Определение фактической ширины прямоугольного маршрута

При заходе на посадку фактическая ширина прямоугольного марш­рута контролируется в момент прохода траверза ДПРМ по разности α между курсовыми углами ДПРМ и БПРМ (рис. 22.19).

При правильном полете по стандартной схеме на самолете Ан-24 на траверзе ДПРМ угол α должен быть 23°. Если α >23°, этo значит, что самолет находится ближе к оси ВПП и наоборот. Если угол α отличается от расчетного (23°) на 1°, то это соответствует отклонению в величине L_ф на 300 м.

Для любой схемы захода фактическая ширина прямоугольного маршрута L_ф = ΔS_pcт/tg α _ф,.

Для определения L_ф, на НЛ-10М необходимо угол α _ф, взятый по шкале 4, подвести против расстояния между ДПРМ. и БРПМ, взятое по шкале 5, и против треугольного индекса шкалы 4 отсчи­тать фактическую ширину прямоугольного маршрута по шкале 5.

При большом отклонении фактической ширины прямоугольного маршрута от установленной вносится поправка в курс. Ее можно определить по НЛ-10М, но обычно полагают, что 100 м уклонения самолета на траверзе ДПРМ соответствует поправке в курс на 1°.

Если оставшееся расстояние до аэродрома небольшое, то для своевременного выхода на высоту горизонтального полета сниже­ние с исходной высоты выполняют на режиме полетного малого газа на скорости не более 460 км/ч по прибору и вертикальной ско­рости до 10 м/сек.

Определить время начала снижения и расстояние от аэродрома до точки на­чала снижения (рис. 22.20).

Решение. 1. Определяем барометрическую высоту аэродрома:

Н_б.аэр = (760 — Р_аэр) ·11 = (760 — 740) ·11 = 220 м.

2. Определяем высоту снижения:

3. Определяем время снижения до высоты горизонтального полета и рас­стояние снижения:

4. Определяем время полета от точки начала горизонтального полета до ВПП (по W_ср.пл=250 км/ч и S_впп =25 км) t = 6мин.

5. Определяем время начала снижения:

Т_{нач. сн} = Т_приб — t_сн — t = 10,20 — 0,12 — 0,06 = 10,02.

6. Определить расстояние от аэродрома до точки начала снижения:

Движение самолетов и их местонахождение контролируются дис­петчерами с помощью обзорного (на подходах к аэродрому), дис­петчерского (в зоне взлета и посадки) и посадочного (на предпо­садочной прямой) радиолокаторов, ультракоротковолнового авто­матического радиопеленгатора (для опознавания отметки данного самолета на экранах радиолокаторов). Диспетчер, наблюдая по индикатору за положением самолета, передает на борт самолета команды на выполнение разворотов, выдерживание курса и заня­тие заданной высоты. Например: «58540, выполняйте первый раз­ворот на курс 150°, снижайтесь до высоты 600 м»; «58540, выпол­няйте второй разворот на курс 60°, высота 600 м»; «58540, выполняйте третий разворот на курс 330°, снижайтесь до высоты 400 м»; «58540, выполняйте четвертый разворот на курс 240°, высота 400 м, рабо­тайте с посадкой».

После выхода самолета из четвертого разворота диспетчер по­садки, наблюдая за самолетом на обоих индикаторах посадочного радиолокатора, передает экипажу команды на выдерживание поса­дочного курса или курса выхода (при уклонении), на изменение вертикальной скорости снижения при уклонении самолета от глис­сады снижения и сообщает экипажу расстояние до начала ВПП. Например: «58540, удаление 10 км, на линии посадки, курс 240°»; «58540, удаление 9 км, левее линии пути, доверните вправо на 4°, курс 244°»; «58540, подошли к глиссаде, начинайте сниже­ние»; «58540, посадку разрешаю, удаление 6 км, на глис­саде».

Управление полетом самолета диспетчер посадки осуществляет до пролета БПРМ, после чего он информирует экипаж о местона­хождении самолета относительно заданной траектории полета. За­ключительный этап захода на посадку (не позже достижения высо­ты принятия решения) выполняется визуально.

