Аэро НАША ЦИ Книга 1 Единицы измерения Давление 1 гПа=0,75 мм рт. ст. 1 мм рт. ст.=1,33 гПа 1 гПа=1 мбар 1 in Hg=25,4 мм рт. ст. Расстояние 1 м=3,28 фута=0,00054 nm 1 км=0,54 nm Скорости 1 км/ч=0,54 узла (nm/ч) 1 м/с=3,28 фута/с Аэронавигация – процесс управления траекторией движения воздушного судна, осуществляемый экипажем в полёте. Аэронавигация – прикладная наука о точном, надёжным и безопасным вождение воздушного судна из одной точки в другую, а также о методах применения технических средств навигации. Требования к аэронавигации • Безопасность • Точность • Экономичность • Регулярность Пространственное место самолета (ПМС) - точка в пространстве, в которой в данный момент времени находится центр масс ВС. Место самолета (МС) - проекция ПМС на земную поверхность. Траектория - линия, описываемая ПМС при его движении. Линия пути - линия, описываемая МС при его движении (проекция траектории) Технические средства навигации Навигация осуществляется с помощью специальных приборов, устройств и систем, которые принято называть техническими средствами навигации. Классифицируются: • по месту установки: - бортовые - наземные - космические • по характеру использования: - автономные - неавтономные • по источнику навигационной информации: - геотехнические (основаны на использовании физических полей Земли): магнитные компасы, указатели скорости (воздушной), барометрические высотомеры, термометры наружного воздуха, гироскопические приборы и инерциальные системы - радиотехнические (основаны на использовании ЭЛМГ полей, излучаемых специальными устройствами, находящихся на ВС или Земле): автоматические радиокомпасы, приводные и радиовещательные станции, связные и командные радиостанции, радиомаяки, наземные радиолокаторы и радиопеленгаторы, радиовысотомеры, бортовые радиолокационные станции, радиомаркеры - светотехнические (используют в своей работе искусственно создаваемые источники света): световые маяки, прожекторы, огни посадочной системы, разные пиротехнические средства - астрономические (основаны на пеленгации небесных светил, являющихся источником светового или радио излучения): астрономические компасы, секстанты и ориентаторы Системы координат бывают геоцентрические (начало отсчета совпадает с центром Земли) и геотопические (начало отсчета совпадает совпадает с какой-либо точкой на поверхности) Системы координат, применяемые в навигации: 1. Географическая система координат (едины для всей Земли, но неудобны для определения местоположения относительно траектории): нормальные сферические фи и лямбда, геодезические B и L и астрономические 2. Ортодромические системы координат (вместо «настоящих» меридианов и параллелей используют условные, так называемые ортодромии) а) Главноортодромические (выражено в км или углом аналогично широте и долготе, одна на весь маршрут, легко определить ИПМ, ППМ, КПМ, но невозможно судить о местоположении ВС относительно ЛЗП) б) Частноортодромические (для каждого участка маршрута своя) 3. Полярная система координат (определяются относительно выбранной точки, «полюса», координатами являютя пеленг и дальность) Дальность - расстояние от начала системы координат до объекта. Пеленг - угол между северным направлением меридиана и направлением на объект. Азимут - угол между северным направлением истинного меридиана, проходящий через наблюдающего, и направлением на объект. Навигационные элементы НЭ - скалярные величины, характеризующие положение и перемещение ВС в пространстве. НЭ положения Координаты ВС в любой СК Высота НЭ движения Скорость (модуль) Направление Пилотажные элементы - скалярные величины, характеризующие угловое положение ВС в пространстве. Крен - угол между горизонтальной плоскостью и поперечной осью ВС. Тангаж - угол между горизонтальной плоскостью и продольной осью ВС. Курс - угол в горизонтальной плоскости, заключенный между направлением, принятым за начало отсчета и проекцией на эту плоскость продольной оси ВС. Условие движения ВС по ЛЗП ЛБУ=0; ФПУ=ЗПУ Расчет радиуса и линейного упреждения разворота у 5 ✗ R в R - ? 6 ✓ 1100 , 2 но I Rx / о |) tp - ? Чтобы вписаться в новую ЛЗП, необходимо начать разворот не над ППМ, а на некотором расстоянии от него, называемом линейным упреждением разворота (ЛУР) Ортодромией называют дугу большого круга, проходящую через две заданные точки. Ортодромия является линией кратчайшего расстояния между двумя точками на поверхности сферы. Локсодромией называется кривая, пересекающая меридианы под постоянным углом. Углом схождения меридианов δсх в двух точках на земной поверхности называется разность путевых углов ортодромии, проходящей через эти точки. Маршрут полета – это ЛЗП, заданная с помощью опорных точек, над которыми должно пролететь ВС. ИПМ - исходный пункт маршрута ППМ - поворотный пункт маршрута КПМ - конечный пункт маршрута Профиль полета – проекция траектории полета на