственной работы. В них указывают:
наименование разделов штурманской подготовки;
количество часов на изучение соответствующих разделов с указанием времени, отводимого на лекции, практические занятия, самостоятельное изучение по установленным срокам;
форму контроля изучаемого материала.
Контроль изучаемого материала может проводиться в форме экзаменов, зачетов, семинаров, контрольных летучек или написания рефератов на актуальные темы.
Командирскую подготовку нельзя совмещать с разборами полетов или другими формами организационной работы, ее следует проводить раздельно, даже если эти мероприятия проводятся в один и тот же день.
Большое значение в командирской подготовке имеет качественное составление учебных программ, которые должны учитывать уровень подготовки летного состава и обеспечивать дальнейшее совершенствование в теории и практике самолетовождения. Программу составляют в лаконичной форме с указанием
121
того, что должно быть достигнуто в процессе командирской подготовки, что летный состав в конечном счете должен знать и и уметь делать.
Программу разрабатывают по следующей форме:
наименование подготовки с указанием квалификации летного состава;
цели и задачи изучения данной программы;
наименования разделов с последующим раскрытием их содержания;
содержание практических занятий, семинаров;
перечень вопросов, выделяемых на самостоятельное изучение; рекомендуемая литература.
На основании программ составляют тематические планы по срокам проведения командирской подготовки с указанием наименования раздела, изучаемых тем по данному разделу, числа часов на проведение лекций, практических занятий, семинаров и самостоятельного изучения, формы проводимого контроля.
Учебные планы, программы и тематические планы, утвержденные командиром подразделения, доводят до всех лиц, привлекаемых к командирской подготовке.
Командирская учеба предусматривает обязательное наличие материально-технической базы, которая должна полностью обеспечить выполнение учебного плана. В подразделениях не всегда имеется отдельный специализированный учебный класс по штурманской подготовке; в этих случаях следует кооперировать различные дисциплины.
При оборудовании учебных классов необходимо определить количество приборов и аппаратуры, содержание схем, плакатов в полном соответствии с учебными программами, содержание стендов, раскрывающих методологию изучаемых дисциплин.
Одним из дидактических принципов является наглядность в обучении. Поэтому большое значение имеют четко оформленные стенды, плакаты и схемы, которые должны быть просты для понимания и доходчиво иллюстрировать сущность рассматриваемых вопросов.
В процессе подготовки летного состава нужно хорошо знать приемы подхода к учащимся, методы преподнесения им знаний и способы их усвоения. Необходимо знать, чему учить, как и какими средствами организовывать обучение, как воспитывать.
Организация и проведение занятий по штурманской подготовке должны строиться на дидактических принципах, сущность которых состоит в следующем.
Сознательность в обучении. Усвоение знаний, выработка навыков и умения немыслимы без понимания того, что должно быть усвоено и чему следует научиться. Основная задача заключается в том, чтобы воздействовать на сознание обучаемых, заставить их продумать все детали изучаемых вопросов, их взаимосвязь и закрепить все это в памяти. Обучаемого нужно заста-122
вить понимать существо процесса штурманской подготовки, с помощью которой можно добиться необходимых успехов в производственной работе.
Активность в обучении. Активная учебная работа предполагает самостоятельность, которая обеспечивается основательной теоретической подготовкой. Не следует увлекаться опекой, с одной стороны, а с другой — забывать о том, что самостоятельность полезна только тогда, когда она целесообразна и посильна.
Доступность и посильность обучения. В процессе всего обучения обучаемый должен видеть в своей деятельности больше успехов, чем неудач. Это дает уверенность в своих силах и в том, что в последующем он достигнет еще лучших результатов.
Непосильные вопросы, рассматриваемые в процессе командирской учебы, приводят к напрасной потере времени, к тому, что обучаемый, допуская ошибки, начнет сомневаться в своих способностях. Устранить сомнения, дать обучаемому уверенность в своих силах — одна из главнейших задач руководителя занятий.
Целенаправленность в обучении. В процессе учебной работы руководитель занятий должен указывать обучаемому на каждом занятии, чего он должен добиться. Это главная нить, соединяющая все стороны и элементы в обучении.
Наглядность в обучении. Наглядно обучать — значит так преподносить учебный материал, чтобы создаваемые у обучаемых представления и понятия основывались на живом непосредственном восприятии. Но было бы ошибочным понимать под наглядным обучением обязательную демонстрацию наглядных пособий. При объяснении каждого явления или действия демонстрировать надо то, о чем у обучаемых нет достаточно ясного представления.
Отсюда следует, что подбор наглядных пособий, их изготовление, и, следовательно, оборудование учебных классов должно быть обусловлено следующим:
учебными задачами и целями занятий;
конкретным содержанием занятий;
уровнем подготовки обучаемых;
практической необходимостью в свете выполняемых летным составом производственных задач.
Систематичность и последовательность. Известно, что обучать одновременно всем дисциплинам невозможно. Также немыслимо поочередное освоение различных элементов учебного процесса без учета их логической связи. Очевидно, это должно учитываться в учебных планах и программах. Необходимо ставить перед обучаемыми учебные задачи в такой последовательности, чтобы при решении очередного вопроса они могли наиболее полно использовать ранее приобретенные знания, навыки и умения.
123
Прочность знаний. Закрепление выработанных навыков достигается неоднократным целенаправленным повторением изучаемых вопросов.
Из рассмотренных принципов, обеспечивающих эффективность учебного процесса, следует, что руководитель обязан к каждому занятию тщательно готовиться, не оставляя ни одного элемента без глубокого анализа его сущности. Во всех случаях руководитель занятий, независимо от степени его подготовки, обязан иметь план проведения занятий, который необходимо строго выдерживать.
Заключительным этапом всего учебного процесса или его части является действенный контроль, основная задача которого— определить степень усвоения обучаемыми полученных знаний, навыков и умений. Форма проведения контроля определяется учебными планами. Главное при его проведении—-установить степень усвоения, а не акцентировать внимание обучаемого на отдельных пробелах в знаниях, которые зачастую являются результатом некачественного процесса обучения.
При организации контроля (экзаменов, зачетов и других форм контроля) необходим такой перечень вопросов, подвергающихся проверке, который отвечал бы производственной необходимости. Обучаемый перед проведением контроля должен знать основные направления, по которым он будет экзаменоваться.
Контрольные вопросы должны быть конкретными, соответствовать программе, иметь практическую ценность и охватывать широкий круг вопросов, связанных с определенным явлением.
Не следует ставить узкие вопросы такого рода: как рассчитать угол сноса? Лучше поставить вопрос шире, например: навигационный треугольник скоростей и взаимосвязь его элементов. В этом случае представляется более объективно установить степень усвоения одного из элементов штурманской подготовки. Кроме того, такой постановкой вопроса у обучаемого развивается последовательность изложения и самое главное — профессиональная заинтересованность, так как обучаемому представляется возможность более широко показать свои знания.
§ 30. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА В СТРОЙ ШТУРМАНСКОГО СОСТАВА
Переучивание летного состава на новую авиационную технику производится в специальных учебных заведениях, где процесс подготовки происходит по конкретным эксплуатационным вопросам в сжатые сроки. Поэтому в период переучивания невозможно охватить весь сложный комплекс вопросов самолетовождения.
Для обеспечения эффективного переучивания необходимо в подразделениях подбирать штурманов из числа наиболее способных. При этом не следует делать выбор только на основе стажа 124
работы или общего налета, так как не всегда эти условия могут определять качество общей штурманской подготовки.
При рассмотрении индивидуальных способностей штурманов обращают внимание на степень совершенства в использовании технических средств самолетовождения и дисциплинированность.
При отборе штурманов на переучивание следует учитывать их перспективность и возможность дальнейшего переучивания, а также использования на руководящей работе. В этом случае следует обращать внимание на следующие особенности:
возрастной ценз;
общий уровень развития;
профессиональную заинтересованность.
Учет всех этих особенностей позволит правильно определить контингент кандидатов, представляемых на обучение. Окончательная проверка должна происходить в процессе предварительной подготовки перед посылкой на переучивание. С отобранными штурманами в подразделениях организуют занятия по общим теоретическим вопросам самолетовождения применительно к той авиационной технике, на которой будет происходить переучивание.
Примерный перечень основных вопросов, необходимых для изучения летным составом при предварительной подготовке к переучиванию с поршневых самолетов на газотурбинные, таков: особенность использования ортодромических и локсодромических курсовых приборов;
принцип работы и использование навигационных индикаторов;
принцип работы самолетных панорамных радиолокационных станций, получение изображения на экранах, использование самолетных радиолокаторов;
принцип работы радионавигационных систем и их использование;
методы авиационной астрономии;
особенности самолетовождения на новой авиационной технике.
Такая подготовка летного состава в подразделениях должна организовываться летно-штурманским отделом управления с привлечением соответствующих специалистов. Она должна носить характер командирской учебы, которую не следует смешивать с обычной периодической учебой в учебно-тренировочных отрядах (с отрывом от производства).
Если штурман, отобранный на переучивание, находится в подразделении, удаленном от основного базового аэродрома, где организована предварительная подготовка, то нужно применять заочное обучение, обеспечив штурмана соответствующей литературой для самостоятельной работы, с последующей тщательной проверкой усвоения поставленных вопросов.