Снижение с маршрута и заход на посадку выполняются при тех же условиях и с теми же ограничениями, что и заход с прямой.

Для обеспечения захода на посадку по кратчайшему пути раз­работаны схемы захода в соответствии с направлениями воздуш­ных трасс, коридоров и курсами посадки. На этих схемах указаны исходные точки начала маневров, штилевые курсы для вписывания в прямоугольный маршрут, высоты прохода контрольных точек и данные для использования радиотехнических средств (АРК, РСБН-2, наземных радиолокаторов). Исходные точки удалены от аэродрома не менее чем на 70—80 км.

В зависимости от угла подхода к ВПП заход на посадку по крат­чайшему пути может быть осуществлен выходом к точке траверза ДПРМ, а также к точке второго, третьего или четвертого разворо­тов.

При подходе к аэродрому с курсом, близким к обратному поса­дочному или равным ему, самолеты выводятся к точке траверза ДПРМ на высоту, равную высоте круга (рис. 22.21). При подходе к аэродрому под углом более 45° к предпосадочной прямой само­леты в зависимости от направления подхода выводятся по каса­тельной к ближайшему развороту.

Порядок выполнения захода по кратчайшему пути заключается в следующем:

1) после пролета исходной точки штурман дает, курс для поле­та к заданной точке прямоугольного маршрута;

2) от исходной точки по­лет производится со сниже­нием с таким расчетом, что­бы за 1 мин до точки впи­сывания выйти в горизон­тальный полет на высоту, равную высоте полета в дан­ной точке;

3) момент выхода в точ­ку вписывания прямоуголь­ного маршрута контролиру­ется по КУР, азимуту и дальности от радиомаяка РСБН-2, а также диспетчером с земли;

4) дальнейший заход на посадку выполняется по установлен­ной схеме с использованием посадочных систем.

Осуществление полетов по ортодромии требует от пилотов и штурманов знания многих теоретических и практических вопросов. важность изучения этих вопросов обусловлена еще и тем, что в настоящее время курсовые системы, обеспечивающие полет по ортодромии, стали устанавливаться не только на тяжелых самоле­тах, но и на самолетах, выполняющих полеты по местным воздушным линиям.

Как известно, ортодромия — это дуга большого круга, являющаяся линией кратчайшего расстояния между двумя точками на земной поверхности.

На полетных картах, составленных в международной проекции, ортодромия на расстояниях до 1000—1200 км прокладывается в прямой линии. Следовательно, маршрут на карте всегда прокладывается по ортодромии. Полет по заданному маршруту может выполняться по локсодромии или по ортодромии. Это зависит от оборудования самолета курсовыми приборами.

При пользовании магнитными компасами полет по маршруту можно выполнять только по локсодромии — линии, пересекающей меридианы под постоянным углом. В этом случае по магнитному компасу выдерживается постоянный курс следования, рассчитан­ный для МПУ, измеренного относительно среднего меридиана уча­стка маршрута. Линия фактического пути самолета при выдержи­вании курса по магнитному компасу не совпадает с проложенной на карте прямой линией.

На средних широтах при длине участка до 200—250 км макси­мальное отклонение локсодромии от прямой линии (ортодромии) не превышает 2—3 км (рис. 23.1). При существующих допусках в точности самолетовождения такие уклонения являются допусти­мыми.

При длине участка в 600 км максимальное уклонение самолета от ортодромической линии пути достигает 8—10 км, т. е. выхо­дит за пределы допустимой точности самолетовождения. Чтобы уменьшить уклонения самолета от ортодромической линии пути, приходится большие участки маршрута делить на ряд участков с таким расчетом, чтобы средний МПУ отличался от МПУ на концах отрезка не более чем на 1°. При полетах по таким участкам на са­молетах с ГТД приходится менять значение МПУ через 10—15 мин, что создает трудности и неудобства в самолетовождении. Кроме того, даже при таком дроблении участков маршрута фактическая линия пути по локсодромии отклоняется от прямой линии, проло­женной на карте, до 3 км, что усложняет контроль пути по пелен­гам радиотехнических средств, расположенных в поворотных пунк­тах маршрута.

