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

14. Работа с картой

Определение координат пункта по карте. В практике самолето­вождения приходится производить некоторые расчеты по географи­ческим координатам пунктов или устанавливать эти координаты на различных навигационных приборах.

Для определения координат пункта по карте необходимо:

1) провести через заданный пункт отрезки прямых, параллель­ных ближайшей параллели и ближайшему меридиану;

2) в точках пересечения проведенных линий с рамкой карты от­считать широту и долготу данного пункта.

Обычно прямые через весь лист карты не проводят, а лишь отмечают карандашом точки их пересечения с рамкой карты. Чтобы не прибегать к разворачиванию карты и упростить рабо­ту, используют оцифровку параллелей и меридианов и их разбивку на минуты дуги, выполненную внутри листа карты. Если на карте параллели изображены дугами, то для определе­ния широты пункта необходимо измерить масштабной линейкой или циркулем расстояние от ближайшей параллели до заданного пункта. Затем перенести полученное расстояние по параллели к боковой рамке карты и в конце отложенного отрезка отсчитать широту пункта.

Нахождение пункта на карте по известным координатам. Что­бы найти на карте точки расположения наземных радиотехниче­ских средств и заданные пункты по известным координатам, необ­ходимо:

1) найти на рамке карты или на самой карте деления, соответ­ствующие заданной широте и долготе места;

2) провести через эти деления параллель и меридиан места. Точка пересечения проложенных линий укажет искомый пункт.

Измерение расстояний на карте. На современных полетных картах искажения длин настолько незначительны, что не имеют практического значения при большинстве навигационных расче­тов. Поэтому при измерении расстояний на карте пользуются толь­ко главным масштабом.

Расстояния на карте измеряются при помощи масштабной ли­нейки, на которой нанесены шкалы, соответствующие нескольким масштабам карт. Чтобы измерить расстояния на карте между дву­мя пунктами, необходимо наложить масштабную линейку так, что­бы нуль шкалы расположился в центре одного из пунктов, а про­тив центра другого пункта произвести отсчет расстояния.

В тех случаях, когда на линейке нет шкалы, соответствующей масштабу данной карты, расстояние между пунктами определяют следующим образом. С по­мощью линейки измеряют рас­стояние на карте между пунк­тами в сантиметрах, а затем, зная масштаб данной карты, подсчитывают в уме, чему равно это расстояние на мест­ности в километрах.

В полете не всегда имеет­ся время и возможность поль­зоваться масштабной линей­кой, поэтому летный состав должен уметь глазомерно оп­ределять расстояния на карте. Для этого необходимо запом­нить длину отрезков в 1, 5 и 10 см и уметь на глаз оценить отрезок прямой любой другой длины. Расстояния определя­ются с учетом масштаба дан­ной карты. За единицу глазо­мерного измерения расстояния можно брать также длину од­ного градуса меридиана, рав­ную 111 км. Чтобы облегчить определение расстояний на карте на глаз, рекомендуется запомнить, какой длине в сантимет­рах соответствует ширина ладони, раствор большого и указатель­ного пальцев и т. д.

Хороший глазомер не только облегчает и ускоряет определение расстояний на карте, но и помогает избежать грубые ошибки при инструментальном измерении. Штурманский глазомер должен раз­виваться систематическими тренировками с проверкой результатов инструментальным способом.

Измерение направлений на карте. В самолетовождении приня­то измерять направления полета на карте относительно северного направления истинного меридиана. Заданное направление полета определяется заданным истинным путевым углом (ЗИПУ). Истин­ные путевые углы на карте измеряются с помощью транспортира, который представляет собой треугольник из прозрачного целлуло­ида с двумя шкалами.

Для измерения ЗИПУ на карте необходимо:

1) соединить прямой линией заданные пункты;

2) направить прямой угол транспортира в сторону полета;

3) наложить центр транспортира на середину линии пути так, чтобы линия транспортира 0—180° была параллельной ближайше­му меридиану карты (рис. 2. 15);

4) отсчитать ЗИПУ против пересечения линии заданного пути со шкалой транспортира.

