КЛАССИФИКАЦИЯ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ
Для опреде-дения меетонакеишшшя вамолета, скорости и направления его полета применяется разнообразная аппаратура,
основанная на различных принципах, зависящих от первичного источника навигационной информации. В качестве такого источника информации может служить либо одно поле, либо совокупность нолей. К ним относятся:
геофизические (естественные) поля Земли; электромагнитные поля наземных или бортовых радиотехнических устройств;
ОМ’М рОМІІІ иитные, световые и другие поля небесных све-
І еоі|іігіцче(‘пне ноли Земли получили широкое распространение по и решении нашииционпых задач.
М а і и н і п о е п о л е 3 е м л и используется для определения направления движении (магнитные компасы). Достаточно подробная изученность гюго ноля, особенно за последние годы, позволяет но -.лементам темного магнетизма определять линию положения, on читывать угол не от местной вертикали, а от направления век — юра напряженности магнитного поля Земли (навигационные аэро — мш питометры). Эти методы, получившие название изодинамных, к і ромаї питпых и т. д., расширяют возможности воздушной нави — I вцпи.
Атмосфера, представляющая собой газовую оболочку Земли, ш пользуется в качестве источника информации о высоте (ба — ромеі рнчеекие высотомеры) и воздушной скорости (аэрометриче — I кие указатели скорости) полета самолета.
Знание таких параметров метеорологических полей, как давление, температура воздуха, скорость и направление ветра, позволяет решать многие важные навигационные задачи.
Гравитационное поле Земли дает возможность определить направление вертикали (гироскопические вертикали, авиа — I при зонты), что необходимо не только для самолетовождения, напри мер для правильного определения курса (гирополукомпасы), но и для пилотирования, решения задач разведки, бомбометания п т. д. Характеристики гравитационного поля нужно знать и для тю, чтобы исключить влияние проекций ускорения земного тяготения, искажающих ускорения движения самолета в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Интегрирование ускорений движения позволяет без каких бы то ни было других источников определить путевую скорость, высоту полета и тегу щие координаты местонахождения самолета (инерциальные системы).
Различные объекты на земной поверхности (реки, моря, горы, населенные пункты и др.) можно рассматривать как поле ориентиров, позволяющих наиболее наглядно определить местонахождение самолета относительно земной поверхности. Необходимость выполнения полетов на предельно малых высотах, поиска малоразмерных подвижных целей повышает значение визуальной ориентировки — этого важнейшего качества человека, которое имеете с техническими средствами позволяет добиться высокой і очпости и надежности самолетовождения. Поле рельефа также
может использоваться для определения местонахождения самолета с помощь jo так называемых экстремальных методов.
Контрасты температур различных участков земной поверхности, по-разному излучающих тепловую и электромагнитную энергию, позволяют создать инфракрасные визиры и радиовизиры, использующие принципы пассивной локации для ведения ориентировки.
Бурное развитие радиоэлектроники привело к созданию большого количества радиотехнических систем навигации, основанных на измерении различных параметров прямой, ретранслированной или отраженной электромагнитной энергии. Эти искусственные поля наземных или бортовых радиотехнических устройств позволяют с высокой точностью измерять направления, расстояния и другие величины, с помощью которых можно определить высоту, скорость, местонахождение самолета, осуществлять полет по заданной траектории от взлета до посадки включительно в любых метеорологических условиях днем и ночью. Панорамные радиолокационные станции дают возможность видеть на экране изображение земной поверхности, что позволяет на качественно новой основе пользоваться методами визуальной ориентировки, которой на заре развития авиации почти полностью определялись возможности самолетовождения.
В наш космический век, начавшийся 4 октября 1957 г. запуском советскими учеными первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ), резко возрос интерес к изучению космоса. Электромагнитные и световые излучения космических источников навигационной информации используются для определения курса (астро — компасы) и местонахождения кораблей и самолетов (секстанты, радиосекстанты, астроориентаторы и т. д.).
Целям самолетовождения могут служить также искусственные источники световой энергии (светомаяки), особенно в ночных условиях.
В зависимости от первичного источника навигационной информации технические средства самолетовождения принято делить на следующие четыре основные группы (рис. 2.4):
— геотехнические, использующие геофизические поля Земли. К. ним относятся: магнитные компасы, барометрические высотомеры, указатели воздушной скорости, гироскопические навигационные приборы, инерциальные системы навигации и другие средства;
—- р а д и ©технические,, использующие электромагнитные поля, излучаемые радиотехническими устройствами. К ним относятся: угломерные, дальномерные, угломерно-далыюмерные, раз- ноетно-дальномерные системы, панорамные радиолокационные станции (радиовизиры), доплеровские измерители и др.;
— астрономические, использующие световое или радиоизлучение небесных тел. К ним относятся: астрокомпасы,
секстанты, астроориентаторы, радиоастрономические приборы
светотехнические, к которым относятся светомаякй и другие искусственные источники света.
Такая классификация технических средств самолетовождения позволяет дать общую характеристику каждой группе с точки зрения ід; автономности, дальности действия, помехозащищенности,
Рис. 2.4. Классификация технических средств самолетовождения |
возможности использования в различное время суток и в различных метеорологических условиях.
Как и всякое деление, эта классификация условна. В самом деле, строго говоря, радиовизиры, работающие на принципе ра-
диолокадии, занимают в ней промежуточное положение (см. рис. 2.4), так как с известным основанием они могут быть отнесены как к геотехническим (особенно первые), так и к радиотехническим (Особенно вторые) средствам.
Несмотря на отмеченную условность, приведенная классификация позволяет дать общую характеристику каждой группе технических средств, указав их преимущества и недостатки, наметить пути их комплексного применения или конструктивного объединения в рациональные комплексы бортового оборудования самолета с машинной обработкой навигационной информации.
Так, группа геотехнических средств характеризуется автономностью, ей практически невозможно создать помехи, но точность навигационных измерений с помощью этих средств часто оказывается недостаточной. В отличие от этой группы радиотехнические средства в любых метеорологических условиях обеспечивают высокую точность измерений, но они подвержены помехам со стороны противника. Поэтому радиотехнические средства целесообразно использовать периодически, например, для точной коррекции результатов счисления пути, осуществляемого с помощью геотехнических средств, и в частности инерциальных систем.
Не подвержены помехам и астрономические средства, однако их не всегда можно использовать при полете на малых высотах. Светотехнические средства применяются в основном ночью и в сложных метеорологических условиях на посадочной прямой для обеспечения посадки самолета после выхода под облака.
Большое количество навигационной информации, поступающей от указанных технических средств, которые для повышения надежности решения задач используются в комплексе, стало невозможно обрабатывать экипажу, потребовалось автоматизировать процесс обработки информации с вводом нужных параметров в системы автоматического управления самолетом и наглядным отображением нужной информации для самолетовождения, пилотирования, решения задач боевого применения и контроля за работой всего бортового комплекса аппаратуры.
Разнообразная навигационная техника, установленная на борту современных самолетов, в умелых руках штурманов и летчиков, в совершенстве овладевших ею, является грозным и дорогостоящим оружием, предназначенным для охраны мирного созидательного труда советского народа и разгрома агрессора, если он посмеет напасть на священные рубежи нашей Родины.