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

При переводе курсов необходимо руководствоваться следую­щими правилами:

1) если определяется магнитный или истинный курс по компас­ному, то девиация, магнитное склонение и вариация учитываются со своим знаком, т. е. алгебраически прибавляются;

2) если определяется магнитный или компасный курс по истин­ному, то магнитное склонение, девиация компаса и вариация учи­тываются с обратным знаком, т. е. алгебраически вычитаются, (рис. 3.5).

Для графического перевода курсов необходимо на листе бума­ги провести северное направление меридиана того курса, который дан по условию задачи, затем от него отложить направление про­дольной оси самолета (значение данного курса). После этого про­водятся остальные меридианы с учетом знака девиации и магнит­ного склонения. Значение искомых курсов определяется по схеме.

Пример. КК=240°; Δ_к = — 5°; Δ_м = +10°, (рис. 3.6). Определить МК, ИК и вариацию.

Решение.

МК =КК + (± Δ _к) = 240° + (— 5°) = 235°;

ИК - МК + (± Δм) = 235° + (+ 10°) = 245°;

Δ = (± Δ_к) + (± Δ_м) =(— 5°) + (+ 10°) =+5°.

4 . Путевые углы и способы их определения

Заданный путевой угол мо­жет быть истинным и магнит­ным в зависимости от меридиа­на, от которого он отсчитывает­ся (рис. 3.7).

Заданным магнитным путевым углом ЗМПУ называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и линией заданного пути. ЗМПУ отсчиты­вается от северного направления магнитного меридиана до ЛЗП по ходу часовой стрелки от 0 до 360° и измеряется на карте при помощи транспортира по среднему истинному меридиану данного участка маршрута с последующим учетом магнитного склонения.

ЗМПУ = ЗИПУ— (± Δ_м).

Пример. ЗИПУ = 54°; Δ_м = +5°. Определить ЗМПУ.

Решение. ЗМПУ = ЗИПУ — (±Δ_м) = 54° — (+5°) = 49°.

5. Пеленг и курсовой угол ориентира

М агнитным пеленгом ориентира МПО называется угол, заключенный между северным направлением магнитного ме­ридиана и направлением на ориентир: трубу, мачту, радиостанцию и т. д. (рис. 3.8). МПО отсчитывается от северного направления магнитного меридиана до направления на ориентир по ходу часо­вой стрелки от 0 до 360°.

Курсовым углом ориентира КУО называется угол, заключен­ный между продольной осью само­лета и направлением на ориентир. КУО отсчитывается от продольной оси самолета до направления на ориентир по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.

Между пеленгом, курсом и кур­совым углом ориентира существует следующая зависимость:

МПО = МК + КУО; КУО = МПО - МК; МК = МПО — КУО.

Пример. Дано: МК = 50°; КУО = 70°. Определить МПО.

Решение. МПО = МК + КУО = 50° + 70°= 120°.

6. Списывание девиации магнитных компасов

Точность определения курса самолета с помощью магнитного компаса зависит от знания девиации и правильности ее учета. Пользоваться магнитным компасом, у которого девиация неизвест­на, практически нельзя, так как она может достигать больших зна­чений и привести к ошибкам в определении курса самолета. Девиацию стремятся уменьшить. Для этого компас на самолете располагают вдали от магнитных масс, электро- и радиооборудова­ния. Однако эта мера не позволяет полностью устранить девиацию. Поэтому компасы снабжены девиационными приборами, позво­ляющими уменьшить девиацию. Остаточная девиация списывает­ся, заносится в график и учитывается при переводе курсов.

Определять и уменьшать девиацию магнитных компасов необ­ходимо:

1) после каждой установки .на самолете нового компаса или дополнительного оборудования, влияющего на девиацию компасов;

2) после выполнения регламентных работ, при которых снима­лись отдельные агрегаты дистанционного компаса;

3) при обнаружении в полете ошибок в показаниях компасов. Определение, уменьшение и списывание остаточной девиации

магнитных компасов и определение радиодевиации (см. гл. 14) производятся штурманом корабля (авиаотряда, авиаэскадрильи, аэропорта) при участии техника по приборам, техника РЭСОС и под контролем командира корабля (самолета).