Если прямой угол транспортира направлен к востоку, то отсчет путевого угла производится по внешней шкале (0—180°), а если к западу, то по внутренней шкале (180—360°).

Заданным истинным путевым углом называется угол, заключен­ный между северным направлением истинного меридиана и на­правлением линии заданного пути (ЛЗП). Отсчитывается от север­ного направления истинного меридиана до ЛЗП по часовой стрелке от 0 до 360°.

Путевые углы измеряются по среднему меридиану, потому что на полетных картах меридианы непараллельны друг другу. При пересечении линией пути трех-четырех меридианов путевые углы у каждого из этих меридианов получаются разные, причем разность в углах, измеренных у крайних меридианов, достигает 2—3°. Из­меренный по среднему меридиану путевой угол является локсодромическим путевым углом.

Чтобы не допустить ошибки при измерении путевых углов, сле­дует запомнить основные направления (рис. 2. 16).

В летной практике необходимо уметь быстро и точно опреде­лять направления на карте не только с помощью транспортира, но и на глаз. Для этого нужно правильно представлять себе основ­ные направления, а также уметь откладывать глазомерно углы ве­личиной в 5 и 10°.

НАВИГАЦИОННЫЕ

Раздел II элементы полета

И ИХ РАСЧЕТ

Глава 3 курсы самолета девиация магнитных компасов

1. Земной магнетизм

Для определения и выдерживания курса самолета наиболее ши­рокое применение находят магнитные компасы, принцип действия которых основан на использовании магнитного поля Земли.

Земля представляет собой большой естественный магнит, вокруг которого существует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими и располагаются не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Условно принимают, что северный магнитный полюс, расположенный в северной части Канады, обла­дает южным магнетизмом, т. е. притягивает северный конец маг­нитной стрелки, а южный магнитный полюс, расположенный в Ан­тарктиде, обладает северным магнетизмом, т. е. притягивает к себе южный конец магнитной стрелки (рис. 3.1).

Магнитные силовые линии выходят из южного магнитного по­люса и входят в северный. Свободно подвешенная магнитная стрел­ка устанавливается вдоль магнитных силовых линий.

Элементами земного магнетизма являются: напряженность, на­клонение и склонение.

В любой точке Земли напряженность магнитного поля Т можно разложить на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие. Последние определяются по формулам:

Н = ТcosΘ; Z = ТsinΘ.

Напряженность Т на магнитном экваторе наименьшая, а на магнитных полюсах наибольшая. Вертикальная составляющая Z равна 0 на магнитном экваторе и максимальной величине на магнитных полюсах.

Горизонтальная составляющая Н является той силой, которая устанавливает магнитную стрелку в направлении магнитных сило­вых линий. На магнитном экваторе эта сила наибольшая, а на магнитных полюсах она равна нулю. Поэтому в полярных районах магнитные компасы работают неустойчиво, что ограничивает, а порой и исключает их применение.

Магнитным наклонением Θ называется угол, на кото­рый магнитная стрелка наклоняется относительно плоскости гори­зонта. На магнитном экваторе наклонение равно 0, а на магнит­ных полюсах 90°. Для устранения наклона магнитной стрелки в авиационных компасах в Северном полушарий утяжеляют южный конец стрелки, а в Южном — северный или смещают точку подвес­ки магнитной стрелки.

Магнитное склонение. Вследствие того, что магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, магнитная стрел­ка устанавливается не по истинному, а по магнитному меридиану (рис. 3.2).

Магнитным меридианом называется линия, вдоль ко­торой устанавливается свободно подвешенная магнитная стрелка под действием земного магнетизма. Угол, заключенный между се­верным направлением истинного (географического) меридиана и северным направлением магнитного меридиана, называется маг­нитным склонением Δ_м. Они измеряется от 0 до±180° и от­считывается от истинного меридиана к магнитному к востоку (впра­во) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус. Магнит­ное склонение для различных пунктов Земли неодинаковое по вели­чине и знаку; оно всегда определяется и учитывается экипажем самолета при подготовке и выполнении полета.