вертикальную плоскость, проведенную через развернутую в прямую линию маршрута полета. Воздушная трасса – коридор, ограниченный по высоте и ширине, обеспеченный средствами навигации и управления воздушным движением. Ширина 10км+-5км при наличии системы контроля, 20км+-10км при отсутствии. Зональная навигация – возможность выполнения полета по любой произвольной траектории в определенном районе воздушного пространства с наличием автоматической системы наведения (возможность наблюдать положение воздушного судна в независимости от наземного оборудования). Позволяет выполнять полет по любой траектории. Маршруты зональный навигации задаются спецификациями в зависимости от которых устанавливается ширина маршрута в пределах которого должно находиться воздушное судно в течение 95 % полёта. Местная воздушная трасса – это коридор, ограниченный по высоте и ширине, предназначенный для полетов ниже нижнего эшелона и обеспеченный средствами управления воздушным движением. Ширина 2км+-1км при наличии ОВД, 4км+-2км при отсутствии. Если полет ВС планируется вне опубликованного маршрута ОВД, то он будет называться полетом ВС (внетрассовые полеты). Маршрут ОВД - маршрут, утвержденный мин. трансом. Курс - угол в горизонтальной плоскости, заключенный мужду северным направлением меридиана, принятым за начало отсчета, и проекцией продольной оси ВС на данную плоскость. За северное направление магнитного меридиана в данной точке принимается направление горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли в данной точке. Магнитный меридиан - вектор, направление которого совпадает с направлением вектора напряженности магнитного поля Земли в данной точке. Магнитное склонение ΔМ – угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов в данной точке. ЕЕЕ КК МК ИК ОК Ветер - горизонтальное перемещение воздушных масс. Направление и скорость ветра Навигационное направление ветра (δн или НВ) – угол, заключенный между северным направлением меридиана и направлением перемещения воздушной массы (куда дует ветер). Метеорологическое направление ветра δ – угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана и направлением, откуда перемещается воздушная масса (откуда дует ветер). Эквивалентный ветер Uэкв – это условный ветер, направление которого совпадает с линией пути, а скорость его такова, что он создает такую же путевую скорость, что и реальный ветер в данном районе полетов. = УВ Навигационный треугольник скоростей (НТС) – векторный треугольник, образованный векторами истинной воздушной скорости, ветра и путевой скорости. Курс γ, фактический путевой угол βФ, навигационное направление ветра δн Остальные углы высчитываем по рисунку Зависимость путевой скорости и угла сноса от угла ветра УВ=0 > УС=0, W=V+U УВ=90 > УС=max+, W=V примерно УВ=180 > УС=0, W=V-U УВ=270 > УС=min-, W=V примерно При изменении высоты полёта изменяется скорость, в нормальных условиях при увеличении высоты на 1 км скорость ветра увеличивается на 10 – 15 км/ч В районах струйных течений изменение высоты на 1000 м вызывает изменение скорости до 25 – 30 км/ч и более Книга 2 Единицы измерения Давление 1 гПа=0,75 мм рт. ст. 1 мм рт. ст.=1,33 гПа 1 гПа=1 мбар 1 in Hg=25,4 мм рт. ст. Расстояние 1 м=3,28 фута=0,00054 nm 1 км=0,54 nm Скорости 1 км/ч=0,54 узла (nm/ч) 1 м/с=3,28 фута/с Курсовые приборы - навигационные средства для непрерывного измерения курса. Принципы измерения курса: 1. Магнитный (магнитные компаса) Направление начала отсчета - горизонтальная составляющая вектора напряженности магнитного поля Земли(См). 2. Гироскопический (гироскоп) Направление главной горизонтальной оси 3. Астрономический (астрокомпас) Высчитывается истинный курс по пеленгу небесного светила. 4. Инерциальный (акселерометры) Измеряют ускорения по 3 осям системы координат - платформенный (акселерометр на платформе, которая постоянно горизонтальна, всегда можно измерить угол между платформой и продольной осью ВС) - бесплатформенный (измеряется угловая скорость вокруг 3 осей) Курсовые приборы Совмещенные Дистанционные Чувствительный элемент и Индикатор в кабине, а индикатор конструктивно чувствительный элемент в совмещены другой части ВС На ВС должно иметься фиксированное направление относительно которого будут измеряться курсы Наличие нескольких датчиков позволяет компенсировать недостатки и сохранять достоинства каждого из них Курсы Истинный меридиан - ИК Магнитный меридиан - МК Условный меридиан - УК Опорный меридиан - ОК (ортодромический курс) Поправки ΔК - девиация ΔМ - магнитное склонение ΔМy - условная магнитная поправка, условное магнитное склонение Δ - вариация ΔА - азимутальная поправка ЕЁ КК МК ИК ОК Земной магнетизм возникает за счет расплавленных металлических масс в ядре планеты, он создают примерно 70% магнитного поля Земли(выходит из южного, входит в северный полюс). Магнитное поле характеризуется вектором напряженности Т(направлен по касательной к магнитной силовой линии). Измеряется в Амперах на метр или в эрстедах и гаммах. 