СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ТАРИРОВКИ

К методам тарировки предъявляются следующие требования:

1. Метод должен обладать большой точностью в том диапа­зоне скоростей, который требуется для проведения данного испы­тания или исследования.

2. Тарировочный полет должен быть безопасным.

3. Тарировка не должна требовать высокой квалификации летного и обслуживающего технического персонала.

4. Метод должен быть применим при любых метеорологиче­ских условиях.

В настоящее время практически нельзя указать метода та­рировки, который превосходил бы остальные по выполнимости всех требований; поэтому в зависимости от местных условий тарировки, местных возможностей и специфики испытаний при* ходится выбирать один из описанных методов.

Начнем с оценки точности тарировки при методе мерно­го километрас ручной засечкой времени. Пусть длина базы равна 3 км, а скорость самолета — 600 км/час^ 167 м/сек; тогда

время пребывания самолета на базе будет т = 2^ =18 сек. Мож-

167

но на основании имеющихся экспериментальных данных считать, что предельная погрешность засечки времени одним наблюда­телем равна примерно 0,25 сек; при засечке времени двумя на­блюдателями она равна=0,18 сек., следовательно, относи-

V2

тельная предельная погрешность определения времени равна 0 18 1 — = 1,0’%, а абсолютная — 6 км/час. Погрешность вследствие

18

неправильности ведения самолета по’ базе, порывов ветра, его изменения и пр. можно оценить величиной порядка 0,2% или 1,2 км/час. Следовательно, предельная погрешность определения истинной скорости V равна ov= ]/б2 + 1,22 = 6,11 км/час, а отно­сительная 1,02’%. Земная индикаторная скорость V%3 определяет­ся по формуле Vi3=VY A = V 0,379 ~ . Относительная по­грешность будет [см. гл. III, формула (3. 15)]:

Предельная ошибка измерения давления на метеостанция может быть оценена величиной 3Р=0,3 мм рт. ст. а относитель 0 3

ная 8р0= =0,04’%; считая предельную погрешность олреде-

760

0 5

ления температуры в тех же условиях 8т —0,5° и 8т0 =— ^

288

‘^0,17%, получим

Ч-з =1/ 1,022 +— 0,04* + — 0,172= 1,023.

1 у 4 4

Мы видим, что почти вся погрешность может быть отнесена к по­грешности измерения времени; абсолютная погрешность равна *1%= 1,023 • 600=6,14 км/час.

Предельная погрешность прибора равна примерно 6 км/час, Тогда абсолютная предельная погрешность определения аэроди­намической поправки будет равна

s(s^) = C(Sl/i3)a + (SHnp)2 =Гб,142 + 62 =8,65 км/час.

Обычно при тарировке на мерной базе берут не меньше пяти режимов. При про-ведении кривой по этим точкам точность уве­
личивается; хотя законы теории случайных погрешностей в этом случае можно применять лишь с большой натяжкой, все же грубо можно считать, что предельная погрешность при пользо­вании километражной кривой равна

о сс

®(^а) = = 3,87 км/wc ж 4 км/час.

Средняя квадратичная ошибка будет

роятная ——- = 0,89 км/час [см. формулу (3.6)].

4,5

Специальные сравнительные испытания подтверждают поря­док этих величин.

При увеличении скорости до 1200 км/час на той же базе ошибка в отсчете времени увеличится в два раза и общая по­грешность единичного замера ЗУа будет уже 27 км/час, а погреш­ность километражной кривой ^1% от скорости. Для уменьше­ния погрешности до прежней величины необходимо увели­чить длину базы вдвое, что затруднительно. Таким образом при увеличении скорости погрешность тарировки на мерной базе сильно увеличивается. При необходимости пользо­ваться мерной базой на больших скоростях нужно для устране­ния главной погрешности отказаться от ручной засечки времени и перейти на фотографирование самолета при прохождении створ.