После описанной подготовки штурман сможет более эффективно пройти процесс переучивания в установленные сроки, поскольку он при переучивании сможет больше обращать внимания
125
на изучение конкретных образцов технических средств самолетовождения и работы с ними, не теряя времени на осмысливание принципа их действия.
По окончании переучивания штурман приступает к окончательной отработке способов самолетовождения в условиях производственной работы подразделения, т. е. к последнему этапу ввода в строй.
Ввод в строй штурманского состава в эксплуатационных подразделениях является заключительным этапом в подготовке штурманов к производственной летной работе. Он состоит из двух периодов: наземной и летной подготовки. Наземная и летная подготовка производится в полном объеме независимо от стажа работы и общей подготовки штурмана.
Первым видом наземной подготовки является подготовка карт и изучение основных документов, регламентирующих летную работу, вторым — тренировка в решении навигационных задач применительно к условиям работы подразделения, с последующей тренировкой в кабине самолета.
Летная подготовка разделяется на аэродромные тренировки и отработу элементов самолетовождения в рейсовых условиях.
В период наземной подготовки штурман изучает и отрабатывает те вопросы, которые непосредственно связаны с будущими практическими полетами. При этом первый вид наземной подготовки происходит в порядке самостоятельной работы, но под контролем штурмана подразделения, второй проводится под непосредственным руководством штурмана подразделения или штурмана-инструктора.
Самостоятельная работа штурмана должна проходить совместно с экипажем под руководством командира корабля. Если наземную подготовку проходят несколько экипажей (три — пять), то целесообразно организовать занятия по изучению основных документов, регламентирующих летную работу.
Первый вид 'наземной подготовки включает в себя изучение района и маршрута полета, наземных средств самолетовождения в районе полетов, инструкций полетов на базовом и промежуточных аэродромах, организации движения самолетов по маршрутам и в зонах с установленным режимом полета.
Изучение района полетов базового аэродрома и воздушных трасс нужно сочетать с подготовкой полетных карт. Это сокращает время наземной подготовки и помогает лучше изучить особенности района, воздушные трассы. Особое внимание следует обратить на схему расположения радиотехнических средств самолетовождения: оценить радиусы действия этих средств, определить радионавигационные точки для осуществления контроля пути по дальности и направлению, проанализировать возможность использования угломерных радиотехнических систем для определения места самолета с заданной степенью точности.
126
Помимо изучения радиотехнического обеспечения необходимо выбрать радиолокационные ориентиры (при консультации опытных штурманов), способствующие точности и надежности самолетовождения с использованием самолетного радиолокатора.
На отработку указанных вопросов и подготовку полетных карт обычно требуется пять — семь дней. Поэтому срок проверки устанавливают не менее чем через неделю. К этому времени обучаемый штурман должен иметь подготовленные карты маршрутов и четко знать схемы построения маневра при заходе на посадку, при снижении и наборе высоты, правила полетов в зонах с различными режимами и расположение радиосветотехни-ческих средств обеспечения самолетовождения и посадки.
Контрольную проверку следует проводить в индивидуальном порядке, что позволит выявить недоработанные вопросы и устранить обнаруженные недостатки.
Второй вид наземной подготовки, занимающей обычно три-четыре дня (без предполетной подготовки к аэродромным тренировочным полетам), включает в себя тренировку в решении навигационных задач применительно к данным условиям работы подразделения, тренировку в кабине самолета, проведение предполетной подготовки по одному из маршрутов.
Предполетная подготовка штурмана, вводимого в строп, проводится в соответствии с Наставлением по штурманской службе. При этом подготовку карт вторично не делают, их только еще раз проверяют и уточняют.
Рассмотрим содержание вопросов второго вида наземной подготовки.
Тренировка в решении навигационных задач применительно к данным условиям раб оты подразделения. Основная задача тренировки штурмана состоит в отработке решения навигационных задач для данного типа самолета и конкретных режимов полета. Решение задач производится раздельно до полного уяснения принципа их решения в следующем порядке:
а) расчет воздушной скорости горизонтального полета для выдерживания времени по расписанию. Тренировку необходимо начинать именно с этого элемента, так как полеты тпанспоптной авиации связаны с расписанием, выдерживание которого зависит от правильно рассчитанной воздушной скорости горизонтального полета с учетом ветра; кроме того, расчет курса следования и расход топлива в полете зависят от величины воздушной скорости;
б) расчет курса следования и путевого времени с последующим заполнением граф предварительного расчета полета в бортовом журнале штурмана. Здесь следует обратить внимание обучаемого на определение среднего ветра в вертикальном разрезе, который необходим для правильного расчета курса следования и путевого времени при наборе высоты и снижении;
127
в) расчет заправки топлива и его расхода по этапам полета; г) расчет рубежей возврата и ухода ,на запасные аэродромы; д) расчет начала снижения 'на заданную высоту и вертикальной скорости снижения;
е) расчет элементов захода на посадку. Он должен быть отработан до автоматизма, для этого следует постепенно переходить к установленным срокам, добиваясь решения всех элементов за одну минуту;
ж) решение навигационных задач в полете: исправление пути по боковому уклонению, определение путевой скорости и фактического угла сноса, определение ветра в полете по путевой скорости и углу сноса, маневрирование скоростью для выхода на рубеж в заданное время, исправление и учет показаний ортодромических и локсодромических курсовых приборов при полете по ортодромии.
Тренировка в кабине самолета. Она имеет большое значение при подготовке к полетам. Эту тренировку нужно обязательно проводить независимо от того, что штурман прошел процесс обучения при переучивании. Все тренировки в кабине самолета проводятся только под руководством штурмана-инструктора.
Тренировка штурмана в кабине самолета проходит в такой последовательности:
работа с аппаратурой под током (включение, регулировка, установка исходных данных на каждом виде аппаратуры в отдельности) в последовательности, предусмотренной штурманским планом полета;
решение части штурманских задач на аппаратуре применительно к условиям полета.
При работе с аппаратурой под током инструктор обязан вначале заслушать доклад обучаемого о порядке включения и выключения аппаратуры и только после этого разрешить работать на ней под током. Если обучаемый покажет твердые навыки в работе с аппаратурой, переходят к решению комплексных задач, которое производится по заранее составленному старшим штурманом подразделения розыгрышу полета.
Розыгрыш полета производят в три этапа: работа штурмана при наборе высоты, в горизонтальном полете, при снижении.
При составлении розыгрыша полета по этапам рекомендуется следующая схема штурманского плана полета.
а) Работа штурмана при наборе высоты:
расчет времени, курса взлета и скорости отрыва;
включение самолетного радиолокатора;
расчет курса выхода на линию пути;
установка исходных данных на НИ-50;
расчет времени выхода на эшелон или на контрольный ориентир; определение угла сноса по АРК;
определение места самолета;
128
исправление курса для выхода на контрольный ориентир; определение средней путевой скорости при наборе высоты; определение курса следования в горизонтальном полете.
б) Работа штурмана в горизонтальном полете:
расчет времени и курса отхода от контрольного ориентира; установка исходных данных на НИ-50;
определение места самолета;
расчет бокового уклонения самолета и поправки в курс; определение путевой скорости, угла сноса и ветра;
вычисление времени прибытия на контрольный ориентир;
уточнение рубежа возврата на аэродром вылета или ухода на запасный аэродром в зависимости от оставшегося топлива;
определение режима полета при снижении на заданную высоту.
в) Работа штурмана при снижении:
определение поправки в курс при снижении;
расчет времени прибытия и посадки;
вычисление посадочных данных (посадочной скорости и длины пробега) с учетом изменения веса, центровки и метеорологических данных;
уточнение места самолета;
расчет элементов захода на посадку.
Предлагаемая схема составления розыгрыша полета при тренировке в кабине самолета не может быть .принята за шаблон, так как содержание розыгрыша зависит от характера выполняемых задач и степени подготовленности штурманского состава.
Предполетная подготовка. О.на проводится с целью окончательной отработки штурманских расчетов на рейсовый полет по одному из направлений с использованием фактических данных. Обычно такие тренировки проводят два-три раза. Первая тренировка происходит под наблюдением инструктора, последующая или контрольная — самостоятельно. Для контрольной проверки желательно установить срок 25—30 мин с тем, чтобы создать некоторую нагрузку обучаемому.
При отработке всех вышеуказанных вопросов наземной подготовки необходимо следить за тем, чтобы не допускались элементы упрощенчества. Особое внимание нужно обращать на умение свободно и быстро решать навигационные задачи на штурманских счетных инструментах.
Наземная подготовка считается законченной, если в результате проверок установлено, что обучаемый штурман четко усвоил все вопросы, 'связанные с выполнением полета. После этого штурман переходит к аэродромным тренировочным полетам.
Аэродромным тренировочным полетам предшествует тщательная предполетная подготовка, при которой вводимый в строй штурман должен усвоить порядок работы в полете и последовательность, содержание и четкость команд, необходимых в полете.
Команды штурмана при выполнении полета имеют следующий примерный характер;
5—А. Н. Асташкевич 129
«Внимание! Разворот влево, курс 215°».
«Командир! Разворот вправо 10°».
«Командир! Приготовиться к снижению, скорость снижения 7 м!сек».
«Внимание! Снижение, курс 310°».
