ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТЕВОЙ СКОРОСТИ И УГЛА СНОСА. НА КОНТРОЛЬНОМ ЭТАПЕ
Предположим, что от места самолета, найденного визуальной ориентировкой, самолет летел с постоянными курсом, скоростью и высотой. Если через некоторый промежуток времени вновь определить место самолета, то можно найти путевую скорость, угол сноса и ветра. Этот метод называется определением навигационных элементов на контрольном этапе.
Контрольным этапом (КЭ) называется заранее намеченный участок маршрута полета, на котором предполагается измерение путевой скорости и угла сноса. Он выбирается штурманом в про-
цессе подготовки к полету. При выборе КЭ в первую очередь руководствуются наличием характерных ориентиров и требуемой точностью определения путевой скорости.
Определение путевой скорости и угла сноса на КЭ сводится к следующему. В момент первого определения МС необходимо пустить секундомер, заметить курс и поставить отметку МС на карте (рис. 6.2). Место самолета может быть определено визуально или с помощью технических средств самолетовождения. Для
|
Рис. 6.2. К определению путевой скорости и угла сноса на контрольном этапе |
более точного определения W и УС на КЭ необходимо строго выдерживать направление, скорость и высоту полета. После истечения некоторого времени вторично определить место самолета, выключить секундомер, заметить курс и поставить отметку второго МС на карте. Полученные на карте отметки МС соединить прямой линией, то есть нанести линию фактического пути (ЛФП) и с помощью. транспортира и масштабной линейки измерить фактический путевой угол и длину контрольного этапа (5^) между отметками МС.
Для определения путевой скорости необходимо измеренное на карте расстояние 5КЭ разделить на время /кэ пролета КЭ. Расчет W производится по формуле
Расстояние на карте измеряется всегда в километрах; время же может измеряться в минутах с их долями или в секундах. Для получения W в км/ч необходимо и время выразить в часах.
Следовательно,
W км/ч = тX 60 или W км/ч — ~г X 3600.
Для расчета путевой скорости по приведенным формулам на навигационной линейке (навигационном расчетчике) имеются шкалы «Расстояние (в км)—скорость (в км/ч)» и «Время» (в мин,
или с). Ключ для расчета показан на рис. 6.3. f
’
Пример. Контрольный этап длиной 60 км пройден самолетом за 4 мин 30 е.: Определить путевую скорость.
Решение. Совместить цифру 60 на шкале «Расстояние — скорость» с цифрой 4 мин 30 с на шкале «Время» и против треугольного индекса, которым отмечен коэффициент 60, отсчитать значение путевой скорости 800 км/ч. Можно также против расстояния 60 км установить время в секундах (270 с), тогда против круглого индекса, которым отмечен коэффициент 3600, получим тот же ответ.
Рис. 6.3. Ключ для расчета путевой скорости на навигацион-
ной линейке
Угол сноса на КЭ определяется как разность фактического путевого угла и среднего курса (среднего арифметического значения серии отсчетов курса), с которым выполнялся полет на этапе:
УС = ФПУ — Кср.
Определение W и УС указанным способом может производиться и тогда, когда КЭ заранее не был намечен. В этом случае в полете по двум и более отметкам мест самолета на карте наносится ЛФП. Затем определяются фактический путевой угол, расстояние и время пролета КЭ как разность моментов определения последнего и первого мест самолета. Расчет путевой скорости и угла сноса выполняется по вышеприведенным формулам.
Для анализа точности определения W на КЭ продифференцируем формулу
г=4
‘ Из формулы видно, что точность определения путевой скорости зависит от величины погрешностей, допускаемых в определении длины SK3 и измерении времени пролета /кэ контрольного этапа.
Точность измерения ДЛИНЫ КЭ as зависит от точности определения места самолета в начале и конце этапа а^с, а также от ошибок в измерении его длины на карте с помощью масштабной линейки о_ .
л
Поскольку ошибки «Гу и независимы, то суммарная среднеквадратическая ошибка определения длины КЭ будет равна
as = V^nc + asK — (6-2)
Для пояснения сущности ошибки asKC и получения ее выражения
обратимся к рис. 6.4, на котором точки А и Б — фактические места самолета в начале и конце КЭ. Допустим, что место самолета в на-
Ъ s ‘
чале и конце этапа определяется каждый раз с ошибкой or — Это обстоятельство приведет к ошибке ajMCB измерении длины контрольного этапа, величина которой может быть подсчитана по формуле
Допуская, что ошибка определения места самолета в начале и конце КЭ одинакова, получим °sMC = °г
Тогда
as = ]/°? + °1к — (6-4)
С учетом формулы 6.4 суммарная относительная среднеквадратическая ошибка определения W на КЭ примет вид
где ог — ошибка определения длины КЭ из-за неточного определения МС;
as — ошибка измерения длины КЭ на карте;
С( — ошибка измерения времени полета на КЭ.
Пользуясь данной формулой, можно подсчитать, какой длины должен быть контрольный этап, чтобы ошибка в определении путевой скорости не превышала заданного значения.
S
Полагая t = — у я решив формулу (6.5) относительно 6’кэ, получим
<? —
°кэ ~
W
В качестве примера в табл. 6.4 приведены результаты подсчетов бкэ по формуле (6.6), выполненные для условий: Т/=800 км/ч, Оу =0,5 км (ошибка измерения 1 мм на карте масштаба
1 :500 000) и 0i = 2 с.
Из таблицы видно, что при одной и той же точности определения МС точность определения путевой скорости увеличивается с увеличением длины КЭ. Длину КЭ необходимо выбирать, руководствуясь точностью определения МС.
При полетах на больших высотах для повышения точности визуального определения МС необходимо пользоваться оптическим прицелом (визиром), с помощью которого Измеряется вертикальный угол ориентира, отсчитываемый от вертикали самолета до направления на ориентир (рис. 6.5). Зная высоту полета и вертикальный угол (ВУ), можно ■ рассчитать удаление самолета от ориентира по формуле
S — Htg ВУ.
Время полета на КЭ определяется по секундомеру. Округление времени до минут не должно допускаться, так как оно ведет к резкому возрастанию ошибки из-за неточного измерения времени и к снижению точности определения путевой скорости.
Точность определения угла сноса на контрольном этапе зависит от точности определения места самолета в начале и конце этапа, точности измерения путевого угла на карте и точности определения среднего курса. Поэтому при работе на контрольном этапе от штурмана требуется как можно точнее определять место самолета, тщательно производить измерение ФПУ на карте, выдерживать курс полета на КЭ по наиболее точному курсовому прибору с последующим расчетом среднего курса. Соблюдение в полете указанных требований обеспечивает измерение угла сноса с точностью 2- 3°.