Курс самолета. Системы отсчета курса. Влияние ветра на полет самолета. Навигационный треугольник скоростей (НТС) и его элементы

Курсом самолёта (К) называется угол в горизонтальной плоскости между направлением, принятым за начало отсчёта, и проекцией на эту плоскость продольной оси самолёта. Измеряется от 0º до 360º по часовой стрелке.

Обычно за начало отсчёта курса принимают одну из осей навигационной системы координат, связанной с земной поверхностью, в которой решаются основные задачи самолётовождения..

В самолётовождении приняты две основные навигационные системы координат:

· геодезическая;

· ортодромическая.

В геодезической системе координат за начало отсчёта курса принято направление географического (истинного) меридиана..

Курс, измеренный относительно истинного меридиана называется истинным курсом (ИК). Истинный курс - это угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана и продольной осью самолета. Он отсчитывается по часовой стрелке от 0º до 360°. Если самолёт будет следовать с постоянным истинным курсом, то траектория его движения будет проходить по кривой - локсодромии, пересекающей все меридианы этапа маршрута под одним углом, равным ИК.

Локсодромияне является кратчайшим расстоянием между двумя точками на земной поверхности.. Полёт по локсодромии приводит к большим затратам времени и является неэкономичным.

Известно, что кратчайшим расстоянием между двумя точками на земной поверхности будет дуга большого круга - ортодромия.

В ортодромической системе координат за начало отсчёта принимается главная ортодромия, направление которой выбирается исходя из требований навигационной обстановки. Частным случаем главной ортодромии является истинный меридиан, проходящий через какую-либо заранее обусловленную точку (аэродром вылета или посадки, крупный населённый пункт и т.д.). Этот меридиан носит в этом случае название опорного меридиана.

Опорный меридиан, перенесённый в точку измерения курса (или путевого угла) называется условным меридианом..

Условным курсом (УК) называется угол между северным направлением условного меридиана и продольной осью самолёта. Он отсчитывается по часовой стрелке от 0º до 360°.

Условный курс отличается от истинного на величину ΔА (азимутальнуюпоправку), равную по величине, но обратную по знаку, углу схождения меридианов. Таким образом:

УК = ИК + ( ± ΔА ), гдеΔА = ( λ _о ^_ λ _т )sinφ_ср,

∆Му

∆К

Условный курс ─ УК

∆М

∆А

Си

См

Ск

Су

Истинный курс ─ ИК

Си

См

Ск

Су

Магнитный курс ─ МК

Компасный курс ─ КК

где: λ _о - долгота опорного меридиана; λ _т - текущая долгота; φ _ср - средняя широта.

Магнитный курс (МК) — это угол, заключенный ме­жду северным направлением магнитного меридиана и продольной осью самолета; отсчитывается по часовой стрелке от 0º до 360°.

Компасный курс (КК) — это угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана и продольной осью самолета; отсчитывается по часо­вой стрелке от 0º до 360°.

Так как магнитные полюса не совпадают с географическими, то и магнитный меридиан в общем случае не совпадает с истинным и составляет с ним угол, называемый магнитным склонением (ΔМ). Знак ΔМ определяется отклонением магнитного меридиана от истинного в диапазоне ± 180º к востоку − со знаком « плюс», к западу – «минус». Тогда:

ИК = МК + ( ± ΔМ ).

Значение ΔМ снимается с полётной карты в районе полёта. Аналитически зависимость между курсами может быть представлена следующими формулами:

ИК = МК + ( ± ΔМ ); УК = МК + ( ± ΔМу ) = ИК + ( ±ΔА ); ΔМу = ( ± ΔМ ) + ( ± ΔА ),

где ΔМ─ магнитное склонение, измеряется от истинного меридиана до магнитного вправо (со знаком «+») и влево ( со знаком «−»);.

ΔА─ азимутальная поправка, измеряется от условного меридиана до истинного вправо ( со знаком «+»), влево ( со знаком «–» );

ΔК(девиация)─ это угол, заключенный между северным на­правлением магнитного и компасного меридианов. Она считается положительной, если компасный меридиан отклонен к востоку (вправо), и отрицательной, если Ск отклонен к западу (влево) от магнитного меридиана.

