Контроль пути по направлению и дальности с помощью РПСН-2 по боковым радиолокационным ориентирам

1. До полета наметить по маршруту боковые характерные радиолокационные

" ориентиры, которые могут быть исполь­зованы для контроля пути.

2. Провести от выбранных ориенти­ров к ЛЗП линии траверзов, измерить и записать на карте расстояния по линии траверзов (рис. 17.6).

3. В полете, когда необходимо проконтролировать путь, от­считать на экране индикатора КУО и НД до намеченного ориен­тира.

4. Определить угол β как разность КУО — (±УС_Р).

5. Рассчитать на НЛ-10М положение самолета по дальности и по направлению (рис. 17-7).

6. Определить линейное боковое уклонение но формуле

ЛБУ = S_тр — S_{л. тр} или ЛБУ = S_{л. тр} — S_тр.

Первой формулой пользуются, когда радиолокационный ориентир находится справа, а второй, когда ориентир слева.

Решение. 1. β = КУО — (± УС_Р) = 40° — ( + 10°) =30°.

2. Определяем на НЛ-10М S_{л. тр} и S_ЛЗП . Получаем: S_{л. тр} =35 км; S_ЛЗП = 60 км.

3. ЛБУ = S_тр — S_{л. тр} = 30 — 35 = — 5 км.

Измерение угла сноса основано на использовании эффекта Доп­лера, сущность которого заключается в том, что при перемещении источника излучения радиосигналов (передатчика) относительно приемника или приемника относительно неподвижного передатчи­ка, принимаемая приемником частота колебаний отличается от ча­стоты излучаемых колебаний. Это изменение частоты колебаний называется частотой Доплера.

Если электрическая ось диаграммы направленности антенны будет расположена по линии пути самолета (рис. 17.8), то сигна­лы, пришедшие от точек А и В, расположенных симметрично относительно линии пути и находящихся на равных дальностях, будут иметь одинаковые частоты Допле­ра. В результате сложения эти сигна­лы дадут нулевые биения частот Доп­лера.

Биениями называются попере­менные усиления и ослабления волн, частоты которых отличаются на не­которую величину. Чем меньше часто­ты складываемых колебаний различа­ются одна от другой, тем реже будут биения.

Если электрическая ось диаграммы направленности антенны окажется смещенной относительно линии пути, то частоты колебаний приходящих сиг­налов от точек, находящихся на оди­наковой дальности от самолета, будут различными вследствие того, что эти точки расположены не симметрично относительно линии пути. В результа­те сложения колебаний, имеющих раз­ную частоту, возникнут биения, кото­рые можно наблюдать на индикаторе угла сноса в виде амплитудной моду­ляции или на индикаторе штурма­на в виде мерцающих яркостных отметок. Угол сноса отсчитыва­ется в момент, когда электрическая ось диаграммы направленно­сти антенны совпадает с линией пути самолета. Установка антен­ны в это положение определяется по достижению на экране нуле­вых биений частот Доплера.

При работе станции в режиме «Снос» может быть выбран лю­бой масштаб развертки. В режиме «Снос точно» автоматически включается 50 км развертка с задержкой 50 км. В этом режиме высокочастотные импульсы имеют повышенную частоту посылок, а вследствие введенной задержки обеспечивается получение более высокой частоты Доплера. Все это улучшает индикацию биений на индикаторе.

В практике угол сноса измеряют по индикатору штурмана, по­тому что это более удобно и просто.

Для измерения угла сноса с помощью РПСН-2 по индикатору штурмана необходимо:

1. Переключатель «Пилот—Штурман» установить в положение «Штурман».

2. Переключатель «Режим работы» установить в положение «Снос» или «Снос точно» (в зависимости от высоты полета). Через 4—5 качаний вращение рефлектора антенны прекра­тится.

3. Переключатель «Канал I — Канал II» установить в поло­жение «Канал I».
4. Переключатель «Масштаб развертки» установить в положе­ние 50 км.

5. Ручками «Яркость», «Фокус», «РРУ» и «Наклон антенны» подобрать максимальное «вспухание» линии развертки на экране индикатора штурмана за счет отраженных сигналов от земной по­верхности.

6. Медленно вращая антенну по азимуту, добиться наименьшей частоты мерцания отраженных сигналов на линии развертки.

7. Отсчитать угол сноса по шкале ручного вращения антенны. По красной шкале отсчитывается угол сноса со знаком минус, а по черной шкале — со знаком плюс.