1 Э = 79,6 А/м; 1 (гамма у) = 10-5 Э H - горизонтальная составляющая T Z - вертикальная составляющая T H является См Магнитное наклонение (тетта) - угол между горизонтальной плоскостью и направлением вектора напряженности. ! Чувствительный элемент реагирует на Н, поэтому на полярных районах магнитные компаса работают неустойчиво. Районы магнитных аномалий – районы, в которых магнитное склонение резко отличается по величине и знаку от значений, прилегающих данному району, и может значительно меняться на коротких расстояниях. На высотах более 3–5 км аномалии не сказываются. ! Из-за несовпадения географических полюсов и искривления силовых линий конец стрелки компаса не показывает направление ни на географический, ни на магнитный полюса. Это просто направление вектора напряженности. Магнитный компас КИ-13 (цена делений - 5, оцифровка -30) Герметичный корпус внутри которого лигроин, с одной стороны есть окошко с курсовой нитью. Внутри чувствительный элемент - картушка в виде цилиндра или усеченного конуса, которая установлена на подпятнике. На картушке закреплены поплавок и два намагниченных стержня. Девиационный прибор - два взаимно перпендикулярных магнита. Вращая два винта С-Ю и В-З, можно уменьшить девиацию. +простота > надежность +отсутствие электрического питания(иногда есть подсветка) -низкая точность даже в ГП -большие погрешности при разворотах -невозможность сразу отсчитать курс после разворота -неустойчивая работа в полярных районах Нормальная статическая девиации – девиация, которая имеет место на горизонтально расположенном неподвижном самолёте. Железо: • твердое (полукруговая девиация) - магнитные массы, которые трудно намагнитить, но которые сохраняют свою намагниченность. Например: сталь, вольфрам Зависит от Н и от курса • мягкое (четвертная девиация) - магнитные массы, которые не имеют постоянной собственной намагниченности, а намагничиваются внешним полем. Например: железо, гвоздь. В отличие от полукруговой девиации четвертная не зависит от величины вектора Н. Изменится величина вектора R, но не его направление. Намагниченность железа возникает под действием переменного электромагнитного поля от работающего радио и электро оборудования ВС. Постоянная девиация – величина, которая не зависит от курса. Это погрешность не обязательно вызвана магнитными причинами, она может быть вызвана инструментальными погрешностями. где A,B,C,D,E - постоянные для данного компаса величины, называемые коэффициентами девиации. A – коэффициент постоянной девиации, соответствующая ему составляющая девиации не зависит от курса. B, C – коэффициенты полукруговой девиации. Как следует из формулы, соответствующая им девиация имеет период 360°. Эти коэффициенты зависят от напряженности поля Земли H, следовательно, постоянны только в данной точке пространства, а в других районах несколько изменяют свою величину. D, E – коэффициенты четвертной девиации, ее период вдвое меньше. Списывание девиации – определение её значение на разных курсах, компенсации – полное или частичное устранение девиации. ВС устанавливается на девиационную площадку, устанавливают его по девиационному пеленгатору. Обычно девиацию списывают по курсам: 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270, 315 Постоянная составляющая определяется по курсам: 0, 90, 180, 270 Затем устраняют полукруговую девиацию: на курсе 0 и 90 девиацию убирают, а на курсах 180 и 270 уменьшают в 2 раза. После устранения проводится повторное списывание. Остаточная девиация заносится в график. Кроме этого есть другие виды девиации: Креновая девиация возникает при длительном тангаже (при кренах не имеет существенного значения).Чувствительный элемент остается горизонтальным, а величина девиации на горизонтальную плоскость чувствительного элемента меняется, поэтому компас показывает с погрешностью. Отсчет следует делать не менее чем через 3 – 5 минут после перехода в ГП. Ускорительная девиация возникает вследствие того, что чувствительный элемент перестает находиться в горизонтальном положении, поэтому вертикальная составляющая напряженности Земли начинает действовать на него. При разворотах на северных курсах воздушное судно выводится из крена, когда до заданного значения курса остается величина равная углу крена, а при южных курсах воздушное судно выводится из крена при курсе превышающем заданную величину на величину крена. Гироскоп – массивная вращающиеся тело с большой угловой скоростью. Основным физическим свойствам является то, что гироскоп стремится сохранять направление оси своего вращения в пространстве. Ротор помещен в карданов подвес, который обеспечивает 3 степени свободы. Карданов подвес представляет собой 2 рамки, одна внутри другой, соединенные между собой в противоположных точках. Ось гироскопа располагается горизонтальна, так как все углы измеряются в горизонтальной плоскости. Гирополукомпас ГПК-52 Гироскопический курс – угол между осью курсового гироскопа и продольная осью самолёта. Выставка ГПК ГПК сам не измеряет курс. Он просто показывает направление продольной оси ВС относительно оси гироскопа. Поэтому он и называется полукомпасом. С помощью задатчика курса необходимо установить такое значение курса, которое соответствует фактическому направлению продольной оси ВС относительно выбранного направления начало отсчёта. 