При полете от радионавигационной точки или на радионавига­ционную точку контроль пути по направлению ведется по радиопе­ленгам. Известно, что линия всякого радиопеленга является орто­дромией. Но при полете по локсодромии фактическая линия пути самолета отходит от ортодромической линии, проложенной на кар­те. Поэтому при полете по локсодромии трудно установить по ра­диопеленгам причину уклонения самолета от проложенного на кар­те маршрута.

Таким образом, локсодромическая система счисления пути при полете на участках большой протяженности не обеспечивает нужной точности

самолетовождения и создает ряд неудобств для по­летов скоростных самолетов. Для повышения точности самолето­вождения и упрощения решения многих навигационных задач поле­ты необходимо выполнять по ортодромии.

Ортодромия пересекает меридиан под разными углами, и полет по этой линии с помощью магнитного компаса невозможен. Для по­лета по ортодромии определяются ортодромические путевые углы относительно опорных меридианов, проходящих через начальные точки ортодромии участка маршрута.

По ортодромическим путевым углам рассчитываются ортодро­мические курсы, которые выдерживаются относительно намеченных опорных меридианов с помощью курсовой системы (КС), ГПК-52 или ДАК-ДБ-5.

При полете самолета с ортодромическим курсом линия факти­ческого пути на карте изображается прямой линией, т. е. так же, как линия заданного пути. Положение самолета относительно ЛЗК в этом случае можно точно определить по пеленгам радиотехниче­ских средств, расположенных в поворотных пунктах. Сравнивая ортодромический пеленг с ортодромическим путевым углом, мо­жно безошибочно установить наличие уклонения самолета от ЛЗК.

Рассматривая полеты по ортодромии и локсодромии, следует учитывать и экономичность полетов. Из самого определения орто­дромии следует, что кратчайшим расстоянием между двумя пунк­тами будет путь по ортодромии. На средних широтах выигрыш в расстоянии при полете по ортодромии на участке протяженностью в 600—800 км составляет от 2 до 3 км. Конечно, такая разница в длине пути одного участка незначительна. Но если взять, например, трассу Москва—Хабаровск, протяженность которой около 7000 км, то общая разность пути достигает почти 30 км. Для Аэрофлота по­леты по ортодромии в течение года создают определенную эконо­мию государственных средств.

Если бы полеты между пунктами вылета и назначения проводи­лись по прямой, т. е. без изломов маршрута, то разница пути по ортодромии и локсодромии достигала бы нескольких сот километ­ров. В этом случае, например, при полете из Москвы в Хабаровск длина пути по ортодромии была бы короче длины пути по локсо­дромии на 552 км.

В гражданской авиации полеты самолетов проходят по утверж­денным трассам через заданные пункты и имеют ряд изломов, т. е. полеты выполняются не по ортодромии всего маршрута (главной ортодромии), а по участкам маршрута (по частным ортодро­миям).

Таким образом, ортодромический способ самолетовождения по­вышает точность самолетовождения, а в высоких географических широтах, где горизонтальная составляющая геомагнитного поля мала, магнитное склонение резко изменяется и углы схождения ме­ридианов достигают больших значений, является единственно воз­можным способом самолетовождения.

В зависимости от навигационно-пилотажного комплекса само­лета применяются различные способы отсчета ортодромических пу­тевых углов и курсов самолета, выбор которых в основном зависит от принятой системы координат счисления места самолета на эта­пах маршрута.

В практике гражданской авиации при полетах по ортодромии применяются две системы координат счисления места самолета: главноортодромическая и этапноортодромическая.

