ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА

5.1. Счетные инструменты

В процессе предполетной подго­товки и в полете экипажу приходит­ся выполнять большой объем НЫ1ИС ттельных работ. Для этого исполь­зуются навигационная счетная линей ка НЛ-Юм, ветрочет, комбинирован­ный навигационный расчетчик НРК-2 и электронно вычислительные машины.

Навигационная линейка. С по­мощью НЛ-Юм решаются практиче­ски все задачи но самолетовождению и выполняется ряд других вычисли тельных операций, требующих умно­жения н деления, возведения в квадрат и извлечения корня, исполь­зования тригонометрических функ­ций. Она устроена по принципу обыч­ной счетной логарифмической линей­ки н позволяет сложные математиче­ские дейстния иад числами по умно­жению и делению заменить на более простые — сложение и вычитание от­резков шкал, выражающих в опреде­ленном масштабе логарифмы этих чисел. Например, вычисление выраже­ний S=Wl и W=S/t выполняется действиями ig S = lg ly+lg t и lgUT = lgS — |g/ соответственно.

Навигационная линейка (НЛ) со стоит из корпуса, движка и бегунка с визирной риской (рис. 5.1). На кор­пусе и движке нанесены шкалы, ин — фазовые методы измерений. Вследст­вие использования многократно отра­женных радионаж, влияния подсти лающей поверхности, времени суток и года на фазоный сдвиг РИС сверх глинноволнового диапазона свойст­венны большие погрешности. Однако они носят систем этический характер, постоянны для данного района поле­тов, времени суток и года. Это поз­воляет заранее рассчитать поправки к результатам измерения и тем са­мым обеспечивать высокую точность определения места ВС.

дексы, формулы и надписи. Всего имеется 18 шкал, которые прелиазиа чены для:

1а —- определения времени разво­рота на эа данный угол (совместно со шкалами / и 2);

I, 2 — расчета путевой скорости, пройденного расстояния, времени по­лета и разворота, а также выполне­ния операций умножения и деления;

3, 4, 5 — определения тригономет­рических функций углов, произведе­ний вида а чіп и и b tg «, решения прямоугольных и косоугольных тре­угольников. расчета радиуса разво­рота и утла крена;

5, 6 — возведения в квадрат, из­влечения корня, а совместно со шка­лой 4 — радиуса разворота и угла крена:

7, 8. 9 перерасчета приборной высоты в исправленную высоту и обратно при //^12 000 м;

10, 12, 14. 15 — перерасчета высо ты полета при W>I2 000 м;

II, 12, 13, 14. 15, 16—перерасче­та приборной скорости в исправлен­ную скорость и обратно;

14, 15 — умножения и деления.

Вычисления путевой скорости, вре­мени полета и пройденного раестоя ния производятся с использованием шкал 1 и 2 и расположенных иа

С— I

Делимое

Делитель

 

последней («время») индексов

Г<о] |юо I @ і Круглый и тре­

угольный индексы служат также для умножения и деления: первый на

3.6 с, второй —на СО мин или 1 ч.

Положение шкал линейки и индек­сов при решении задач принято изображать в виде алгоритмов («ключей»). Значения чисел, нанесен­ных на шкалы, можно увеличивать и уменьшать в любое число раз, крат­ное десяти.

Для умножения чисел прямоуголь­ный индекс с цифрой 10 или 100 шкалы 2 необходимо установить на множимое, а против множителя от­считать по шкале 1 произведение (рис. 5.2).

Число знаков произведения опре­деляют в уме или по правилам умно­ження чисел на логарифмической ли­нейке.

Для умножения и деления, при­чем с большей точностью, можно пользоваться шкалами 14 и 15: при вычислении произведения против множимого на шкале 15 устанавли­вается цифра — ГюЬІ ми | loooj шка­лы 14 и против множителя (берется по шкале 14) по шкале 15 считыва­ется результат.

Для вычисления тригонометриче­
ских функций пользуются шкалами 3. 4, 5 (рис. 5.3).

Поскольку задачи по определению пройденного расстояния S, скорости 1У и времени полета < есть операции умножения и деления, то оии вы­полняются на шкалах 1 к 2. Потому они и называются шкалами расстоя­ний, скорости и времени (рис. 5.4 и 5.5). При выполнении этих расчетов пользуются индексами: круглым, ес­ли t выражается в секундах; тре­угольным, если t берется в минутах (путевая скорость выражается в ки­лометрах в час, а расстояние в кило­метрах в обоих случаях). Для возве­дения в квадрат и извлечения корня пользуются шкалами 5, 6 (рис. 5.6).

Знание алгоритмов облегчает и убыстряет решение навигационных задач без запоминания описывающих их зависимостей. Например, определе­ние 1Г и УС решением навигационно­го треугольника скоростей (НТС) по формуле (3.10) с использованием ал­горитма производится легко н быст­ро, хотя при этом выполняется де­вять операций умножении, деления и вычисленья тригонометрических функ­ций.