Первыми исследователями теории девиации были русские ученые и моряки. В 1815 г. штурман морского флота Халезов впервые сумел определить девиацию магнитного компаса. В 1862 г. лейтенант И. Белавенец уменьшил девиацию компаса на броненосце «Первенец» с 46 до 16°. Он основал в Кронштадте пер­вую компасную обсерваторию, где специально изучались вопросы, связанные с влиянием на стрелку компаса судового железа, и способы уменьшения этого влияния.

Большой вклад в дальнейшую разработку теории и практики устранения девиации магнитных компасов внес русский ученый И. П. Колонг (1839—1902 гг.). За 40 лет своей деятельности в области теории девиации компасов он разра­ботал методы вычисления девиации и предложил специальные приборы для ее уничтожения.

Фундаментальные исследования по девиации компасов были проведены Героем Социалистического Труда, заслуженным деятелем науки и техники, академиком А. Н. Крыловым (1863—1945 гг.). Разработанные им теоретические положения по девиации положены в основу практических работ по устранению девиации в морском флоте и авиации.

7. Магнитные поля, действующие на картушку компаса, установленного на самолете

На картушку магнитного компаса, установленного на самолете, действуют следующие поля:

1) магнитное поле Земли (оно стремится направить стрелку магнитного компаса по магнитному меридиану);

2) постоянное магнитное поле самолета;

3) переменное магнитное поле самолета;

4) электромагнитное поле, создаваемое работающим электро- и радиооборудованием самолета.

Постоянное магнитное поле самолета создается твердым само­летным железом. Твердое железо — это такие ферромагнит­ные массы самолета, которые длительно сохраняют магнитные свойства, т. е. обладают большой коэрцитивной силой. Твердое железо рассматривают в магнитном отношении как постоянный магнит. Постоянное магнитное поле самолета сохраняет величину и направление относительно продольной оси самолета на любом курсе и вызывает полукруговую девиацию.

Переменное магнитное поле самолета создается мягким само­летным железом. Мягкое железо — это такие ферромагнит­ные массы самолета, которые имеют неустойчивую намагничен­ность, т. е. обладают малой коэрцитивной силой. Они легко перемагничиваются при перемене курса самолета. Переменное магнитное поле самолета меняет свою величину и направление от­носительно продольной оси в зависимости от курса самолета и вы­зывает четвертную девиацию.

Электромагнитное поле, создаваемое работающим элек­тро- и радиооборудованием самолета, по характеру действия ана­логично магнитному полю твердого железа. Поэтому девиация, вы­зываемая электромагнитным полем, обычно рассматривается сов­местно с девиацией, вызываемой твердым железом.

Рассмотрим полукруговую и четвертную девиацию и их харак­теристики.

Полукруговая девиация и ее характеристика. Девиация назы­вается полукруговой потому, что она 2 раза (через полукруг) приходит к нулю и 2 раза меняет свой знак при повороте самолета на 360°.

Для удобства рассмотрения суммарное действие постоянного магнитного поля самолета можно заменить эквивалентным дейст­вием бруска твердого железа. Предположим, что брусок твердого железа расположен по продольной оси самолета. Обозначим бук­вой Н горизонтальную составляющую магнитного поля Земли, а буквой F вектор напряженности магнитного поля бруска твердого железа. Так как вектор F направлен по продольной оси самолета, то на МК=0° его действие будет совпадать с действием вектора R (рис. 3. 9) и F не вызывает отклонения картушки компаса от пло­скости магнитного меридиана. Поэтому на МК=0° девиация рав­на нулю.Из рисунка видно, что при изменении курса самолета направле­ние результирующего вектора R изменяется. На МК=90° вектор F

Рис. 3.9. Полукруговая девиация:

а —действие магнитного поля твердого железа; б —график полукруговой де­виации

направлен под прямым углом к вектору H и создает максималь­ную положительную девиацию. При дальнейшем повороте само­лета девиация начнет уменьшаться и на курсе 180° снова станет равной нулю. Затем после курса 180° вектор F начнет вызывать отрицательную девиацию, которая достигнет максимальной вели­чины на МК=270°.