Главноортодромичекая система координат применяется при полетах на самолетах, оборудованных точными курсовыми системами и системами для автоматического измерения угла сноса, путевой скорости и системами счисления пути. В этом случае при подготовке к полету на карту наносят главную и част­ные ортодромии (рис. 23.2). Последние представляют собой ортодромические этапы маршрута, а главная ортодромия используется как направление, от которого ведется отсчет ортодромических путе­вых углов и курсов самолета, и является осью Y ортодромической системы координат. Принятую систему отсчета курсов сохраняют на всем протяжении главной ортодромии. Это исключает частый переход на новое направление отсчета ортодромического курса. Курсовая система в этом случае работает более стабильно. Точ­ность измерения курса для автоматического счисления пути повы­шается. В этой системе координат текущие координаты места са­молета (X и Y) выдаются приборами относительно главной орто­дромии.

Этапноортодромическая система координат обычно применяется при полетах на самолетах, оборудованных ГПК и КС средней точности. При счислении пути в этой системе координат путевые углы и курсы самолета отсчитываются отно­сительно опорных меридианов каждого участка маршрута (рис. 23.3). В этапноортодромической системе координат ось каждый раз совмещается с линией заданного пути. Так как частная ортодро­мия является этапом маршрута, координаты места самолета (ЛБУ и S_пр или S_ост) указывают его положение относительно заданного маршрута. Навигационными элементами ортодромической линии пути являются (рис. 23.4):

1. Главная ортодромия — ортодромия, относительно которой ведется отсчет ортодромического курса и счисление пути.

На полетных картах видоизмененной поликонической проекции главная ортодромия прокладывается в виде прямой линии в ме­ридиональном направлении без ограничений, а в широтном на­правлении — до 1200 км. Поэтому для трасс большой протяжен­ности необходимо выбирать несколько главных ортодромий.

На картах равноуголь­ной косой цилиндрической проекции ортодромию в виде прямой линии мож­но прокладывать на рас­стояние до 2500 км при отклонении изломов маршрута от главной ор­тодромии до 200 км.

2. Частная орто­дромия — это ортодро­мия этапа маршрута.

3. Опорный мери­диан — меридиан, отно­сительно которого ведет­ся отсчет ортодромических путевых углов и кур­сов самолета. Он может совпадать с истинным или магнитным меридианом. Расстояние между опор­ными меридианами не должно превышать 1200 км. На карте они вы­деляются красным цветом.

4. Азимут главной ортодромии (А) — угол, заключенный меж­ду северным направлени­ем истинного меридиана и направлением главной ортодромии, измеренный в начальной точке ор­тодромии.

5. Ортодромиче­ский путевой угол (ОПУ) — угол, заключенный между северным направлением опорного меридиана и линией заданного пути. Измерение орто-дромических путевых углов может производиться относительно истинного или магнитного опорного меридианов. Соответствен­но с этим ортодромический путевой угол может называться ортодромическим заданным истинным путевым углом (ОЗИПУ) или ортодромическим заданным магнитным путевым углом (ОЗМПУ).

6. Ортодромический курс (ОК) — угол, заключенный между северным направлением опорного меридиана и направлением продольной оси самолета. Ортодромический курс может быть истинным (ОИК) или магнитным (ОМК) в зависимости от меридиана, относительно которого он измеряется.

7. Угол разворота (УР) — угол, на который изменяется на­правление пути от ППМ.

8. Угол пересечения (УП) — угол между направлением главной ортодромии и ЛЗП.

Углы разворота и углы пересечения измеряются на карте при помощи транспортира.

Перечисленные навигационные элементы ортодромической ли­нии пути используются в штурманских расчетах при полетах по ортодромическим направлениям.
3. Способы определения ортодромических путевых углов
В практике ортодромические путевые углы по участкам марш­рута (см. рис. 23.4) могут определяться одним из следующих спо­собов:

1. Учетом угла разворота.

Для применения этого способа вначале определяют ортодромический путевой угол первого этапа маршрута, равный азимуту ча­стной ортодромии, измеренный в точке вылета самолета. Последу­ющие путевые углы определяются по предыдущему с учетом угла разворота: ОЗИПУ₂ = ОЗИПУ₁±УР₁; ОЗИПУ₃ = ОЗИПУ₂±УР₂ и т. д. При правом развороте УР прибавляется, при левом — вы­читается.