Навигационный расчетчик комби­нированный. Он представляет комби­нацию НЛ и ветрочета и является счетным инструментом, предназначен­ным для выполнения расчетов при подготовке к полету и в полете, по применению авиации в народном хо-

ю © ©	dl ® ©
a (SO-fl) SO ____________ sin и cosp цюо)
tga ctgfi 1(100)

 

Рис. 5.3. Алгоритмы вычисления тригонометрических функций а — синуса н косинуса; 6 — тангенса и котангенса

Рис. 5.4. Алгоритмы вычисления пройденного расстоянии: с — время выражается в минутах; б — время выражается в секундах

зяйстве и ряда вычислительных опе­раций.

С помощью навигационного рас­четчика производятся:

расчет курса следования, угла сно­са, путевой скорости и угла ветра по известному вектору ветра и за­данным путевому углу и истинной воздушной скорости;

определение скорости и направле­ния ветра по измеренным: или углу сноса и путевой скорости, или двум углам сноса на двух курсах, или по двум путевым скоростям иа двух кур­сах при известной истинной скорости полета;

определение проГідениого расстоя­ния, путевой скорости и времени по­лета;

расчет радиуса и времени разво­рота на заданный угол по известным воздушной скорости и углу крена;

пересчет истинной воздушной ско­рости в приборную и обратно;

вычисление числа М, соответству­ющего заданной истинной воздушной скорости, и обратно;

определение поправки на сжимае­мость воздуха к показанию прибор­ной скорости аэродинамических при­боров скорости;

пересчет истинной высоты полета в приборную и обратно;

определение поправки к показа­ниям термометров наружного возду­ха ТНВ и ТУЭ;

расчет элементов захода иа по­садку;

преобразование полярных коорди­нат ВС в частноортодромические;

определение МС и навигационных элементов с помощью угломерных радионавигационных систем;

выполнение различных вычисли­тельных операций и т. д.

Навигационный расчетчик имеет 23 шкалы и номограмму. У шкал тот же принцип построения, что и у шкал навигационной линейки. Номо­грамма с соответствующими индекса­ми образует ветрочет, обеспечиваю­щий графическое решение навигаци­онного треугольника скоростей. Центр номограммы является концом векто­ра воздушной скорости и началом вектора ветра. Она построена иа ос­нове норми роваииого НТС, все сто­роны которого выражены в отличие от ветрочета ие в абсолютных едини­цах, а в относительных (нормирован­ных) долях (в процентах) от истин­ной воздушной скорости, модуль ко­торой принимается за 100%. Поэто­му с номограммы считываются: пу­тевая скорость в процентах от V, (по дугам, оцифрованным в процен­тах) 1Р.= {WIVm) 100; скорость вет­ра в процентах от V’„ (по концент­рическим окружностям) Ur = = (U/Vk) 100. Угол сноса определяет­ся по той же номограмме с помощью линий сноса, оцифрованных в граду-

w

Рис. 5.6. Возведение в квадрат и из­влечение корни сах. Предельное значение Ur равно 30% от V„, XV,. — от 70 до 130с/о от Ги и угол сноса — ±17°.

Номограммы и таблицы. В прак­тике воз душной навигации, особенно при подготовке к полетам, широкое применение находят номограммы и таблицы. Их целесообразно исполь зовать для решения сложных задач (например, расчет заправки ВС топ ливом, определения дальности дей­ствия УКВ РНС и пр), требуюших большой затраты времени при вычис­лениях с помощью счетных инстру­ментов. С помощью номограммы за дачи решаются менее точно, чем по таблице, но последняя дает только дискретные ответы, тогда как иомо граммам этот недостаток присущ в меньшей степени

Расчеты в уме. В быстро меняю­щейся воздушной обстановке экипаж не всег іа имеет возможность точно определить интересующий его нави­гационный параметр с помощью из­мерений ИЛИ вычислений С HCH0wlb30- нанием счетного инструмента, номо­граммы и таблицы. В этих условиях можно уметь выполнять расчеты в уме но приближенным формулам пройденного расстояния, времени и скорости полета, угла сноса, элемен­тов захода на посадку и пр.

Навигационная линейка НЛ-10м, а тем более комбинированный рас­четчик НРК-2 позволяют решать практически все задачи п процессе подготовки к полету и в полете. Од­нако им присущи два больших недо­статка: неоперативность вычислений но сложным формулам и недостаточ­ная точность решении некоторых за­дач. Например, подготовка устано­вочных данных для полетов с приме­нением АНК и выполнение астроно­мических расчетов с использованием

ПЛ-Юм и НРК 2 занимает слишком много времени. Кроме того, для пол ной реализации потенциальных воз­можностей ЛНК углы и расстояния должны быть вычислены с погреш­ностью до единиц минут и долей кн дометра соответственно. Но такую точность достичь с помощью НЛ-Юм и НРК-2 невозможно. Поэтому в воз­душной навигации возрастающее применение находит ЭВМ.