Материал: Черный М.А., Кораблин В.И., 1973 - Самолетовождение

М. А. ЧЕРНЫЙ, В. И. КОРАБЛИН

Самолетовождение

Утверждено

УУЗ МГА СССР в качестве учебного пособия для летных училищ и школ гражданской авиации

Москва «Транспорт» 1973

УДК 629.656.7.052.001(075.3)

Самолетовождение. Черный М. А., Кораблин В. И. Изд-во «Транспорт», 1973 г., 368 с.

В книге рассматриваются основные вопросы теории и практики само­летовождения с использованием геотехнических и радиотехнических средств, основы авиационной картографии, навигационные элементы по­лета.

Большое внимание уделено подготовке, выполнению и обеспечению безопасности полетов по трассам, а также практическому использованию средств самолетовождения. Кроме того, рассмотрены вопросы теории де­виации магнитных компасов и радиодевиации, порядок выполнения девиационных и радиодевиационных работ, даны основные рекомендации по ведению визуальной ориентировки и особенностям самолетовождения в особых условиях полета и при .заходе на посадку по приборам.

Основные обозначения, применяемые в самолетовождении, даны по ГОСТ 1075-41 и НШС ГА-70.

Книга предназначена в качестве учебного пособия для курсантов и слушателей летных училищ и школ гражданской авиации. Она может быть использована пилотами, штурманами и диспетчерами производственных подразделений гражданской авиации и слушателями учебно-тренировочных отрядов.

Рис. 217, табл. 25.

Введение и главы 1, 2, 5, 6, 8, 10, II, 17, 18, 19, 20, 21, 23 и 24 написа­ны М. А. Черным, главы 3, 4, 7, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 22 и 25 —В. И. Кораблиным.

3186-074

Ч______________74 73

049(01 )-73

© Издательство «ТРАНСПОРТ» 1973 г.

Михаил Александрович Черный,

Василий Иванович Кораблин

Самолетовождение

Редакторы И. М. Медведев, В. А. Шулепов

Техн. редактор Т. А. Гусева Корректоры: В. Я. Кинареевская и С. Н. Пафомова

Сдано в набор 19/ХП 1972 г. Подписано в печать 2/VII 1973 г. Формат бумаги 60Х90 ¹/₁₆ № 2. Печ. л. 23. Уч.-изд. л. 23,89. Тираж 25000. Зак. тип. 157.

Цена 90 коп. Изд. № 1—1—2/17 № 4026 Изд-во «Транспорт», Москва, Басманный туп., 6а.

Типография издательства «Волжская коммуна». г. Куйбышев, пр. Карла Маркса, 201.

<т

Введение

Самолетовождение — это наука о точном, надежном и безопасном вождении воздушных судов из одной точки земной поверхности в другую.

Под самолетовождением понимается также комплекс действий экипажа са­молета и работников службы движения, направленных на обеспечение безопас­ности, наибольшей точности выполнения полетов по установленным трассам (маршрутам) и прибытия в пункт назначения в заданное время.

Основными задачами экипажа самолета гражданской авиации при осуществ­лении самолетовождения являются:

1. Точное выполнение полета по установленной трассе (маршруту).

2. Определение навигационных элементов, необходимых для выполнения по­лета по установленному маршруту или поставленной специальной задачи (фото­графирование, сбрасывание груза и др.).

3. Обеспечение прибытия самолета к пункту назначения и выполнение по­садки на аэродроме в заданное время.

4. Обеспечение безопасности полета.

Для решения указанных задач экипаж использует современные технические средства самолетовождения, которые подразделяются по месту расположения, по характеру использования и по принципу действия.

По месту расположения технические средства делятся на самолетные (бортовые) и наземные, а по характеру использования — на автоном­ные и неавтономные. Автономными называются такие средства, применение которых не требует специального наземного оборудования. Неавтономны­ми называются средства, которые выдают информацию на основе их взаимодей­ствия с наземными устройствами.