1) Выбрать направление начало отсчета курса 2) Каким-либо образом определить, каков на самом деле курс самолета(направление его продольной оси) относительно этого направления 3) Установить это значение на шкале ГПК с помощью задатчика курса На практике выставка гирополукомпаса осуществляется по магнитному компасу на стоянке аэродрома перед выруливанием, а на исполнительном старте на ВПП установленный курс при необходимости корректируется задатчиком курса. Уход гироскопа из-за вращения Земли. Если выставить ось гироскопа по направлению земного меридиана, то через некоторое время из-за вращения Земли, ось гироскопа отклонится от этого направления меридиана, уйдёт от него. Этот уход иногда называют кажущимся, поскольку на самом деле это земля повернулась и расположенный на ней меридиан ушел от первоначального направления в пространстве. А ось гироскопа сохранила свое направление, по-прежнему направлено в ту же точку небесной сферы. Ё Горизонтальная коррекция. При начальной выставке ось гироскопа в горизонтальной плоскости, то есть в плоскости касательной к поверхности Земли. При вращении Земли эта плоскость меняет свое положение. Гироскоп сохраняет свое направление, следовательно, со временем выходит из этой горизонтальной плоскости (на самом деле это горизонтальная плоскость отклоняется от оси гироскопа). Механизм горизонтальные коррекции – жидкостный переключатель. Это небольшая ёмкость с токопроводящей жидкостью, закреплённая на нижней части гироузла. В жидкости имеется пузырёк воздуха, а по краям ёмкости – электрические контакты. При отклонении маятника от горизонта пузырек примыкает к контактам, изменяются электрические токи в цепях, которые заставляют работать электрический двигатель, который разворачивает внутреннюю рамку карданова подвеса и приводит гироузел в горизонтальное положение. Азимутальная коррекция. За счёт вращения Земли ось курсового гироскопа имеет уход от изначальной вертикальной оси. Поскольку Земля вращается с запада на восток, то в северном полушарии ось гироскоп уходит к востоку, а в южном в обратном направлении. Скорость этого ухода зависит от широты места расположения гироскопа. На полюсе скорость ухода максимальна - 15°/ч, на экваторе равна 0. На остальных широтах вычисляется по формуле. Для компенсации ухода гироскопа ГПК снабжен механизмом азимутальной коррекции. Это небольшой электромотор. На пульте управления ГПК имеется кремальера установки широты данной местности, которая регулирует скорость электромотора. Двигатель будет поворачивать ось гироскопа с угловой скоростью ухода, но в сторону, противоположную той, в которую уходит гироскоп из-за вращения Земли. Подготовка ГПК к полету. С помощью кремальеры устанавливаем значение широты. Затем с помощью задатчика курса устанавливаем значение курса, с которым стоит воздушное судно. Свойство ортодромичности гироскопа заключается в том, что при полете по ортодромии ось гироскопа сохраняет с этой ортодромией постоянный угол (при наличии коррекций и отсутствии инструментальных погрешностей). Следовательно, при полете по ортодромии гироскопический курс сохраняется постоянным. Но тогда справедливо и обратное утверждение: для полета по ортодромии необходимо выдерживать постоянный гироскопический курс. При перемещении ВС по ортодромии угол будет постоянным относительно начального меридиана, однако относительно текущего меридиана значение курса изменяется. Изменение путевого угла ортодромии будет равно углу схождения меридианов. (ЗПУ2-ЗПУ1=угол схождения) Северное направление опорного меридиана – это в принципе произвольное направление, выбранное пилотом в качестве начала отсчета курса, и которое сохраняет ось идеального гироскопа. Обычно выбирают направление такое, чтобы совпадало с северным направлением истинного или магнитного меридиана какойлибо точки на маршруте. Ортодромический курс - угол между северным направлением опорного меридиана и продольной осью ВС. Частные случае опорных меридианов: 1. Опорный истинный Так как ΔАо=0, то ΔА равна углу схождения меридианов со знаком минус 2. Опорный магнитный ΔА0=-ΔМ0, так как поправки равны, но различны по «направлению» Погрешности гироскопических курсовых приборов: 1. Методическая погрешность ВС в полете отклоняется от ЛЗП, а механизм азимутальной коррекции компенсирует уход оси ГПК для полета строго по ортодромии. 