8. Выполнить три замера угла сноса и вывести его среднее значение.

Над равнинной и холмистой местностью угол сноса определяет­ся с точностью ±1°.

В РПСН-2 в режиме «Скорость» автоматически включается масштаб развертки 50 км и регулируемая задержка запуска раз­вертки в диапазоне 60—150 км. Это позволяет выбирать ориенти­ры для определения путевой скорости на достаточно большом участке пути (60—200 км), а также совмещать метки дальности с выбранным ориентиром.

Для определения путевой скорости необходимо:

1. Переключатель «Пилот—Штурман» установить в положение «Штурман».

2. Измерить угол сноса и установить визирку на экране индикатора на полученный угол сноса.

3. Переключатель «Режим работы» установить в положение «Скорость».

4. Выбрать на экране индикатора характерный ориентир по возможности на большей дальности, перемещение которого проис­ходит по линии пути самолёта или в пределах ±5° от нее.

Такое требование обусловлено тем, что расстояния по меткам дальности определяются правильно только в радиальном направ­лении.

5. Подвести выбранный ориентир с помощью ручки «Выбор цели» под метку дальности. Ручка «Выбор цели» вводит регули­руемую временную задержку от 60 до 150 км.

6. При пересечении метки дальности выбранным ориентиром включить секундомер, а после прохождения 30—40 км секундомер выключить.

7. По пройденному расстоянию и времени полета рассчитать с помощью НЛ-10М путевую скорость самолета.

6. Использование РПСН-2 в режиме «Препятствие»
Режим «Препятствие» является основным режимом работы станции и предназначен для обнаружения наземных и воздушных препятствий и зон грозовой деятельности.

Обнаружение и обход гроз. Грозовые зоны хорошо отражают радиоволны и наблюдаются на экране в виде ярко засвеченных пя­тен. Для их расшифровки и выявления в них участков наиболее опасных для полета в РПСН-2 имеется система контурной индика­ции, которая управляется при помощи ручки «Изо — Эхо». Эта си­стема обеспечивает изменение уровня подавления приходящих сиг­налов от грозовой зоны. Вращая ручку «Изо—Эхо», можно изме­нить уровень подавления сигналов так, что сигналы, отраженные от зон с большой плотностью выпадающих осадков, будут подав­ляться. В результате такие зоны на экране индикатора будут за­темнены и расположены внутри засвеченных областей, соответст­вующих областям с меньшей плотностью выпадающих осадков. По наличию темных провалов в отражениях от гроз определяют наи­более опасные зоны, полет через которые является опасным для самолета. Система контурной индикации дает относительную оценку опас­ности участков грозовой зоны. Она позволяет определить, какие участки являются более опасными, а какие менее опасными. Вооб­ще надо учитывать, что грозы во всех стадиях своего развития яв­ляются опасными метеорологическими явлениями.

Для обнаружения зон грозовой деятельности и выявления наи­более опасных участков необходимо:

1. Переключатель «Режим работы» на пульте пилота поставить в положение «Препятствие» или на пульте штурмана в положение «Горы—Грозы».

2. Переключатель «Самолеты — Горы — Грозы» поставить в положение «Горы—Грозы».

3. Переключатель «Канал I — Канал II» при работе с пульта штурмана поставить в положение «Канал I».

4. Ручку «Наклон антенны» поставить в нулевое положение, при этом отключается подсвет шкалы.

5. Ручка «Изо—Эхо» поставить в положение «Выключено».

6. Переключатель «Масштаб развертки» перевести в положение, соответствующее дальности до осматриваемой зоны.

7. При появлении на экране отражений от зон грозовой деятель­ности, которые наблюдаются в виде ярко засвеченных пятен, имею­щих плавные, несколько расплывчатые контуры, выявить наиболее опасные участки этих зон. Для этого необходимо ручку «Изо — Эхо» медленно вращать по ходу часовой стрелки до появления темных провалов на фоне отражений от грозовой зоны (рис. 17.9).

Вначале темные провалы появляются в местах с наибольшей турбулентностью, т. е. в местах с наиболее активной грозовой дея­тельностью. Чем больше величина темных провалов, тем больше турбулентность в грозовой зоне и тем опаснее она для полетов.

8. Одновременно с определением участков, наиболее опасных для полета, определить градиент изменения силы вертикальных то­ков воздуха и выбрать наиболее безопасное направление обхода грозовой зоны.