Команды штурмана нельзя смешивать с переговорами производственного характера (информацией), например:
«Командир! Самолет находится правее линии пути 15 км».
«Командир! Грозовой очаг впереди 50 км».
•В предполетную подготовку к аэродромной тренировке входит -расчет полета по большому прямоугольному маршруту или в зону, расчет элементов захода на посадку, топлива по этапам полета (времени), выбор точек на карте и расчет линейного упреждения разворота для построения маневра захода на посадку и полета в зоне пилотирования, составление штурманского плана полета, в котором указывается содержание команд и порядок 1их подачи.
Первая предполетная подготовка проводится под непосредственным руководством штурмана-инструктора, а в последующем— самостоятельно, но под контролем штурмана-инструктора.
С первых аэродромных полетов штурману следует прививать последовательность включения 'навигационной аппаратуры, приборов и их использования, особенно обращая внимание на обучение штурмана четкости работы при заходе на посадку. Штурман должен активно участвовать в работе экипажа до полной 'остановки самолета.
В полете инструктор, не опекая обучаемого, обязан внимательно следить за всеми его действиями. Вмешательство не должно носить характер навязывания своих действий. Нужно предо-ставить обучаемому возможность самому осмысливать свои действия.
Навязывание решений со стороны инструктора без должного краткого, но понятного разъяснения сковывает действия обучаемого, который в этом случае больше думает о том, чтобы угадать, чего добивается инструктор, чем о точности выполнения полета.
При появлении первых признаков напряженности у обучаемого в полете необходимо сразу помочь ему разобраться в своих действиях, включаясь в его работу, но не подменяя его. Каждая подмена, сопровождающаяся волевым вмешательством, окончательно выводит обучаемого из равновесия, что приводит к потере последовательности действий, в результате чего цель полета не 'будет достигнута.
Известно, что тренировочные полеты проводятся с пилотом-инструктором, который больше внимания обращает на работу обучаемого пилота. Возможные ошибки со стороны обучаемого штурмана могут повлиять на качество выполнения полета, что вызывает излишнее возбуждение у пилота-инструктора. В этих случаях инструкторы должны дать возможность обучаемым са-130
мим исправить ошибку (не в ущерб безопасности полета). Если инструктор видит, что допущенная ошибка не может быть исправлена, то необходимо своим вмешательством показать способ ее исправления с четким и кратким разъяснением.
Искусство инструкторской работы состоит в умении находить взаимопонимание с обучаемым. При этом нужно проявлять максимум выдержки к ошибкам обучаемых штурманов.
Обучаемый не должен терять понимания требований инструктора, что достигается только при внимательном и чутком изучении индивидуальных особенностей обучаемых. Всякого рода несдержанность инструктора увеличивает срок обучения, может привести к возникновению неуверенности в своих силах и способностях у обучаемого. Поэтому обучение в полете должно происходить в спокойной и деловой обстановке с предоставлением обучаемым инициативы в их действиях.
Для первых полетов следует рекомендовать обучаемому составлять графический план полета. Это позволит ему заранее осмысливать свои действия и подавать правильные команды. Необходимо непрерывно тренировать штурмана умению читать показания приборов с последующим их преобразованием в координаты места самолета. После того как будет установлено, что, обучаемый штурман свободно работает в полете, его можно допускать к полетам в рейсовых условиях.
Перед полетами по трассе проводят тщательную предполетную подготовку. Еще раз проверяют знание обучаемым схем, захода на посадку на основных и запасных аэродромах данного? направления, характера работы наземных радиосветотехнических средств самолетовождения и особенностей района полета в полосе трассы. При первых полетах по трассам не следует требовать от штурмана выполнения полного комплекса в решении навигационных задач. Часть их выполняют инструкторы, что должно быть специально предусмотрено в штурманском плане полета.
По опыту обучения штурманов полетам на самолетах с ГТД рекомендуется такая последовательность решения навигационных задач:
в двух-трех полетах обучаемый штурман четко отрабатывает работу с курсовыми приборами, радиокомпасом и самолетным радиолокатором. Решение навигационных задач должно быть сведено к определению только угла сноса, путевой скорости и места самолета визуальными способами (но не радиопеленгацией). НИ-50 используется! как средство контроля пути;
в последующих трех-четырех полетах переходят к определению места самолета методами радиопеленгации, включая и пеленгацию на экране радиолокатора, к вычислению времени прибытия с последующим маневрированием скоростью;
в последних полетах (согласно программам ввода в строй) переходят к полному комплексу работы штурмана в полете с при-5* 13L
"менением всех технических средств самолетовождения, добиваясь точности определения навигационных элементов.
Введенный в строй штурман должен периодически проверяться с целью установления степени его профессионального совершенствования. Такне проверки следует производить не менее одного раза в квартал в первый год работы. В дальнейшем они делаются в установленном порядке согласно требованиям НПП ГА.
Глава IX
ШТУРМАНСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА ВЫПОЛНЕНИЕМ
ПОЛЕТОВ
§ 31. ОРГАНИЗАЦИЯ ШТУРМАНСКОГО КОНТРОЛЯ ЗА ТОЧНОСТЬЮ ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЛЕТОВ
Штурманский контроль за точностью выполнения полетов является одним из важнейших условий обеспечения правильного и своевременного выполнения общих правил самолетовождения. Он образует систему мероприятий, обеспечивающих точность выполнения полетов по заданным маршрутам независимо от качества подготовки летного состава.
Основные принципы организации этого контроля заключаются в целенаправленности (проведение контроля для анализа подготовки летного состава, точности работы навигационных технических средств, эффективности методов и способов самолетовождения), систематичности и последовательности (проведение контроля для непрерывной информации командно-руководящего состава о состоянии штурманского обеспечения полетов).
Методы контроля строятся с учетом организационной структуры производственных подразделений (управление, объединенный авиаотряд, летный отряд). К основным из них относятся: .визуальный, инструментально-аэрологический, радиотехнический.
Методы контроля определяют приемы, способы и средства, с помощью которых осуществляется штурманский контроль за точностью выполнения полетов непосредственно в полете, на земле, после полета или наземными радиотехническими средствами во время выполнения полета со специально организованных пунктов (контроля. Кроме того, применяется контрольное решение задач с •использованием шаропилотного ветра или ветра, определяемого в полете, для точного нахождения места самолета или отдельных навигационных элементов.
Этот метод применяется непосредственно в полете и после полета по данным бортового журнала штурмана. В некоторых 132
случаях используют обратную прокладку пути самолета, чтобы определить точность полета по маршруту и соответствие записей в бортовом журнале штурмана элементам навигационного режима полета.
Обратная прокладка заключается в прокладке на карте фактического пути самолета между пунктами вылета и прилета или между двумя контрольными ориентирами.
Предполагаемый путь самолета в результате прямой прокладки обозначен АВ (рис. 49). Навигационные элементы, зафиксированные в бортовом журнале штурмана, должны соответствовать прямой прокладке пути. Однако, самолет вышел в точку Б, следовательно, расчетные данные не соответствовали фактическим, которые нетрудно определить по обратной прокладке пути,
Рис. 49. Контроль пути обрат- ' Рис. 50. Контроль пути обратной проной прокладкой при полете по кладкой при полете по ломаной лп-прямой НИИ
проведя линию из точки Б в точку А. Аналогичным путем находят промежуточные фактические места самолета (точка Г).
Если полет происходил по ломаной линии, то обратная прокладка производится, как показано на рис. 50, где линия АБВ — предполагаемый путь самолета при прямой прокладке. Для определения фактических линий пути и точек поворота необходимо поступить следующим образом: соединить прямой линией ВГ предполагаемую и фактическую точки места самолета и разделить полученный отрезок ВГ на части {а, в), пропорциональные времени полета по этапам. Затем от точки Б в направлении, параллельном линии ВГ, отложить отрезок БД, равный в. Полученная точка является фактической точкой поворота, а линия АДГ — фактической линией пути (в предположении, что ветер и навигационный режим полета за время полета не изменялись).
Обратная прокладка способствует действенному контролю за точностью полета по маршруту.
Радиотехнический метод контроля позволяет иметь непрерывные данные о фактическом месте самолета в пределах точности работы радиотехнических средств. Основной задачей этого контроля является определение точности выполнения полета по заданному маршруту и выхода самолета в заданный пункт в назначенное время, а также точности вычисления навигационных элементов полета.
133
Точность самолетовождения зависит от точности полета по маршруту, на которую влияет величина бокового уклонения, от линии заданного пути и точности выхода самолета в заданный пункт в назначенное время.
Нормы точности полета по маршруту даны в табл. 9.
Таблица 9
Оценка Боковое уклонение, км
легкомоторной авиации транспортной авиации
с поршневыми двигателями с газотурбинными двигателями
Отлично БУ < 0,7-0,06 5 БУ <0,7 (0,05 5+ + 0,5 Я) БУ <0,7(0,06 5+ +0,6 Я)
Хорошо БУ «0,06 5 БУ <0,05 5 + +0,5 Я БУ <0,06 5+ +0,6 Я
Удовлетворительно БУ <1,7-0,06 У БУ <1,7 (0,05 5+ +0,5 Я) БУ <1,7 (0,06 5+ + 0,6 Я)
Нормы точности выхода самолета в заданный пункт в назначенное время таковы: для легкомоторной и транспортной авиации с поршневыми двигателями: оценка «Отлично»—А/+0 2 мин, «Хорошо — Л/++3 мин, «Удовлетворительно» — А/йС5 мин-, для транспортной авиации с газотурбинными двигателями: «Отлично— мин, «Хорошо» — Д/<С1 мин 30 сек, «Удовлетворительно» — А/ 2 мин 30 сек.