Другим существенным недостатком метода мерной базы яв­ляется необходимость полета на базе на относительно малой высоте (100—150 м)у что при большой скорости полета пред­ставляет значительную опасность.

Указанные соображения заставляют для скоростных само­летов отказаться от метода мерной базы. Однако этот метод остается основным методом тарировки приемников давления самолетов со скоростями порядка до 600 км/час.

Обратимся теперь к барометрическому методу та­рировки. Предельную погрешность хорошего высотомера мож­но считать равной приблизительно 2 мм рт. ст., а суммлр — ную погрешность при сравнении показаний двух высотомеров: V 22 +2^2,8 мм рт. ст. Этой погрешности $Р=2,8 мм рт. ст. по фиг. 4. 9 будут соответствовать следующие предельные погреш­ности скорости при тарировке по барометрическому методу:

Vnp. км/час	300	400	600	900	1200
й(&Ув), км/час	12,5	9,5	5,5	3,2	2,0
wv„> Vnp	4,16	2,38	0,92	0,35	0,165

Таким образом можно утверждать, что, начиная со ско­ростей порядка 400 км/час, точность тарировки по барометрическому методу выше, чем по методу мерной базы, а при очень больших скоростях погрешности весьма малы.

Следующая таблица показывает, какое значение должна иметь погрешность высотомера, чтобы погрешность аэродинами­ческой поправки скорости была равна 1°/о скорости:

Vпр (км/час)	200	400	600	800	1000
Ърц (мм рт. ст.)	0,3	1,25	3,0	5,75	10,0
ЬН (м, у земли)	4	14	33	64	111

Из этой таблицы видно, что при очень больших скоростях вы­соту можно определять очень грубо. На скорости порядка 1000 км/час достаточно определить высоту с погрешностью 100 м, чтобы получить аэродинамическую поправку скорости с точно­стью до 1% скорости.

Зато при малых скоростях точность барометрического метода сильно падает. Для увеличения ее приходится замерять высоту по нескольким высотомерам. Например, при скорости 400 км/час и ниже необходимо применять уже четыре высото­мера, чтобы получить точность порядка Г°/о.

Учитывая возрастание точности при увеличении скорости, нужно при составлении задания на тарировочный полет разбить весь диапазон скоростей так, чтобы в области меньших скоро­стей число заходов было больше (точки лежали гуще), а в об­ласти больших скоростей меньше.

К недостаткам барометрического метода следует отнести необходимость высокой квалификации летчика. При каждом за­ходе летчик должен прежде всего найти эталонный самолет (при современных скоростях его очень легко потерять), а затем так рассчитать весь заход, чтобы пройти точно около эталона на установившемся режиме горизонтального полета. Резкие откло­нения от горизонтальности полета для выравнивания высот не­допустимы. Необходима слаженность работы экипажей обоих самолетов.

Радиолокационный и фотокинотеодолитный. методы требуют большого наземного оборудования. Метод аэролага также тре­бует специального- оборудования (аэролага и лебедки) на само­лете, а потому применяется редко (главным образом для изме­рения на малых скоростях полета при исследовательских рабо­тах). Меньше всего оборудования требует барометрический метод.

С точки зрения безопасности примерно одинаково приемлемы все указанные методы, кроме метода мерной базы.

Наконец, оценим различные методы с точки зрения их тре­бований к метеорологическим условиям. Метод мерной базы требует наличия достаточной видимости, высоты порядка 500 м и отсутствия сильного, в особенности порывистого ветра. Баро­метрический и фотокинотеодолитный метод также требуют хо­рошей видимости. Значительно менее требователен к метеоусло­виям радиолокационный метод, требующий только возможности произвести нормальный полет и посадку.

Приведенный краткий анализ условий применимости различ­ных методов показывает, что невозможно указать для всех слу­чаев наилучший метод; выбор метода зависит от местных усло­вий, оснащенности летной станции, квалификации летного и тех­нического персонала и ряда других условий.