Карта магнитных склонений. Распределение элементов магнит­ного поля Земли принято представлять в виде магнитных карт: горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, а также карт магнитного склонения. На мировой карте магнитных склонений указаны величина и знак склонения. Кривые линии, соединяющие точки на земной поверхности с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами. Изогоны на­носятся также на полетные и бортовые карты.

Все элементы земного магнетизма изменяются с течением вре­мени. Магнитное склонение имеет вековые, годовые, суточные и эпизодические

изменения. Суточные и годовые изменения достига­ют в среднем 4—10', вековые 6—15°. Карта магнитного склонения составляется с учетом годовых изменений относительно среднего значения определенного отрезка времени в пять-шесть лет, назы­ваемого эпохой магнитной карты. Это избавляет от необходимо­сти каждый раз учитывать годовые изменения магнитного склоне­ния.

Эпизодические или внезапные изменения магнитного склонения носят временный характер с продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток. Эти явления называют магнитными бурями. Они вызываются солнечной активностью и чаще наблю­даются в полярных районах.

Кроме изогон, на полетных и бортовых картах указываются магнитные аномалии — районы с резкими и значительными изменениями всех элементов земного магнетизма.

Наличие магнитных аномалий связано с залежами магнитных руд в недрах Земли. Наиболее мощными аномалиями являются Курская, Криворожская, Магнитогорская, Сарбайская и др. В рай­онах аномалий есть точки, где магнитное склонение доходит до ±180°. Аномалия влияет на работу магнитного компаса до высоты 1500—2000 м, а в районе Курской магнитной аномалии отмеча­ются случаи ее воздействия на компас на высотах более 2000 м.

2. Девиация компаса и вариация

Компасным меридианом называется линия, вдоль кото­рой устанавливается магнитная стрелка компаса, находящегося на самолете (рис. 3. 3). Компасный и магнитный меридианы не совпа­дают.

Девиацией компаса Δ_к называется угол, заключенный между северными направлениями магнитного и компасного мери­дианов. Она отсчитывается от магнитного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус.

Д евиация компаса вы­зывается действием на стрелку компаса магнит­ного поля самолета, созда­ваемого стальными и же­лезными деталями самоле­та, и электромагнитного поля, возникающего при ра­боте электро- и радиообо­рудования воздушного суд­на. Девиация компаса яв­ляется переменной величиной для каждого курса самолета и компаса.

В полете она определяется по графику девиа­ции, помещенному в кабине самолета и составленному при ее спи­сывании.

Вариацией Δ называется угол, заключенный между север­ными направлениями истинного и компасного меридианов. Отсчи­тывается она от истинного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс и к западу (влево) со знаком минус. Ва­риация равна алгебраической сумме магнитного склонения и де­виации компаса

Δ=(±Δ_м) + (±Δ_к).

3. Курсы самолета

Курсом самолета называется угол, заключенный между се­верным направлением меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Курс отсчитывается в горизонтальной плоскости от северного направления меридиана до продольной оси самолета по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (рис. 3. 4). Он показывает, куда направлена продольная ось самолета отно­сительно меридиана.

Курс самолета может быть истинным, магнитным и компасным в зависимости от меридиана, от которого он отсчитывается.

Истинным курсом ИК называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

М агнитным курсом МК называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходяще­го через самолет, и продольной осью самолета.

Компасным курсом КК называется угол, заключенный ме­жду северным направлением ком­пасного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Курс самолета определяется и выдерживается с помощью маг­нитного или астрономического ком­паса.

Перевод курсов. Магнитный компас позволяет определять на­правления от компасного и магнит­ного меридианов. На карте напра­вления определяются от истинного меридиана. Поэтому при выполне­нии различных навигационных рас­четов приходится переходить от од­ного курса к другому.

Перевод курсов можно осуществлять аналитически (по приве­денным ниже формулам) и графически.

МК = КК + (± Δ_к); КК = МК - (+ Δ_к);

ИК = МК+(±Δ_м); МК=ИК-(±Δ_м);

ИК = КК + (± Δ_к) + (± Δ_м); КК = ИК - (± Δ_м) - (± Δ_к);

ИК = КК+(±Δ_м); КК=ИК-(±Δ_к).