Общая оценка точности самолетовождения (в баллах) определяется из оценок точности полета по маршруту и точности выхода по времени (табл. 10).
Пример. Определить оценку точности самолетовождения для самолета с ГТД, если на участке 280 км экипаж имел боковое уклонение 30 км, а выход на контрольный ориентир по времени был произведен с ошибкой 2 мин, высота полета 10 000 м.
Решение. 1. Находим нормативную величину бокового уклонения:
БУ « 0,7 (0,06-280 + 0,6-10)-; 15,96 км.
БУ + 0,06-280 + 0,6-10 < 22,8 км.
БУ < 1,7(0,06-280 + 0,6-10) + 38,76 км.
2. Оценка точности полета по маршруту — «Удовлетворительно».
3. Оценка выхода по времени — «Хорошо».
4. Оценка точности самолетовождения по табл. 10 — «Удовлетворительно».
134
Результаты контроля и оценки точности самолетовождения тщательно анализируют и на основании анализа делают выводы об уровне штурманской подготовки летного состава и намечают мероприятия по ее повышению. Точность определения навигационных элементов не входит в оценку точности самолетовождения и характеризуется от
дельными оценками в зависимости от технических возможностей
средств самолетовождения, применяемых в полете.
Точность определения навигационных элементов полета можно контролировать сравнением с данными, полученными с помощью точных технических средств (допплеровский измеритель, дальномерные системы и т. д.), сравнением со средним значением, полученным по данным экипажей, выполнявших полет, сравнением с данными экипажа-контролера и с данными, рассчитанными по шаропилотному или радиопнлотному ветру.
§ 32. ПОРЯДОК ПРОВЕРКИ ЭКИПАЖА
ПО САМОЛЕТОВОЖДЕНИЮ
Проверка экипажа по самолетовождению преследует такие цели:
первоначальный допуск к самостоятельной работе в составе экипажа;
повышение классности;
допуск к полетам на самолетах (вертолетах) нового типа;
допуск к полетам в определенных метеорологических условиях и в определенное время суток;
определение квалификации по специальности в установленные сроки;
допуск к полетам на новых трассах и незнакомых аэродромах; продление срока действия свидетельства.
Независимо от вида проверки в обязательном порядке проверяется точность самолетовождения по маршруту, оценка которой является основной. Однако во всех случаях обращается внимание на точность навигационных определений.
Перед проверкой экипажу обязательно ставится задача с указанием норматива точности полета по маршруту, выхода по времени, порядка определения навигационных элементов и использования технических средств самолетовождения с указанием содержания штурманских задач, которые должен решать экипаж в полете.
135
Для установления строгого порядка работы экипажа и проверяющего целесообразно разработать и составить штурманский план полета, чем исключается неорганизованность п проведении проверки и излишнее отвлечение экипажа от выполнения основного полетного задания. Проверяющий обязан обеспечить спокойную работу экипажа и действовать строго по плану.
В полете проверяющий для объективности оценки работы экипажа в штурманском отношении должен не только фиксировать результаты решения задач, но и при возможности производить контрольные навигационные определения. При проверке следует обращать внимание на грамотное использование технических средств самолетовождения, степень отработки навыков в комплексном их использовании, а также на соблюдение основных правил самолетовождения и выполнение инструкций по взаимодействию членов экипажа.
После полета проверяющий обязан сделать послеполетный разбор со всеми членами экипажа и дать оценку точности самолетовождения и определения навигационных элементов.
Разбор по своему характеру и содержанию должен быть объективным, с указанием характерных ошибок, положительных сторон в работе экипажа в штурманском отношении и являться продолжением учебы, способствующей дальнейшему совершенствованию летного состава. По результатам оценки полета в штурманском отношении определяется степень подготовленности экипажа к выполнению полетных заданий.
Приложение 1
ОСНОВЫ НОМОГРАФИИ
Краткие сведения по номографии
Термин «номография» произошел от греческих слов «номос» — закон и «графо» — пишу. Таким образом, номография есть наука о способах графического изображения функции, выражающих зависимость между любым числом переменных величин.
Номография сокращает труд при вычислениях по тем или иным уравнениям при помощи особых графиков, называемых номограммами, с которых чисто графическим путем можно снимать готовые решения этих уравнении, не прибегая к самому процессу вычисления. Поэтому номограммы приобретают особенно важное значение в штурманской службе при вычислениях массового пли повторного характера по одной и той же формуле. Применение номограмм позволяет привлекать к вычислениям по этим формулам лиц, не имеющих особой квалификации в области математики.
До создания номографии для сокращения вычислений служили таблицы значений функций. Однако для функций даже трех переменных такие таблицы занимают несколько листов и пользование ими, в особенности интерполирование, становится затруднительным.
Номограммы по сравнению с таблицами обладают следующими преимуществами:
построение номограммы требует несравненно меньше времени, чем составление таблиц;
одна номограмма, начерченная на небольшом листе бумаги, заменяет несколько листов числовых таблиц, что сообщает номограммам полную наглядность и удобство пользования ими;
интерполирование при пользовании номограммами производится со значительно большей легкостью, чем при использовании таблиц;
увеличение числа независимых переменных не вызывает особенного усложнения в пользовании номограммами, тогда как каждая лишняя переменная сильно усложняет таблицы и увеличивает их объем.
Основные виды номограмм
В задачи номографии входит построение специальных графиков, дающих возможность производить вычисления частных значений функций нескольких переменных.
1. Простейшим случаем является построение графика функции у одной независимой переменной х, связанных между собой уравнением f(x, i/)=0.
Графическим изображением этой зависимости является некоторая кривая АВ (рис. 51, а) в прямоугольной системе координат, форма которой определяется видом функции f (х, у). По заданному значению х = х1 построением, указанным на рис. 51, а, находим графически соответствующее значение i/i и, наоборот, по заданному значению у = Уг можно определить соответствующее значение х=х%.
137
На рис. 51, б показано графическое изображение зависимости у=ах+в. Частным случаем этой функции при решении задач штурманской службы будет формула, определяющая пройденное расстояние при известных значениях скорости, времени и исходной точки:
S = Vt + So.
На рис. 51, в графически изображена зависимость тригонометрической функции i/=sinx.
2. Функциональная зависимость между тремя переменными Иц ос2 и сс3 может быть выражена графически номограммой из выравненных точек (рис. 52).
Рис. 51. Функциональная зависимость двух переменных
Кривые AfBi, А2В2 и Д3В3 с числовыми щ к а л а м и. Прямая линия СД, налагаемая зывается индексом, или ключом.
Эта номограмма состоит из грех кривых (в частном случае прямых): А2В2 и Д3В3,
каждая из которых несет на себе числовые пометки частных вначений переменных осц ос2 и Оз, расставленных так, что наложив линейку СД на пометки с нужными частными значениями переменных ос1 и а2 на кривых AjBi и А2В2, на кривой А3В3 мы прочитаем частное значение третьей переменной ос3, определяемое функциональной зависимостью вида f (аь а2, а3) =0.
пометками на них называются на номограмму для отсчетов, на-
Рис. 53. Функциональная завися мость четырех переменных
Рис. 52. Функциональная зависимость трех переменных
3. При помощи введения в номограмму немых шкал, или так называемого' метода графического исключения переменных можно построить номограмму из выравненных точек для изображения функциональной зависимости с числом переменных больше трех.
Например, чтобы построить номограмму из выравненных точек для функции f (Ki, «2, сс3, сс4)=О с четырьмя переменными, достаточно ввести в номограмму одну немую шкалу ос. Для этого вышеуказанное уравнение преобразуется к виду <р(И], аа)=ф(ос3, ос4).
138
Это уравнение можно рассматривать как результат исключения переменной ос из системы
/(а) = ¥(я1. аг);
f (я) = ? (пз> а4)-
Каждое из уравнений этой системы содержит по три переменных, поэтому для каждого из них можно построить номограмму из выравненных точек с тремя переменными. Эти две номограммы можно соединить в одну, сделав шкалу для переменной ос общей для этих номограмм.
Чтобы по заданным значениям ось ос2, ос3 определить значение ос4, получающегося из функциональной зависимости F (ось ос2, ocs, ос4) =0, по номограмме (рис. 53) достаточно выполнить следующие построения.
На шкалах А}В{ и Д2В2 нужно соединить прямой пометки oci и ос2,
соответствующие заданным значениям этих переменных, и на шкале АВ определить значение вспомогательной переменной ос в точке С. Затем, наложив прямую на точку С и на пометку
со значением а3 на шкале AsB3t определить значение ос4 по пометке на шкале А4В4 в точке пересечения последней прямой со шкалой А4В4. Так как значение вспомогательной переменной нас не интересует, шкалу АВ можно не снабжать пометками. Она остается немой шкалой.
Каждое увеличение числа переменных в функциональной зависимости на одну переменную требует введения в номограмму из выравненных точек дополнительной немой шкалы.