2. Карданная погрешность Данная погрешность возникает в приборах, у которых ось внешней рамки карданова подвеса жестко связана с корпусом ВС, поэтому при кренах продольная ось ВС в проекции будет не в горизонтальной, а в наклонной плоскости. 3. Виражная погрешность При разворотах на механизм горизонтальной проекции действует помимо силы тяжести, еще и центробежная сила, поэтому механизм будет удерживать «ложное» горизонтальное положение. Также гироскоп получает боковое вращение в азимуте. Для исключения погрешности используют выключатель коррекции (горизонтальной) 4. Погрешность начальной выставки 5. Собственный уход гироскопа Возникает из-за того, что не существует «идеальных» приборов Определение ЗПУ ЗПУ может быть различным в зависимости от курсовых приборов. При выдерживании курса с помощью магнитного курсового прибора используются локсодромический путевой угол(ЛПУ). Способы измерения: (измерить на среднем меридиане) При использовании ортодромического ПУ, мы получаем заданный ортодромический путевой угол. Общие сведения о курсовых системах Каждый из двух просмотренных принципов измерения курса (магнитный и гироскопический (имеет свои достоинства и недостатки. Магнитный точно определяет направление магнитных силовых линий магнитного поля Земли, но подвержен воздействию аномалий(обычно до высоты 3 км), различным видам девиаций, нельзя использовать в полярных районах. Гироскопический Обеспечивает выполнение полёта порта диване и девиации у них нет, но ГПК не измеряет курс, то есть сам его не определяет. Кроме того, гироскоп имеет свои погрешности. Нужно нам их ОБЪЕДИНИТЬ, чтобы взять + и компенсировать — Курсовые системы – комплексные измерители курса ВС, объединяющие датчики, основанные на различных физических принципах. Типичный состав курсовой системы: 1. Индукционный датчик определяет направление силовых линий магнитного поля Земли 2. Коррекционный механизм предназначен для связи ИД с другими устройствами системы. Индицирует МК, компенсирует четвертную девиацию 3. Гироагрегат определяет гироскопический курс, стабилизирует МК 4. Указатель курса 5. Усилитель 6. Выключатель коррекции (при разворотах) 7. Пульт управления для управления курсовой системой, выбора режима работы, выбора гироагрегатора (обычно их 2: основной и запасной, контрольный и рабочий) Режим магнитной коррекции КК МК ГМК ИД——>КМ——>ГА——>У \——>САУ (система автоматического управления) Режим ГПК ОК ЗК——>ГА——>У (задатчик курса) \——>САУ Книга 3 Единицы измерения Давление 1 гПа=0,75 мм рт. ст. 1 мм рт. ст.=1,33 гПа 1 гПа=1 мбар 1 in Hg=25,4 мм рт. ст. Расстояние 1 м=3,28 фута=0,00054 nm 1 км=0,54 nm Скорости 1 км/ч=0,54 узла (nm/ч) 1 м/с=3,28 фута/с Высота – расстояние по вертикали от уровня, принятого за начало отсчета до какой- либо точки. В зависимости от начала отсчета высота полёта может быть следующих видов: 1. Истинная высота - расстояние от точки на земной поверхности, над которой в данный момент находится ВС до ВС. 2. Абсолютная высота - расстояние от уровня, соответствующего среднему уровню моря (в России уровень Балтийского моря в районе кронштадского футштока), до ВС. 3. Относительная высота - расстояние от какого-либо уровня (обычно уровень аэродрома), принятого за начало отсчета, до ВС. Радиовысотомеры •больших высот (не используются в гражданской авиации •малых высот (используются на взлете и посадке, примерно до h=1500 м) или -импульсные -частотные (РВ на ВС излучает сигналы, которые меняются по пилообразному закону /|/|/|. Чем больше расстояние, тем больше время прохождения и разность частот. Оборудование РВ определяет разность частот и на ее основе определяет истинную высоту) Δf=f2-f1~ Δt=t2-t1 ———> H= (Δt/2)*c ! НО у истинной высоты есть минусы, поэтому мы ее используем только на посадке Импульсный используется обычно на больших высотах, он так же как и частотный отправляет радиоволны к поверхности Земли, НО он измеряет ВРЕМЯ, за которое радиосигнал вернется. В этом способе нам нужна высокая точность измерения времени(как я понял, эта дичь используется в военной авиации, т.к. в гражданке не применяется) Частотный отправляет на землю радиосигнал, который по возвращении на борт изменяется по частоте, затем измеряют эту разницу, и она каким-то хуем нам дает информацию о времени движения радиоволны. Используется на малых высотах на взлете и посадке, применяется в гражданской авиации Частотный излучает вниз сигнал, который непрерывно изменяется по частоте с постоянной скоростью. За время, пока сигнал идёт до земли и обратно, частота передаваемого сигнала успевает изменится на df. Зная скорость изменения частоты мы находим время, за которое сигнал прошел до земли и обратно На большой высоте его не удобно применять потому что сигнал летит долго и придется менять частоту в больших пределах Импульсный нельзя на малой высоте применить потому что время полета сигнала мало и необходимы очень короткие импульсы, а с этим связаны определенные проблемы Стандартная атмосфера P=760 мм рт. ст.