Полукруговая девиация имеет следующие особенности:

а) при повороте самолета на 360° она дважды достигает мак­симального значения и 2 раза становится равной нулю;

б) на противоположных курсах полукруговая девиация равна по величине, но противоположна по знаку;

в) полукруговая девиация составляет большую часть девиации компаса и ее можно полностью компенсировать с помощью посто­янных магнитов девиационного прибора.

В общем случае брусок твердого железа может и не совпадать по направлению с продольной осью самолета, что не меняет харак­тера полукруговой девиации, но смещает ее график по отношению курсов самолета на угол, равный углу между продольной осью са­молета и направлением оси бруска. Полукруговая девиация при любом положении бруска твердого железа будет дважды равнять­ся нулю при повороте самолета на 360°.

Четвертная девиация и ее характеристика. Девиация называется четвертной потому, что она при повороте самолета на 360° 4 раза (через четверть круга) становится равной нулю и 4 раза ме­няет свой знак.

Мягкое железо приобретает свойства магнита при воздействии на него магнитного поля Земли и, как уже отмечалось, имеет не­устойчивую намагниченность. Брусок мягкого железа, расположенный определенным

Рис. 3.10. Четвертная девиация: а — действие магнитного поля мягкого железа; б — график четвертной девиации

образом по отношению к магнитному полю Земли, намагничивается не по направлению магнитных силовых линий, а по длине бруска. Намагниченность бруска

B= μHсоsα,

где В — магнитная индукция; μ — магнитная проницаемость бруска; α — угол между направлением вектора напряженности поля и направлением бруска.

Следовательно, максимальное намагничивание бруска мягкого железа происходит в том случае, когда брусок расположен по на­правлению силовых линий поля. Когда брусок расположен перпен­дикулярно к магнитным силовым линиям, то намагниченность его равна нулю. Поэтому при перемене курса самолета мягкое железо перемагничивается и создает переменное поле самолета, которое меняет свою величину и направление относительно продольной оси самолета.

Для удобства объяснения влияния мягкого железа на магнит­ный компас расположим вблизи компаса брусок мягкого железа вдоль продольной оси самолета. Обозначим вектор напряженно­сти поля бруска мягкого железа буквой F (рис. 3.10).

На МК = 0° векторы F и H совпадут по направлению. Хотя намагниченность бруска мягкого железа в этом случае будет мак­симальной, она не вызовет отклонения картушки компаса от пло­скости магнитного меридиана и девиация останется равной нулю.

При повороте самолета брусок мягкого железа отклоняется от на­правления силовых линий магнитно­го поля Земли и намагниченность бруска уменьшается. На МК=45° дей­ствие магнитного поля мягкого желе­за вызовет максимальное значение положительной девиации. На МК=90° мягкое железо потеряет свойства маг­нита, так как брусок расположится перпендикулярно к силовым линиям магнитного поля Земли и девиация снова станет равной нулю. При даль­нейшем повороте самолета брусок мяг­кого железа перемагнитится и вызовет отрицательную девиацию, которая на МК=135° достигнет максимального значения. Из рисунка видно, что на МК, равных 180 и 270°, девиация вновь достигнет нуля, а на МК, равных 225 и 315°, будет макси­мальной.

Четвертная девиация имеет следующие свойства:

а) при повороте самолета на 360° она 4 раза достигает макси­мума и 4 раза становится равной нулю;

б) на противоположных курсах четвертная девиация равна по величине и по знаку;

в) четвертная девиация составляет меньшую часть девиации компаса.

Характер изменения этой девиации не позволяет устранять ее с помощью постоянных магнитов. Она списывается и заносится в график. В современных компасах (ГИК-1) четвертная девиация компенсируется с помощью механического компенсатора.

К ак правило, переменное магнитное поле самолета нельзя, за исключением редких случаев, привести к действию одного бруска мягкого железа. Расположение деталей из мягкого железа на са­молете обычно таково, что своим действием они вызывают, кроме четвертной, постоянную девиацию.

Постоянная девиация вызывается мягким самолетным железом, расположенным вокруг компаса и намагниченным магнитным по­лем Земли (рис. 3.11). Железные детали, расположенные вокруг компаса, могут создать такое суммарное магнитное поле, которое не будет изменять своей величины и положения в пространстве при изменении курса самолета, т. е. массы мягкого железа могут образовать магнитное поле с устойчивой полярностью.