Рис. 54. Функциональная зависимость пяти переменных
Пользование номограммой для пяти переменных (рис. 54) таково. Соединив прямой пометки aI и 0С2, делаем засечку па немой шкале ос0; соединение этой засечки с пометкой ос3 при помощи второй прямой дает засечку на второй немой шкале ос; наконец, против точки пересечения третьей прямой, соединяющей засечку а с пометкой для а4 со шкалой для переменной а5, читаем на последней шкале искомое значение переменной а5, соответствующее задан-
ным значениям переменных ctj, «2, аз и а4.
Так как введение дополнительной переменной влечет за собой присоединение двух шкал: одной для самой переменной и второй — немой, то номограммы из выравненных точек становятся неудобными для пользования при большом числе переменных. Поэтому применяют другой метод построения номограммы путем введения бинарного поля.
4. Бинарное поле можно построить, вычертив на плоскости два семейства взаимно пересекающихся кривых.
Если каждую кривую первого семейства пометить частными значениями переменной ос (рис. 55), а каждую кривую второго семейства частными значениями переменной (3, то в каждой точке А плоскости будут пересекаться кривые, по одной из каждого семейства, соответствующие некоторым частным значениям переменных а и |3. Таким образом, каждой точке А соответствует по одному частному значению переменных а и Р, совокупность которых для всех точек рассматриваемой части плоскости образует на ней бинарное поле.
Если в состав номограммы из выравненных точек ввести бинарное поле, то число переменных в номограмме увеличится.
На рис. 56 схематически изображена номограмма с двумя криволинейными шкалами из выравненных точек с пометками для переменных oci и ос2 и бинарное поле с пометками для переменных ос и р; эта номограмма является сред-
139
В выбранном масштабе на прямой О А от начала шкалы О откладывают отрезки i/o, 1/ь 1/2, ..., Уп> концы которых отмечают черточками с пометками do, йь «2, ап соответствующих значений переменной ос.
Чтобы производить отсчеты значений у по заданным значениям ос, параллельно шкале располагают прямую с нанесенными на ней единицами принятого масштаба.
Достаточно прочесть, сколько единиц масштаба соответствует пометке значения переменной ос=а, на шкале ОА, чтобы получить соответствующее значение функции у=Щ. На рис. 57 в качестве примера приведена шкала функции iz = lgx, называемая логарифмической шкалой, которая часто применяется в номографии.
Значения переменной выбирают так, чтобы они составляли арифметическую прогрессию, т. е. через равные промежутки /г = аг+1— а,. Промежуток h называется ступенью шкалы. Например, на рис. 57 ступень шкалы рав-
0 , , ,
.-----------Г--f-,-> ! f -Н-Н ! i I I I f -
«=( 2 3 it 5 6 7 8 3 10
0,1 0,2 0,3 OA 0,5~Q,6 0,7 Orf 0,S 1,0 ' ’ 'Масштаб
Рис. 57. Неприспособляемая прямолинейная шкала
на 0,5. Расстояние между двумя соседними помеченными точками на шкале называется графическим интервалом. При постоянной ступени шкалы графический интервал вообще изменяется с изменением значений переменной а.
Единственной функцией, для которой графический интервал сохраняет постоянную величину, является линейная функция 1/=Лос+В, шкала которой называется поэтому равномерной шкалой.
2. Для построения приспособляемой прямолинейной шкалы функции y = f(a) необходимо решить следующую задачу: на отрезке заданной длины I в выбранном масштабе построить прямоугольную шкалу функции i/=/(oc) для промежутка (а, Ь) изменения переменной а.
Решение этой задачи является основным вопросом при построении номограмм с прямолинейными шкалами.
Так как по условию задачи шкала должна удовлетворять двум условиям: заданной длине I шкалы и заданному промежутку (а, Ь) изменения а, то вместо построения шкалы самой функции f (а) строят шкалу функции у — =Af (а)+В с двумя произвольными параметрами А и В, которые определяют из двух приведенных условий задачи.
В указанной формуле параметр А называется модулем* *, параметр В — ориентирным коэффициентом шкалы. Чтобы пометка ос= а совпала с началом шкалы, где i/ = 0, из исходного уравнения получаем первое уравнение для определения А и В:
0 = Л/(а) + В.
Таким образом, модуль А и ориентирный коэффициент В определяются из; системы уравнений
0 == Af(a) + В;
I •• Af(b) + В, откуда
А —------,
f(0)~f(a) f(b)~f(a)
* Длина отрезка, служащего единицей, которой измеряются значения функций, носит название модуля шкалы.
140
ствбм изображения функциональной зависимости F (а,, а2, а, Р)=0 с четырьмя переменными.
Номограммы должны удовлетворять следующим требованиям, предъявляемым к ним практикой их использования:
в формулах, подлежащих номографированию, каждая переменная имеет ограниченные пределы своего изменения, поэтому прн построении номограммы; необходимо заботиться о том, чтобы на шкале для данной переменной уместились1 ее значения во всем промежутке изменения этой переменной;
для достижения наибольшей точности при соблюдении предыдущего требования шкала, оставаясь в поле чертежа, должна иметь как можно большую, длину, что расширяет возможности более точной градуировки шкалы;
Рис. 56. Номограмма большого числа переменных на основе бинарного поля
взаимное расположение шкал должно быть таким, чтобы при наложении на них линейки для отсчетов последняя не пересекала шкалы под слишком острым углом, что уменьшало бы точность отсчетов;
отдельные шкалы не должны располагаться слишком близко друг от друга, чтобы уменьшить неточность отсчетов при наложении линейки;
при соблюдении перечисленных условий надо выбирать такой тип номограммы, который требовал бы наименьшего труда и вычислений при ее построении.
Построение прямолинейной шкалы
Так как основным элементом номограмм из выравненных точек является шкала, то в первую очередь необходимо решить задачу о построение приспособляемой шкалы, в частности, приспособляемой прямолинейной шкалы.
1. Построение неприспособляемой прямолинейной шкалы функции z/=<p(a), т. е. шкалы, которая не связана с заданной длиной шкалы и промежутком изменения переменной а.
Для построения такой шкалы на прямой ОА (рис. 57) выбирают начальную точку О, называемую началом шкалы. Затем составляют таблицу значений заданной функции при частных значениях переменной а:
а «0 «1 я2 ап
У = <Г (а) у0 У1 = («1) z/2 = о (а2) Ун = <? (яп)
141
и, подставляя в исходное уравнение значения Л и В, окончательно получаем уравнение шкалы:
, /(“) —/(а)
и = I -—-----—.
Примечание. При построении шкал в номограммах параметры А и В •обычно несколько округляют для упрощения расчета шкалы. Это влечет за собой незначительное изменение длины шкалы и небольшой сдвиг ее начальной точки, что не имеет существенного значения при составлении всей номограммы.
Рис. 58. Логарифмическая шкала
Рис. 59. Схема номограммы с тремя параллельными шкалами
Пример. Построить логарифмическую шкалу длиной 15 см для промежутка (2;4) изменения независимой переменной а, если f(a)=lga, 1~ 15 см, Ь=4.
По формуле уравнения шкалы находим:
а
1g---
lg a— 1g 2 2 а
г/ = 15---------- =-=15-------да 50 1g — .
J lg4—lg2 lg 2 K 2
Приняв ступень шкалы й=0,2, составляем таблицу:
а 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0
501g -— 2 0 2,07 3,96 5,69 7,31 8,8 10,2 11,52 12.76 13,94 15,0
Построенная по условиям задачи логарифмическая шкала имеет следующий внд (рис. 58).
3. Номограмма с тремя параллельными шкалами применяется для решения уравнения f(ai, аз, аз) =0, связывающего три переменные аь as и аз-
Номограмма из выравненных точек с тремя параллельными шкалами является частным видом номограммы из выравненных точек с тремя шкалами. Поэтому оиа пригодна для графического изображения только частного вида уравнения f (аь а2, а3) =0, связывающего три переменные щ, а2 и аз-142
Для составления уравнения, связывающего геометрические элементы номограммы, которое условимся в дальнейшем называть уравнением геометрической связи, используем свойства подобных треугольников.
ровместим ось OY (рис. 59) прямоугольной системы координат со шкалой для шеременной (Xi, а начало всех трех шкал для переменных (Xi, as и аз расположим на оси ОХ в точках О], О2, Оз.
Пересечем шкалы прямой СД (индексом), при помощи которой произво,-дитср отсчет значений переменных по номограмме.
Обозначим: О^С — у\, O^D = y<4, О3Е = у3, = О\О.-, = т;
ОгА = О^В = O3F~ h.
Из подобия треугольников CEEt и CDDj имеем
ЕЕ} О£>1
С£] ~ C£>i ’
или на основании введенных обозначений,
Уз — У1 Уч~У1
т I
откуда
Уз , УД_
т \ т I ) I
Это и есть искомое уравнение геометрической связи для номограммы рассматриваемого типа. С точки зрения уравнения шкал
</1 = («1); 1/2 = ?2 (Т>) и Уз = <Рз (аз)-
Таким образом, уравнение геометрической связи, следовательно, и номограмма из выравненных точек с тремя параллельными шкалами выражают функциональную зависимость вида =fi(ai)+f2(0^2)
Чтобы построить для указанного уравнения приспособляемую номограмму, его нужно преобразовать так, чтобы вывести из него уравнение приспособляемых шкал для переменных аь а2, аз в виде уравнения г/=Д)(а)+В.