По принципу действия технические средства самолетовождения делятся на четыре группы:

1. Геотехнические средства самолетовождения, основанные на измере­нии различных параметров естественных (геофизических) полей Земли. К этой группе относятся магнитные компасы, барометрические высотомеры, указатели воздушной скорости, термометры наружного воздуха, часы, гирополукомпасы, дистанционные гиромагнитные и гироиндукционные компасы, курсовые системы, авиагоризонты, указатели поворота, оптические визиры, навигационные индика­торы, инерциальные системы и др. Большинство из этих средств устанавливает­ся на всех самолетах и используется в любом полете; они применяются также при пользовании другими техническими средствами самолетовождения.

2. Радиотехнические средства самолетовождения, основанные на из­мерении параметров электромагнитных полей, излучаемых специальными уст­ройствами, находящимися на борту самолета или на земле. К ним относятся: са­молетные радиокомпасы и связные радиостанции, радиовысотомеры, самолетные радиолокационные станции, доплеровские измерители угла сноса и путевой ско­рости, наземные радиопеленгаторы, приводные и радиовещательные станции, ра­диомаяки, радиомаркеры и наземные радиолокаторы.

Самолетное радионавигационное оборудование и наземные радиотехнические устройства образуют системы самолетовождения. По дальности дей­ствия последние делятся на системы дальней навигации (свыше 1000 км), ближ­ней навигации до 1000 и системы посадки самолетов.

Радиотехнические средства широко применяются при выполнении полетов на больших высотах, над морем, безориентирной местностью, в сложных метео­рологических условиях и ночью, а также при заходе на посадку.

3. Астрономические средства самолетовождения, основанные на ис­пользовании небесных светил. К этой группе средств относятся астрономические компасы, авиационные секстанты и астрономические ориентаторы.

Преимуществом астрономических средств является их автономность, помехо­защищенность и независимость точности их работы ни от дальности, ни от про­должительности полета. Они могут применяться в любое время суток и в любом месте Земного шара для выдерживания направления полета и определения ме­стонахождения самолета.

4. Светотехнические средства самолетовождения, основанные на использовании бортовых или наземных источников света. К этой группе средств относятся светомаяки, прожекторы, огни посадочных систем, пиротехнические (дымовые шашки, пирофакелы и др.), ориентирные бомбы и знаки. Они облег­чают ведение ориентировки и посадку самолетов в сложных метеорологических условиях и ночью.

Кроме рассмотренных технических средств, для самолетовождения экипаж использует полетные и бортовые карты, штурманские счетно-измерительные ин­струменты, различные графики и таблицы.

Современные самолеты оснащены такими техническими средствами самоле­товождения, которые обеспечивают выполнение полетов в различное время су­ток, над любой местностью и в любых метеорологических условиях.

В настоящее время средства самолетовождения развиваются по пути их автоматизации с максимально возможным освобождением экипажа от различ­ных операций и штурманских расчетов.

Разнообразные технические средства самолетовождения, имеющиеся в рас­поряжении экипажей самолетов гражданской авиации, при умелом их исполь­зовании позволяют выполнять полеты точно по заданному маршруту и обеспе­чивать прибытие самолета в пункт назначения в заданное время.

Основой успешного самолетовождения является комплексное применение технических средств, которое заключается в том, что самолетовождение осуществ­ляется с помощью не одного какого-либо средства, а нескольких. При этом ре­зультаты навигационных определений, полученные с помощью одних средств, уточняются с помощью других средств. Такое дублирование исключает возмож­ность допущения грубых ошибок, повышает точность и надежность самолетовож­дения.

Для решения задач самолетовождения штурман должен выбирать такое сочетание средств из имеющихся в его распоряжении, которое в данной навига­ционной обстановке обеспечит наибольшую точность и безопасность полета.

Для правильного решения вопросов комплексного применения технических средств самолетовождения необходимо знание принципов работы тех или иных средств, их возможностей и способов использования для решения различных навигационных задач.

Авиационная техника и технические средства самолетовождения непрерыв­но развиваются. Современные самолеты оснащаются автоматизированными на­вигационными комплексами, значительно повышающими точность, надежность и безопасность самолетовождения. Широкое применение получают системы для автоматического самолетовождения по маршруту и для автоматического захо­де на посадку.