Градиент изменения силы вертикальных токов определяется по ширине засвеченных участков между темными провалами в грозо­вой зоне, которые появляются при вращении ручки «Изо—Эхо». Чем уже засвеченные участки, тем более резко изменяется сила вертикальных токов воздуха с приближением к грозовому очагу и тем опаснее этот участок для полета. Кроме того, резкое возра­стание силы вертикальных токов воздуха будет и в тех местах, где ширина засвеченной части между темными участками внутри гро­зовой зоны и общим темным фоном наименьшая.

Для того чтобы на экране при приближении самолета к грозо­вому очагу вид картины не изменялся, в РПСН-2 применена схе­ма временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ), ко­торая с дальности 10—15 км до грозовой зоны обеспечивает по­стоянство величины сигналов на выходе приемника. Эта схема на малых дальностях, где уровень принимаемых сигналов велик, ав­томатически ослабляет их.

Очаги грозовой деятельности должны обнаруживаться заблаго­временно, на расстоянии не менее 100—120 км от самолета. Это позволит экипажу выполнить необходимые расчеты и при­нять решение на обход очагов с грозами или на пролет между ними.

При обнаружении на экране грозовых очагов необходимо:

1. Определить положение зоны грозы относительно направления полета, для чего отсчитать ее курсовой угол (рис. 17.10).

2. Определить удаление зоны грозы от самолета в направлении линии полета и в направлении, перпендикулярном к этой линии. Расстояние в направлении полета определяется по меткам дально­сти, а боковое расстояние рассчитывается по формуле: S_δ=Ssin КУ, которая решается на НЛ-10М (рис. 17,11). Маневр по обходу зон грозы и ливневых осадков, видимых на индикаторе производится на заданной высоте и на удалении от

них не менее 10 км.

Обход отдельных гроз следует начинать за 40—60 км с таким расчетом, чтобы са­молет прошел зону грозы на безопасном удалении не менее 10 км. Сторона обхода выбирается с учетом обеспечения безопас­ности полета и согласовывается со службой движения.

Для безопасного обхода грозового очага

рассчитывается угол отворота по формуле: УО = α ±КУ. В этой формуле знак плюс берется, если самолет для обхода грозы раз­вернется в направлении на грозу, знак минус — в направлении от грозы (рис. 17.12).

Если очаг грозы расположен слева от нулевой азимутальной черты, то в качестве курсового угла берется его дополнение до 360°.

Угол α. рассчитывается по формуле sin α = S_б.без/S

В практике угол α определяется на НЛ-10М. Для этого тре­угольный индекс шкалы 4 устанавливается на расстояние до гро­зы по шкале 5. Затем против бокового безопасного расстояния, взятого по шкале 5, отсчитывается угол α по шкале 3.

Угол α можно определять также по заранее составленной таб­лице (табл. 17. 1).

Таблица 17. 1

Пример.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М угол α. Получаем: α =10°.

2. Рассчитываем угол отворота: УО = α —КУ=10°— 5°=5°.

3. Находим МК обхода: МК_обх = МК—УО=70°—5°=65°.

Пример 2. МК=200°; S=40 км; КУ=10°; S_б.без — 10 км; обход грозы вправо. Определить угол α, УО и МК обхода.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М угол α. Получаем α =15°.

2. Рассчитать угол отворота: УО= α +КУ= 15°+10°=25°.

3. Находим МК обхода. МК_обх = МК+УО=200°+25°=225°.

Если очаг грозы расположен на линии курса (рис. 17.13), то угол отворота УО = α ± УГ, где УГ — угол грозы.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М угол а.

Получаем а =13°.

2. Рассчитываем угол отворота: УО = α +УГ= 13° + 10°==23⁰.

3. Находим МК обхода: МК_обх=МК—УО = 290°—23°=267°.

Пересекать фронтальную облачность с отдельными грозовыми очагами разрешается только в том месте, где расстояние между ними составляет не менее 50 км. Это расстояние определяют на НЛ-10М. Для этого треугольный индекс шкалы 4 устанавливают на дальность до грозовых очагов по шкале 5. Затем против угла между грозовыми очагами, взятого по шкале 3, отсчитывают рас­стояние между очагами по шкале 5.

Решение. 1. Определяем на НЛ-10М расстояние между грозовыми очагами. Получаем S_б = 51 км.