Для этого умножим уравнение /з(а3) =fi(at) +f2(a2) на произвольный множитель А, после чего к обеим частям равенства прибавим сумму (В + С) двух произвольных постоянных; тогда
Af3 (яз) + В + С = Afi (a;) 4- В + Afa (a.fj -f- С.
Чтобы последнее уравнение совпало с уравнением геометрической связи,, должны сыть соблюдены равенства
(~ — = + В;
\ т I /
Z/2 = Д/2 (“2) + С',
= Af3 (as) + В + С.
т
Откуда для шкал переменных а,, а2, аз получаем следующие уравнения:
ml ml
У1 = А -------fi (a]) + В -----;
I — т I — т
Уч = Alf2 (я2) + С7;
Уз == Amf3 (a3) + Вт + Ст.
14?
Введем «Обозначения:
, . ml „ ml
Ai А j Bi — В------- 1
1 — т 1 — т'
А2 = А1; В2--ВС1, лрийбмощи которых уравнения шкал для независимых Переменных <%i |и а* Можно написать так:
Ух ~ ^1/1 (а1) + Bf,
Согласно этим обозначениям можно записать:
Л] т
А.> I — т’
•откуда
I т = ------------
Ап
1 + ~ «41
Если А> и Л2 одинаковых знаков, то т<1, а если они разных знаков, то т>1.
Для определения уравнения шкалы третьей переменной используем введенные обозначения и формулу, определяющую расстояние т (расстояние
между первой и третьей шкалами), находим Ат формулу z/s: и Вт+Ст, которые входят в
1 — т / т \ Ат Ал — 1 — А 1 \ 1 1 Л] Л2 ~ .Д + л2 ’
„ 1 — т т A9Bi Вт + Ст — Bi + В2 — + 1 1 1 Л1 + Л2 А\В'2 -^1-^2 -^2^1 «41 + -42 ~ -41 + Л2
Уравнение для шкалы третьей переменной примет вид
Л|Ло ДтДо
Сз = ----—— fs («з) + "---------
Ai + Л2 «41 + В-2
Расчет и построение номограммы производится в следующем порядке:
по заданным пределам изменения переменных ai и а2 и высоте h номограммы определяют модули Ai и Л2 и ориентированные коэффициенты В, и 62 по формулам:
h hf(a)
Л = -------------; В --= —------;
— f(b) — f(a)
вычисляют величину т по формуле
т
I
причем величину I выбирают в зависимости от размера номограммы;
составляют уравнения шкал для переменных <Х], а2 и ссз;
шкалы для этих переменных располагают, как указано на рис. 59, и градуируют при помощи уравнений, полученных в предыдущем пункте.
144
Приложение 2
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ПРИМЕНИТЕЛЬНО К САМОЛЕТУ Ил-18)
Поясиое время
Соотношение местного п поясного времени:
ln=Tw + Nr-V
Фербенркое__________________
СреднееВропеи ~r.ee чукотское
-? -—(янаВырское'
но Гринвичские Намчатскее
-з ю
Исландское Охотска
ТМагаданске)
Время 22-го сорер +8
* —Пpjiмопс ног ~
(Хазарпоское)
+7
Московское
'inypcKOe^E (Читинское) Время 21-го елка-6
Соотношение времени и величины дуги
ч=15° 1°=4 мин
мин--15' Г = 4 сек
сек—15" Г'=0,06 сек (6 в периоде)
-------------- Юконское
-12
- Волжское____Тихоокеанское
-11
Уральское______ Горнее
(свердловское) -10
*2
Западносибирскос-Центральное
(омское; -д
Енисейское ____ Восточное
(Красноярское) (Вашингтонское)
„ +4 ___п -8
- Иркутское Атлантическое +3 -7
1
1
1
Рис. 60. Поясное время
Под наименованием поясного времени (рис. 60) показаны поправки в часах к московскому времени.
Навигационный треугольник скоростей (рис. 61)
145
Ппрпд — U cos У В U6oK - и sin УВ
МК = КК + ( + ДК)
ИК - КК + (± АК) + (± ДМ)
МПУ = КК+(± ДК) + (± УС) ГЭКВ=1Г — V
/ ус
ИПУ = КК + (± ДК) + (± ДМ) 4- (± УС); 1ГЭКБ = (Дcos УВ —sinyBfe—
УВ = НВ — ПУ
КУВ = УВ + (± УС) = НВ —ПУ + (± УС)= НВ —МК
U sin УС W sin (УВЧ-УС) U sin УС
V ~ sin УВ ’ V ~ sinyB ’ W ~ sin (УВЧ-УС) ’
U
sin УС = — sin УВ;
sin (УВЧ-УС) sin (УВ-4-УС)
W = V---5--—-—- ; W = и ----'---—----
sinyB sm УС
Условные обозначения:
К — Y курс; ПУ — (J путевой угол; НВ — 6 направление ветра; УС — <р угол сноса; УВ — е угол ветра; КУВ — курсовой угол ветра; V — воздушная скорость; U7 — путевая скорость; U — скорость ветра.
Зависимость между скоростью и числом М
При возрастании скорости полета и неизменной температуре число М растет. При одном и том же числе М скорость полета будет тем меньше, чем больше высота (рис. 62).
700-^2500 Е00%
+ 2000
500 --
Истинная Воздушная скорость
I м/сек км/ч
1500
-Б0~.
>50-.
Через от метки на шпалах данных величин провести прямую, на пересечении с третьей шкалой-ответ
-50+10000
Рис.. 62. Определение числа М
146
Эквивалентный ветер (табл. 11)
У В = нв — ПУ, ЭКВ— 1'Г- V
Т а б л и ц а 11
Скорость ветр а, к.мч
Угод ветра,
zpi. 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
5 355 20 40 60 80 100 120 139 159 179 199
10 350 20 39 59 79 98 118 137 157 176 196
15 345 19 39 58 77 96 115 134 158 172 191
20 340 19 37 56 75 93 111 130 148 166 184
25 335 18 36 54 72 89 107 124 141 158 175
30 330 17 _34 52 68 85 101 117 133 149 165 “Г
35 325 16 32 48 64 79 94 109 124 138 159 о
40 320 15 30 45 59 73 87 100 114 127 139 со
45 315 14 28 41 54 67 79 91 102 114 125 3
50 310 13 25 37 48 59 69 81 90 100 109
55 305 11 22 32 42 52 61 69 77 85 92
60 300 10 19 28 36 44 51 58 64 70 75 е
с
65 295 8 15 23 29 35 40 46 50 54 57
70 290 7 13 18 25 27 31 34 36 38 39
75 285 5 9 13 16 18 20 21 22 22 21
80 280 3 6 7 9 9 9 9 7 4 2
85 275 1 2 2 2 0 1 4 7 И 16
90 270 0 1 3 5 8 12 16' 21 27 33
95 265 2 5 8 12 17 22 28 35 42 51
100 260 4 8 13 19 26 32 40 48 58 67
105 255 5 12 18 26 33 42 51 61 72 83
НО 250 7 Го 23 32 42 52 62 73 85 98
115 245 9 18 28 38 49 61 73 85 98 112
120 240 10 21 32 44 56 69 82 96 ПО 125 1
—-——. Сь
125 235 12 24 36 49 63 77 91 106 121 137 н
130 230 13 27 40 55 69 82 100 116 132 148 со
135 225 14 29 44 59 75 91 107 124 141 158 =:
140 220 15 31 47 63 80 97 114 131 149 167 Z1
145 215 16 33 50 67 85 102 120 138 155 175 3*
150 210 17 35 53 71 89 107 125 144 163 181 о.
и
155 205 18 36 85 74 92 111 130 149 168 187
160 200 19 38 57 76 95 114 133 152 172 192
165 195 19 39 58 78 97 117 136 156 176 195
170 190 20 39 59 79 99 118 138 152 178 198
175 185 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
180 180 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
147
Расчеты в уме
Определение пройденного расстояния
Определять пройденное за 18 мин расстояние, если путевая скорость . равна 634 км/ч.
Решение: последняя цифра числового значения скорости отбрасывается, оставшееся число 63 будет пройденным расстоянием за 6 мин. За 6x3= = 13 мин самолет пролетит 63X3= 189 км.
Изменение УС и W о т УВ
У В УС
0 - 10° 0° V ± и
30° 0,50 УСтах V ± 0,7567
45° 0,65 УСтах V ± 0,6567
60° 0,75 УСтах V + 0,5067
80 — 90° УСтах V
Определение поправки в курс
Поправка в курс определяется по боковому уклонению в градусах в •«Зависимости от пройденного расстояния:
ПК° — 1,5 БУ° при ^->2;
'S'np
ПК°=-2,0БУ° при 50CT=Srp;
ПК° —3,0БУ° при ^-<2.
Определение БУ° и ЛБУ
Боковое уклонение в градусах и в километрах определяется по формулам в зависимости от пройденного расстояния:
ЛБУК.И
БУ°5пр ~6О
Определение максимального угла сноса
Максимальный угол сноса получается при углах ветра 90° и определяется по формуле
С-60
VC —--------------
* V>rn."IX у
где U и V выражены в километрах в час.
