Визначення очікуваної шляховий швидкості і необхідного курсу польоту (математичний метод)
Лінія шляху - це проекція траєкторії польоту повітряного судна на поверхню Землі. Вона може бути заданою і фактичною. Проекція фактичної траєкторії польоту на земну поверхню є лінією фактичного шляху, а проекція заданої траєкторії польоту - лінією заданого шляху. Фактичний (заданий) шляховий кут - кут, укладений між північним напрямком меридіана, прийнятого за початок відліку, і лінією фактичного (заданого) шляху. Вектор шляховий швидкості, що характеризує переміщення місця літака по земній поверхні, завжди спрямований по дотичній до ОФП в даній точці. Тому фактичний шляховий кут можна визначити і як кут між північним напрямком меридіана і напрямком вектора шляхової швидкості. Відповідно, заданий шляхової кут характеризує, куди повинен бути направлений вектор шляхової швидкості, а фактичний шляховий кут - куди цей вектор спрямований насправді в даний момент. Путні кути відраховуються від напрямків, прийнятих за початок відліку, також як і курси. Іноді необхідно розрахувати необхідний курс з поправкою на вітер прямо в польоті. Як це зробити в розумі (на папері), не маючи навігаційної лінійки?
- МВ, метеорологічний напрям вітру 280 °; - U, швидкість вітру = 7м / с (25 км / ч); - V, повітряна швидкість літального апарату (справжня) = 166км / год; - МК, магнітний курс = 325 °.
Для визначення фактичного колійного кута в польоті необхідно знати курс повітряного судна і фактичний кут зносу на даному курсі:
ФМПУ = МК + УС. де ФМПУ - фактичний магнітний шляховий кут; МК - магнітний курс повітряного судна; УС - кут зносу (УС має власний знак: при знесенні вправо - плюс, у разі знесення вліво - мінус);
Навігаційне напрямок вітру
НВ = 280 ° - 180 ° = 100 °
кут вітру
Кутом вітру називається кут, укладений між лінією шляху і напрямком навігаційного вітру.
УВ = НВ - МК = 100 ° - 325 ° +360 ° = 135 ° УВ '= МК - МВ = 325 ° - 280 ° = 45 °, де УВ' - кут між лінією шляху і напрямком метеорологічного вітру.
кут зносу
Кутом знесення називається кут, укладений між поздовжньою віссю літака і лінією шляху. Відраховується від продоль¬ной осі літака до лінії шляху при знесенні вправо - зі знаком плюс, і при знесенні вліво - зі знаком мінус.
УС = (U • 60 / V) • sin (УВ ') = (25 • 60/166) • 0,71 = 6,4 °
6 ° де sin (УВ ') = sin (45) = 0.7 в радіанах
Шляхова швидкість
Вектором путньої швидкості називається напрям і швидкість руху літака щодо земної поверхні. Його напрямок визначається колійним кутом, а величина - значенням шляховий швидкості. Для знаходження значення шляховий швидкості скористаємося формулою:
W = V • cos (УС) + U • cos (УВ) = (166 • 0,99) + (25 • (-0,71)) = 148 км / ч сosУС = cos (6,4) = 0,99 в радіанах cosУВ = sin (90 - УВ) = sin (90 - 135) = - 0,71 в радіанах
При малих значеннях кута зносу можна вважати: W = V + U • cos (УВ). cos (УВ) = sin (90 - УВ)
Фактичний магнітний шляховий кут
Фактичним магнітним колійним кутом називається кут, укладений між північним напрямком магнітного меридіана і лінією фактичного шляху з урахуванням впливу вітру. Відраховується від північного напрямку магнітного меридіана до лінії фактичного шляху по ходу годинникової стрілки від 0 до 360 °.
Оскільки в нашому випадку знесення під впливом вітру відбувається вправо від вектора шляху, то кут зносу приймається позитивним.