2. Так как расстояние между грозовыми очагами более 50 км, пролет меж­ду ними возможен.

Если нельзя ни обойти справа (слева), ни пересечь в каком-либо месте грозовой фронт, принимают решение на пролет его сверху или по согласованию со службой движения на возвраще­ние либо на полет на запасный аэродром.

Для решения вопроса о возможности пролета грозового фрон­та сверху необходимо:

1. Определить по экрану индикатора дальность до грозового фронта.

2. Ручкой «Наклон ан­тенны» поднять антенну вверх до пропадания отра­жений от гроз на экране ин­дикатора (рис. 17.14).

3. Отсчитать угол подъе­ма антенны по шкале и оп­ределить угловое превышение грозового фронта, по формуле: α = УП — 1,5°,

где УП — угол подъема антенны; 1,5°—половина ширины луча антенны.

4 Определить линейное превышение грозового фронта относи­тельно высоты полета самолета по формуле: ΔН = Stgα. Она ре­шается на НЛ-10М. Для этого необходимо треугольный индекс шкалы 4 установить на расстояние до грозового фронта по шка­ле 5. Затем против углового превышения грозового фронта, взя­того по шкале 4, отсчитать линейное превышение по шкале 5.

5. Определить высоту пролета грозы с учетом безопасного пре­вышения не менее 500 м над верхней границей облаков. Набор высоты производится на курсе следования или на специальном маневре.

Пример. Н_эш=5700 м; S до грозы=140 км; УП=2°; V_и=400 км/ч. Опре­делить данные для пролета грозового фронта сверху на попутном эшелоне. Решение. 1. α=УП—1,5°=2°—1,5°=0,5°.

2. Определяем на НЛ-10М линейное превышение грозового фронта. По­лучаем ΔН =1230 м.

3. Определяем высоту попутного эшелона пролета грозы: Н_{эш пролета} = 7800 м.

4. Находим высоту набора:

5. Рассчитываем на НЛ-10М время набора высоты и вертикальную ско­рость. Получаем: t_наб =21 мин; V_в = 1,7 м/сек.

По указанию службы движения или по решению командира корабля в целях достижения большей безопасности пролета гро­зы сверху окончание набора высоты попутного эшелона может быть намечено с упреждением на 20—30 км до грозы. В этом случае при расчете времени набора высоты и вертикальной ско­рости необходимо учитывать величину намеченного упреждения.

Использование РПСН-2 в режиме «Препятствие» при полете в горных районах. РПСН-2 обеспечивает обнаружение горных вершин и определение безопасного превышения над ними.

При подходе к горному району необходимо:

1. Переключатель «Режим работы» на пульте пилота устано­вить в положение «Препятствие», на пульте штурмана — в поло­жение «Горы—Грозы».

2. Переключатель «Самолеты — Горы — Грозы» поставить в положение «Горы — Грозы».

3. Переключатель «Масштаб развертки» на пультах пилота и штурмана установить в положения 120 и 180 км соответственно.

4. Переключатель «Канал I — Канал II» на пульте штурмана установить в положение «Канал I».

5. Проверить, что ручка «Изо—Эхо» находится в положении «Выключено».

6. Поднять антенну вверх на 2—3° и убедиться, что на экранах индикаторов пилота и штурмана нет отражений от земной поверхности.

Если на экранах остались какие-либо отражения, то по характеру светящихся отметок проверить, не являются ли они отражениями от зон грозовой деятельности.

7. Поставить антенну в нулевое положение.

8. При подходе к горной вершине на расстояние 60 км пере­вести переключатель «Масштаб развертки» в положение 50 км.

9. Убедиться, что самолет имеет безопасное превышение над ближайшими горными вершинами не менее 900±300 м, для чего сравнить абсолютную высоту полета самолета (высоту относи­тельно уровня моря) с высотой горной вершины или использовать метод круга безопасности.

В режиме «Горы — Грозы» впереди лежащее пространство облучается узким лучом. Земная поверхность, находящаяся непо­средственно под самолетом и на некотором расстоянии впереди от него, в этом случае на экране индикатора не изображается.

При безопасном превышении над горными вершинами 900±300 м радиус сектора на экране, в котором не изображается земная поверхность, равен 10—15 км. Эту дальность принято называть условным кругом безопасности. Определе­ние превышения полета над горными вершинами методом круга безопасности можно пояснить на рис. 17.15.