Для любых значений углов ветра угол сноса определяется, если вместо V подставить Uг, ОК-
Определение времени догона
Время догона определяется способом пройденного расстояния по разнице скоростей: у первого самолета V=850 км!ч\ у второго V=650 км!ч, расстояние между ними 60 км. Тогда 850—650=200 км/ч, 20 км за 6 мин, 60:20= = 3, 6X3=18 мин.
148
Рис. 63. Набор высоты п снижение
Рис. 54. Элементы снижения на маршруте
Набор высоты и снижение (рис. 63, 64, 65)
Полетный вес, кГ . . . 58 000 56 000 54 000 52000 50 000 48 000
и менее
Максимально допусти-
мая высота Н, м ... . 8 000 8 400 8 800 9 200 9 600 10 000
Минимально допусти-
мая скорость Ипр, км/ч 350 345 340 340 340 340
Взлетный вес максимальный: Ил-18А —59,2 Т, Ил-18Б —61 Т, Ил-18В — 61 Т. Нормальный посадочный вес: Ил-18А —46 Т, Ил-18Б —51 Т, И.1-18В — 51 Т. Допустимый остаток топлива при посадке: Ил-18А —6 Т Нл-18Б— 10 Т Ил-18В—ЮГ.
При большем остатке топливо вырабатывать.
Элементы захода на посадку по единой глиссаде
Все данные на рис. 66 указаны для нормального посадочного веса. При завышенном посадочном весе планирование производится на
Рис. 66. Элементы захода на посадку по единой глиссаде
=280->290 км/ч. Максимально допустимая длина «коробочки» при р=15°— 5500 м, при Р = 20° — 4100 м. На каждые 100 м несоответствия расстояний от ВПП до БПРМ и ДПРМ время полета изменяется на 1,5 сек, а вертикальная скорость на 0,2 м/сек.
В табл. 12 указаны время и вертикальная скорость для штиля.
Таблица 12
УНГ К £ Е И •uua а л ГБПРМ’ СеК Vb БПРМ, м!сек £ Е со Т . сек ДПРМ’ v вДПРМ, м/сек сс со I »» \
2°40' 55 195 18 3 44 3,2 4450 62 3.3 2850 36
3°00' 60 220 18 3,3 44 3,6 3450 48 3,8 3850 50
3°10' 65 230 18 3,6 44 3,8 3050 42 4,0 4250 55
3°20' 70 240 18 3,9 44 3,9 4450 62 4,2 2850 36
4°00' 80 290 18 4,4 44 4,8 3000 42 5.0 4300 55
500 м
и 4°00', высота полета от траверза БПРМ до точки приземления.
Примечание. УНГ З^О7 соответствует времени полета от
Определение четвертого разворота (рис. 67)
Время полета от траверза в зависимости от продольной составляющей ветра указано в табл. 13, а отклонения от линии посадки в метрах по показаниям ПСП — в табл. 14.
Рис. 67. Четвертый разворот
151
Таблица 13
Таблица 14
\о ВГ1Г;’ км • 1 4 6 8 10 12 16 20 24 28 32 36
Кружок 25 40 55 60 75 85 110 130 150 180 200 220
1 — точка 75 120 165 180 225 255 330 3S0 450 540 600 660
И — точка 100 160 220 240 300 340 440 520 600 720 800 880
111—точка 125 200 275 300 375 425 550 650 750 900 1000 1100
Элементы захода на посадку с учетом ветра (рис. 68)
Данные из табл. 15, 16 сообщаются командиру корабля перед соответствующим этапом полета, а из табл. 17 используются штурманом для контроля режима полета на глиссаде.
В табл. !6 для УС|ц_|у необходимо брать 17Прод. КУР расчетный определяется мнемоническим правилом: КУРС, больше — КУР меньше, КУРС меньше — КУР больше.
.--- .
^пряя иПРОд^[/cos У В
u№K -UsinUB I
КУРп *SOW№!1C) тдттгм
г
КУР^ 12b*2W°№l>'C)
У / Вепри —-ТВГ
-&—-------&—----
Тдпрм
ВВппрн
гвпп Ъпрм
Ттвг ftp Г8Г
Рис. 68. Влияние ветра при заходе на посадку
Ж
Таблица 15-
УНГ Элемент Продольная составляющая ветра, м,сек
-Г-4 4-2 0 2 4 6 8 10 12 14 )б 18 20 22 24
7*От трав 73 71 70 69 67 66 65 64 62 61 60 59 58 57 56
2°40' ДПРМ 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2
UяБПРМ 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0
^от трав 73 71 70 69 67 66 65 64 62 61 60 59 58 57 •56
3°00' 1-'я ДПРМ 4,0 3,0 3,0 3,7 3,5 3,4 5,4 3,3 3,2 3,0 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6
^в БПРМ 3,8 3,7 3.6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2.6 2,5 2,4
73 71 70 69 67 66 65 64 62 61 60 59 58 57 56
3°10' ^в ДПРМ 4,2 4,1 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,0 2,9 2,8 2,7
^в БПРМ 4,0 3,9 3,8 3,7 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,4
У от трав 73 71 70 69 67 66 65 64 62 61 60 59 58 57 56
3°20' г т ик ДПРМ 4,5 4,3 4,2 4,1 4,0 3,9 3,8 3,7 3,5 3,4 3,3 3,2 3,0 2,9 2,8
БПРМ 4,1 4,0 3,9 3,8 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,8 2,7 2,6 2,5
т 73 71 70 69 67 66 65 64 62 61 60 59 •58 57 55
4°00' ДПРМ 5,2 5,1 5,0 4,9 4,7 4,6 4,5 4,3 4,2 4,0 3,9 3,8 3,6 3,5 3,3
БПРМ 5,0 4,9 4,8 4,7 4,5 4,3 4,2 4,0 3,9 3,8 3,7 3,5 3,4 3,2 3,1
Таблица 16
Элемент Боковая составляющая ветра. Mi сек
0 2 4 6 8 10 12 14 16
У Страв 0 1 2 3 5 6 7 8 9
ycHI_lv 0 1 2 3 5 6 7 8 9
УСТвг 0 1 3 4 6- 7 9 10 И
УСдпрм 0 1 3 4 6 8 9 И 12
УСБпрм 0 2 4 5 7 9 10 12 14
153
Таблица 17
УНГ Элемент Продольная составляющая ветра» Mice к
4-4 4-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Гтвг 34 35 36 37 38 40 41 42 43 45 46 47 49 51 53
9° ДС\' ЛипРМ 58 60 62 63 65 67 69 71 74 76 78 82 85 88 92
Т’бпрм 42 43 44 45 47 48 50 52 53 55 57 60 62 65 68
Т’впп 17 18 18 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 29
^твг 48 49 50 51 52 53 54 56 58 60 62 64 66 68 70
Тдпрм 45 47 48 49 51 52 53 55 57 59 60 63 65 67 69
6 ии Т'бпрм 42 43 44 45 47 48 50 52 53 55 57 60 62 65 68
^впп 17 18 18 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 29
^твг 53 54 55 56 57 59 60 62 64 66 68 70 72 74 77
ГДПРМ 40 41 42 43 45 46 47 49 50 52 54 56 58 60 63
3°10' ^"бпрм 42 43 44 45 47 48 50 52 53 55 57 60 62 65 68
^впп 17 18 18 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 29
^твг 34 35 36 37 38 40 41 42 43 45 46 47 49 51 53
1 ДПРМ 58 60 62 63 65 67 69 71 74 76 78 82 85 88 92
3°20' ГБПРМ 42 43 44 45 47 48 50 52 53 55 57 60 62 65 68
Т'впп 17 18 18 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 29
^твг 53 54 55 56 57 59 60 62 64 66 68 70 72 74 77
•Тдпрм 40 41 42 43 45 46 47 49 50 52 54 56 58 60 63
4С00' ^БПРМ 42 43 44 45 47 48 50 52 53 55 57 60 62 65 68
гвпп 17 18 18 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 29
Определение встречи самолетом наступления темноты и рассвета (рис. 69)
Определение встречи самолетом наступления темноты пли рассвета производится по формуле
5аЦ7(Л-Б)
вст₽ 5а — WB ’
где Sbctp — рубеж встречи, клг;
•Sa — расстояние от аэропорта, ы;
А, Б — коэффициенты, ч.
154
Коэффициенты А и Б определяются по формулам:
___ у
-~ теМн- (Рассв.) КПМ ~ ^вылета’
Б =Т т
теми, (рассв.) КПМ 'теми, (рассв.) ИПЛ1-
Рис. 69. График определения встречи самолетом наступления темноты и рассвета:
а — наступление темноты (рассвета) в точке вылета; б — наступление темноты (рассвета) в точке посадки; в — время встречи самолетом темноты (рассвета)
Пример. Дано: ^рас<:Еппм —5,1 ч, ГрасСЕ кпм—6,0 ч, ТЕЬ1Лета — =4,2 ч, 5а = 1700«л, W=640 км/ч.
Решение:
о 1700-640(1,4 — 0,5)
Зщ-тп = ------------------= 770 км.
р 1700-640-0,5
Данные перевода минут в часы приведены в табл. 18.