=1013,2 гПа=29,92 inc t=+15 град С=288 К r=0,0065 град/м p=1,225 кг/м3 Изобарическая поверхность – геометрическое место точек в пространстве с одинаковым атмосферным давлением. Δ1000 м= Δ 6,5 град С Барическая ступень - высота, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 мм рт. ст. Барометрический высотомер (барометр-анероид) 1-шкала прибора Измеряет атмосферное давление, но шкала 2-стрелка отградуирована не в единицах давления, а в единицах 3-передающий механизм высоты. Градуировка выполнена в соответствии со 4-анероидная коробка стандартной атмосферой. 5-герметичный корпус Барометрический высотомер показывает высоту 6-штуцер трубопровода относительно уровня изобарической поверхности с 7-ПВД тем значением давления, которое установлено на высотомере. QFE-давление относительно уровня аэродрома (на взлете и посадке) QNH-давление относительно уровня моря (при полетах по воздушным трассам) Эшелон перехода - высота, на которой осуществляется переход со стандартного давления на давление аэродрома. Hэш.пер-Hпер —переходный слой, который составляет не менее 300 м. В нем запрещен горизонтальный полет. Погрешности барометрического высотомера Погрешность – это разность между измеренным и фактическим значением измеряемой величины. Чтобы узнать фактическое значение, нужно вычесть погрешность. Виды погрешностей: 1. Инструментальные Неточность изготовления, выработка в передаточном механизме, потеря упругости материала анероидных коробок. Эти погрешности определяются в лабораторных условиях. Погрешности заносятся в таблицу на борту ВС. 2. Аэродинамические Неточные измерения атмосферного давления, вызванного набегающим потоком. Определяется при проведении лётных испытаний на определённых скоростях и высотах. Погрешность вносится в таблицу показаний высотомера на ВС. ! Часто значения погрешностей инструментальных и аэродинамических объединяют в суммарную погрешность. На борту ВС есть таблица с высотами уже с учётом суммарных погрешностей. 3. Методические Вызваны несовершенством метода измерения, то есть для данного метода измерения они будут присутствовать всегда. Градуировка прибора осуществляется для условий стандартной атмосферы. Фактические условия не совпадают с этими значениями, следовательно возникает данная погрешность. Поэтому на этапах захода на посадку экипаж обязан пересчитывать заданные высоты с учётом температурный поправки. Прочие погрешности: 1. Погрешность из-за неточной установки давления на высотомере 2. Погрешность из-за запаздывания показаний высотомера 3. Погрешность локального изменения давления Вертикальное эшелонирование - рассредоточение ВС в пространстве на безопасные интервалы для предотвращения столкновений ВС друг с другом. Существуют вертикальное, боковое и продольное эшелонирования. Эшелон полета - фиксированное значение высоты полета. В традиционной системе эшелонирования интервал составляет 1000 футов до эшелона FL410, а на более высоких эшелонах интервал 2000 футов. От 0 до 179 - нечетные эшелоны От 180 до 359 - четные эшелоны В России по ЗИПУ, за рубежом по ЗМПУ Правила установки давления на шкале барометрического высотомера Порядок установки давления при полёте по ППП (правила полета по приборам) 1.Перед вылетом установить нулевое значение (по давлению аэродрома, если не соответствует на 1-1,5 мм рт. ст., то вылет запрещен), либо установить превышение аэродрома, «не обращая внимания на давление» 2. После взлета при достижении высоты перехода на высотомере устанавливается давление 760 мм рт. ст. Высота перехода - установленная высота для перевода шкалы давления барометрического высотомера на стандартное давление при наборе высоты. 3. Дальнейший набор, ГП и снижение выполняются по стандартному давлению 4. На эшелоне перехода устанавливается высота QFE или QNH Эшелон перехода - установленный эшелон полета для перевода шкалы давления барометрического высотомера со стандартного давления на давление аэродрома (или QNH). 5. После установки давления экипаж должен сообщить диспетчеру так называемую контрольную высоту, а диспетчер проверяет её правильность Контрольная высота – это значение высоты, которое должен показывать высотомер, находящийся на эшелоне перехода, после установки на нем давления аэродрома. Воздушная скорость подразделяется на истинную воздушную (скорость, с которой двигается относительно воздушной среды) и приборную (скорость, которую показывают приборы) Измерение воздушной скорости осуществляется аэрометрическим методом, т.