ΔМу ─ условное магнитное склонение, измеряется от условного меридиана до магнитного: вправо (со знаком «+»), влево ( со знаком «–»).

ВЛИЯНИЕ ВЕТРА НА ПОЛЕТ САМОЛЕТА. НАВИГАЦИОННЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК СКОРОСТЕЙ (НТС) И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ.

Движение самолета относительно земной поверхности складывается из его движения относительно воздушной среды и движения вместе с воздушной средой относительно поверхности Земли. При решении задач самолетовождения направление ветра отсчитывается от того же меридиана, от которого отсчитывается курс самолета. Оно обозначается буквой δ (дельта) с индексом, указывающим начало отсчета. Измеряется направление ветра углом, заключенным между меридианом и вектором ветра по ходу часовой стрелки от 0 до 360º.

Скорость ветра (U) измеряется в м/с или км/ч. В метеорологии направление ветра измеряется от северного направления географического (истинного) меридиана, а скорость в м/с. Направление ветра, указывающее направление перемещения воздушных масс в сторону «куда дует ветер», принято называть навигационным (δ_н), а направление ветра, указывающее «откуда дует ветер»,- метеорологическим(δ_м). Поэтому при переводе метеорологического ветра в навигационный необходимо к направлению ветра прибавить 180º (δ = δ_мет ± 180º),а скорость перевести в км/час.

Скорость и направление ветра являются величинами переменными и изменяются с изменением высоты, времени и в пространстве. Максимального значения скорость ветра достигает на высоте 9000-12000 метров в зимний период и на высотах 11000-12000м – летом. В струйных течениях, наблюдаемых на различных высотах и в различных районах земной поверхности, скорость ветра достигает сотен километров в час. Над территорией РФ струйные течения наблюдаются чаще всего зимой над Баренцевым морем и Дальним Востоком. Они могут опоясывать весь Земной шар. Vмакс ветра в струйном течении была зафиксирована над Японскими островами до 800км/час.

Самолет перемещается относительно воздушных масс с некоторойскоростью (V). Скорость перемещения самолёта относительно воздушной массы называется воздушной скоростью (V). Скорость полета самолета относительно поверхности земли называется путевой скоростью (W).

При наличии ветра воздушная сре­да, в которой перемещается самолет, в свою очередь перемещается относительно земной поверхности. Приложив вектор ветра в точку нахождения са­молета, перенесем его параллельно в точку конца вектора . По прави­лу сложения векторов найдет суммарный вектор, замыкающий треугольник, и определяющий направление и скорость перемещения самолета относите­льно Земли. Угол, заключенный между северным направлением меридиана начала отсчета, проходящего через самолет, и проекцией на горизон­тальную плоскость вектора называется путевым углом (ПУ), т.е. мы по­лучим векторный треугольник скоростей. Проекция векторного треуголь­ника на горизонтальную плоскость называется навигационным треугольником скоростей (НТС).

УВ

VcosУС

UcosУВ

КУВ

δ

УВ

ФПУ

УС

К

δ

К

С

КУВ

УВ

С

Где: - вектор воздушной скорости;

- вектор скорости ветра;

-вектор путевой скорости.

Ксл; δ и ПУ отсчитываются от 0º до 360° по часовой стрелке. За начало отсчета принимается северное направление меридиана. Угол, заключенный между и называется углом сноса (УС). УС в зависимости от взаимного расположения образующих его векторов может отсчитываться либо вправо «+» (ветер дует в левый борт), либо влево «–›› (ветер дует в правый борт). Знание УС и его учет составляет одну из главных задач самолетовождения. Угол между и называется углом ветра (УВ). Угол между вектором (линией курса) и называется курсовым углом ветра (КУВ). УВ и КУВ отсчитываются по часовой стрелке от 0º до 360º.

Все величины, характеризующие направление и величину векторов навигационного треугольника скоростей, называют основными элементами НТС ( К,V, δ, U, W, ЗПУ ). Кроме того, в навигационном треугольнике скоростей образуются три дополнительных элемента УС, УВ, КУВ.