Таблица 18
Минуты Часы Минуты Часы
5 0,083 35 0,583
10 0,167 40 0,666
15 0,25 45 0,750
20 0,333 50 0,833
25 0,417 55 0,916
30 0,5 60 1,0
Приложение 3
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Математические постоянные
л = 3,1415926536 6 = 2,7182818285
1
2л = 6,2831853062 — = 0,3678794412
155
=“- =1,5707963268 е 2 —4,81047738810
--= 1,0471975512 = 23,1406926382
= 0,7853981634 е2г' = 535,4916555248
4
У 2 = 1,4142135624 У 5 = 2,2360679775
У 3 = 1,7320508076 |/16 = 3,1622776602
1 радиан=57,2957795131°
1 радиан = 3437, 74677078'
1 радиан = 206264, 80625"
Астрономические постоянные
Постоянная солнечного параллакса . . Гравитационная постоянная f ... .
Скорость света в пустоте...........
Астрономическая единица расстояний (среднее расстояние от Земли до Солнца)
Солнце
Продолжительность
Продолжительность
тропического года . 365,2421199 средних солнечных суток'
звездного года . . 365,256360 средних солнечных су-
Полудпаметр Солнца при среднем расстоянии ... .........................
Радиус Солнца . . ...............
8,80" 0.0002959122
299 774 км! сек
149,5ХЮ6 км
ток
16'1,18"
6,955 XI О5 км
Л у и а
Продолжительность синодического месяца ........................ ..... . 29,5306 средних солнечных суток
Продолжительность звездного месяца . 27,3217 средних солнечных суток
Постоянная лунного параллакса . . . 57'22,70"
Расстояние от Земли до Луны .... 3,844Х 105 кт
Средний полуднаметр . ..................... 15'32,58"
Радиус Луны..................... 1783 км
Средние солнечные сутки в звездных сутках................ . J..............1,00273791-24 Л3'"5(Г, 5515
Звездные сутки в средних солнечных сутках...................................... 0,99726957=23''56"г45, 091
Световой год = 9,463X Ю12 кж = 63 290 астрономических едпнгт = 0.3069 парсека.
1 парсек=30,84Х 1012 км (расстояние до звезды с параллаксом 1") = = 206 265 астрономических едпниц=3,259 световых года.
156
Геодезические и геофизические постоянные
Размеры земного сфероида, м
Сфероид Бесселя (1841) 0 = 6 377 397; а= 1:299,15 + 4,67. Международный сфероид (1924) <2 = 6 378 388; а = 1 ;297 ±0,5.
Сфероид Красовского (1940) * <z=6 378 245; а= 1:298,3
Таблица 19
Дуги меридиана и параллелей, км
Широта, град 10 20 30 40 50 60 70 80
Длина одного меридиана 110,6 110,6- 110,7 110,8 111,0 111,2 111,4 111,5 111,6
Длина одной. параллели . 111,3 109,6 104,6 96,5 85,4 71,7 55,6 38,2 19,4
Угловая скорость вращения Земли <>s 0,C0007292 сек-1.
Таблица 20
Таблица величин g (по Helmer!) см!сек?
Широта, град ЕД рота, град е> Ширена, град £
0 5 10 15 20 25 30 978,030 978,069 978,186 978,376 978,634 978,952 979,321 зъ 40 45 50 55 60 65 979,730 980,166 980,616 981,066 981,503 981,914 982,285 70 75 80 85 90 982,606 982,866 983,038 983,176 983,216
Соо тношение между английскими и метрическими мерам!
М еры длины
1 1 I 1 I дюйм = 25,399 мм фут=30,47997 см ярд=91,43992 см сажень морская= 1,8288 миля = 1,609315 ы Ж 1 <71=0,3937 дюйма 1 м = 3,28089 фута 1 м= 1,0936 ярда 1 /.1=0,516 сажени морской 1 кл<=0,6214 английской мили
Меры веса
1 1 1 1 1 гран = 64,798 мг унция=28,350 г фунт=0,45359 кг тонна = 1015,30 кг тройский фунт=0,37324 кг 1 г=0,035 унции 1 кг = 2,2046 фунта 1 квннта = 1,97 центнера 1 английская тонна = 0,984 скоп тонны метриче-
* Постановление Совета Министров СССР (1946 г.).
157
Меры жидкостей 4 3 1 пинта = 0,5679 —-л 1 л^.:} —пинты 7 4 1 7 1 кварта = 1,13а9 л « 1 — л 1 л » — кварты 4 7 1 галлон = 4,543а ,г^4--.г 1 л х —галлона 7 32 Морские мер ы 1 морская миля = 1,15150 уставной мили= 1,8532 кл=6080 футов 1 уставная миля=0,86840 морской мили = 1,6093 км. 1 км=0,5396 морской мили=0,6214 уставной мили. Таблица 21 Перевод узлов в сантиметры в секунду и обратно
Узлы см’сек см[сек Узлы Узлы см, сек см-сек Узлы
0,5 1 2 3 4 5 51,4 102,9 154,3 205,8 257,2 Коэффици 1 10 20 30 40 50 енты под! 0,0195 0,195 0,389 0,584 0,778 0,973 земной си крыльев с 6 7 8 9 10 ты (nocaj амолетов 308,6 360,1 411,5 463,0 514,4 ючные) и 60 70 80 90 100 Табл площади 1,167 1,362 1,556 1,751 1,945 и ц а 22
Тип самолета Площадь крыла, м- Коэффициент подъемной силы Тип самолета Площадь крыла, м~ Коэффициент подъемной силы
Ту-104 Ту-124 Ил-18 169,70 105,35 140,00 1,35 1,20 1,90 Ил-14 Ан-10 Ан-24 Ан-2 100,00 121,73 72,46 71,57 2,12 2,78 2,25 1.95
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Глава /.Краткий исторический очерк развития штурманской службы 3
Глава II. Организация штурманской службы 6
§ 1. Назначение штурманской службы...................................... 6
§ 2. Основные задачи, решаемые штурманской службой. 7
§ 3. Производственная деятельность руководящего состава штурманской службы летных подразделений . . .'.................... 9
§ 4. Делопроизводство штурманской службы .......................................................... 16
§ 5. Организация службы времени.................................................................... 17
§ 6. Обеспечение штурманским снаряжением и топографическими картами.......................................................19
§ 7. Разработка и подготовка штурманских вопросов для послеполетных разборов ...........................................19
§ 8. Разработка планов мероприятий работы штурманской службы 21
§ 9. Разработка перечня вопросов для комиссии по проверке штурманской службы .............................................. 24
Глава III. Служба аэронавигационной информации 27
§ 10. Назначение и задачи службы аэронавигационной информации 27
§ 11. Документы службы аэронавигационной информации..................................................30
§ 12. Инструкция по производству полетов на аэродромах . . . 32
Глава IV. Документы штурманской службы 35
§ 13. Назначение и содержание документов штурманской службы . 35
§ 14. Полетные рабочие документы................................................................. 36
§ 15. Распорядительные документы.....................................................................43
§ 16. Инструкция экипажу по самолетовождению.........................................................48
Глава V. Штурманское обеспечение надежности и точности полетов 51
§ 17. Определение ширины трассы (коридора)...........................................................51
§ 18. Разработка схемы расстановки наземных радиотехнических средств навигации......................................... 54
§ 19. Предварительная штурманская подготовка к полету...... 61
§ 20. Инженерно-штурманский расчет полета............................................................70
§21. Разработка штурманского плана полета......................................................... 76
§ 22. Предполетная штурманская подготовка к полету...................................................76
Глава VI. Основы теории маневрирования в решении штурманских задач 92
§ 23. Теория маневрирования . . .......................... . 92
159
Стр.
§ 24. Элементы пространственного маневра.................. 48
§ 25. Элементы маневрирования прн заходе на посадку . . . ... .107
§ 26. Определение координат точки начала разворота самолета. . 112
Глава VII. Штурманское обеспечение регулярности и безопасности полетов 116
§ 27. Основные принципы обеспечения регулярности и безопасности полетов......................................................116
§ 28. Обеспечение безопасности полетов на параллельных курсах . 118
Глава VIII. Штурманская подготовка летного состава 120
§ 29. Организация штурманской подготовки.................. 120
§ 30. Организация ввода в строй штурманского состава ...... 124
Глава IX. Штурманский контроль за выполнением полетов 132
§ 31. Организация штурманского контроля за точностью выполнения полетов......................................................132
§ 32. Порядок проверки экипажа по самолетовождению .... 135
Приложения
1. Основы номографии . ..................................... 137
2. Справочные материалы (применительно к самолету Пл-18) .... 145
3. Математические и физические постоянные.................. 155
Анатолий Никифорович Асташкевич
ШТУРМАНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПОЛЕТОВ
Отв. редактор В. И. Акимов
Редактор изд~ва А. М. Мещеряков
Технический редактор Т. Я. Гу сева
Корректор В. Й. 1\инарее некая
Сдано в набор 94—69 г.
Подписано в печать 27/V—69 г. Бумага 60X90Vie
Печ. л. 10 Уч.-изд. л. 10,05
Цена 50 коп. Изд. № 3—1—1/17 № 3159
Т 06281 Тираж 8000 Заказ 3032
Издательство «Транспорт», Москва, Б-174, Басманный тупик, 6а.
Московская типография № 8 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР, Хохловский пер., 7.