Для эксплуатации современных самолетов и самолетов ближайшего буду­щего нужны высококвалифицированные пилоты и штурманы, глубоко знающие теорию и в совершенстве владеющие практикой самолетовождения.

ОСНОВЫ

Раздел 1 авиационной

КАРТОГРАФИИ

Глава 1 основные географические понятия

1. Форма и размеры Земли

На основании многочисленных геодезических измерений уста­новлено, что Земля представляет собой небесное тело, не имеющее простой геометрической формы. За геометрическое тело, близкое к истинной форме Земли, принят геоид.

Геоидом называется геометрическое тело, ограниченное ус­ловной (уровенной) поверхностью, которая является продолжени­ем поверхности океанов в их спокойном состоянии. Геоид не имеет простого математического выражения, поэтому производить точ­ные вычисления по его данным очень сложно. Для упрощения раз­личных вычислений геоид заменяют эллипсоидом вращения, кото­рый имеет правильную геометрическую форму и незначительно от­личается от геоида.

Эллипсоидом вращения называется геометрическое тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси.

Впервые размеры Земли были определены в глубокой древности. Но они были приближенны. Поэтому на протяжении многих лет в ряде стран велись работы по уточнению размеров земного эллип­соида.

В Советском Союзе группа ученых под руководством члена-кор­респондента Академии наук СССР профессора Ф. Н. Красовского (1878—1948 гг.) произвела многочисленные измерения на огром­ной территории Земли и в результате обработки полученных дан­ных определила более точные размеры земного эллипсоида. Этот эллипсоид¹ положен в основу всех топогеодезнческих и

^__________

¹Его называют референц-эллипсоидом Ф. И, Красовского.

к артографических работ на территории СССР и других социалистических стран Ев­ропы и Азии. Он имеет следующие характеристики (рис. 1.1):

большая полуось (экваториальный радиус) а = 6378,245 км;

малая полуось (полярный радиус) b = 6356,863 км;

полярное сжатие = = 0,00335233.

Величина сжатия Земли у полюсов является незначительной. Она составляет всего лишь 21,382 км. Следовательно, форма Земли мало отличается от шара. Поэтому для упрощения решения многих задач самолетовождения сжатием Земли пренебрегают и принимают Землю условно за шар (сферу), радиус которого R=6371 км.

Максимальные ошибки от замены эллипсоида шаром не превышают ±0,5% в определении расстояния и ±12' в определении углов.

2. Основные точки, линии и круги на земном шаре

Земля непрерывно вращается с запада на восток. Диаметр, во­круг которого происходит это вращение, называется осью враще­ния Земли (рис. 1.2).

Эта ось пересекается с поверхностью Земли в двух точках, ко­торые называются географическими полюсами: один Се­верным (С), а другой Южным» (Ю). Северным называется тот по­люс, в котором, если смотреть на него сверху, вращение Земли на­правлено против хода часовой стрелки. Противоположный полюс называется Южным.

Через любую точку на земном шаре можно провести боль­шой и малый круги. Большим называется круг, образован­ный на земной поверхности плоскостью сечения, проходящей через центр Земли.

Малым называется круг, образованный на земной поверхности плоскостью сечения, не проходящей через центр Земли.

Большой круг, плоскость которого перпендикулярна оси вра­щения Земли, называется экватором. Экватор делит земной шар на Северное и Южное полушария.

Малый круг, плоскость которого параллельна плоскости эква­тора, называется параллелью. Через каждую точку на земной поверхности можно провести только одну параллель, которая называется параллелью места.

Б ольшой круг, проходящий че­рез полюсы Земли, называется географическим, или истин­ным, меридианом. Через ка­ждую точку на земной поверхности, кроме полюсов, можно провести только один меридиан, который на­зывается меридианом места. Ме­ридиан, проходящий через Грин­вичскую астрономическую обсерва­торию, находящуюся в Англии вблизи Лондона, принят по между­народному соглашению в качестве начального, или нулевого, меридиана. Начальный меридиан делит земной шар на Восточное и Западное полушария.

Плоскость экватора и плоскость нулевого меридиана являются начальными плоскостями, от которых производится отсчет географических координат.