2. Учетом угла пересечения.

Когда число поворотных пунктов маршрута более трех, чтобы избежать накопления ошибок, путевые углы рассчитывают по ази­муту главной ортодромии и углу пересечения: ОЗИПУ₂ = А ± УП₂; ОЗИПУ₃ = А ± УП₃ и т. д. При правом развороте УП прибавляется, при левом — вычитается.

3. Учетом поправки на угол схождения меридианов. Очередной ОЗИПУ может быть определен по ЗИПУ, если учесть угол схождения опорного меридиана и меридиана места измерения ЗИПУ.

Расчет ведется по формуле

ОЗИПУ = ЗИПУ + (± σ);

σ = (λ_о.м — λ_м.с)sinφ_ср,

где λ_о.м — долгота опорного меридиана; λ_м.с — долгота места измерения ЗИПУ; φ_ср — средняя широта листа карты.

σ = (λ_о.м — λ_м.с) · sinφ_ср= (30° — 36°)·0,8 = — 5°.

2. ОЗИПУ=ЗИПУ+ (±σ) =38°+(—5°) =33°.

Ортодромические истинный и магнитный путевые углы связа­ны между собой соотношением

ОЗМПУ = ОЗИПУ— (±Δ_м.о.м),

где Δ_м.о.м— магнитное склонение в точке линии пути на опорном меридиане.

При полете с запада на восток с постоянным ортодромическим курсом МК по магнитному компасу будет непрерывно увеличивать­ся, а при полете на запад— уменьшаться. Разница между ортодро­мическим и магнитным курсами возникает вследствие схождения меридианов, относительно которых измеряются эти курсы. Но эта разница может увеличиваться или уменьшаться из-за собственно­го ухода оси гироскопа курсового прибора. Поэтому при полете по ортодромической линии пути необходимо периодически контроли­ровать правильность показания КС (ГПК-52). Для обнаружения собственного ухода оси гироскопа необходимо по МК рассчитать фактический ОМК и сравнить его с ОМК на шкале КС. Такой рас­чет требует знания зависимости между ортодромическим, истин­ным и магнитным курсами.

Полеты по ортодро­мической линии пути мо­гут выполняться как с ОЗИПУ, так и с ОЗМПУ. В первом случае за опор­ный берется истинный меридиан, а во втором — магнитный.

В случае, когда полет выполняется с ОЗИПУ (рис. 23.5), попользуется зависимость между орто­дромическим, истинным и магнитным курсами:

ОИК = МК + (±Δ_м.м.с)+(±σ);

где Δ_м.м.с — магнитное склонение в точке линии пути на меридиане места самолета.

При полете с ОЗМПУ (рис. 23.6) используется зависимость между ортодромическим курсом и магнитным:

ОМК=МК + (±Δ_м.м.с) + (±σ) — (±Δ_м.о.м)

Пример. ОМК = 255°; λ_ом=35°; λ_м.с=30°; φ_cp = 55°; Δ_м.о.м =+ 7°; Δ_м.м.с = + 10°: МК = 249°. Определить ОМК_ф.

Решение. 1. Определяем поправку на угол схождения меридианов:

σ = (λ_о.м — λ_м.с)sinφ_cp = (35° —30°)·0,8 = + 4°.

2. Определяем фактический ортодромический курс по показанию магнитного компаса.

ОМК_ф= МК + (±Δ_м.м.с) + (±σ) — (±Δ_м.о.м) = 249° + (+ 10°) + (+4°) — (+7°) = 256°.

3. Сличаем полученный фактический ОМК с ОМК по КС. Расхождение сличаемых курсов равно.

При правильном показании КС расхождение сличаемых курсов допускается в пределах ±2°. При большем расхождении необходи­мо произвести корректировку показания КС, т. е. устранить уход оси гироскопа за время полета.