е. путем измерения давления. Метод основан на уравнении Бернулли. д- В- Рст д- ¥ = 8¥ Рст Кт Кр Г- + - - 4=57 - Полное давление набегающего потока от ПВД 6 подается внутрь манометрической коробки 1, находящейся внутри корпуса указателя скорости 4. В сам корпус по трубопроводам 5 поступает Рст от соответствующего отверстия ПВД. Получается, что внутри коробки полное давление, равное сумме статического и динамического, а снаружи – только статическое. В результате этого расширение или сжатие коробки зависит от разности давлений, то есть динамического давления (скоростного напора q). Деформация манометрической коробки под действием разности давлений через передаточный механизм 2 передается на стрелку указателя. Таким образом, перемещение стрелки, то есть показания прибора на шкале 3 зависят только от скоростного напора, именно который данный прибор и измеряет. Прибор отградуирован по стандартной атмосфере, по ее плотности Комбинированный указатель скорости КУС Эти указатели имеют две стрелки – широкую и узкую. На некоторых из них нанесены отдельные шкалы для каждой из стрелок (рис. 7.5), а на некоторых используется общая шкала. Широкая - Vпр Узкая - VпрКУС Механизм узкой стрелки КУС связан не только с манометрической коробкой, но и с блоком анероидных коробок. С подъемом на высоту анероидный блок расширяется и поворачивает узкую стрелку на дополнительный угол по сравнению с широкой. Тем самым учитывается изменение высоты полета, при увеличении которой истинная скорость растет. Погрешности указателей скорости 1. Инструментальные Неточность изготовления, выработка в передаточном механизме, потеря упругости материала анероидных коробок. Эти погрешности определяются в лабораторных условиях. Погрешности заносятся в таблицу на борту ВС. 2. Аэродинамические Искажение воздушного потока в месте установки ПВД. Определяются при проведении лётных испытаний и заносятся в РЛЭ. ! Иногда их объединяют в суммарную поправку 3. Методические Они связаны с несоответствием условий градуировки и фактического состояния атмосферы Погрешность из-за изменения сжимаемости На Н>3 км и V>300-350 км/ч воздух перед ПВД сжимается, тем самым увеличивается его плотность. Это вызывает увеличение скоростного напора. ! При расчете Vи по показаниям узкой стрелки КУС поправку на изменение сжимаемости не учитывают, так как она учитывает статическое давление Погрешность из-за изменения плотности воздуха Вызвана изменением плотности со сменой высоты и могут достигать значительных величин Например: h=5 км > 25%; h=10 км > 70% Системы воздушных сигналов СВС Простейшие аэрометрические приборы просты и надежны, но и обладают недостатками: 1) Трудно передать информацию из механических приборов в электронные устройства 2) Присутствуют инструментальные и аэродинамические погрешности, которые пилот сам высчитывает 3) Приборы работают отдельно, само по себе Избегают эти недостатки с помощью СВС. Они представляют собой системы, предназначенные для измерения, вычисления и выдачи экипажу, и в бортовые автоматические системы информации о высотоскоростных параметрах (высота, вертикальная, истинная воздушная и приборная скорости, число Маха), а также о других параметрах (температура воздуха, углы атаки и скольжения) Главной составной частью СВС является вычислитель (счетно- решающее устройство). Ему в виде электрических сигналов поступают полное и статическое давление, температура по прибору. В СВС на основе поступившей информации вычислитель рассчитывает высоту, скорость и другие выходные параметры по более точным формулам и алгоритмам с учетом взаимосвязи входных параметров. С выхода СВС информация поступает и на индикаторы, и во все системы ВС, где она необходима. При выполнении любого полёта экипаж должен знать свое местоположение, чтобы при необходимости внести поправки в режим полёта Методы определения МС разделяется на две большие группы: • методы определения абсолютных координат Абсолютные координаты – координаты, которые получены на основании внешнего источника и не зависит от времени и продолжительности, режима полёта Сюда относят метод радионавигации, когда МС определяется относительно наземных радиомаяков, также определение МС по спутниковой навигационной системе и метод визуальный ориентировки (визуальные ориентиры). • методы определения относительных координат (для получения непрерывной информации, абс координаты так не могут) Координаты отсчитывается от последнего известного МС, полученного одним из методов первой группы. Счисление пути – методы определения координат места самолета, основанные на информации о начальном месте самолета и информации о навигационных элементах движения. При счислении рассчитываются не сами координаты ВС, а их превращения с течением времени к начальным значением координат. Оно должно выполняться непрерывно, иначе координаты будут потеряны без возвратно. Важная особенность счисления – накопление погрешности (чем дольше летит ВС, тем менее точно определяются координаты) Счисление пути: 1. Графическое Выполняется экипажем на ВС на полетных картах (прокладка ЛП) без ПНК, дает наглядное представление о перемещении ВС относительно земной поверхности. Начало ЛП при прокладке совмещается с последним достоверно опознанным ориентиром. Выполняется по участкам, у которых навигационный режим постоянный, при прокладке учитываются не конкретные текущие значения параметров, а усредненные на интервале. 