ФМПУ = МПУ + УС = 325 + 6 = 331 °
Заданий курс польоту
Оскільки в нашому випадку знесення під впливом вітру відбувається вправо від вектора шляху, то кут зносу приймається позитивним. Значить, необхідний курс потрібно прийняти з відхиленням в протилежну сторону, таким чином
ЗМПУ = МПУ - УС = 325 - 6 = 319 °
Як розрахувати поправку на вітер (графічний метод)
Мене багато хто питає, як розрахувати поправку на вітер, тому, я вирішив запропонувати вашій увазі один нескладний спосіб. Взагалі, краще почитати розумну літературу з цього приводу, але зараз я розповім як це зробити, не маючи під рукою навігаційної лінійки.
Припустимо, ми проклали маршрут і розрахували все магнітні путні кути. Однак, при наявності вітру (а це буває практично завжди), летіти з курсом, рівним МПУ - значить прилетіти не туди, треба внести поправки на вітер, ніж ми зараз і займемося.
Перш за все, перед вильотом, з'ясовуємо швидкість і напрям вітру. Припустимо, ми дізналися, що вітер 195 °, 10 м / с. Тепер треба трохи порахувати. Для нашого розрахунку необхідно не метеорологічний напрям вітру, яке зазначено в зведеннях, а навігаційне. Якщо хто не пам'ятає: навігаційним напрямком вітру називається кут, укладений між північним напрямком магнітного меридіана і напрямком в точку, куди дме вітер. Відраховується воно від північного напрямку магнітного меридіана за годинниковою стрілкою від 0 до 360 °, а метеорологічний напрям вітру - кут, укладений між північним напрямком меридіана і напрямком з точки, звідки дме вітер.
Отримуємо, навігаційне напрямок вітру (НВ) = 195 - 180 = 15 °.
Тепер, переведемо м / с в км / год. Як відомо, 1 м / с = 3.6 км / год, таким чином отримуємо швидкість вітру (U) = 10 м / с = 36 км / год.
Припустимо, ділянку маршруту, має МПУ = 110 °, летіти ми збираємося зі швидкістю V = 180 км / ч.
Разом, наші вихідні дані:
НВ = 15 °
U = 36 км / год
МПУ = 110 °
V = 180 км / год
Приступимо до обчислення курсу. Нам знадобиться аркуш паперу, лінійка, транспортир (ще може стати в нагоді циркуль, але не обов'язково).
1. Малюємо вертикальну лінію (це буде північний напрямок. Позначимо її SN). Де-небудь, на цій лінії, довільно вибираємо точку, позначимо її О.
2. Відкладаємо від точки Про промінь ОА під кутом, рівним МПУ (від нашого північного напрямку N). У нас це 110 °
3. З тієї ж точки відкладаємо промінь ОW під кутом, рівним НВ (15 °)
4. Приймемо масштаб нашого малюнка 1 мм = 1 км / год і відзначимо на промені OW відрізок OW1, рівний швидкості вітру U (36 км / ч = 36 мм)
5. З точки W1 проводимо відрізок W1A1 до променю OA рівний нашої швидкості V (180 км / ч = 180 мм). Тут нам стане в нагоді штангенциркуль (відміряє 180 мм, ставимо однією ніжкою в точку W1 і відзначаємо другий ніжкою точку на промені OA), але так само легко це зробити і за допомогою лінійки.
6. Тепер нам залишилося тільки виміряти кут між північним напрямком і променем W1A1, це і буде шуканий нам курс з поправкою на вітер: продовжуємо лінію A1W1 до лінії SN і вимірюємо кут NW2A1. У нашому випадку це буде 121 °.
Начебто, здається складно, але повірте, робиться за 2 хвилини і я писав довше, ніж це вважається. Крім того, з цього малюнка ми можемо порахувати кут зносу (УС), який, очевидно, буде дорівнювати 11 °, і шляхову швидкість - вимірявши довжину відрізка ОА1. У нашому випадку, колійна швидкість буде 173 км / ч.
Можливо, метод і не найправильніший, але принаймні досить легкий для розуміння і ефективний.
інші способи
Існують так само і інші способи вирішення даного завдання, серед них:
- застосування навігаційної лінійки НЛ-10 (докладний опис наведений в книзі В.А. Кормашова "Навігаційна рахункова лінійка НЛ-10". - М. Воениздат, 1956)
- застосування навігаційного расчётчіка М.В.Калашнікова (модифікація НРК-2 та ін.)