При подходе к горной вершине отраженный от нее сигнал на экране индикатора будет постепенно приближаться к условному кругу безопасности. При полете самолета на безопасном превыше­нии 900±300 м и приближении его к горной вершине на расстоя­ние 10—15 км отраженный сигнал на экране индикатора достиг­нет круга безопасности. При дальнейшем приближении самолета к горной вершине отраженный сигнал на экране исчезает.

Таким образом, для определения наличия безопасного пре­вышения над горными вершинами методом круга безопасности не­обходимо проследить за движением отметки отраженного сигна­ла на экране индикатора. Изменение яркости и размера отметки при подходе самолета к горной вершине и пропадание ее на эк­ране на дальностях 10—15 км и больше свидетельствует о том, что самолет имеет безопасное превышение над горной вершиной. Если отраженный сигнал при приближении к кругу безопасности не изменяет своего размера и яркости и после пересечения круга безопасности продолжает наблюдаться на экране, то это значит, что полет происходит ниже безопасной высоты. В этом случае необходимо немедленно выполнить маневр для обхода горной вер­шины.

Использование РПСН-2 в режиме «Препятствие» для обнару­жения самолетов. РПСН-2 обеспечивает предупреждение экипа­жа от столкновений с другими самолетами, оборудованными (ак­тивный метод) или не оборудованными ответчиками (пассивный метод). Ответные сигналы ответчиков, установленных на самоле­тах, наблюдаются на экране II канала индикатора пилота, а так­же на экране индикатора штурмана при установке переключате­ля «Канал I — Канал II» на пульте штурмана в положение «Ка­нал II». Ответные сигналы ответчиков и отраженные сигналы от самолетов видны на экранах индикаторов в виде ярких точек. Отметки от самолетов, обнаруженных пассивным методом при высоте полета самолета до 5000 м, могут не просматриваться на фоне отражений от земной поверхности, горных вершин и гро­зовых фронтов.

Наблюдение сигналов ответчика на экране II канала преду­смотрено для обеспечения четкой индикации сигналов от наибо­лее опасного препятствия — самолета, которые в этом случае не маскируются отражениями от земной поверхности и грозовых фронтов. Дальность обнаружения самолетов с ответчиками состав­ляет 50—60 км, а без ответчиков — 30 км.

На II канале имеется световая сигнализация, которая привле­кает внимание экипажа при появлении в зоне обзора станции самолета, оборудованного ответчиком.

Для работы станции в режиме «Препятствие» для обнаруже­ния самолетов необходимо:

1. Переключатель «Режим работы» на пульте пилота устано­вить в положение «Препятствие», на пульте штурмана — в по­ложение «Самолеты».

2. На пульте пилота переключатель «Самолеты — Горы — Грозы» поставить в положение «Самолеты». При этом одновре­менно отключается индикаторная лампочка, сигнализирующая о ра­боте ВАРУ в режиме «Горы — Грозы».

3. Переключатель «Масштаб развертки» на пультах пилота и штурмана установить в положение 50 км.

4. Переключатель «Канал I — Канал II» на пульте штурмана установить в положение «Канал II».

5. Установить антенну в нулевое положение.

6. При обнаружении на экране отметки от самолета опреде­лить степень опасности столкновения.

Определение степени опасности столкновения осуществляется визуальным наблюдением за перемещением отметки самолета по экрану индикатора (рис. 17.16). Потенциально опасные само­леты наблюдаются на экране индикатора под одним и тем же курсовым углом и их перемещение происходит к точке пересе­чения радиальных линий.

Отметки тех самолетов, с которыми возможность столкновений исключена, наблюдаются на экране под разными курсовыми углами и перемещаются по направлению, пересекающему радиальные линии.

В случае если яркостная отмет­ка от самолета перемещается к центру развертки, необходимо от­вернуть свой самолет в сторону. Направление отворота определяет­ся на основании общей картины на экране индикатора.

В РПСН-2 на пульте пилота име­ется положение переключателя ре­жима работ «Выключена стабили­зация тангажа», которое использу­ется для просмотра впереди лежа­щего пространства при наборе вы­соты и снижении. При установке пе­реключателя режима работ в это положение сигнал продольного кре­на, поступающий от ЦГВ самолета к антенне станции, отключается и антенна автоматически устанавливается по направлению продольной оси самолета, что обеспечивает про­смотр пространства в передней полусфере.