2. Аналитическое Выполняется в вычислителях пилотажнонавигационных комплексах ПНК Графическое счисление пути Полная прокладка (для прокладки нужно найти ФИПУ и S) Выполняется во время полета. Заключается в том, чтобы проложить на полётной карте ЛФП для каждого участка полёта. В момент пролёта достоверно опознанного ориентира необходимо записать в журнале время, курс (измерение курсов на карте идет от истинного меридиана), путевую скорость и угол сноса. Эти же величины фиксируются в журнале при каждом изменение курса. Если на участке параметры меняются, то берутся средние. ! В случае, когда происходит частое изменение курса ВС, экипаж фиксирует значения курса, t и W и свое текущее местоположение определяет штилевой прокладкой. Штилевая прокладка (для прокладки нужно найти ФИПУ и S) В некоторых ситуациях (например, обход грозы) у экипажа нету времени для учёта W и УС (то есть U). В этом случае выполняется штилевая прокладка. При ее выполнении на карту наносится линия пути ВС относительно воздуха (без учета смещения воздушных масс вместе с самолетом). Прокладка происходит точно так же только без учета ветра. Точка, полученная в конце, соответствует МС, в котором находился бы самолет. Поэтому в конце прокладки мы учитываем влияние ветра (Sотн=U*tобщ). Обратная прокладка Применяется для уточнения ЛФП после выполнения полета. Обычно при полетах в малоориентированной местности без радионавигационных средств экипажем ведется полная прокладка пути, но любая прокладка сопровождается с погрешностью, поэтому необходимо провести обратную прокладку. Невязка линии пути dS - расстояние между фактическим и счисленным МС. Величину невязки расскладываем пропорционально времени на участки маршрута. Автоматизированное счисление пути Выполняется в вычислителях навигационнопилотажного комплекса. Счисление – это расчет текущих координат, поэтому основной частью любой автоматизированной системы счисления пути является навигационный вычислитель. Вход - навигационные элементы (курс, УС, скорость) Выход - счисленные их координаты и, возможно, скорость их изменения Для этого выбирается система координат (географическая, ортодромическая и прямоугольная) в зависимости от удобства и совершенства вычислительного компаса Режимы автоматизированного счисления пути: 1. Курсовоздушный (по значению W) 2. Курсодоплеровский (по значениям К, W и УС) 3. Инерциальный (по значениям ускорений) Этапы маршрутного полёта: • Взлёт • Полёт по установленной схеме вылета • Полёт по маршруту, в который включают набор высоты, ГП и снижение • Процедура захода на посадку • Посадка Аэронавигационная обстановка - комплекс условий выполнения полета, характерный временем года и суток, h и v полёта, характером пролетаемой местности, оснащенностью маршрута техническими средствами навигации, степенью совершенства бортового навигационного оборудования, наличием и расположением запасных аэродромов, наличием запретных зон, а также требования к точности и надёжности навигации в данном районе. Так как аэронавигационная обстановка не стабильна, то и навигационная деятельность экипажа не может быть жёсткой. Основные правила аэронавигации: 1. Контроль выдерживания заданной траектории полёта, который должен выполняться с нужной периодичностью, чтобы обеспечить заданные требования к точности навигации 2. Контроль курса следования, так как любая погрешность может привести к значительным отклонениям ВС от ЛЗП вплоть до потери ориентировки 3. Определение навигационных элементов полета и параметров ветра. Экипаж всегда должен знать ПМС и где будет спустя время, а так как ветер обладает пространственной и временной изменчивостью, значит через время требуется уточнять параметры и вводить поправки в режим полёта 4. Определение расчётного времени пролёта ППМ 5. Периодический контроль остатка топлива и уточнения рубежа ухода на запасной аэродром 6. Комплексное применение навигационных средств В комплексное применение навигационных средств входит: 1) Своевременное и правильное применение средств и методов аэронавигации, так как не существует идеального метода и средства, то каждый из них обеспечивает наибольшую точность в определённых условиях 2) Контроль точности и достоверности информации с помощью дублирующих навигационных средств. Нельзя доверять одному даже очень точному средству! 3) Знание счисленных координат ВС 4) Знание и учёт меры точности и надёжности использование средств и методов навигации 5) Прогнозирование координат ВС и периодическая коррекция погрешности и прогноза
